一种它助射吸式真空降水机及其降水方法与流程

本发明属于建筑施工领域，特别涉及该领域中的一种它助射吸式真空降水机及其降水方法。

背景技术：

现在国内的真空降水设备，由动力源三相电机，离心水泵，射流器，循环水箱，溢流排水管组成，缺点是耗能大，效率低，降水慢，降水施工周期长不经济；国外真空降水设备由动力源三相电机或柴油机，机械式旋片真空泵、离心排水泵、真空箱及箱内水位控制装置组成，缺点是抽取的地下空气里含饱和水蒸气，在真空泵压缩时会产生冷凝水，而冷凝水在与真空泵机油混合时会形成乳浊液，造成机油润滑失效，轴承及刮片润滑不良产生磨损导致真空低或不能产生真空，直至真空降水失败，此外还要频繁更换机油，维修维护费用高，不经济。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种维护成本低、降水效率高的它助射吸式真空降水机及其降水方法。

本发明采用如下技术方案：

一种它助射吸式真空降水机，其改进之处在于，所述的降水机包括循环水罐，小循环水泵的进水口通过阀门与循环水罐的底部相通，出水口通过阀门与真空射吸器的进水口相通，真空射吸器的出水口与循环水罐相通；所述的降水机还包括真空缓冲箱，该真空缓冲箱的进水口通过阀门与降水机外真空井点降水系统的集水管相连接，真空缓冲箱内部安装浮球阀，该浮球阀通过真空止回阀和真空度调节阀与上述真空射吸器的真空吸入口相通；所述的降水机还包括进水口与上述真空缓冲箱的底部相通的主排水泵，该主排水泵的出水口则通过阀门与外界相通，电机或柴油机作为动力源为降水机提供动力。

进一步的，在真空缓冲箱的顶部和真空度调节阀与真空射吸器真空吸入口之间的管路上各安装有一个真空表。

进一步的，在主排水泵的出水口与阀门之间的管路上安装正负压力表。

进一步的，所述的循环水罐还通过回流阀与主排水泵的出水口相通。

进一步的，循环水罐内部安装浮球阀，该浮球阀通过补水阀与主排水泵的出水口相通，循环水温度的控制由管道通过阀门与主排水泵进水口相连接，浮球阀与回水管阀门匹配使用使循环水罐水位及水温稳定。

进一步的，所述的循环水罐为敞口耐腐蚀水罐；所述的循环水罐通过汽液回流管与真空射吸器的出水口相通；所述的循环水罐底部通过放净阀与外界相通，循环水回流通过管道与主排水泵的进水口连接。

进一步的，真空射吸器进水口的纵向截面积由外向内逐渐减小，出水口的纵向截面积由内向外逐渐增大，并且进水口末端的竖向截面积小于出水口始端的竖向截面积，进水口和出水口之间为空腔，真空吸入口从这空腔内引出。

一种降水方法，使用上述的它助射吸式真空降水机，其改进之处在于，包括如下步骤：

(1)检测真空射吸器产生的最大真空度：关闭真空度调节阀、补水阀、回流阀和放净阀，开启小循环水泵进水口与循环水罐之间以及小循环水泵出水口与真空射吸器进水口之间的阀门，循环水罐加满水后启动小循环水泵，通过真空度调节阀与真空射吸器真空吸入口之间管路上的真空表检测真空射吸器产生的真空度最大值及稳定程度；

(2)检测真空降水机真空泄露密封性：再关闭主排水泵出水口与外界之间的阀门以及集水管与真空缓冲箱之间的阀门，开启真空度调节阀待各真空表指示稳定后再关闭真空度调节阀，此时如各真空表的指示数值相同且保持半分钟不变，表明降水机密封良好；

(3)试运行：开启小循环水泵、真空度调节阀以及集水管与真空缓冲箱之间的阀门，真空射吸器真空吸入口产生的吸力将地下水通过插地滤水管和集水管吸入真空缓冲箱，再启动主排水泵，开启补水阀和回流阀，待正负压力表指示数值稳定后缓慢开启主排水泵的出水口与外界之间的阀门开始排水，在此过程中检查插地滤水管和集水管等各连接处的空气泄露情况，浮球阀在真空缓冲箱内水位上升至最上限时浮球阀动作以关闭真空；

(4)正常运行：完全开启主排水泵的出水口与外界之间的阀门以增加主排水泵的排水量，地下水快速流经插地滤水管及集水管到真空缓冲箱及产生真空压力降，使真空缓冲箱顶部真空表指示数值升高并接近于真空射吸器真空吸入口管路上的真空表数值，在此过程中检测插地滤水管、集水管以及主排水泵各连接处的真空泄露情况，若无明显泄露，则真空降水机开始正常运行。

进一步的，步骤(1)中真空表指示数值在-0.095MPa以上。

进一步的，在步骤(3)中，根据主排水泵电机电流负荷控制主排水泵排水量即主排水管道的阀门开度。

本发明的有益效果是：

本发明所公开的它助射吸式真空降水机及其降水方法，不用机械真空泵做真空源，而是利用小循环水泵带动真空射吸器产生真空，结构简单，投入成本低，真空射吸器只吸入空气不吸入水，能够抽取含有大量空气的地下水，不但无磨损使用寿命长，而且避免了由进水导致的故障，降低了故障发生几率，延长了降水机的运行时间，既提高了运行效率，又保证了降水工期，与原有真空泵易损坏甚至报废的降水机比较，还节省了维修费用。

