CN107763271A - 一种新型自身撇渣式限流恒流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型自身撇渣式限流恒流阀，与排水管配合连接，包括阀体和阀座，还包括波纹管、限流孔板、浮筒和通风管，浮筒开设固定在阀体内的上部，限流孔板通过螺栓固定于浮筒下方，限流孔板与浮筒之间距离可通过螺母锁定距离，通风管的一端贯通限位流孔板，另一端穿过浮筒，限流孔板上设有贯通限流孔板上下表面的进水孔，进水孔的开口始终位于液位之下，波纹管设于限流孔板下方且其一端与进水孔相互连通，波纹管具有随浮筒升降而自由伸缩的功能且伸缩高度与液位升降高度保持一致，波纹管的另一端通过阀座固定在排水管上。本发明提供了一种代替传统的溢流堰，有效解决城市洪涝，提高污水处理厂的污水处理能力的新型自身撇渣式限流恒流阀。

Description

一种新型自身撇渣式限流恒流阀

技术领域

本发明涉及调流阀门技术领域，具体涉及一种新型的既能自身撇渣又能使出口流量恒定的阀门。

背景技术

近年来全国各地甚至包括发达国家的很多城市都会时常洪涝灾害，洪涝灾害不仅给老百姓的生命财产遭受了巨大的破坏，而且给国家造成了很大的经济损失。暴雨发生时，陆地的径流雨水、屋顶雨水等都汇流在湖泊、池塘、水池等临时蓄水设施里，这些蓄水设施被雨水灌满后都是采用溢流堰的方式向外排水，一旦这些溢流水都同时向受纳水体和城市排水***排放时，受纳水体和城市排水***终将处于超负荷状态而来不及排放，大量雨水倒灌城市，于是造成了城市内涝现象。

另外，暴雨发生时，大量的径流雨水通过雨水井和污水截流井流向城市排污管道，进入污水处理厂，使污水处理厂处于严重超负荷运行状态，大大降低污水处理能力，有毒有害物质排放受纳水体，造成严重的环境污染。“十三五”期间，我国掀起了海绵城市的建设高潮。海绵城市的一项重要举措就是如何管理雨水和利用雨水。因此，如何有效地调节这些蓄水设备，使之有效地处理和排放雨水显得尤为重要。

发明内容

基于上述问题，本发明目的在于提供一种代替传统的溢流堰，有效解决城市洪涝，提高污水处理厂的污水处理能力的新型自身撇渣式限流恒流阀。

针对以上问题，提供了如下技术方案：

一种新型自身撇渣式限流恒流阀，与排水管配合连接，包括阀体和阀座，其特征在于：还包括波纹管、限流孔板、浮筒和通风管，所述浮筒开设固定在阀体内的上部，所述限流孔板通过竖直穿过浮筒的螺栓固定于浮筒下方，所述限流孔板与浮筒之间距离可调并可通过螺栓上的螺母锁定距离，所述通风管的一端贯通限位流孔板，另一端向上延伸穿过浮筒，所述限流孔板上设有贯通限流孔板上下表面的进水孔，所述进水孔的开口在阀体自身重力作用下始终位于液位之下，所述波纹管设于限流孔板下方且其一端与进水孔相互连通，所述波纹管具有随浮筒升降而自由伸缩的功能且伸缩高度与液位升降高度保持一致，所述波纹管的另一端通过阀座固定在排水管上。

本发明进一步设置为：所述阀座呈开口向上的筒状并套于波纹管的一端，所述开口与阀体的下端可在水力作用下相互适配紧密接触，所述波纹管的一端固定于阀座内侧底部并与外侧的排水管相连通。

本发明进一步设置为：所述阀座的侧壁上设有若干通孔以便阀座与阀体紧密接触后液体由通孔进入限流孔板的进水孔中。

本发明进一步设置为：所述进水孔向上延伸凸起于限流孔板且呈塔尖形结构，塔尖侧面部分设有不同进水孔口径的刻痕，每个刻痕代表不同的进水孔口径，所述限流孔板的下部是供波纹管连接用的管状形的短接。

