用于减少吸气量的分区排污竖井结构

1.本实用新型涉及市政工程技术领域，具体而言涉及一种用于减少吸气量的分区排污竖井结构。


背景技术：

2.竖井作为城市排水系统中最重要的跌水结构之一，主要作用是将接近地表的众多排水管道中的污水通过竖井集中地引向埋藏较深的地下排水干渠中。水流从竖井自由跌落的过程中会发生一系列变化，最主要的变化是最开始完整连续的片状水流在下落一定高度后逐渐碰撞、破碎和分解，当水流接近竖井底部时大部分呈水滴状。在这种情况下，往往会伴随着竖井吸气的现象，造成竖井中气压梯度过大，排污管道中所产生的臭气在该气压下逸出管道外，引起严重的气味和环境问题。
3.已有研究表明，竖井吸气的主要原因是水流在跌落过程中水流会破碎分解成大量的水滴，当片状的连续的水流变成水滴后，虽然水流的体积未发生变化，但是它的表面积却比原来大很多，此时呈水滴状态的水流与竖井里面空气的接触面积显然比原来要大很多，因此向下能够拖拽的气体也就越多。其次，竖井的尺寸也是影响竖井吸气的主要原因，竖井直径越大吸气越多；竖井越高，水流分解成水滴的过程越充分，吸气也越多。
4.公开号为cn108104242a的中国专利文献公开了一种降低吸入气体量的直流式跌水结构，包括设立在竖井内的入水管、进气口、分隔板、气管、水管以及出流管，分隔板设置在竖井的中间位置，距跌水结构顶部留有上部孔口，且距离底端留有下部孔口，以便形成结构内部的气体循环，该跌水结构可满足在排污时降低其卷吸气体量，以及降低其下游管道的气压值，达到减缓排污管道臭气逸散的目的。
5.公开号为cn112196060a的中国专利文献公开了一种基于内循环气流管的排污跌流竖井结构及其使用方法，包括垂直竖井和设于竖井内的内循环气流管；所述内循环气流管将竖井分为过水部分和不过水气管部分，所述过水部分与进水管相连，所述内循环气流管的顶部低于进水管道的底部，内循环气流管的底部高于出流管的顶部，用于引导气体在气流管内形成内循环气流；所述内循环气流管由固定装置竖直悬挂在垂直竖井内，所述内循环气流管与竖井内壁面接触，该竖井结构在改善排污系统的臭气逸散和环境污染问题的同时，可根据不同水流设置以达到减气效果最优。
6.上述两种竖井结构中均已经卷吸进来大量空气，其主要将产生的气体通过循环结构一部分保留在竖井内部，从而减少臭气的逸出散发，但由于以上两种结构的循环气体的量并不多，效率不高，且没有从源头上控制气体的产生，所以效果并不理想。


