一种气动负压抽水方法与流程

1.本发明涉及负压抽水相关技术领域，特别涉及一种气动负压抽水方法。


背景技术：

2.常规的基坑疏干降水多采用潜水泵抽水，真空泵进行抽气，进行井内施加负压加快地层中的水流入井内，或者采用空压机在井内形成水汽混合物后由真空泵抽出的联合抽水系统。两者均需单独的真空泵提供负压来源，进行降水井内气体和水汽混合物的抽取。真空泵一般采用喷射式真空泵，循环水箱中的水经循环水泵做功后产生一定的压力、流速，具有一定压力、流速的水进入水喷射器的集水室，经孔板上的多个拉瓦尔喷嘴喷射，形成的高速射流使喷射器的混合室产生真空，被抽介质在真空作用下进入喷射器混合室，在混合室中与高速水流充分混合和经文丘里管降速、增压后排出到循环水箱中，不凝性气体析出，可凝性汽体从水箱溢流口溢出，如此反复做功。
3.由于射流式真空泵需要单独需要抽取井内气体或者水汽混合物，对于射流式真空泵的在实际施工中也有明显的缺陷：1、射流式真空泵需要连接一个较大容量的循环水箱，施工过程需要进行加水作业，缺水后无法运行；2、长时间开启射流式真空泵后循环水经过多次循环后发热，导致整个设备温度上升后影响这个设备的稳定性；3、射流式真空泵有效深度有限，在较深的降水井抽水中效率交底；4、抽干降水井中需要多种设备参与，如潜水泵和空压机共同参与，单一设备不能工作，设备无法集成集中安装，多台小型空压机产生环境噪音。
4.有鉴于此，本发明人提出了一种气动负压抽水方法。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种气动负压抽水方法，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
7.一种气动负压抽水方法，其特征在于，所述气动负压抽水方法具有负压抽水运行工况和正压排水运行工况两种工作状态，所述负压抽水运行工况与正压排水运行工况反复循环运行以实现持续抽水；
8.所述负压抽水运行工况具体步骤为：
9.s11、空压机接通电源，将加压后的空气输入至大型储气罐内进行储存，并且高压空气分别通过管路进入到小型储气罐和气压真空发生器中；
10.s12、小型储气罐将高压空气分多路通过正压连接管路送入到降水井中的水气混合器中，使水气混合，形成水气混合物；
11.s13、气压真空发生器利用小型储气罐输送的高压气体将压力储水罐内的空气吸出，在压力储水罐内形成负压；
12.s14、水气混合器的出水端通过负压连接管道连接压力储水罐，在压力储水罐内产
生负压的情况下将水气混合器内的水气混合物吸入至压力储水罐内；
13.s15、降水井内的被抽出，水位下降，达到抽水的目的；
14.所述正压排水运行工况的具体步骤为：
15.s21、当压力储水罐内的水位超过限定高度后，气压真空发生器关闭；
16.s22、将小型储气罐内的高压气体送入到压力储水罐内，从而增大压力储水罐内的压强，压力储水罐内的水在高压条件下从排水管道排出，完成排水工作；
17.s23、当压力储水罐内的水位降低到高度或者完全排出时，停止向压力储水罐内输送高压气体，并且启动气压真空发生器，气压真空发生器将压力储水罐内的气体抽出形成负压，则返回至上述的负压抽水运行工况。
18.优选的，所述正压连接管路设置有多组并与水气混合器的进气端以及消息储气罐的出气端相连通，且每组正压连接管路均配套设置有第一电磁阀门。
19.优选的，所述负压连接管路设置有多组并与水气混合器和压力储水罐相连通，且每组负压连接管路均配套设置有一单向电磁阀门。
20.优选的，所述压力储水罐的外部还设置有用于进行排水的排水管道，且该排水管道配套设置有用于控制排水通断的第二电磁阀门。
21.优选的，所述压力储水罐的顶部设置有用于实时检测压力储水罐内压强大小的压力检测仪。