本发明所公开的它助射吸式真空降水机及其降水方法，在集水管和真空射吸器的真空吸入口之间设置真空缓冲箱，用于对抽取的地下水进行气液分离，保证真空射吸器只吸入空气不吸入水。真空缓冲箱内设置浮球阀，该浮球阀可以在真空缓冲箱内水位上升至上限时动作以关闭真空度调节阀，阻止真空射吸器真空吸入口产生的吸力再作用于真空缓冲箱，避免真空缓冲箱内水位过高涌入真空射吸器的真空吸入口。

附图说明

图1是本发明实施例1所公开的它助射吸式真空降水机的结构示意图；

图2是本发明实施例1所公开的它助射吸式真空降水机中真空射吸器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，本实施例公开了一种它助射吸式真空降水机，其降水原理是用真空射吸器替代机械真空泵，转速恒定的小循环水泵(例如小型离心泵)产生高压高速水流，水流通过真空射吸器节流，基于文丘里射流原理产生稳定的高真空度真空，真空射吸器真空吸入口产生的吸力将地下水通过插地滤水管和集水管吸入真空缓冲箱，再启动主排水泵(例如离心泵，动力为柴电均可，扬程40米左右，吸程8—9米，排水量根据动力源来匹配，转速可变频调速最佳，主排水泵材质为碳钢或不锈钢)排水，从而使降水区域地下水位快速下降到施工要求的标高。

文丘里射流原理是，当水在文丘里管里面流动，在管道的最窄处，动态压力(速度头)达到最大值，静态压力(静息压力)达到最小值。水流的速度因为涌流横截面积变化的关系而上升。整个涌流都要在同一时间内经历管道缩小过程，因而压力也在同一时间减小。进而产生压力差，这个压力差用于给流体提供一个外在吸力，由此产生较高的真空。真空度的高低由水流进出口压力、流速、水温度等因素决定，真空度的最大理论值计算方法依照伯努利方程计算。

具体的说，如图1所示，本实施例所公开的降水机包括循环水罐14，小循环水泵18的进水口通过阀门19与循环水罐的底部相通，出水口通过阀门10与真空射吸器12的进水口相通，真空射吸器的出水口与循环水罐相通；所述的降水机还包括真空缓冲箱2，该真空缓冲箱的进水口通过阀门16与降水机外真空井点降水系统的带插地滤水管15的集水管1相通，真空缓冲箱用于气液分离，其耐真空度为-0.01MPa，该真空缓冲箱内部安装浮球阀3，该浮球阀通过真空止回阀5和真空度调节阀6与上述真空射吸器的真空吸入口相通；所述的降水机还包括进水口与上述真空缓冲箱的底部相通的主排水泵17，该主排水泵的出水口则通过阀门11与外界相通，电机或柴油机作为动力源为降水机提供动力。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，在真空缓冲箱的顶部安装有一个真空表4，在真空度调节阀与真空射吸器真空吸入口之间的管路上安装有一个真空表7。在主排水泵的出水口与阀门之间的管路上安装正负压力表8。所述的循环水罐还通过回流阀20与主排水泵的出水口相通。循环水罐内部安装浮球阀21，该浮球阀通过补水阀9与主排水泵的出水口相通。循环水温度的控制由管道通过阀门与主排水泵进水口相连接，浮球阀与回水管阀门匹配使用使循环水罐水位及水温稳定。所述的循环水罐为敞口耐腐蚀水罐；所述的循环水罐通过汽液回流管13与真空射吸器的出水口相通；所述的循环水罐底部通过放净阀22与外界相通。循环水回流通过管道与主排水泵的进水口连接。如图2所示，真空射吸器12进水口121的纵向截面积由外向内逐渐减小，出水口122的纵向截面积由内向外逐渐增大，并且进水口末端的竖向截面积d₁小于出水口始端的竖向截面积d₂，进水口和出水口之间为空腔123，真空吸入口124从空腔内引出。

本实施例还公开了一种降水方法，使用上述的它助射吸式真空降水机，包括如下步骤：

(1)检测真空射吸器产生的最大真空度：关闭真空度调节阀、补水阀、回流阀和放净阀，开启小循环水泵进水口与循环水罐之间以及小循环水泵出水口与真空射吸器进水口之间的阀门，循环水罐加满水后启动小循环水泵，通过真空度调节阀与真空射吸器真空吸入口之间管路上的真空表检测真空射吸器产生的真空度最大值及稳定程度；

(2)检测真空降水机真空泄露密封性：再关闭主排水泵出水口与外界之间的阀门以及集水管与真空缓冲箱之间的阀门，开启真空度调节阀待各真空表指示稳定后再关闭真空度调节阀，此时如各真空表的指示数值相同且保持半分钟不变，表明降水机密封良好；

(3)试运行：开启小循环水泵、真空度调节阀以及集水管与真空缓冲箱之间的阀门，真空射吸器真空吸入口产生的吸力将地下水通过插地滤水管和集水管吸入真空缓冲箱，再启动主排水泵，开启补水阀和回流阀，待正负压力表指示数值稳定后缓慢开启主排水泵的出水口与外界之间的阀门开始排水，在此过程中检查插地滤水管和集水管等各连接处的空气泄露情况，浮球阀在真空缓冲箱内水位上升至最上限时浮球阀动作以关闭真空；

(4)正常运行：完全开启主排水泵的出水口与外界之间的阀门以增加主排水泵的排水量，地下水快速流经插地滤水管及集水管到真空缓冲箱及产生真空压力降，使真空缓冲箱顶部真空表指示数值升高并接近于真空射吸器真空吸入口管路上的真空表数值，在此过程中检测插地滤水管、集水管以及主排水泵各连接处的真空泄露情况，若无明显泄露，则真空降水机开始正常运行。

作为一种可供选择的方式，在本实施例中，上述步骤(1)中真空表指示数值在-0.095MPa以上。在上述步骤(3)中，根据主排水泵电机电流负荷控制主排水泵排水量即主排水管道的阀门开度。