专利名称：一种旁通式抽水抽水器的制作方法
技术领域：
本发明属灌溉装置，特指高水位向低水位灌溉的抽水装置结构技术领域。
背景技术：
现有的用于高水位水塘向低水位的田、地灌溉或沟渠、河道抽排水工作，汛期河道、水库主动泄洪排险的抽水装置，水泵抽水时必须使水泵连续工作并持续消耗能源，流量由水泵功率决定。现在广大农村每到雨季就要用水泵把水从田里抽出排到沟里，小水泵效率低，大水泵既昂贵又笨重，还要消耗大量的能源。还有，用现有一台小型抽空设备可以先后启动多台大管径抽水器，此功能的优越性在汛期河道、坝塘泄洪排险工作中尤为突出。在主动泄洪时假如采取坝提开口的方式排水，排水量和排水时间无法控制且流出的水对提岸冲刷更容易引起决提。如果使用水泵排水，几台小功率水泵的排水量非常有限；如果使用多台大功率水泵排水，首先运输困难；再则，由多台水泵工作引起的共振对提岸造成的伤害更是加剧了决提的危险。
发明内容
本发明的目的正是为了克服现有抽水装置存在的上述缺陷而提供一种抽水效率高、不需要持续地输入动力、抽水成本低又轻便，还能耗低、寿命长、更换方便的旁通式抽水
ο本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。一种旁通式抽水抽水器，包括进水管、排水管，本发明进水管与排水管采用一段弧形管连接，其中排水管长于进水管；在弧形管道的顶端连通有进气管，并在进气管上设置有进气阀；在排水管上位于进水管管口以下设置有吸气管，在吸气管上设置有吸气阀，并在吸气管上位于吸气阀之后设置有止回阀；在排水管下部位于吸气管下面设置有排水阀。对于小型家用抽水器在排水阀后面加装的止回阀为一个带止回的弹力橡胶手动排气装置，该装置包括弹性气囊和止回结构安装体，橡胶气囊的一端与吸气管连接，橡胶气囊的另一端与筒状的止回结构安装体连接；在止回结构安装体靠近弹性气囊的一端设置有环形密封圈，环形密封圈内塞有带塞杆的锥形塞，塞杆套入位于止回结构安装体出口端的锥形塞安装座上的滑动孔内；在塞杆上套有张紧弹簧。本发明的有益效果是，与传统抽水装置相比，即在水池底部安装出水口，导致阀门使用寿命短、更换不便，出水管处易开裂泄漏并且水源容易被盗用或恶意排放。而本发明抽水效率高、不需要持续地输入动力、抽水成本低又轻便，能耗低、寿命长、更换十分方便快捷，解决了野外设施维护困难、费用高的难题。对于小型家用抽水器，在排水阀后面加装的止回阀为一个带止回的弹力橡胶手动排气装置，就不需要再配置专门启动设备，使用非常方便。本发明的技术要点在于用旁路启动抽水器，但是不一定参与正常抽水工作，工作结束，不关闭排水阀而是用进气阀控制从而实现轻便操作(在工作状态下大管径排水阀用
3人力根本无法关闭)和系统卸压的双重目的的一种方法。如果所用的抽空设备已自带止回装置，则此抽水器就不需要再配置止回阀，其具体形状和尺寸大小由实际需要确定，因此不能以此图形状来设定本发明的保护范围。下面结合附图及实施例进一步阐述本发明内容。
图1为本发明结构及使用示意图； 图2为小型家用抽水器结构示意图3为弹力橡胶手动排气装置的结构示意图； 图4为锥形塞安装座的D向示意图。
