一种气爆泵装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种气爆泵装置，其包括第一连通管；收缩弯管，所述收缩弯管的一端与所述第一连通管连通，且在所述收缩弯管的拐点顶部设置有通气管；反坡引水管，所述反坡引水管与所述收缩弯管的另一端连通；第二连通管，所述第二连通管设置在所述反坡引水管的末段；气压罐；所述气压罐通过所述第二连通管与所述反坡引水管连通，且在所述第二连通管的与所述气压罐连通的开口处设置有止水阀；在所述气压罐的顶部设置有顶部开口，所述顶部开口处设置有空气阀；以及扬水管，所述扬水管与所述气压罐连通。本发明专利技术的气爆泵装置运行操作简单容易，只要打开下水池的阀门充水到上下游保持一定的水位时，气爆泵便会自动地运行，向上水池提水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及介质传输技术装置领域，是一种水力机械，特别是一种气爆泵装置。
技术介绍
水锤泵是一种既古老又先进的技术，它是一种利用水锤效应直接将低水头能转换为高水头能的高效提水装置。它利用水资源的落差输送出高扬程的水，以水本身的流动作为动力，不消耗电、油、煤等能源，具有扬程高、结构简单等特点，广泛应用于山区和丘陵地区。但是目前的水锤泵中的弹簧部件需要经常失效，因此需要经常检修，其维修次数较多。另一方面，目前的水锤泵在开机时还需要人为控制排水阀进行开启→关闭→开启→关闭往复运作几次后，水泵才能自动运行，使用较为不便。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本专利技术提出了一种新的气爆泵装置。该气爆泵装置利用气爆原理来实现提水的目的。本专利技术的目的是这样实现的：一种气爆泵装置，其包括第一连通管；收缩弯管，所述收缩弯管的一端与所述第一连通管连通，且在所述收缩弯管的拐点顶部设置有通气管；反坡引水管，所述反坡引水管与所述收缩弯管的另一端连通；第二连通管，所述第二连通管设置在所述反坡引水管的末段；气压罐；所述气压罐通过所述第二连通管与所述反坡引水管连通，且在所述第二连通管的与所述气压罐连通的开口处设置有止水阀；在所述气压罐的顶部设置有顶部开口，所述顶部开口处设置有空气阀；以及扬水管，所述扬水管与所述气压罐连通。其中，所述收缩弯管包括第一管部、弯折部和第二管部，所述弯折部连通所述第一管部和所述第二管部，所述第一管部与所述第一连通管连接，所述第二管部与所述反坡引水管连接，且所述第一管部的内径逐渐缩小。其中，所述反坡引水管的i为0.01～0.03。其中，所述反坡引水管包括反坡段和水平段，所述反坡段与所述收缩弯管连通，所述第二连通管与所述反坡引水管的连通点位于所述水平段上，其中所述反坡段的i为0.01～0.03。其中，所述第二连通管整体呈喇叭状，所述第二连通管的与所述反坡引水管连接的开口处的内径大于所述第二连通管的安装有止水阀的开口处的内径。其中，所述反坡引水管的出口为淹没流；和/或，所述反坡引水管的上下游水头大于4米；和/或，所述反坡引水管的靠近所述第二连通管的出口端向所述反坡引水管的底部收缩。进一步的，所述止水阀包括阀板、顶压板、轴承基座、固定轴承、转动轴套、连杆和重锤；其中所述固定轴承通过所述轴承基座固定在所述第二连通管上，所述转动轴套套装在所述固定轴承上，所述阀板固定在所述转动轴套上，所述顶压板设置在所述阀板的另一端，所述重锤通过所述连杆固定在所述转动轴套上。进一步的，所述顶压板上设置有面积大于第二连通管的顶口的面积的孔。进一步的，所述气压罐中的水面高度在所述顶压板的末端和所述空气阀之间。其中，所述顶部开口处还设置有固定在所述顶部开口处的导向轴套，所述空气阀在所述导向轴套中滑动。本专利技术产生的有益效果是：（1）本专利技术的气爆泵装置运行操作简单容易，只要打开下水池的阀门充水到上下游保持一定的水位时，气爆泵便会自动地运行，向上水池提水，不像传统的水锤泵在开机时还需要人为控制排水阀进行开启→关闭→开启→关闭往复运作几次后，水泵才能自动运行；（2）本专利技术的气爆泵装置安装容易，因止水阀和空气阀等部件都安装在气压罐中，因此使用时只需安装气压罐即可；（3）本专利技术的气压罐中的止水阀和空气阀构造简单，均无弹簧部件，维修次数少，不需要经常要换弹簧；（4）本专利技术的气爆泵装置的提水效率高，据实验其提水效率与水锤泵相当，同时本专利技术的气爆泵装置利用了气爆原理来实现提水目的，也不需要消耗电、油、煤等能源。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的气爆泵装置的整体示意图；图2是本专利技术的气爆泵装置的止水阀和空气阀开启状态的放大示意图；图3是本专利技术的气爆泵装置的止水阀和空气阀开启状态的A-A剖面示意图；图4是本专利技术的气爆泵装置的止水阀和空气阀关闭状态的放大示意图。具体实施方式实施例一：参见图1，一种气爆泵装置，包括第一连通管100、收缩弯管200、反坡引水管300、第二连通管400、气压罐500和扬水管600。其中收缩弯管200连通第一连通管100和反坡引水管300，第二连通管400连通反坡引水管300和气压罐500，扬水管600安装在气压罐500上。