CN112095555B

CN112095555B - 一种实现虹吸的工程技术方法

Info

Publication number: CN112095555B
Application number: CN202010943963.0A
Authority: CN
Inventors: 李军
Original assignee: Zhejiang Cisco Vacuum Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Cisco Vacuum Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2040-09-09
Also published as: CN112095555A

Abstract

本发明公开了一种实现虹吸的工程技术方法，属于水利技术中虹吸工程***技术领域，目的是建立一种经济型的防洪和泄洪工程设计、边坡排水设计、建筑排水设计、水资源利用设计以及工业中液体能量回收利用设计。通过在虹吸管路上安装有一个虹吸脱气器，一个虹吸混流器，一套虹吸真空泵***，来经济的实现虹吸过程。

Description

一种实现虹吸的工程技术方法

技术领域

本发明属于水利技术中虹吸工程设计技术领域，具体地涉及了一种实现虹吸的工程技术方法。

背景技术

在现有的江、河、湖泊、水库等的防洪、泄洪的方式中，多数采用泄洪洞、溢洪道（坝）或泄洪闸等泄洪方式，且用于防洪的技术仅是通过建立或强化防洪堤来完成。但无论哪种防洪泄洪方式，其建设的工程量及耗资都非常的大。并且受限于这种工程量以及施工的难度，泄洪方式几乎都是集中于某一区域来进行设计，然而，这样的方式一个非常大的缺点是，在某一区域通过现有的泄洪方式进行泄洪时，巨大的水量和水压产生的能量对下游具有极大的破坏性，那么，通过技术的创新和运用来减少这种破坏性并建立一种经济型的防洪和泄洪工程设计来避免这种破坏性造成的财产损失和生态破坏就具有重要的意义。

所谓堵不如疏，通过在堤坝因地制宜的布置虹吸管连接多条河道，当在汛期来临时，则可以通过这些虹吸管将部分洪水引入河道泄洪，从而降低主防洪、泄洪设施面临的压力，从而大大增强主要水利设施的安全性和可靠性。采用正虹吸工程来建立防洪和泄洪的机制将是对现有主力防洪泄洪装置的一种有益补充和冗余设计。

我们应当可以理解到，物理现象中的正虹吸在防洪和泄洪、边坡排水以及水资源利用中具有重要的技术价值，且在利用水泵输送水的水利工程中，轴流水泵和正虹吸的结合设计将带来巨大的节能效益。同时，正虹吸技术还可以用来建立非常经济的重力流发电站、以充分利用水资源。

现有的技术体系中，虹吸多为倒虹吸设计，其技术特点决定了必须要通过地下涵洞来构建输送通道——这决定了其巨大的工程建设量和需要工程建设前的无水条件，尤其是对于设计堤坝用于放、泄洪工程时，倒虹吸工程建设量将非常大且在现有水文条件下进行设计和施工时增加了更多的困难。这使虹吸应用受到了诸多的局限，而为改善倒虹吸工程应用的缺点，相关领域内专业人员均进行了大量的虹吸设计改进，其中，最为典型的就是通过正虹吸设计工程来避免倒虹吸工程的缺点：

1、已获得授权的公告号为CN1075581C的专利中，通过设计了一个潜水装置，装置内安装有地漏式单向逆止阀来消除涡流并阻止水回流，再通过一个真空罐和真空泵将水提升到排放高度后利用水位差形成虹吸。

但其缺点是：在真空泵的作用下，水中溶解的气体会释放出来，从而使真空泵必须一直保持运行状态，且在该专利实际实施的过程中，又通过将堤坝底部打通并安装管道直接排水构成一个文丘里效应才能持续不断的吸水、排水——但这失去了虹吸的价值。

2、公布(申请)号为CN101949394A的专利申请中，通过真空泵在启动阶段将水提升到排放侧后，利用真空泵将水中释放的空气抽出而建立虹吸。

但其缺点是：该虹吸装置未考虑涡流问题，且必须一直开启真空泵才能保持虹吸的过程。

3、已获得授权的公告号为CN201713925U的专利中，通过在吸水进口和排水口设置U型通道，并安装阀门来保持虹吸管中水位，且通过一个自动补水装置在补充虹吸管中的水。