技术实现要素：

7.本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于减少吸气量的分区排污竖井结构，该竖井结构能够有效避免水流卷吸大量外界空气，从源头控制气体的产生，从而避免下游排污管道气压增大。
8.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
9.一种用于减少吸气量的分区排污竖井结构，包括竖井和设于竖井内的隔板，所述隔板沿竖井的垂直方向设置，所述隔板上设有第一过流孔和第二过流孔，以用于过水；
10.所述隔板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板相交，并将竖井沿顺时针方向分成第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，所述第一通道与进水管连接，使得水流尽可能流入第一通道内；
11.所述第一过流孔位于第一通道，所述第二过流孔位于第三通道。
12.优选的，所述第一隔板和第二隔板垂直相交。
13.优选的，所述第一隔板和第二隔板的相交线与竖井的中心轴线重合。
14.优选的，所述进水管的中心轴线将第一通道的横向截面平分。
15.优选的，所述隔板的顶部与进水管的上壁缘位于同一水平线上，隔板的底部位于出流管上壁面的上方。
16.优选的，所述第一过流孔的上边缘与进水管的下壁缘位于同一水平线上，所述第二过流孔上边缘与所述第一过流孔的下边缘位于同一水平线上。
17.优选的，所述第一过流孔和第二过流孔均为矩形孔。
18.优选的，所述第一过流孔和第二过流孔大小相等，且过流孔的宽度范围为[1/2r,r)，其中，r为从第一隔板和第二隔板的相交线经过过流孔至隔板一侧的宽度。
[0019]
优选的，所述隔板的两侧均与竖井内壁密封连接，以防漏水。
[0020]
工作原理：竖井之所以能够卷吸外界气体，就是因为下落水流竖井中任意地碰撞、分解和破碎成大量水滴，水流破碎成水滴与空气的接触面积显著增大，所以在下落时能够向下拖拽更多的气体。而本实用新型通过将竖井合理地划分为四个区域，使跌入竖井中的水流沿着某一特定区域转移，有效限制水流的形态，限制水流流动的边界条件，防止其破碎分解成水滴，从而减小水流下落时与空气的接触面积，有效减少吸气量。
[0021]
本实用新型的有益效果在于：
[0022]
1、本实用新型的用于减少吸气量的分区排污竖井结构，污水从进水管流出后先进入第一通道内，当第一通道内的水量过多时，水流可通过第一过流孔流入第二通道和第四通道，当第二通道和第四通道水量过多时，水流通过第二过流孔流入第三通道，最后流入出流管，如此，通过合理的分区，污水经过各级区域缓冲跌落，从而约束了水流的形态，限制水流的流动边界，防止了水流在跌落过程中发生强烈低自由碰撞、破碎和分解，从而避免水流卷吸大量外界空气造成下游排污管道气压增大，放置难闻性气体逸出。
[0023]
2、本实用新型的竖井结构从源头上控制气体的产生，能够更有效的避免水流从一开始就卷吸大量外界空气，从而更有效的减少竖井吸气。
附图说明
[0024]
图1是本实用新型的用于减少吸气量的分区排污竖井结构的结构示意图。
[0025]
图2是本实用新型的用于减少吸气量的分区排污竖井结构的分区平面示意图。
[0026]
附图标记说明：10、竖井；11、第一通道；12、第二通道；13、第三通道；14、第四通道；20、隔板；201、第一过流孔；202、第二过流孔；21、第一隔板；22、第二隔板；30、进水管；40、出流管。
具体实施方式
[0027]
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0028]
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施。
[0029]
结合图1，本实用新型提供一种用于减少吸气量的分区排污竖井结构，通过相交的隔板将竖井内腔分为四个区域，污水从进水管流出后先进入第一通道内，当第一通道内的水量过多时，水流可通过第一过流孔流入第二通道和第四通道，当第二通道和第四通道水量过多时，水流通过第二过流孔流入第四通道，最后流入出流管。
[0030]
在具体的实施例中，提供了一种用于减少吸气量的分区排污竖井结构，包括竖井10和设于竖井内的隔板20，所述隔板20沿竖井的垂直方向设置，所述隔板20上设有第一过流孔201和第二过流孔202，用于过水。
[0031]
所述隔板包括第一隔板21和第二隔板22，所述第一隔板21和第二隔板22相交，并将竖井沿顺时针方向分成第一通道11、第二通道12、第三通道13和第四通道14，所述第一通道11与进水管30连接，使得水流尽可能流入第一通道内。
[0032]
所述第一过流孔201位于第一通道11，所述第二过流孔202位于第三通道13。
[0033]
在优选的实施例中，所述第一隔板21和第二隔板22垂直相交。
[0034]
在另一个优选的实施例中，所述第一隔板21和第二隔板22的相交线与竖井的中心轴线重合。
[0035]
在更为优选的实施例中，第一隔板21和第二隔板22的相交线与竖井的中心轴线重合，且第一隔板21和第二隔板22垂直相交。
[0036]
在优选的实施例中，所述进水管30的中心轴线将第一通道的横向截面平分，从而使进水管的中心轴线与相邻隔板所呈的角度相等，例如，当第一隔板21和第二隔板22垂直相交时，此时，进水管的中心轴线与相邻隔板所呈的角度均为45
°
，如此，更便于水流流入第一通道内。
[0037]
在优选的实施例中，所述隔板20的顶部与进水管的上壁缘位于同一水平线上，隔板的底部位于出流管上壁面的上方，当跌落水流过大时方便水流从出流管流出。
[0038]
在优选的实施例中，所述第一过流孔201的上边缘与进水管30的下壁缘位于同一水平线上，所述第二过流孔202上边缘与所述第一过流孔201的下边缘位于同一水平线上，如此，更利于对水流进行导流。
[0039]
在其他优选的实施例中，所述第一过流孔201和第二过流孔202均为矩形孔，应当理解为，第一过流孔201和第二过流孔202也可以是别的形状，例如，圆形，六边形，不规则形，只要能够满足对过水功能即可。
[0040]
在其他优选的实施例中，所述第一过流孔201和第二过流孔202大小相等，且过流孔的宽度范围为[1/2r,r)，其中，r为从第一隔板和第二隔板的相交线经过过流孔至隔板一侧的宽度(如图2所示)；若第一隔板21和第二隔板22的相交线与竖井的中心轴线重合时，r等于竖井半径。尤其，过流孔的宽度应该无限接近r，此时过水能力最优。应该理解为，第一过流孔201和第二过流孔202的大小也可以不相等，只需满足过流孔在上述范围内即可。
[0041]
在其他优选的实施例，所述隔板的两侧均与竖井内壁密封连接，使水流尽可能平稳地从分区内下落不致产生漏水问题。
[0042]
在另外优选的实施例中，提供了上述竖井结构的工作过程，具体过程如下：
[0043]
污水从进水管30流出后先进入第一通道11内，当第一通道11内的水量过多时，水流可通过第一过流孔流201入第二通道12和第四通道14，当第二通道12和第四通道14水量过多时，水流通过第二过流孔流202入第三通道13，最后流入出流管40，如此，通过合理的分区，污水经过各级区域缓冲跌落，从而约束了水流的形态，限制水流的流动边界，防止了水流在跌落过程中发生强烈低自由碰撞、破碎和分解，从而避免水流卷吸大量外界空气造成下游排污管道气压增大，放置难闻性气体逸出。
[0044]
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。