反坡引水管的含义是引水管沿着水流方向向上倾斜。参见图1，在所述收缩弯管200的拐点顶部设置有通气管700；气体通过通气管700进入收缩弯管。本实施例中的通气管700最好为弯折管，且通气管700的开口为漏斗型开口。收缩弯管200的拐点处能够产生负压，在负压的作用下空气通过通气管进入收缩弯管中。所述第二连通管400设置在所述反坡引水管的末段，且第二连通管400与反坡引水管300的连接口设置在反坡引水管300的顶部，也就是说第二连通管400与反坡引水管300的连接口是在反坡引水管300上另外开口。同时反坡引水管的另一端为开放式的。气压罐500中设置有止水阀510和空气阀520，其中止水阀安510装在第二连通管400的与所述气压罐500连通的开口处；空气阀520安装在气压罐500的顶部设置的顶部开口处。若压力管道中存在空气囊，当气囊流到管外的水域时，气囊的容积膨胀并急速上升，在气囊与自由水面接触的瞬间爆破即称为气爆现象。在气囊溃灭的瞬间要补充相当于气囊容积的水体，产生巨大的水击压力。所以，气爆现象也可以说是有压气囊瞬间溃灭产生的水击压力。其压力水头可近似的用下述直接水击公式表达：式中α—水击波传播速度m/s；V—气泡在水中上升速度m/s；g—重力加速度m/s2。本专利技术的气爆泵装置正是利用了气爆的原理，将管道中不断生成的气囊收集到气压罐中，在气囊与气压罐自由水面接触时，瞬间爆破产生的水击压力，驱使连接在气压罐的水管喷射出水体到高水池中，实现提水目的。本专利技术的气爆泵装置的原理具体描述如下：水流从下水池001经第一连通管100流至收缩弯管200时，由于收缩口过流面积减小流速增大，在收缩弯管200的拐点上部产生负压，从通气管700吸入大量空气，这些空气掺混到反坡引水管300的水流中形成空气泡，空气泡随着水流向下游一边流动一边集聚成空气囊003漂浮在反坡引水管300的顶部，当气囊003流到气压罐500下部时，在反坡引水管300管内压力和出口收缩的作用下，空气囊003经第二连通管400进入气压罐500后迅速上升，空气囊003同罐内水面接触的瞬间发生气爆现象，自动关闭止水阀510和空气阀520（见图4），空气囊003气爆从而在气压罐500内产生高压，驱使气压罐500内的水从扬水管600流向高处的上水池002，完成一次提水过程。随后气压罐500的压力释放，其顶部的空气阀520在重力的作用下打开，而下部止水阀510恢复到初始开启位置。此时空气阀520自动调节气压，使气压罐500的水面暂时又回复到原高程，迎接下一个气囊003的到来，重复上述过程从而完成提水。本专利技术的气爆泵装置使用方便，使用时只要打开下水池001的阀门010使下水池001保持一定水位，气爆泵装置就会自动运行，向上水池002提水。本专利技术的气爆泵装置中，止水阀510和空气阀520不断打开和关闭，就可以实现提水。参见图2，本实施例中的止水阀510包括阀板511、轴承基座512、固定轴承513、转动轴套514、连杆515和重锤516，其中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气爆泵装置，其特征在于：包括第一连通管；收缩弯管，所述收缩弯管的一端与所述第一连通管连通，且在所述收缩弯管的拐点顶部设置有通气管；反坡引水管，所述反坡引水管与所述收缩弯管的另一端连通；第二连通管，所述第二连通管设置在所述反坡引水管的末段；气压罐；所述气压罐通过所述第二连通管与所述反坡引水管连通，且在所述第二连通管的与所述气压罐连通的开口处设置有止水阀；在所述气压罐的顶部设置有顶部开口，所述顶部开口处设置有空气阀；以及扬水管，所述扬水管与所述气压罐连通。

【技术特征摘要】
1.一种气爆泵装置，其特征在于：包括第一连通管；收缩弯管，所述收缩弯管的一端与所述第一连通管连通，且在所述收缩弯管的拐点顶部设置有通气管；反坡引水管，所述反坡引水管与所述收缩弯管的另一端连通；第二连通管，所述第二连通管设置在所述反坡引水管的末段；气压罐；所述气压罐通过所述第二连通管与所述反坡引水管连通，且在所述第二连通管的与所述气压罐连通的开口处设置有止水阀；在所述气压罐的顶部设置有顶部开口，所述顶部开口处设置有空气阀；以及扬水管，所述扬水管与所述气压罐连通。2.根据权利要求1所述的气爆泵装置，其特征在于：所述收缩弯管包括第一管部、弯折部和第二管部，所述弯折部连通所述第一管部和所述第二管部，所述第一管部与所述第一连通管连接，所述第二管部与所述反坡引水管连接，且所述第一管部的内径逐渐缩小。3.根据权利要求1所述的气爆泵装置，其特征在于：所述反坡引水管的i为0.01～0.03。4.根据权利要求1所述的气爆泵装置，其特征在于：所述反坡引水管包括反坡段和水平段，所述反坡段与所述收缩弯管连通，所述第二连通管与所述反坡引水管的连通点位于所述水平段上，其中所述反坡段的i为0.01～0.03。5.根据权利要求1所述的气爆泵装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：董兴林，郭新蕾，付辉，郭永鑫，王涛，李甲振，黄伟，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11