具体实施例方式见图1，一种旁通式抽水抽水器，包括进水管1、排水管2，本发明特征是，进水管 1与排水管2采用一段弧形管3连接，其中排水管长于进水管；在弧形管道3的顶端连通有进气管4，并在进气管上设置有进气阀5 ；在排水管2上位于进水管管口以下设置有吸气管 6，在吸气管上设置有吸气阀7，并在吸气管上位于吸气阀7之后设置有止回阀8 ；在排水管 2下部位于吸气管下面设置有排水阀9。A为水位线，C为水流方向。本实施例是将抽水器置于水池10内的抽水示意图，其中水池10内的虚线为水平面。本发明抽水器适用于高水位水塘向低水位的田、地灌溉或沟渠、河道抽排水工作， 并可运用于汛期河道、水库主动泄洪排险等地方。抽水高度(即水池深度)根据大气压原理由当地海拔决定，理论抽水高度最高10. 33米。在海拔2000米左右地区抽水高度大约能达到8. 5米。本发明工作原理
旁通式抽水器借助外力(各种抽空装置或直接用人工吸气的方式)抽空阀门至水平面之间管道内的空气，然后关闭吸气阀一打开排水阀，利用大气压原理自动进行抽排水工作， 不需要持续地动力输入。工作结束，打开上方进气阀抽水工作终止。其工作原理类似于电路里面常开式启动按钮的工作原理，吸气阀和吸气设备只起启动作用。本发明抽水器与现有广泛使用的各种水泵等设施的不同之处
1)现有的水泵抽水都必须水泵连续工作持续消耗能源，流量由水泵功率决定。现在广大农村每到雨季就要用水泵把水从田里抽出排到沟里，小水泵效率低，大水泵既昂贵又笨重，还要消耗大量的能源。旁通式抽水器经启动设备启动后，不再需要动力输入。流量由主排水管管径和入水口平面与出水口之间的水位差决定，与启动设备无关。2) —台小型启动设备可以先后启动多台大管径抽水器，此功能的优越性在汛期河道、坝塘泄洪排险工作中尤为突出。在主动泄洪时假如采取坝提开口的方式排水，排水量和排水时间无法控制且流出的水对提岸冲刷更容易引起决提。如果使用水泵排水，几台小功率水泵的排水量非常有限。如果使用多台大功率水泵排水，首先运输困难。再则，由多台水泵工作引起的共振对提岸造成的伤害更是加剧了决提的危险。如果使用此抽水设备，不但可以用一到二台启动设备使多台抽水器抽水，而且不用当心多台水泵同时工作引起共振。 在水位离提岸高处还有几米就可以适时排水，排水量可以随时根据需要决定用多少台设备排水或停止排水。另外排水阀以下输水管可任意加长，使出水口远离坝提。3)此抽水装置可以根据工作的频繁程度设计为临时或永久装置。也可以把阀门拆走，管道作为永久设施，工作的时候再装上阀门，方便快捷，解决了野外设施维护困难、费用高的难题。如果整套作为永久设施，工作完成后通过进气阀卸压，平时所有阀门处于闲置状态，从而延长设施的使用寿命。相比传统方法，水池底部安装出水口，阀门使用寿命短、更换不便，出水管处易开裂泄漏并且水源容易被盗用或恶意排放。作为私人或小集体所有的灌溉用中小型水利设施，使用此抽水装置，坝塘底部不留出水口整体浇灌，把启动阀、进气阀分开安装在隐蔽处，可以有效预防泄漏、水资源被盗用或恶意排放等造成损失浪费。使用非常方便，直接用人工吸气的方式就可以工作。对于小型家用抽水器如图2所示，A为水位线，C为水流方向。如图2，图3，图4所示，对于小型家用抽水器在排水阀后面加装的止回阀为一个带止回的弹力橡胶手动排气装置11，该装置包括弹性气囊12和止回结构安装体13，橡胶气囊 12的一端与吸气管6连接，橡胶气囊12的另一端与筒状的止回结构安装体13连接；在止回结构安装体13靠近弹性气囊12的一端设置有环形密封圈14，环形密封圈14内塞有带塞杆18的锥形塞17，塞杆18套入位于止回结构安装体13出口端的锥形塞安装座15上的滑动孔16内；在塞杆18上套有张紧弹簧19。在排水阀后面加装的止回阀8为一个带止回的弹力橡胶球手动排气装置，就不需要再配置专门启动设备，使用非常方便。其工作过程进水管口伸到水面以下一关闭进气阀、排水阀一打开吸气阀一抽水(吸气)泵开始工作至水均勻流出一关闭吸气阀同时打开排水阀系统进入正常工作一打开进气阀抽水工作终止。