但其缺点是：未考虑虹吸过程中溶解在水中的空气释放出来后形成断流，补充的水并不能阻止水中释放空气，且两侧的阀门需要非常好的密封才能灌满水管。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，公开了一种实现虹吸的工程技术方法，用于解决下列问题：

用以通过正虹吸设计经济的实现水资源利用以及防洪、泄洪水利工程补充。同时，也为现有技术条件下的建筑排水、边坡排水等提供了一种更为经济的、可靠的排水方式。

为实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：

一种实现虹吸的工程技术方法，虹吸管路上安装有一个虹吸脱气器，一个虹吸混流器，一套虹吸真空泵***，虹吸的液位提升段入口设计有用于减速的变径管，入口内有防涡流格栅，排出口部位有蓄液池，处于蓄液池底部的排出***有倒V密封板，倒V密封板必须置于液体中，虹吸脱气器安装在液体排出时重力势能开始作用的起点，且起点上安装有防涡流格栅，虹吸脱气器出气口安装有一个三通管路和虹吸混流器进气口连接，连接管路上有通过断开虹吸脱气器和虹吸混流器连接的阀门用来控制停止虹吸，三通管路的另一侧和虹吸真空泵***连接。虹吸混流器安装在低于吸入口液位以下位置。通过虹吸真空泵***连接到虹吸脱气器出气口，将吸入端液位提升至排出侧高度后，液体流入排出管，并在倒V密封板和虹吸真空泵***的作用下保持住液位，直至将液体内释放的气体和液体饱和蒸汽混合气全部抽出，当虹吸真空泵***从虹吸脱气器豁口处开始吸入液体时，虹吸形成。通过在虹吸脱气器上或其他位置安装的液位控制元件或是在低于虹吸混流器位置安装的压力元件来控制虹吸真空泵***。

虹吸脱气器，虹吸脱气器上有一个第一进液口，一个第一出液口，一个虹吸脱气器出气口，在第一进液口和第一出液口之间靠近第一出液口的方向上存在一个不超过直径跨度的豁口，豁口上方采用和脱气器相同的材料覆盖构成一个和脱气器一体的虹吸脱气器空腔，且出气口和虹吸脱气器空腔相连通，通过豁口抽除液体中释放的气体和液体饱和蒸汽以及夹带的液体，并通过虹吸脱气器空腔从一个虹吸脱气器出气口抽出。

虹吸混流器，虹吸混流器上有一个第二进液口，一个第二出液口，一个混流段管路，一个混流段第三出液口，一个进气口，一个分别连接进气口和混流段的虹吸混流器空腔结构，第二出液口直径小于第二进液口，第二出液口和混流段管路之间留有渐扩形的喇叭口结构段，混流段通过这个喇叭口结构段连接到一个虹吸混流器空腔，虹吸混流器空腔和进气口连通，从而通过进气口从脱气器上吸入液体中释放的气体和液体饱和蒸汽的混合气以及夹带的液体。

虹吸真空泵***，虹吸真空泵***有一台真空泵、真空泵上有一台集成的离心泵、一台带风扇的翅片式换热器，真空泵通过一个单向逆止阀和虹吸脱气器上安装的三通管路相连。虹吸真空泵***启动后，通过真空泵从虹吸脱气器中抽出混合气，直到液位控制元件或压力元件信号反馈至虹吸真空***上的简易控制装置后，真空泵自动停止运行。

