【技术实现步骤摘要】
本技术涉及负压排水领域，特别涉及一种负压排水系统。
技术介绍
1、负压排水系统的工作原理是利用负压泵抽取负压动力中心及管网内的空气，形成负压状态，通过负压收集管网把负压状态传送到排水单元，利用收集管道内的负压具有抽吸污物的能力。通过排水单元，实现将污水由管网输送到负压动力中心进行收集。但现阶段的负压收集系统具有很明显的弊端。
2、负压排水系统覆盖半径受重力损失、摩擦损失、局部损失以及开启界面阀的影响。其中重力损失为客观地形，局部损失为管道节点(如弯头、三通等)，开启负压界面阀为客观设备，仅有摩擦损失是动态变化值。
3、摩擦损失为液体在管道内流动与管道内壁之间形成的反向作用力，液体在满管流时，根据海曾威廉公式(h＝(10.67q^1.852l)/(c^1.852d^4.87)(式中：q——流量，m^3/s；l——管长，m；d——内径，m；c——管材粗糙系数(海曾-威廉系数)，塑料管c＝150，新铸铁管c＝130，混凝土管c＝120，旧铸铁管和旧钢管c＝100))可计算满管流摩擦损失。负压排水在采用满管流时，覆盖半径仅为500m左右。
技术实现思路
1、为克服上述缺点，本技术的目的在于提供一种通过减少管内摩擦损失来增大覆盖半径的负压排水系统。
2、为了达到以上目的，本技术采用的技术方案是：负压排水系统包括负压收集管，所述负压收集管的末端设置负压动力中心站，所述负压收集管设置成锯齿状，使得水聚集在较低的位置，可以减少负压收集管内的污水量；减少了因负压收
3、所述负压收集管的侧边连接有排水单元和清洁监测站。所述排水单元设置有多个。
4、所述排水单元包括吸水管，所述吸水管上设置有负压界面阀，所述吸水管的一侧连通有旁通管，所述旁通管位于负压界面阀的前端，所述旁通管上设置有第一阀门；所述负压界面阀用于控制吸水管的通断，所述第一阀门用于控制进入到旁通管内的气体的量，气体进入到旁通管增大负压收集管内的气压。
5、所述清洁监测站包括管道，所述管道远离负压收集管的一端设置有第二阀门，所述管道上位于负压收集管和第二阀门之间设置有压力传感器，所述第二阀门用于控制管道的通断，第二阀门打开时气体进入到管道内。所述压力传感器用于实时监测负压收集管内的气压，所述压力传感器具备无线传输功能。清洁监测站中根据压力传感器监测到的压力值控制连通大气的阀门。
6、负压传感器还包括控制器，所述控制器分别与压力传感器、第一阀门和第二阀门电性连接。所述控制器控制吸水管单次排水的时间。在排水单元开始排水时，通过控制器控制排水的时间并通过旁通管上第一阀门控制进气量。
7、排水单元因分布在负压收集管的不同位置(主要考虑排水单元距离负压动力中心站的远近)设置不同的排水时间及不同的进气阀门开度。负压收集管上设置的清洁监测站实时监控负压收集管内的压力值，根据压力值的曲线图，对排水单元的排水时间及进气阀门开度进行二次修正。清洁监测站监测到的负压值越大，排水的压差就越大，使得水流速度就越快，就不需要进太多气，第一阀门可以开小一些。所述吸水管的排水时间一般为10s。进气阀的开度是根据已知直径的塞棒，将不同直径的塞棒塞进进气阀，再关闭进气阀，即为所要的开度。
8、同时在极端情况(如突发降雨进入排水单元)根据压力值突降打开连通大气的第二阀门。通过以上设置控制负压收集管内部持液率(负压收集管内液体占负压收集管内容积的比率)，从而减小液体在负压收集管内输送时与负压收集管内壁的接触面积，使得摩擦损失得到控制，从而增大负压排水系统覆盖半径。
9、本申请将排水单元、负压收集管和清洁监测站等作为一个整体考虑，环环相扣，通过将负压收集管设置成锯齿状、排水单元精准排水进气、清洁监测站实时纠偏，来实现负压收集管内部持液率时刻保持在理想状态(约为负压收集管内体积1/3)，从而大大降低污水与负压收集管的摩擦损失，得以提高单个负压排水系统的覆盖收集半径。
10、进一步的是：所述负压收集管上设置有多个锯齿部，各个所述锯齿部包括提升管和分别与提升管的两端连接的负压收集段管，设置提升管的目的在于减少了因长度过长导致负压收集管的埋深过大，同时也减小了水与负压收集管之间的摩擦。