4)由于此抽水装置在吸气阀之后增加了止回阀防止间断吸气过程中空气回流，以及吸气旁路的管径可以设计得很小，所以，即使在无任何启动设备的情况下用最原始的人工吸气的方式也能把大管径远距离(几百米甚至更远)的抽水装置启动。传统方法用口吸气每个人都会用且都用过，但是只能吸出小管径短距离(最多几十米远)的油或水。5)如果水位较深，则在底部以上适当位置(以当地大气压所能压起的水柱高度为准)安装出水管，预留安装阀门的位置后用法兰盘密封即可。在抽水过程中只有上一阶能抽的水位低于该出水口时才需换上阀门接通排水管，从而避免阀门带压闲置时间过长，用时打不开或己经失效打开后无法关闭。以此类推可以安装多级排水管从而实现深水池自动排水工作而且避免带压检修。本发明适用范围广，可以用最先进的远距离自动化控制技术来实现，也可以用最原始的人工吸气的方式来实现。大到每秒几千立方的排水，小到田间地头农业用水都很实用。作为一般的小型水利工程的抽排水设备，8至9米的抽水深度己经足够。特别在有几百方以上畜水池的地方，配备几套此抽水装置非常必要。因为任何先进的设备都会出现故障，遇到山暴发而原先安装的排水系统出现故障时，几分钟内就可以使此设备投入工作，解除危险。此设施用于河道、大型水库主动泄洪时，可以远离坝提，空旷安全的地方安装启动控制系统，同时启动许多排水管而不用当心启动设备引起共震对坝提的伤害，且收放自如。 从而实现在不决提的前提下，在洪峰来临时，泄洪削峰的目的。在有计划、能控制的前题下泄洪，完全可以避免人员伤亡，也不会对其它财产造成多大的损失，因此也没有必要在情况万分危急时，才开始泄洪。如果有此设施类似今年河道决提悲剧完全可以避免。当以泄洪为目的时，应尽可能采用大管径的排水管增加泄洪能力，在抽空设备允许的前提下适当加大吸气管路直径，以便系统尽快进入工作状态
因为在相同压力条件下液体的流速近似于半径的4次方关系，即V KPr4流量Q=SV= π r2. KPr4= π KPr6 (K为某一液体在一定压力条件下的常数值，P为在某一条件下的压力) 在抽排水位置一定时η、K、P均为常数，流量和半径成6次方关系，不是简单的管道截面积增大一倍流量随之增大一倍，而是增大许多倍，所以应尽可能采用大管径排水系统增加泄洪能力。使用本抽水器排水系统管径不受启动设备管径的限制，正好可以满足这一要求。所以本发明能够方便广大人保护群众的生产生活，降低生产成本；并能用于治理河道改善公共水利设施，有效减少自然灾害的发生。如果此设施能大量投入使用，替代传统水泵地抽水作业，将为使用者减少大量能源消耗。于当前整个社会所倡导的节能减排大环境而言也非常吻合，必将产生一定的经济效益和社会效益，同时在主动泄洪时保护广大人民群众生命财产安全，解除水患意义存在。工作过程是将进水管口伸到水面以下一关闭进气阀、排水阀一打开吸气阀一抽水(吸气)泵开始工作至水均勻流出一关闭吸气阀同时打开排水阀系统进入正常工作一打开进气阀抽水工作终止。需要注意的是
1)如果吸气管道很长，使用透明管则只要看到入水口至排水阀之间的管内无空气，即可关闭吸气阀，打开排水阀使系统尽早进入工作，而不必等吸气管道水流出。2)吸气管道可以不关闭，移走抽水设备后加接输水管直接作为用水管道亦可。3)在吸气阀后面(距离吸气阀越近越好)安装止回阀，防止人工间断吸气和其它抽吸设备吸气过程中空气回流，以顺利抽空空气。4)如果只是短时间工作中断，则不要打开进气阀，而选择关闭排水阀，就像使用自来水一样随手开关即可。本发明安装技术要求