本发明进一步设置为：所述波纹管与限流孔板下部的短接通过卡箍相互固定连接。

本发明进一步设置为：所述波纹管通过螺钉固定于阀座的内侧底部。

本发明的有益效果：

1，本发明可安装在湖泊、池塘、水池、雨水井、污水截流井等临时蓄(污)水池(井)内，阀体在浮筒的自身重力作用下部分沉入水(或其它液体)中，而限流孔板的进水孔始终位于液位之下，限流孔板与液位之间就存在一个固定的液位差，该液位差即为恒流阀的工作水头。水(或其它液体)由限流孔板的孔口经过波纹管进入排水管，当临时蓄水(污水)池(并)内的液位升高时，波纹管在浮筒的浮力作用下向上伸展，伸展高度与液位升高高度一致，使得液位差固定不变，同时确保阀体始终是部分下沉在水(或其它液体)中；当临时蓄水(污水)池(井)内的液位降低时，波纹管在自身的收缩力和阀体、浮筒和限流孔板等的自身重力作用下向下收缩，收缩高度与液位下降高度一致，使得液位差固定不变，确保阀体始终是部分下沉在水(或其它液体)中。根据孔口出流流量公式：Q＝CA(2gH)^0.5，由于工作水头H不变，C为流量系数，是个常数，g是重力加速度，也是个常数，限流孔板的孔径不变即孔口截面积A不变，所以进入排水管的流量Q就不变。由于限流孔板的进水孔口始终位于液位之下，所以，蓄水(污水)池(井)内的漂浮物永远不会进入孔口，起到自身撇渣的作用。

2，本发明通过浮筒随着液位的升高而升高、降低而降低，使工作水头始终不变，确保出口流量恒定不变，不管是晴天还是下雨或暴雨，蓄水(污水)池(井)的排放量始终达到设计最大排放量，一方面可以大大减轻城市排水***的排放负荷，也使污水处理厂不超载运行，另一方面可以减少蓄水(污水)池(井)的容积，继而扩大陆地使用面积，对防止城市洪涝和提高污水处理厂除污能力起到决定性的作用，从而达到保护环境的目的。

3，本发明设计新颖、原理清晰、使用方便，既没有任何活动部件也没有任何易损件，无需电耗，具有非常高的技术指标，可靠耐用，广泛使用该新型自身撇渣式限流恒流阀，既可防止城市洪涝，又可扩大城市陆地使用面积。

附图说明

图1为本发明实施例中新型自身撇渣式限流恒流阀的结构示意图；

图2为本发明实施例中新型自身撇渣式限流恒流阀在雨水井内安装时的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例中新型自身撇渣式限流恒流阀在污水截流井内安装的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例中限流孔板的结构示意图。

图中示意：1-阀体；2-阀座；21-通孔；22-螺钉；3-波纹管；4-限流孔板；41-进水孔；42-卡箍；43-刻痕；44-短接；5-浮筒；6-螺栓；7-螺母；8-通风管；9-排水管；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1及图2所示，一种新型自身撇渣式限流恒流阀，与排水管9配合连接，包括阀体1和阀座2，还包括波纹管3、限流孔板4、浮筒5和通风管8，所述浮筒5开设固定在阀体1内的上部，所述限流孔板4通过竖直穿过浮筒5的螺栓6固定于浮筒5下方，所述限流孔板4与浮筒5之间距离可调并可通过螺栓6上的螺母7锁定距离，所述通风管8的一端贯通限位流孔板4，另一端向上延伸穿过浮筒5；所述限流孔板4上设有贯通限流孔板4上下表面的进水孔41，所述进水孔41的开口在阀体1自身重力作用下始终位于液位之下，所述波纹管3设于限流孔板4下方且其一端与进水孔41相互连通，所述波纹管3具有随浮筒5升降而自由伸缩的功能且伸缩高度与液位升降高度保持一致，所述波纹管3的另一端通过阀座2固定在排水管9上。

如图2所示，所述新型自身撇渣式限流恒流阀可安装在湖泊、池塘、水池、雨水井、污水截流井等临时蓄(污)水池(井)内，阀体1在阀体1、浮筒5、限流孔板4及其它装配配件的自身重力作用下始终有部分沉入水(或其它液体)中；限流孔板4的进水孔41始终位于液位之下，保证限流孔板4与液位之间存在一个固定的液位差H，该液位差H即为恒流阀的工作水头。

如图2所示，所述水(或其它液体)由限流孔板4的进水孔41经过波纹管3进入所述排水管9，当临时蓄水(污水)池(井)内的液位升高时，波纹管3在浮筒5(的浮力作用下向上伸展，伸展高度与液位升高高度一致，使得液位差H固定不变，同时确保阀体1始终是部分下沉在水(或其它液体)中；当临时蓄水(污水)池(井)内的液位降低时，波纹管3在自身的收缩力和阀体1、浮筒5和限流孔板4等的自身重力作用下向下收缩，收缩长度与液位下降高度一致，使得液位差H固定不变，确保阀体1始终是部分下沉在水(或其它液体)中。

如图3所示，所述阀座2呈开口向上的筒状并套于波纹管3的一端，所述开口与阀体1的下端可在水力作用下相互适配紧密接触，所述波纹管3的一端固定于阀座2内侧底部并与外侧的排水管9相连通。所述阀座2的侧壁上设有若干通孔21以便阀座2与阀体1紧密接触后液体由通孔21进入限流孔板4的进水孔41中。当严重干旱时，临时蓄水(污水)池(井)内的液位超前降低，导致阀体1与阀座2紧密接触，水(或其它液体)则由所述通孔21进入限流孔板4的进水孔41，再经由波纹管3进入排水管9。