22.优选的，所述空压机的输出端与大型储气罐的进气端通过管道连接，所述大型储气罐的出气端分别通过管道与气压真空发生器的进气端和小型储气罐的进气端相连接，所述小型储气罐与压力储水罐之间通过连接管道连接。
23.优选的，所述小型储气罐与压力储水罐之间的管道配套设置有第三电磁阀门。
24.优选的，所述压力储水罐内设置有一高位水位传感器和一低位水位传感器。
25.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
26.1、本发明所述的气动负压抽水方法采用高压气体通过真空发生器产生负压，因此，水箱无水也能正常工作。
27.2、本发明所述的气动负压抽水方法仅使用空压机单一动力来源，产生正压动力和负压动力，压缩空气提供动力，克服高差带来的能量损失，整个设备稳定性高。
28.3、本发明所述的气动负压抽水方法采用主动式排水，排水速度快，可适用于不同深度的降水井的抽水排水工作，其适用范围具有较大的提升。
29.4、本发明所述的气动负压抽水方法动力单元单一，无需采用多个设备参与，可以大幅减小噪音污染，设备安装简单快捷。
附图说明
30.图1为本发明的负压抽水运行工况示意图；
31.图2为本发明的正压排水运行工况示意图；
32.图3为本发明的水气混合器的安装位置示意图。
33.图中：1、空压机；2、大型储气罐；3、小型储气罐；4、压力储水罐；5、气压真空发生器；6、第三电磁阀门；7、第一电磁阀门；8、单向电磁阀门；9、第二电磁阀门；10、负压连接管路；11、正压连接管路；12、压力检测仪；13、高位水位传感器；14、低位水位传感器；15、水气
混合器；16、降水井。
具体实施方式
34.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
35.如图1-3所示，本发明公开的一种气动负压抽水方法，其具体需要采用的设备主要包括空压机1、大型储气罐2、小型储气罐3、压力储水罐4和气压真空发生器5以及设置于降水井16内的水气混合器15；
36.其中，空压机1用于产生高压空气，空压机1的输出端与大型储气罐2的进气端通过管道连接，用于将空压机1产生的高压空气送入到大型储气罐2内进行储存，大型储气罐2的出气端分别通过管道与气压真空发生器5的进气端和小型储气罐3的进气端相连接，使得小型储气罐3可以用于临时储存高压气体，在实践中，大型储气罐2和小型储气罐3内均可设置气压检测设备，当大型储气罐2和小型储气罐3内的压力降低到一定程度时发出警报，启动空压机1压缩空气恢复大型储气罐2和小型储气罐3内的压强；
37.在本发明中，只单独采用独一的空压机1作为动力来源即可，无需采用多个设备参与，可以大幅减小噪音污染，设备可集中安装。
38.压力储水罐4的顶部设置有用于实时检测压力储水罐4内压强大小的压力检测仪12，其用于实时监测压力储水罐4内的压强大小，以便于保护压力储水罐4，使其使用寿命延长，另外，压力储水罐4内还设置有一高位水位传感器13和一低位水位传感器14，其用于检测压力储水罐4内水位高度；
39.另外，在本发明中，小型储气罐3与压力储水罐4之间通过连接管道连接，并且该连接管道配套设置有第三电磁阀门6，其用于控制小型储气罐3与压力储水罐4之间的管道通断，当其开启式，可将小型储气罐3内储存的高压空气输送至压力储水罐4内以提高压力储水罐4内的压强，从而将压力储水罐4内的水通过排水管道排出。
40.气压真空发生器5固定安装于压力储水罐4的外部，其通过小型储气罐3的输送的高压空气辅助工作将压力储水罐4内的气体抽出，从而可在压力储水罐4内形成负压，而压力储水罐4的外部固定连接有多组负压连接管道10，且每组负压连接管道10均配套设置有第一电磁阀门7，负压连接管道10与设置于降水井16内的水汽混合器15连接，在压力储水罐4内处于负压的状态下将降水井16内的水吸入，达到抽水的目的。
