预制泵站单元及配水单元的制作方法

本实用新型总体来说涉及一种用于输送液体的泵站，具体而言，涉及一种预制泵站单元及配水单元。

背景技术：

随着城市建设的发展，市政雨水，污水的量越来越多，因此出现了各种各样的污水处理设备，泵站便是其中之一。

公开号为US 20080011372的美国专利申请公开了一种预制泵站单元，包括地板、固定于地板的围墙以及安装于围墙内的多个潜水泵。围墙上设有进液口和出液口。流体由进液口进入预制泵站单元，在潜水泵提供的动力作用下由出液口流出。由于暴雨等原因，流入预制泵站单元的流体量有时会非常巨大，流速也非常快，这时流体伴随着大量的能量，如果这些能量直接冲击潜水泵，特别是冲击潜水泵的吸液口，很容易形成对潜水泵不利的运行环境，例如：吸液口附近产生旋涡，或者空气被带入吸液口，从而产生气蚀或振动，造成潜水泵性能下降。针对此问题，预制泵站单元的围墙内邻近进液口设置了挡板装置，挡板装置底部设有多个流液口，多个流液口分别对应于多个潜水泵。由进液口流入围墙内的流体被挡板装置分成多个部分，每一部分经相应的流液口流到相应潜水泵的吸液口，再由潜水泵输送出去。

该美国专利申请中的技术方案较为复杂，虽然通过挡板装置能在一定程度上消耗流体动力，但是，流体在经过挡板装置的多个流液口后，流态变得非常不均匀，存在大量的紊流，因此，该美国专利申请在改善流体流态方面尚存在不足。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种具有良好的稳流和导流功能的预制泵站单元，使得进入潜水泵吸液口的流体流态均匀，为潜水泵创造良好的进水条件，提升潜水泵运行的稳定性。

本实用新型的又一目的在于提供一种能轻便，且方便运输的预制泵站单元。

本实用新型的又一目的在于提供一种占地面积小的预制泵站单元。

本实用新型的又一个目的在于提供一种可安装大流量轴流泵或混流泵的预制泵站单元。

本实用新型的再一个目的在于提供一种安装有本实用新型预制泵站单元的配水单元。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，一种预制泵站单元，包括预制的泵站本体。所述泵站本体包括外筒和内筒，所述外筒包括外筒底和设于所述外筒底的外周壁，所述外周壁上设有进液口；所述内筒包括内筒底和设于所述内筒底的内周壁，所述内筒的顶端开口，所述内筒的上端部穿设于所述外筒的外筒底并位于所述外筒内，所述内筒的其余部分位于所述外筒以外，部分所述内周壁、部分所述外周壁以及外筒底共同形成一环流空间。