1)所有管路、阀门必须密封良好不能有泄漏现象。2)进气阀与水管连接口的位置必须高于进水口水位，最好在坝提最高处。3)排水阀和吸气阀的位置必须低于进水口水位，越低越容易顺利排空管内空气从而快速进入工作状态。4)设计安装每级抽水深度略小于当地大气压所能压起的水柱高度(相对静止的水池)。对于流动的河道抽水高度进水口正对水流方向安装抽水高度等于大气压所能压起的水柱高度加水流动能转化成势能的高度。即Η=Η1+Η2
Hl=IO. 33米H2=V2/2g(g为重力加速度9. 8/秒2 ；V为水流动的速度) 以沿海地区为例计算，假设河流速度为5米/秒，则 H2=l. 28 米
H=IO. 33+1. 28=11. 61 米也就是说，不用在河床开口就能将提岸以下11. 61米处的水直接引出泄洪或用以灌溉。5)以上计算为理想状态下的计算值，实际应用中应考虑海拔变化以及动能转化为势能过程中的能量损失。6)静止状态下的抽水高度已经经过实验满足推算值，流动状态下因无实验条件， 仅仅只是推算公式尚未通过实验。本发明相关零部件的生产设计
1)阀门根据需要直接采购，为减少零件种类，增加互换性，进气阀和吸气阀以及连接管件尽量选用同一种规格。止回阀根据用途不同可以设为各种形式，如果安装在永久设施和大功率、大管径排水系统中为保证工作的稳定性也需要采购专门的止回阀。2)前部排水管因为需要安装止回阀、进气阀、进水管和吸气阀应采用订货的方法， 由专业生产管件的厂家代生产直接加工好安装阀门所需的部件，尽量采用整体生产减少连接部件，有效降低泄漏的机率从而提高系统的工作稳定性。3)排水阀以下的管道不需考虑泄漏、压力问题，可以采用各种输水管，任意加长。4)进水管管口部份要设计成可调节的伸缩管，根据水位高低随时调节。如果用作流动的河道抽排水设备，进水口部份要做得相当坚固，否则会因水流冲击变形而不能正常使用。
权利要求
1.一种旁通式抽水抽水器，包括进水管、排水管，其特征是，进水管与排水管采用一段弧形管连接，其中排水管长于进水管；在弧形管道的顶端连通有进气管，并在进气管上设置有进气阀；在排水管上位于进水管管口以下设置有吸气管，在吸气管上设置有吸气阀，并在吸气管上位于吸气阀之后设置有止回阀；在排水管下部位于吸气管下面设置有排水阀。
2.根据权利要求1所述的一种旁通式抽水抽水器，其特征是，对于小型家用抽水器在排水阀后面加装的止回阀为一个带止回的弹力橡胶手动排气装置，该装置包括弹性气囊和止回结构安装体，橡胶气囊的一端与吸气管连接，橡胶气囊的另一端与筒状的止回结构安装体连接；在止回结构安装体靠近弹性气囊的一端设置有环形密封圈，环形密封圈内塞有带塞杆的锥形塞，塞杆套入位于止回结构安装体出口端的锥形塞安装座上的滑动孔内； 在塞杆上套有张紧弹簧。
全文摘要
一种旁通式抽水抽水器，包括进水管、排水管， 本发明进水管与排水管采用一段弧形管连接，其中排水管长于进水管；在弧形管道的顶端连通有进气管，并在进气管上设置有进气阀；在排水管上位于进水管管口以下设置有吸气管，在吸气管上设置有吸气阀，并在吸气管上位于吸气阀之后设置有止回阀；在排水管下部位于吸气管下面设置有排水阀。本发明的有益效果是，抽水效率高、不需要持续地输入动力、抽水成本低又轻便，能耗低、寿命长、更换十分方便快捷，解决了野外设施维护困难、费用高的难题。
文档编号E02B1/00GK102418326SQ20111031771
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者段继王 申请人:段继王