液气压联合提水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液气压联合提水系统，主要包括液气压转换装置、气压提水装置和蓄水池，所述气压转换装置设置在低于蓄水池出水口0.5m以上的位置，气压转换装置底部的进水口通过配水管与蓄水池出水口连接,该配水管上设有进水控制阀；气压转换装置顶部的出气口通过导气管与气压提水装置顶部的进气口连接，该导气管上设有吸气阀；所述气压提水装置顶部设有一个高于蓄水池水位的排水口。气压转换装置主要由弹簧排水阀和滑动控制阀配合运行实现气压转换功能；气压提水装置主要由两个止回阀配合运行实现提水功能。本实用新型专利技术结构简单，具有水头要求低，扬程高，不耗油、耗电，无污染等特点，可用于山区农田灌溉、人畜饮水等方面。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水资源开发利用
，具体涉及一种液气压联合提水系统。
技术介绍
虽然广阔的西南山区水资源总量丰富，但普遍存在耕地分散且海拔远高于河流水位，区域无电源，许多中小河流开发水头较低(<3m)，达不到常规水利工程开发的经济价值等现象，致使水资源近在咫尺却无法直接利用人饮和灌溉，大多耕地沦为雨养农业，干旱季节人民饮水困难，大大限制了山区农村的人民生活和农业经济发展。由此，开发低成本、无需电源、简单而有效的低水头水利提水工程势在必行。现有的无需电源、低成本、简易的提水系统主要有水车提水系统、水锤泵提水系统、水轮泵提水系统、风力提水系统、光伏提水系统、气液泵提水系统等。其中，水车提水系统出现最早，但因其能量利用率太低，现已逐渐被淘汰；风力提水系统和光伏提水系统成本都远高于其他提水系统，且前者受区域地形和风能源的限制，而后者受阴雨天的限制，均不利于在山区推广应用；而水锤泵提水系统、水轮泵提水系统和气液泵提水系统成本均较低，且直接利于较低的河流水头，适合在山区广泛应用。尤其是气液泵提水系统，把水蕴能转换为气压差能来实现提水功能，其在扬程、维护、运行费用和应用范围等方面具有比水锤泵、水轮泵更高的优势，常见的有倒虹吸和正压曝气两种方式。采用水能转化为气压能或两者联合应用实现山区低水头河流水资源的有效开发已成为当前研究的热点和前沿，具有广泛的社会价值，但其开发方式并不限于倒虹吸和正压曝气两种。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的上述问题，基于水锤泵和液气能转换原理联合应用，提供一种结构简单、运行水头低、扬程高及节能环保的液气压联合提水系统。为实现上述技术目的，本技术采用了如下技术方案：一种液气压联合提水系统，主要包括液气压转换装置、气压提水装置和蓄水池，所述气压转换装置设置在低于蓄水池出水口0.5m以上的位置，气压转换装置底部的进水口通过配水管与蓄水池出水口连接,该配水管上设有进水控制阀；气压转换装置顶部的出气口通过导气管与气压提水装置顶部的进气口连接，该导气管上设有吸气阀；所述气压提水装置顶部设有一个高于蓄水池水位的排水口。上述液气压转换装置包括液气压转换室和弹簧排水阀；所述蓄水池分别与液气压转换室底部的进水口和弹簧排水阀连接；液气压转换室的进水口设有滑动控制阀和排水口；液气压转换室顶部的出气口与气压提水装置连接。上述气压提水装置包括置于蓄水池中的气压提水室和一端向上延伸的提水导管；该提水导管上端为排水口；所述气压提水室底部分别设有一个进水口和出水口，顶部设有一个进气口；进水口与蓄水池相通，两者间设有第一止回阀，水只能从蓄水池流入气压提水室；出水口与提水导管下端连接，两者间设有第二止回阀；进气口与气压转换装置连接。上述提水导管为细管束输水导管，其由一个外管内含多束细管构成。上述液气压联合提水系统还包括高位集水池，所述气压提水室的出水口经提水导管连接高位集水池，提水导管排水口设有排水控制阀。相比于现有技术，本技术的优势在于：本技术的液气压联合提水系统针对山区人饮和农田需水均较分散的特点，联合应用水锤和气体压力，通过气压转换装置和气压提水装置，从低水头河流获得水锤压力，再将水锤压力转化为气体压力并实现压力累计，最后采用单向阀组合将河水提至高位集水池；提水导管采用细管束输水导管，可获得更高的提水扬程，最终实现高于常规水锤泵扬程的提水效果。本系统结构简单，具有水头要求低(大于0.5m即可运行)，扬程高，不耗油、耗电，无污染，运行维护费用低等特点，可用于山区农田灌溉、人畜饮水等方面。附图说明图1是本技术液气压联合提水系统结构示意图。图2是图1中的液气压转换装置结构示意图。图3是图1中的气压提水装置结构示意图。图4是图1中的细管束输水导管断面图。图中：1.进水控制阀，2.配水管，3.等径三通，4.弹簧排水阀，5.滑动控制阀，6.排水口，7.液气压转换室，8.吸气阀，9.导气管，10.气压提水室，11.