根据本实用新型的一实施方式，所述内筒还包括内筒底，内筒底一体形成于所述内周壁底端部，或者密封固定于所述内周壁底端部。

根据本实用新型的一实施方式，所述外筒和内筒的中心线重合。

根据本实用新型的一实施方式，所述内筒和外筒均为圆筒形，且所述内筒的横截面尺寸小于外筒的横截面尺寸。

根据本实用新型的一实施方式，所述内筒为圆锥筒形，具有大直径端和小直径端，所述内筒的大直径端位于所述外筒内。

根据本实用新型的一实施方式，所述内筒的位于所述外筒内的部分呈锥筒形。

根据本实用新型的一实施方式，所述进液口的底缘不高于所述内周壁的顶缘。

根据本实用新型的一实施方式，所述进液口的底缘邻近所述外筒的外筒底或者与外筒底平齐。

根据本实用新型的一实施方式，所述内周壁的位于所述外筒内的部分设有连通所述内筒内部与所述环流空间的格栅孔。

根据本实用新型的一实施方式，所述格栅孔设置于邻近所述外筒底位置。

根据本实用新型的一实施方式，所述格栅孔避开所述进液口面对的内周壁部分而设置于内周壁的其他位置。

根据本实用新型的一实施方式，所述预制泵站单元还包括格栅装置，所述格栅装置安装于所述进液口端部；或者安装于所述内筒的内周壁上端部。

根据本实用新型的一实施方式，所述内筒包括多个串接连接的子内筒，和/或所述外筒包括多个串接连接的子外筒。

根据本实用新型的一实施方式，所述的预制泵站单元还包括井筒，所述井筒与所述内筒同轴地设置于所述泵站本体内。

根据本实用新型的一实施方式，所述内筒的位于所述外筒以外的部分的高度H1与所述井筒的直径D的关系满足：H1＝(2～5)D。

根据本实用新型的一实施方式，所述的预制泵站单元还包括设置于所述井筒内的潜水泵。

根据本实用新型的一实施方式，所述潜水泵是轴流泵或混流泵。

根据本实用新型的一实施方式，所述预制泵站单元还包括泵座，所述泵座安装于所述泵站本体内并位于所述井筒下方，所述潜水泵安装于所述泵座上。

根据本实用新型的一实施方式，所述泵座包括底板、固定于所述底板中央位置的导流部以及固定于所述底板和导流部的至少两个分流部，所述至少两个分流部在所述导流部周向均匀分布。

根据本实用新型的一实施方式，所述泵座还包括固定于所述底板的至少两个支撑部，所述支撑部的高度高于所述导流部和分流部，所述至少两个支撑部顶部固定有法兰盘。

根据本实用新型的另一个方面，一种配水单元，包括具有进液口的水箱。所述配水单元还包括至少一个预制泵站子单元，每个所述预制泵站子单元包括内筒和出液口，所述内筒固定于所述水箱底部，所述内筒的顶端部开口并伸入所述水箱内，所述出液口连通于内筒，并伸出所述水箱。

根据本实用新型的一实施方式，所述预制泵站子单元还包括设置于所述内筒内的井筒，所述出液口连通于井筒。

根据本实用新型的一实施方式，所述预制泵站子单元还包括设置于所述内筒的潜水泵。

根据本实用新型的一实施方式，所述水箱为预制水箱或土建结构；和/或所述水箱为横截面形状为矩形、圆形、椭圆形的罐体；和/或所述水箱横向设置。

由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型的预制泵站单元中，泵站本体包括外筒和内筒，内筒伸入外筒内，并在二者之间形成环流空间。流体由进液口进入预制泵站单元时，并非直接冲入到内筒，而是进入环流空间，在此过程中，首先流体撞击内筒壁而消耗掉一部分能量，同时流体流态得到一定均化；然后流体再由环流空间溢流至内筒，在此过程中流体流态进一步得到均化，因此，本实用新型的预制泵站单元能有效避免或减小因进液口流体流态不均匀而对潜水泵运行的影响，使得进入潜水泵吸液口的流体流态均匀，为潜水泵创造良好的进水条件，提升潜水泵运行的稳定性。

本实用新型的预制泵站单元为预制结构，能大量减少现场施工周期，并且轻便，方便运输，结构简单，成本低。

本实用新型的预制泵站单元可安装大流量轴流泵或混流泵。

本实用新型的预制泵站单元中，外筒与内筒在空间上有部分重叠，从而形成环流空间，流体经该环流空间进入内筒过程中，流体动能被充分消耗，流体流态得到充分的均化。因此，使用本实用新型的预制泵站单元无需像现有技术那样设置多个储水池来均化流体，消除能量，故能有效节省占地面积，能灵活应用于更多的场所。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1是本实用新型预制泵站单元第一实施方式的局部剖视结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的俯视图；

图4示出图1的预制泵站单元的立体结构示意图，其中为了清楚显示内部结构，仅示出部分外筒和进液口结构；

图5是本实用新型预制泵站单元第一实施方式中的泵座的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是本实用新型预制泵站单元第二实施方式的局部剖视立体结构示意图；

图8是本实用新型预制泵站单元第三实施方式的局部剖视立体结构示意图；

图9是本实用新型配水单元第一实施方式的立体结构示意图，其中为了清楚显示内部结构，仅示出部分箱体结构；

图10是图9的局部剖视主视图；

图11是图9的俯视结构示意图；

图12是图9的右视结构示意图；

图13是本实用新型配水单元第二实施方式的立体结构示意图，其中为了清楚显示内部结构，仅示出部分箱体结构；

图14是图13的局部剖视主视图；

图15是本实用新型预制泵站单元中的水流在环流空间内的模拟流态示意图；

图16是本实用新型预制泵站单元中的水流在潜水泵入口处的模拟流态示意图。

其中，主要元件符号说明如下：

1、泵站本体；10、进液口；11、外筒；12、内筒；13、第二筒部；2、井筒；20、出液口；3、潜水泵；4、固定板；5、格栅装置；6、泵座；61、导流部；60、底板；62、分流部；63、支撑部；100、水箱；200、进液口；300、内筒；400、井筒。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