按照虹吸工程设计的两侧液位差，在低液位差条件下通过虹吸混流器不能完全抽除虹吸脱气器出来的气液混合物时，虹吸真空泵***有一台真空泵、一台虹吸抽气器、一台流体泵、真空泵上有一台集成的离心泵、一台带风扇的翅片管式换热器，虹吸抽气器一个出气口连接到虹吸脱气器，一个虹吸抽气器出气口通过安装一个单向逆止阀后连接到真空泵，虹吸抽气器的排水口和虹吸混流器进气口通过管道相连接，连接管路上有通过断开虹吸脱气器和虹吸混流器连接的阀门以用来控制停止虹吸，流体泵的第三进液口连接到虹吸吸入侧，出液口连接到虹吸抽气器的第一进液口；虹吸真空泵***启动后，先通过真空泵和虹吸抽气器、虹吸脱气器相连通的通道中抽出混合气，直到液位控制元件或压力元件信号反馈至虹吸真空***上的简易控制装置后，真空泵自动停止运行，同时启动流体泵使虹吸抽气器运行；考虑到除了电源之外不再需要其他公共资源的情况下，真空泵为螺杆真空泵或是爪式真空泵。

虹吸真空泵***中的真空泵，真空泵做功产生的热量通过一个风冷装置散热，考虑到用于进行热交换的冷媒介质在冬季气候条件下存在的结冰风险，冷媒介质优选为乙二醇和水的混合液，冷媒中乙二醇的体积分数占比应小于56%，且冷媒能够通过管路将其封闭，并在封闭的管路中进行循环，并不应使在虹吸中抽除的混合气接触到冷媒，以避免蒸发损失和压缩后凝结的混合气中可凝成分进入冷媒。

虹吸抽气器，和已知的射水抽气器或是水喷射泵相比，有2个抽气口，其中一个抽气口和虹吸脱气器连接，另一个抽气口作为出气口通过一个单向逆止阀和真空泵连接。

相关领域的专业技术人员应该可以理解到，依据于液体压强公式，按照一个标准大气压考虑，当水的密度按照1000kg/m3计算时，则意味着其最大水位高度约为10.33m。然而，这仅仅是一种液体建立在一个标准大气压上的压强计算，即水柱顶部和底部之间存在一个大气压力的压差，但这个压差是由水的重力构成的。

而按照真空的定义，首先是必须有一个空间，才能谈到“真空”这个定义，即以给定空间内的压力低于一个大气压的气体状态来进行判定的。这就意味着单纯的依靠真空来将管内的水维持在一定的高度是无法实现的——垂直作用在水柱底部的大气压力和上部真空空间内压力产生的压差将使空气泄露进去而无法维持水柱的高度。然而，结合流体静压强的定义，通过改变大气压力作用的方向，以使大气压力和水柱上方的真空空间内的压差是通过水柱来传递时，在真空和大气压力的作用下，水柱就将维持在一定的高度——这产生了U型管设计。同上述重力构成的压差不同的是，这个压差是由真空获得设备和大气压力构成的，水柱高度仅是大气压力和真空压力之间的差值作用在低水位表面产生的压强推动的。如此，上方的真空空间内，溶解在水中的空气会在这个压差的作用下从水中脱离出来和该温度下液体的饱和蒸汽形成饱和空气构成了这个空间内的压力，从而使依赖于真空提升的水位高度低于依据液体压强计算的水柱所能达到的高度。

相关领域内专业技术人员应能充分理解到，虹吸工程设计依赖于吸、排两侧的液位差，依据于伯努利方程，虹吸工程排放侧的液体必须具有足够的重力势能能量在克服各种压力降损失后具有高于吸入侧将液体提升到排放高度的能量。

相关领域内专业技术人员应能充分理解到，在形成虹吸之前，虹吸的建立需要依赖于真空获得设备来将液体提升到一定的高度，并通过真空获得设备将液体中释放的气体吸走，直至吸入侧的液体和排出侧的液体之间的压力传递能够形成一个液体传递的过程时，虹吸就将形成，此时，真空获得设备的作用在于持续的抽除掉液体中在管道静压和液体动压条件下液体中释放的气体和液体饱和蒸汽的混合气以及夹带的液体。