11、进一步的是：所述提升管向上倾斜的角度为45°，污水通过提升管单次上升的高度不大于0.5m。
12、进一步的是：同一个锯齿部的提升管的最高位置的管底高度不大于与之连接的前一个负压收集段管最高位管底的高度，防止污水回流。
13、进一步的是：所述负压收集管向下倾斜的角度≥2‰，即1000米的负压收集管其末端的高度比首端的高度下降至少2米。当污水在倾斜的负压收集管内流动时，能加快污水的流动速度，同时使污水在自身重力的作用下，抵消了污水与负压收集管之间的摩擦阻力，减小了负压收集管的水损。
14、进一步的是：所述旁通管和吸水管之间的距离小于20cm，如旁通管与吸水管之间的距离过大时，气体会直接进入到旁通管内，从而减弱从低处气带水。
15、进一步的是：所述旁通管直径为吸水管直径的40％～64％，如果旁通管的直径太大会造成只进气不进水，如果旁通管的直径太小则会造成进气量不足。根据不同直径的吸水管径选择不同直径的旁通管径。
16、进一步的是：所述负压收集管内进气量与进水量之间的比例为2.8:1，此气液比在工程应用中可以实现2km左右的收集半径
17、本技术的有益效果是，本申请将排水单元、负压收集管和清洁监测站等作为一个整体考虑，环环相扣，通过将负压收集管设置成锯齿状、排水单元精准排水进气、清洁监测站实时纠偏，来实现负压收集管内部持液率时刻保持在理想状态(约为负压收集管内体积1/3)，从而大大降低污水与负压收集管的摩擦损失，得以提高单个负压排水系统的覆盖收集半径。
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1.一种负压排水系统，包括负压收集管(1)，所述负压收集管(1)的末端设置负压动力中心站(2)，其特征在于：所述负压收集管(1)设置成锯齿状，所述负压收集管(1)的侧边连接有排水单元(3)和清洁监测站(4)；
2.根据权利要求1所述的一种负压排水系统，其特征在于：所述负压收集管(1)上设置有多个锯齿部(12)，各个所述锯齿部(12)包括提升管(13)和分别与提升管(13)的两端连接的负压收集段管(14)。
3.根据权利要求2所述的一种负压排水系统，其特征在于：所述提升管(13)向上倾斜的角度为45°。
4.根据权利要求1所述的一种负压排水系统，其特征在于：同一个锯齿部(12)的提升管(13)的最高位置的管底高度不大于与之连接的前一个负压收集段管(14)最高位管底的高度。
5.根据权利要求1所述的一种负压排水系统，其特征在于：所述负压收集管(1)向下倾斜的角度≥2‰。
6.根据权利要求1所述的一种负压排水系统，其特征在于：所述旁通管(7)和吸水管(5)之间的距离小于20cm。
7.根据权利要求1所述的一种负压排
8.根据权利要求1所述的一种负压排水系统，其特征在于：所述负压收集管(1)内进气量与进水量之间的比例为2.8:1。
...【技术特征摘要】
1.一种负压排水系统，包括负压收集管(1)，所述负压收集管(1)的末端设置负压动力中心站(2)，其特征在于：所述负压收集管(1)设置成锯齿状，所述负压收集管(1)的侧边连接有排水单元(3)和清洁监测站(4)；
2.根据权利要求1所述的一种负压排水系统，其特征在于：所述负压收集管(1)上设置有多个锯齿部(12)，各个所述锯齿部(12)包括提升管(13)和分别与提升管(13)的两端连接的负压收集段管(14)。
3.根据权利要求2所述的一种负压排水系统，其特征在于：所述提升管(13)向上倾斜的角度为45°。
4.根据权利要求1所述的一种负压排水系统，其特征在于：同...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙瑞，许培欢，许庆成，
申请(专利权)人：江苏清川同创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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