下面将详细描述本实用新型的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。

本实用新型预制泵站单元的实用新型构思在于，通过对泵站本体形状和构造的改进来改善潜水泵入口处的流体的流态，使潜水泵入口处的流体流态稳定、均匀，为潜水泵创造良好的进水条件，提升潜水泵运行的稳定性。

预制泵站单元实施方式1

参见图1、图2、图3和图4，图1是本实用新型预制泵站单元第一实施方式的局部剖视结构示意图；图2和图3分别是图1的右视图和俯视图；图4示出图1的预制泵站单元的立体结构示意图，其中为了清楚显示内部结构，仅示出部分外筒和进液口结构。

如图1、图2和图3所示，本实用新型预制泵站单元一实施方式主要包括泵站本体1，进一步地，还包括一井筒2，更进一步地，还可包括一潜水泵。

泵站本体1上安装有进液口10，流体通过该进液口10进入泵站本体1。井筒2安装于泵站本体1内。优选地，井筒2与泵站本体1同轴地安装于泵站本体1内，井筒2上安装有出液口20。潜水泵安装于井筒2内的下部，潜水泵可以是轴流泵，但不限于此，其他类型的泵如离心泵或混流泵等也能应用于本实用新型。在潜水泵的循环动力作用下，进入泵站本体1内的流体由出液口20排出泵站本体1。

在该预制泵站单元第一实施方式中，泵站本体1包括外筒11和内筒12。

外筒11包括外筒底111和设于外筒底111的外周壁112，外筒底111和外周壁112可以一体成型，也可以是各自独立的结构经焊接等方式固定连接在一起。外周壁112可以是一圆筒形，但本实用新型不限于此，外周壁112还可以是截面呈椭圆形或多边形的筒等，甚至为了适应特殊场合的需要，将外周壁112设计成截面呈不规则封闭环形的筒状也是可行的。

内筒12包括内筒底121和设于内筒底121的内周壁122，内筒底121和内周壁122可以一体成型，也可以是各自独立的结构经焊接等方式固定连接在一起。同样，内周壁122也可以呈一圆筒形或非圆筒形。

内筒12的顶端开口，内筒12的上端部穿设于外筒11的外筒底111并位于外筒11内，内筒12的其余部分位于外筒11以外。从而一部分内周壁122、一部分外周壁112以及外筒底111共同形成一环流空间110，进液口10设置于外周壁112上。

在其他一些实施方式中，内筒12也可以只包括一内周壁122，而不包括内筒底121。这种情况下，在现场安装本实用新型预制泵站单元时，可以将内周壁122的底端部密封固定于一基底或底板等结构，借助基底或底板防止流体从内筒12底部泄漏即可。

如图1和图3所示，在井筒2与内筒12之间沿圆周方向均匀设置有4块固定板4，固定板4的一侧固定于井筒2外壁，另一侧固定于内筒12，从而将井筒2与内筒12固定为一体。固定板4的数目不以4块为限制，可视泵站本体1的大小以及预制泵站单元的整体设计适当增加或减少。固定板4一方面起到固定井筒2与内筒12的作用；另一方面，固定板4还具有均匀分配流体的功能，可以将外筒111中的流体较均匀地分流至内筒12中；此外，固定板4也能够防止由进液口10冲进外筒11内的流体在向下流的过程中产生涡旋，即也对均化流体流态作出一定贡献。

图3所示的示例中，泵站本体1由圆筒状的外筒11和圆筒状的内筒12组合而成。本领域的技术人员应该理解，本实用新型并不限于此，任何形状的外筒11与任意形状的内筒12可以两两自由组合经密封连接后所形成的泵站本体1均适用于本实用新型。图3所示的示例中，圆筒状的外筒11和圆锥筒状的内筒12的中心线重合，在其他实施方式中，二者的中心线也可不重合而具有一定的偏移量，这样可以适应某些特殊的空间有限的场合。

带有一定动能的流体由进液口10进入外筒11与内筒12之间的环流空间110过程中，撞击内筒12的内周壁122而耗散一部分动能，同时，流态得到一定程度的调整而变得均匀；接下来流体由内周壁122顶端的开口溢流进入内筒12过程中，流体动能进一步被消耗，且流体流态进一步得到均化，当流体到达内筒12底部时流体流态已非常均匀、稳定，从而为处于中心位置处的潜水泵吸入口提供了平缓、均匀、稳定的流体。

