本发明涉及一种污水处理领域，尤其是一种机械式间歇运行虹吸排水装置。
背景技术：
在污水处理领域中，其往往会将虹吸排水应用于雨水的收集排放、沉淀池的出水排放等场景。虹吸排水装置可实现排水对象内的液位增高时，通过虹吸作用将其导入至待处理对象之中进行冲洗等处理。现有的虹吸排水装置均为被动虹吸处理，即当排水对象满足液位要求时即可触发虹吸排水，其排水过程无法进行有效控制，故在排水对象内持续液流较大的情况下极易出现反复排水或冲刷，其所造成的过多的排水量易于使得待处理对象的处理效果受到影响。针对以上现象，基于常规控制思路往往会增设电磁阀、继电器、供电设备等以构建控制系统，其不仅会增加装置的制造以及搭建成本，亦会使得其后期使用过程中装置的整体可靠性和使用寿命下降。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种虹吸排水装置，其可在不引入主动驱动部件的前提下实现虹吸排水装置的间歇运行，进而确保虹吸排水装置工作对象的处理效果。
为解决上述技术问题，本发明涉及一种机械式间歇运行虹吸排水装置，其包括有虹吸上升管道与虹吸下降管道，虹吸上升管道套装在虹吸下降管道的上端；所述虹吸上升管道的上端部设置有通气端口，其与虹吸下降管道彼此相对，所述通气端口之中设置有弹簧盖板，弹簧盖板之上悬挂有承载容器，承载容器延伸至虹吸下降管之中，承载容器的底端部设置有导流孔。
作为本发明的一种改进，所述虹吸上升管道的管径为200至600mm，虹吸下降管道的管径为70至550mm。
作为本发明的一种改进，所述虹吸上升管道的下端部与虹吸下降管道的上端部之间的高度差为400至1200mm。
作为本发明的一种改进，所述虹吸上升管道之中，通气端口的直径经由虹吸上升管道内部向其外部逐渐降低，所述通气端口之中设置有采用环形结构的弹性端体，其采用橡胶材质制成，弹性端体的径向截面采用三角结构；所述弹性端体包括有连接至通气端口端面之上的第一端面，以及与通气端口轴线彼此相对的第二端面，弹性端体的第一端面与通气端口的端面之间设置有采用中空结构的压缩腔室；所述弹簧盖板包括有设置于通气端口的下端的盖板本体，盖板本体通过弹性弹簧连接至通气端口之上，盖板本体的上端设置有连接端体，连接端体的直径经由虹吸上升管道内部向其外部逐渐升高。
采用上述技术方案，其可使得弹簧盖板相对于虹吸上升管道进行连接过程中，可在通过弹性弹簧实现弹性连接处理的同时，亦可通过盖板本体上端的连接端体与弹性端体之间形成的相互支撑处理以对于盖板本体连同悬挂于盖板本体之上的承载容器进行辅助连接。当弹簧盖板所悬挂的承载容器内因液流的注入而下沉时，连接端体亦随之得以向下运动，连接端体的侧端面对于弹性端体的第二端面产生压力，致使弹性端体在上述压力作用下朝向第一端面进行运动，进而迫使压缩腔室得以压缩，以致使弹性端体整体相对于通气端口的侧壁进行弯曲；此时，处于形变状态下的弹性端体即可使得连接端体从其内部下沉，进而使得弹簧盖板整体下降以破坏虹吸上升管道的虹吸作用。
作为本发明的一种改进，所述连接端体的上边部设置有多个沿竖直方向进行延伸的限位端板，每一个限位端板的外侧端面之上均设置有限位齿纹。采用上述技术方案，其可通过限位端板的设置以使得连接端体在随弹簧盖板下降过程中亦可使得弹性端体保持形变状态，以在承载容器内部液流经由导流孔完全导出后，亦可使得连接端体通过形成后的弹性端体完成复位处理。
作为本发明的一种改进，所述承载容器的上边部设置有多个导流端板，其经由承载容器的边部倾斜向上进行延伸，每一个导流端板的径向截面均采用“v”形结构。采用上述技术方案，其可通过导流端板的设置以对于虹吸下降管道内的液流进行导向处理，致使其朝向承载容器内进行流动，以改善承载容器对于液流的装填效率；与此同时，多个导流端板的设置可对于承载容器进行径向支撑处理，以使其在虹吸下降管道中保持良好的水平稳定性，进而有效避免其在管道内的液流冲击下发生侧翻。
上述机械式间歇运行虹吸排水装置在实际工作过程中，需将虹吸排水装置置于需进行虹吸排出处理的排水槽之中，当虹吸排水装置完成安置后，虹吸下降管道延伸至排水槽的排放口或污水管道之中。当排水槽内进行排水或出现雨水蓄积时，排水槽内液流逐渐进入至虹吸上升管道之中，并使得虹吸上升管道内的液位随排水槽内的液位一同上升；当虹吸上升管道内的液位没过虹吸下降管道的顶端时，虹吸下降管道即可触发虹吸现象，即使得虹吸上升管道内部液流迅速流入至虹吸下降管道之中。