如图4所示，所述限流孔板4上的进水孔41向上延伸凸起于限流孔板4且呈塔尖形结构，塔尖侧面部分设有不同进水孔口径的刻痕43，每个刻痕43代表不同的进水孔口径，以便根据需求，沿着某一个刻痕切割便可获得需要的进水孔孔径，所述限流孔板4的下部是供波纹管3连接用的管状形的短接44。进一步，所述波纹管3与限流孔板4下部的短接44通过卡箍42相互固定连接；所述波纹管3通过螺钉22固定于阀座2的内侧底部。

下面结合图1、图2和图3对本发明的优点举例补充说明如下，图中箭头方向为雨水或污水的流动方向：

根据文献资料查得：雨水管道和合流管道满流流速为0.75m/s

假如0.25平方千米区域(500m*500m)，有70％的雨水径流到一个水池中，一场雨的降雨量为100mm，历时6小时。

(1)降雨量的计算：

500m*500m*0.1m＝25000m³

雨水径流到水池的量为25000*70％＝17500m³

(2)水池尺寸的确定

假如水池的形状为正圆形，深度为h＝10m，则水池的直径D＝47m。

(3)假如水池5m深处安装一个新型自身撇渣式限流恒流阀，也就是说不管是晴天还是下雨，水池都保持有5m深的水容量，假设该地的城市排水管道的管径是DN600，则恒流阀的口径也为DN600，那么历时6小时的暴雨所排放的雨水量为：

0.6*0.6*0.785*0.75*3600*6＝4578m³

此时，水池的水位是：(17500-4578)/472*0.785＝7.5m＜10m，水池没有发生溢流，暴雨过后恒流阀继续排放水池2.5m深度的雨水容量，需要时间为：472*0.785*2.5/0.6*0.6*0.785*0.75*3600＝5.7小时。

从以上的计算过程可以得出如下结论：

1、100mm的降雨量，对该地来讲是历来最大的一场雨，安装该新型自身撇渣式限流恒流阀后既没有给城市排水***增加负荷，也没有使水池发生溢流；

2、100mm的降雨量，对该水池来讲始终有2.5m深的水容量闲置着，所以实际上可以缩小水池的直径到D＝41米，这样就扩大了陆地使用面积(6m*6m＝36m²)，创造了很大的经济效益。

3、该新型自身撇渣式限流恒流阀具有自身撇渣功能，所以不会给城市排水***造成堵塞现象，使城市排水顺畅，避免洪涝发生。

本发明提供的新型自身撇渣式限流恒流阀具有如下明显的优点：

设计新颖、原理清晰、使用方便，既没有任何活动部件也没有任何易损件，无需电耗，具有非常高的技术指标，可靠耐用，广泛使用该新型自身撇渣式限流恒流阀，既可防止城市洪涝，又可扩大城市陆地使用面积。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型自身撇渣式限流恒流阀，与排水管配合连接，包括阀体和阀座，其特征在于：还包括波纹管、限流孔板、浮筒和通风管，所述浮筒开设固定在阀体内的上部，所述限流孔板通过竖直穿过浮筒的螺栓固定于浮筒下方，所述限流孔板与浮筒之间距离可调并可通过螺栓上的螺母锁定距离，所述通风管的一端贯通限位流孔板，另一端向上延伸穿过浮筒，所述限流孔板上设有贯通限流孔板上下表面的进水孔，所述进水孔的开口在阀体自身重力作用下始终位于液位之下，所述波纹管设于限流孔板下方且其一端与进水孔相互连通，所述波纹管具有随浮筒升降而自由伸缩的功能且伸缩高度与液位升降高度保持一致，所述波纹管的另一端通过阀座固定在排水管上。

2.根据权利要求1所述的一种新型自身撇渣式限流恒流阀，其特征在于：所述阀座呈开口向上的筒状并套于波纹管的一端，所述开口与阀体的下端可在水力作用下相互适配紧密接触，所述波纹管的一端固定于阀座内侧底部并与外侧的排水管相连通。

3.根据权利要求2所述的一种新型自身撇渣式限流恒流阀，其特征在于：所述阀座的侧壁上设有若干通孔以便阀座与阀体紧密接触后液体由通孔进入限流孔板的进水孔中。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种新型自身撇渣式限流恒流阀，其特征在于：所述进水孔向上延伸凸起于限流孔板且呈塔尖形结构，塔尖侧面部分设有不同进水孔口径的刻痕，每个刻痕代表不同的进水孔口径，所述限流孔板的下部是供波纹管连接用的管状形的短接。

5.根据权利要求4所述的一种新型自身撇渣式限流恒流阀，其特征在于：所述波纹管与限流孔板下部的短接通过卡箍相互固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种新型自身撇渣式限流恒流阀，其特征在于：所述波纹管通过螺钉固定于阀座的内侧底部。