在一实施方式中，进液口10在外筒11上的位置可以尽量靠近外筒底111，例如，进液口10的底缘可以邻近外筒底111或者与外筒底111平齐，这样有助于流体在进入环形空间110撞击到内筒12的内周壁122时而耗散能量。

在一实施方式中，本实用新型预制泵站单元还包括格栅装置5。如图1和图3所示，格栅装置5可以安装于进液口10端部，特别是可拆卸地安装于进液口10端部，这样可以方便将格栅装置5从外筒11顶端部开口提出来进行清理。格栅装置5可以安装于内筒12顶端部开口处的多孔盘或者是一网状盘。格栅装置5的作用在于：一方面可以拦截流体中的大型污染物如树枝、编织物、线缆等流进入内筒12；另一方面，对于消散流体能量和均化流体流态也有一定积极作用。

如图1和图4所示，格栅装置5也可以由代替，详细来说，在位于外筒11内的内筒12的内周壁122上形成有若干格栅孔1221，这些格栅孔1221连通内筒12内部与环流空间110。在一实施方式中，在沿着内周壁122的上下方向上，格栅孔1221的位置在邻近外筒底111位置，这样可以避免环流空间内积水；在另一实施方式中，在沿着内周壁122的圆周方向上，格栅孔1221避开进液口10面对的内周壁122部分而设置于内周壁122的其他位置，也就是说，在内周壁122上面对进液口10的部分上不设置格栅孔1221，这样在流体进入环流空间110过程中可以增强内周壁122对流体的撞击能力而消耗更多的能量。

如图1、图2所示，在一实施方式中，本实用新型预制泵站单元还包括泵座6，泵座6安装于泵站本体1内并位于井筒2下方，潜水泵安装于泵座6上。需要说明的是，本实用新型并非必然包含一泵座6，在某些结构设计中，泵座6是可以省略的，例如在潜水泵的重量比较轻时，可以将潜水泵直接安装于内筒12，此时可以省略泵座6，以节约成本。在该实施方式中，泵座6除了具有支撑潜水泵的作用之外，还具有导流作用，以进一步均化流体流态。下面举例说明泵座6的详细结构。

参照图5和图6，图5是本实用新型预制泵站单元一实施方式中的泵座的结构示意图；图6是图5的俯视图。如图5、图6所示，在一实施方式中，泵座6包括底板60、导流部61、至少两个分流部62和至少两个支撑部63。底板60可以呈圆形平板状，其固定于内筒12内，并位于井筒2的正下方；导流部61可以是一锥台，优选地，可以是圆锥台，具有一顶平面和底平面以及连接顶平面和底平面的圆锥面，导流部61的底平面固定于底板60，顶平面正对着潜水泵的吸入口。分流部62例如可以是分流板，分流板的底边固定于底板60，一侧边固定于导流部61。图6中示出4块分流板，沿着导流部61的圆周方向均匀分布，当然分流部62的数目不限于4个，可以根据实际需要适当增加或减少。潜水泵的叶轮在旋转过程中容易使流体产生单一方向旋转的旋涡，分流部62的作用在于阻断这些可能产生的旋涡，使流体的流态进一步均匀化。当流体沿着内筒12流下来后，可以沿着导流部61的导流部61的圆锥面向上流到顶平面，再顺势流向潜水泵的吸入口。

支撑部63可以是一支撑立板，其固定于底板60。如图6所示，其示出4块支撑立板，这4块支撑立板分别与4块分流板一一对应，当然本实用新型中支撑立板的数目不限于4块，其与分流板之间的位置关系也不必然是一一对应，也可以相互错开布置。支撑立板的高度高于导流部61和分流板，4块支撑立板的顶部固定有法兰盘64，法兰盘64具有外圈641和内圈642。井筒2的底端部可以进一步固定连接于法兰盘64的外圈641上；潜水泵的泵体可以固定连接于法兰盘64的内圈642，以防止泵体自旋转。