41.进一步的，水气混合器15通过正压连接管路11与水气混合器15连接，小型储气罐3将高压空气分多路通过正压连接管路11送入到降水井16中的水气混合器15中，使水气混合，形成水气混合物，降低质量，以便于后续抽出。
42.下面结合具体实施例进一步公开本发明的气动负压抽水方法。
43.实施例1
44.本实施例主要公开的是本发的气动负压抽水方法的负压抽水运行工况，其具体步骤为：
45.s11、将空压机1接通电源，将加压后的空气输入至大型储气罐2内进行储存，并且使高压空气分别通过管路进入到小型储气罐3和气压真空发生器5中；
46.s12、小型储气罐3将高压空气分多路通过正压连接管路11送入到降水井16中的水
气混合器15中，使水气混合，形成水气混合物，从而降低水体的质量；
47.s13、启动气压真空发生器5，利用小型储气罐3输送的高压气体将压力储水罐4内的空气吸出，在压力储水罐4内形成负压；在此过程中，通过设置于压力储水罐4顶部的压力检测仪12实时检测压力储水罐4内的压强，以对其及进行保护；
48.具体的，可根据压力储水罐4的设计规格将压力检测仪12设置一最高压力阈值，当压力储水罐4内的压力达到或者超过高最高压力阈值时，发出警报，此时可关闭设置于压力储水罐4和小型储气罐3之间的第三电磁阀门6，以保证压力储水罐4不被损坏；
49.s14、水气混合器15的出水端通过负压连接管道10连接压力储水罐4，在压力储水罐4内产生负压的情况下将水气混合器15内的水气混合物吸入至压力储水罐4内；
50.s15、降水井16内的被抽出，水位下降，达到抽水的目的，
51.本实施例的优点为：仅使用空压机单一动力来源，即可产生负压动力，通过压缩空气提供动力，克服高差带来的能量损失；采用主动式排水，排水速度快，并使水气进行分离，其抽水量方便进行计量；整个抽水装置动力单元单一，方便安装，减小噪音污染。采用高压气体通过真空发生器产生负压，水箱无水也能正常工作。
52.实施例2
53.本实施例主要公开的是本发的气动负压抽水方法的正压排水运行工况，其具体步骤为：
54.s21、当压力储水罐4内的水位超过限定高度后，气压真空发生器5关闭，同时打开设置于压力储水罐4和小型储气罐3之间的第三电磁阀门6、关闭第一电磁阀门7和单向电磁阀门8，打开用于排水的第二电磁阀门9；
55.具体的，压力储水罐4内的水位高度通过其内部设置的高位水位传感器13和低位水位传感器14检测，上述的限定高度即为高位水位传感器13的实际检测高度。
56.s22、将小型储气罐3内的高压气体送入到压力储水罐4内，从而增大压力储水罐4内的压强，在打开第二电磁阀门9后，压力储水罐4内的水在高压条件下从排水管道排出，即可完成排水工作；
57.s23、当压力储水罐4内的水位降低到高度或者完全排出时，停止向压力储水罐4内输送高压气体，并且启动气压真空发生器5，气压真空发生器5将压力储水罐4内的气体抽出形成负压，则返回至上述的负压抽水运行工况；
58.具体的，低位水位传感器14可安装在压力储水罐4的底部，具体用于检测压力储水罐4内的最低水位，对其进行实时监控，即低位水位传感器4所检测的实际水位即为上述的水位最低高度。
59.结合上述实施例1和实施例2的内容可以看出，本发明公开的气动负压抽水方法可在负压抽水公工况和正压排水工况之间反复循环运行，以此来保证将降水井16内的水抽出，采用同一套设备即可实现上述两个运行工况的自由切换，因此，本发明所公开的气动负压抽水方法其整体采用的设备较少，采用唯一的空压机作为动力源，其安装方便，并且工作时产生的噪音也具显著的改善，同时其可根据实际使用情况，合理选择适合的管道长度，与传统方法中采用的射流式真空泵相比，其能够适用于不同深度的降水井工作，适用范围具有显著的提升。
60.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。