止回阀，12.止回阀，13.细管束输水导管，14.排水口，15.排水控制阀，16.高位集水池，17.蓄水池，18.外管，19.细管。具体实施方式以下结合实施例及其附图对本技术技术方案作进一步非限制性的详细说明。一、本实施例液气压联合提水系统的基本结构如图1至4所示，本实施例液气压联合提水系统，主要包括液气压转换装置、气压提水装置、蓄水池17和高位集水池16，气压转换装置设置在低于蓄水池17出水口0.5m以上的位置，气压转换装置底部的进水口通过配水管2与蓄水池17出水口连接,配水管2上设有进水控制阀1；气压转换装置顶部的出气口通过导气管9与气压提水装置顶部的进气口连接，导气管9上设有吸气阀8；气压提水装置顶部设有一个排水口14，排水口14设在高位集水池16上方，高位集水池16位置高于蓄水池17。上述液气压转换装置包括液气压转换室7和弹簧排水阀4；蓄水池17分别与液气压转换室7底部的进水口和弹簧排水阀4连接；液气压转换室7的进水口设有滑动控制阀5和排水口6，滑动控制阀5上滑关闭排水口6，下滑开启排水口6；液气压转换室7顶部的出气口与气压提水装置连接。气压转换装置主要由弹簧排水阀4和滑动控制阀5配合运行实现气压转换功能。上述气压提水装置包括置于蓄水池17中的气压提水室10和一端向上延伸至高位蓄水池17的细管束输水导管13，细管束输水导管13由一个外管18内含多束细管19构成；气压提水室10底部分别设有一个进水口和出水口，顶部设有一个进气口，进水口与蓄水池17相通，两者间设有第一止回阀11，水只能从蓄水池17流入气压提水室10，出水口与细管束输水导管13下端连接，两者间设有第二止回阀12，水只能从气压提水室10流入细管束输水导管13，进气口与气压转换装置连接；细管束输水导管13上端连接至高位集水池16，其排水口14设有排水控制阀15。气压提水装置主要由第一止回阀11和第二止回阀12配合运行实现提水功能，通过细管束输水导管13将江河水引入高位集水池16。二、本实施例液气压联合提水系统中各部件的作用1.滑动控制阀5用于控制高压水流进入液气压转换室7和开关排水口6；2.弹簧排水阀4具有间歇性排水功能，保证水锤压力的连续转化；3.液气压转换室7将室内的水流压力转化为气体压力；4.气压提水室10承接高压气体，并由高压气体对江河水流做功，实现提水功能；5.第一止回阀11用于将江河水流引入气压提水室同时阻止回流；6.第二止回阀12用于阻止细管束输水导管13内的水流回流；7.采用细管束输水导管13作为提水导管，通过减小提水流量而增大提水扬程；8.排水控制阀15用于控制整个提水系统的启闭。三、本实施例液气压联合提水系统的工作过程第1步，依次打开排水控制阀15和进水控制阀1，江河水流通过进水控制阀1进入配水管2，水流在等径三通3处分流，一股水流冲击弹簧排水阀4令其关闭，产生水锤压力，另一股水流在水锤压力的作用下推动滑动控制阀5令其开启，同时封闭了排水口6，高压水流进入液气压转换室7，水流压力在液气转换室7内转化为气体压力由导气管9输出，此时因导气管内为正压，吸气阀8关闭。第2步，高压气体通过导气管9进入气压提水室10，高压气体在气压提水室10内推动由第一止回阀11进入室内的江河水流，而受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液气压联合提水系统，其特征在于：主要包括液气压转换装置、气压提水装置和蓄水池，所述气压转换装置设置在低于蓄水池出水口0.5m以上的位置，气压转换装置底部的进水口通过配水管与蓄水池出水口连接,该配水管上设有进水控制阀；气压转换装置顶部的出气口通过导气管与气压提水装置顶部的进气口连接，该导气管上设有吸气阀；所述气压提水装置顶部设有一个高于蓄水池水位的排水口。

【技术特征摘要】
1.一种液气压联合提水系统，其特征在于：主要包括液气压转换装置、气压提水装置和蓄水池，所述气压转换装置设置在低于蓄水池出水口0.5m以上的位置，气压转换装置底部的进水口通过配水管与蓄水池出水口连接,该配水管上设有进水控制阀；气压转换装置顶部的出气口通过导气管与气压提水装置顶部的进气口连接，该导气管上设有吸气阀；所述气压提水装置顶部设有一个高于蓄水池水位的排水口。2.根据权利要求1所述的液气压联合提水系统，其特征在于：所述液气压转换装置包括液气压转换室和弹簧排水阀；所述蓄水池分别与液气压转换室底部的进水口和弹簧排水阀连接；液气压转换室的进水口设有滑动控制阀和排水口；液气压转换室顶部的出气口与气压提水装置连接。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云川，廖丽萍，黄小华，陶圣文，宋订余，李健国，卢伟东，黄善德，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：新型
国别省市：广西;45