虹吸下降管道内导入液流后，其内部悬挂的承载容器可经由以上液流快速填充；在虹吸下降管道内保持满管流的过程中，承载容器内可始终保持充盈状态。当排水槽内的液流随上述虹吸现象逐渐得以排出过程中，排水槽以及虹吸上升管道内的液位逐渐下降，当上述液位下降到一定高度时，虹吸下降管道内的液流逐渐减少，其无法形成满管流；此时，承载容器失去浮力作用，由于其内部填充有大量液流，故承载容器会带动弹簧盖板下沉，进而使得虹吸上升管道上端的通气端口打开，以破坏虹吸上升管道的密闭性以及虹吸作用，即排水槽以及虹吸上升管道内的液位处于任意高度位置均无法形成虹吸现象。
弹簧盖板打开后，承载容器内部液流随时间推移逐渐经由其底部的导流孔导出时，承载容器的重量逐渐减小，直至承载容器内部液流排空；此时，承载容器无法对于弹性盖板形成有效的拉力，故弹簧盖板复位，使得通气端口关闭，虹吸上升管道恢复密闭性；如若排水槽内的液流液位升高时，即可重复以上步骤通过虹吸效应实现排水处理。
采用上述技术方案的机械式间歇运行虹吸排水装置，其可较于现有的被动式虹吸排水装置可通过虹吸下降管道中的承载容器对于弹簧盖板的驱动处理，以使得虹吸排水装置实现间歇运行，进而有效避免传统虹吸排水装置易于产生的反复排水或冲洗而导致冲洗对象内由于排水过多而影响其处理效果。与此同时，本申请之中的机械式间歇运行虹吸排水装置基于承载容器内部的液流重量得以实现，其在工作过程中不涉及其余驱动部件的工作，故而使得装置的制造成本以及工作稳定性得以显著改善。
附图说明
图1为本发明示意图；
图2为本发明实施例2示意图；
图3为本发明实施例3示意图；
附图标记列表：
1—虹吸上升管道、2—虹吸下降管道、3—通气端口、4—弹簧盖板、401—盖板本体、402—弹性弹簧、403—连接端体、5—承载容器、6—弹性端体、601—第一端面、602—第二端面、603—压缩腔室、7—限位端板、8—限位端齿、9—导流端板、10—导流孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1
如图1所示的一种机械式间歇运行虹吸排水装置，其包括有虹吸上升管道1与虹吸下降管道2，虹吸上升管道套1装在虹吸下降管道2的上端；所述虹吸上升管道1的上端部设置有通气端口3，其与虹吸下降管道2彼此相对，所述通气端口3之中设置有弹簧盖板4，弹簧盖板4之上悬挂有承载容器5，承载容器5延伸至虹吸下降管2之中，承载容器5的底端部设置有导流孔10。
作为本发明的一种改进，所述虹吸上升管道1的管径为200至600mm，虹吸下降管道2的管径为70至550mm。
作为本发明的一种改进，所述虹吸上升管道1的下端部与虹吸下降管道2的上端部之间的高度差为400至1200mm。
上述机械式间歇运行虹吸排水装置在实际工作过程中，需将虹吸排水装置置于需进行虹吸排出处理的排水槽之中，当虹吸排水装置完成安置后，虹吸下降管道延伸至排水槽的排放口或污水管道之中。当排水槽内进行排水或出现雨水蓄积时，排水槽内液流逐渐进入至虹吸上升管道之中，并使得虹吸上升管道内的液位随排水槽内的液位一同上升；当虹吸上升管道内的液位没过虹吸下降管道的顶端时，虹吸下降管道即可触发虹吸现象，即使得虹吸上升管道内部液流迅速流入至虹吸下降管道之中。
虹吸下降管道内导入液流后，其内部悬挂的承载容器可经由以上液流快速填充；在虹吸下降管道内保持满管流的过程中，承载容器内可始终保持充盈状态。当排水槽内的液流随上述虹吸现象逐渐得以排出过程中，排水槽以及虹吸上升管道内的液位逐渐下降，当上述液位下降到一定高度时，虹吸下降管道内的液流逐渐减少，其无法形成满管流；此时，承载容器失去浮力作用，由于其内部填充有大量液流，故承载容器会带动弹簧盖板下沉，进而使得虹吸上升管道上端的通气端口打开，以破坏虹吸上升管道的密闭性以及虹吸作用，即排水槽以及虹吸上升管道内的液位处于任意高度位置均无法形成虹吸现象。