需要说明的是，在潜水泵的重量较轻情况下，可以直接安装于例如悬空挂在井筒2上，此时泵座6则可以成为一个仅具有导流功能和防止涡流产生功能的部件。

预制泵站单元实施方式2

参见图7，图7是本实用新型预制泵站单元第二实施方式的立体结构示意图。参见图7，本实用新型预制泵站单元第二实施方式与图1至图4所示的第一实施方式的主要区别在于：

内筒12整体呈锥筒形，具有直径较大的大端和直径较小的小端，其中直径较大的一端位于外筒11内。当流体沿着锥筒形内筒12内壁向下流动时，流体的流态会进一步得到均化。

该预制泵站单元第二实施方式的其他结构与第一实施方式基本相同，这里不再赘述。

预制泵站单元实施方式3

参见图8，图8是本实用新型预制泵站单元第三实施方式的立体结构示意图。参见图8，本实用新型预制泵站单元第二实施方式与图1至图4所示的第一实施方式的主要区别在于：

内筒12的位于外筒11外的部分呈圆筒形，内筒12的位于外筒11内的部分呈锥筒形，具有直径较大的大端和直径较小的小端，其中直径较大的一端位于外筒11内。内筒12的锥筒形部分会进一步均化流体的流态。

该预制泵站单元第三实施方式的其他结构与第一实施方式基本相同，这里不再赘述。

配水单元实施方式1

参见图9至图12，图12是本实用新型配水单元第一实施方式的立体结构示意图，其中为了清楚显示内部结构，仅示出部分箱体结构；图10、图11、图12分别是图9所示的配水单元的主视、俯视和右视结构示意图。如图9至图12所示，本实用新型配水单元第一实施方式包括具有进液口200的水箱100和至少一个预制泵站子单元。图中示出3个预制泵站子单元，但本实用新型不限于此，预制泵站子单元数目可根据实际情况适当增减。

水箱100可以是一大容积的罐体，罐体为横截面形状可以是矩形、圆形、椭圆形或者其他形状。水箱100可以是一预制水箱，也可以是现场建造的土建结构。水箱100横向设置，即安装完成的水箱100，其高度小于其长度。

预制泵站子单元安装于水箱100的底部。每个预制泵站子单元包括内筒300、井筒400、潜水泵和出液口图未示；内筒300固定于水箱100的底部并伸入到内水箱100，井筒400设置于内筒300内并向上延伸出内筒300的顶端部开口，出液口连通于井筒400，并伸出水箱100；潜水泵设置于井筒400内。在一些实施方式中，配水单元也可以不包括井筒400或潜水泵，而在现场安装时再另行组配井筒400或潜水泵。

配水单元实施方式2

参见图13和图14，图13是本实用新型配水单元第二实施方式的立体结构示意图，图14是图13的局部剖视主视图。本实用新型配水单元第二实施方式与图第一实施方式的主要区别在于：水箱100为圆筒形。

该配水单元第二实施方式的其他结构与第一实施方式基本相同，这里不再赘述。

本实用新型配水单元中的预制泵站单元，可以看作是至少一个本实用新型前述的预制泵站单元共用一个大型的外筒并共用一个进液口而形成的，因此可借用本实用新型前述的预制泵站单元的结构，例如泵座、格栅装置等。

本实用新型配水单元，通过一个大容积水箱配合多个预制泵站子单元共同工作，能快速、方便地实现均匀配水功能，解决了大流量配水需求；同时基于本实用新型预制泵站单元的特定结构，潜水泵吸入口处的流体流态均匀，从而本实用新型配水单元运行震动噪音小，使用寿命长，维护成本低。

本实用新型预制泵站单元及配水单元不仅仅适用于污水输送领域，雨水输送领域，湖水、河水、地表水、地下水等原水输送领域，还可适用于其它需要输送流体的领域。

根据本实用新型，无论是预制泵站单元还是配水单元，水流的流态均会得到明显改善。以预制泵站为例，如图15所示，并配合图1，图15是本实用新型预制泵站单元中的水流在环流空间内的模拟流态示意图，水流由进液口10进入环流空间110，然后部分水流通过格栅装置5流入内筒12，格栅装置5可以在潜水泵3工作时均匀化进水流速，改善进液口入口条件；另有部分水流由内筒12顶端部溢流进入内筒12，则内筒12耗散了入流的能量，而且在高水位的情况下水会自由地溢流到内筒12中，避免在耗散能量的同时影响潜水泵3的抽水量，从而有利于减小泵坑占地面积，并使高流量低扬程的潜水泵正常运行。

如图16所示，并配合图1，图16是本实用新型预制泵站单元中的水流在潜水泵入口处的模拟流态示意图。由图16可见，本实用新型的预制泵站单元中，潜水泵3吸入口附近流线相对比较均匀，未见明显水流漩涡。

以上实施方式中可能使用相对性的用语，例如“上”或“下”，以描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“下”的组件将会成为在“上”的组件。用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的组成部分之外还可存在另外的组成部分等。此外，权利要求书中的术语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本文所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。