弹簧盖板打开后，承载容器内部液流随时间推移逐渐经由其底部的导流孔导出时，承载容器的重量逐渐减小，直至承载容器内部液流排空；此时，承载容器无法对于弹性盖板形成有效的拉力，故弹簧盖板复位，使得通气端口关闭，虹吸上升管道恢复密闭性；如若排水槽内的液流液位升高时，即可重复以上步骤通过虹吸效应实现排水处理。
采用上述技术方案的机械式间歇运行虹吸排水装置，其可较于现有的被动式虹吸排水装置可通过虹吸下降管道中的承载容器对于弹簧盖板的驱动处理，以使得虹吸排水装置实现间歇运行，进而有效避免传统虹吸排水装置易于产生的反复排水或冲洗而导致冲洗对象内由于排水过多而影响其处理效果。与此同时，本申请之中的机械式间歇运行虹吸排水装置基于承载容器内部的液流重量得以实现，其在工作过程中不涉及其余驱动部件的工作，故而使得装置的制造成本以及工作稳定性得以显著改善。
此外，上述机械式间歇运行虹吸排水装置通过调整承载容器的容积和以及导流孔的孔径即可改变两次虹吸触发的时间间隔。实际操作过程中，当导流孔的孔径保持不变时，增大承载容器的容积，两次虹吸触发的时间间隔增大；当承载容器的容积不变时，增加导流孔的孔径，两次虹吸触发的时间间隔减小。故本申请中的虹吸排水装置可根据实际工况进行间隙运动周期的调整。
根据水力学原理，导流孔内的流量与液位差、孔径有关。具体公式如下：
则：
针对本实施例而言，上式中的h为承载容器中的液位距离导流孔的垂直距离。v孔为导流孔内的液体流速，s孔为导流孔孔径，q为导流孔内的流量。在实际运行过程中，随着承载容器中的液体经由导流孔流出，h会逐渐减小。h的数值应由以下积分式计算：
式中：h0为承载容器在充盈状态时的上液面当前面积；s截为承载容器中，在t时间时的上液面当前面积。基于以上计算方法即可基于现场工况而对于本申请中的机械式间歇运行虹吸排水装置的间隙运行周期进行实时调整。
实施例2
作为本发明的一种改进，如图2所示，所述虹吸上升管道1之中，通气端口3的直径经由虹吸上升管道内部向其外部逐渐降低，所述通气端口3之中设置有采用环形结构的弹性端体6，其采用橡胶材质制成，弹性端体6的径向截面采用三角结构；所述弹性端体6包括有连接至通气端口端面3之上的第一端面601，以及与通气端口6轴线彼此相对的第二端面602，弹性端体6的第一端面601与通气端口3的端面之间设置有采用中空结构的压缩腔室603；所述弹簧盖板4包括有设置于通气端口的下端的盖板本体401，盖板本体401通过弹性弹簧402连接至通气端口3之上，盖板本体401的上端设置有连接端体403，连接端体403的直径经由虹吸上升管道1内部向其外部逐渐升高。
采用上述技术方案，其可使得弹簧盖板相对于虹吸上升管道进行连接过程中，可在通过弹性弹簧实现弹性连接处理的同时，亦可通过盖板本体上端的连接端体与弹性端体之间的形成的相互支撑处理以对于盖板本体连同悬挂于盖板本体之上的承载容器进行辅助连接。当弹簧盖板所悬挂的承载容器内因液流的注入而下沉时，连接端体亦随之得以向下运动，连接端体的侧端面对于弹性端体的第二端面产生压力，致使弹性端体在上述压力作用下朝向第一端面进行运动，进而迫使压缩腔室得以压缩，以致使弹性端体整体相对于通气端口的侧壁进行弯曲；此时，处于形变状态下的弹性端体即可使得连接端体从其内部下沉，进而使得弹簧盖板整体下降以破坏虹吸上升管道的虹吸作用。
作为本发明的一种改进，所述连接端体403的上边部设置有多个沿竖直方向进行延伸的限位端板7，每一个限位端板7的外侧端面之上均设置有限位齿纹8。采用上述技术方案，其可通过限位端板的设置以使得连接端体在随弹簧盖板下降过程中亦可使得弹性端体保持形变状态，以在承载容器内部液流经由导流孔完全导出后，亦可使得连接端体通过形成后的弹性端体完成复位处理。
本实施例其余特征与优点均与实施例1相同。
实施例3
作为本发明的一种改进，如图3所示，所述承载容器5的上边部设置有多个导流端板9，其经由承载容器的边部倾斜向上进行延伸，每一个导流端板9的径向截面均采用“v”形结构。采用上述技术方案，其可通过导流端板的设置以对于虹吸下降管道内的液流进行导向处理，致使其朝向承载容器内进行流动，以改善承载容器对于液流的装填效率；与此同时，多个导流端板的设置可对于承载容器进行径向支撑处理，以使其在虹吸下降管道中保持良好的水平稳定性，进而有效避免其在管道内的液流冲击下发生侧翻。
本实施例其余特征与优点均与实施例2相同。