由上述，相关领域内专业技术人员应能充分理解到，在建立虹吸前，其必要条件是需使虹吸管路两侧进行密封，以使真空获得设备能够通过真空和大气压的差来推动液体在管路中的高度提升，如此，将排出侧放入水中就是必不可少的设计，这将形成了蓄液池。然而，考虑到建立蓄液池的经济性，以使建立虹吸时能够通过吸入侧将液体提升后流到排出侧，并利用大气压和真空将排出侧的液位升高，直至最终能够和吸入端的液体形成直接的液体传递压力的过程，通过在蓄液池的排出口部位构建一个倒V密封板设计就变得不可或缺，相关领域内专业技术人员应能充分理解到，倒V密封板的设计目的仅是依据伯努利方程来减缓对蓄液池内水的需求量，对其密封性能并不需要更高的要求，倒V设计仅是为了保证密封板不会被吸入的异物在势能作用下冲击导致的密封处严重变形，从而降低效果。

相关领域内专业技术人员应能充分理解到，为维持虹吸不会被液体中所溶解的空气和液体的饱和蒸汽形成的混合气所破坏，必须要将这些气体抽除，然而，采用真空获得设备持续来抽除这些气体不但增加了能耗，且因为动设备的持续运转而降低了虹吸***的可靠性，依据于伯努利方程，利用排放侧液体重力势能所带来的动压特性而设计的虹吸混流器用在蓄液池上方就是必不可少的设计，以此来代替真空获得设备而持续不断的将虹吸过程中释放的空气和液体的饱和蒸汽以及夹带的液体抽走。

按照上述虹吸工程设计，以虹吸水为例，设虹吸真空泵***提升液位的高度为ℎ_𝑠,设虹吸吸入侧液位至虹吸脱气器豁口处垂直高度为𝑍₁，设虹吸排出侧虹吸混流器出液口至虹吸脱气器豁口处的垂直高度为𝑍₂，设虹吸排出侧蓄水池内液位至虹吸脱气器处最高处高度为𝑍₃，设虹吸吸入口至虹吸脱气器豁口处距离内摩擦压力降损失为∆ℎ_w1、速度压力降损失为∆ℎ_w2（均包含当量计算法计算的弯头、管件等折算长度），设虹吸排出侧虹吸混流器出液口至虹吸脱气器豁口处距离内摩擦压力降损失为∆ℎ_w3、速度压力降损失为∆ℎ_w4（均包含当量计算法计算的弯头、管件等折算长度），设液体密度为𝛒，设当地极端最低大气压为𝑝₀，设液体饱和蒸气压为𝑝_𝑠，设极端气候条件下水温度为t，设动能修正系数为𝛼，设从虹吸吸入侧液体中管道进液口到虹吸混流器进液口的连接管道内最高流速为𝑢₁，设虹吸混流器出液口处流速为𝑢₄，则计算步骤如下：

计算水的密度，其关系式为：

𝛒=0.998573+6.499336*10^-5t-7.998693*10^-6t²+4.451007*10^-8t³-1.235749*10^- ¹⁰t⁴

计算水的饱和蒸气压：𝑝_𝑠=10^{^}(5.40221−(1838.675/(t+241.413)))×100000 (适用0～30℃范围)

𝑝_𝑠= 10^{^}(5.20389−(1733.926/(t+233.665)))×100000(适用31～60℃范围)

则允许虹吸真空泵***提升液位的高度：

(仅适用于在常压和常温下估算虹吸真空泵***提升水的最高高度估算，且以虹吸排出侧高度计算)。

则虹吸混流器维持虹吸时的混流出液口处流速𝑢4需满足此条件：

且𝑍₂ < 𝑍₃ < ℎ_𝑠并留有裕量，当排出侧高度需要高于ℎ_𝑠时，则需通过蓄水池进行分段设计。

且从虹吸吸入侧液体中进液口到虹吸混流器进液口的连接管道内最高流速

，相关领域内专业技术人员需要理解到，这只是最高流速限制，但即使是在允许的最高流速限制内，流速也将大量增加摩擦压力降损失和速度压力降损失，尽可能的通过在限制的高度内降低流速是非常有必要的，但考虑到虹吸工程的管路***本身存在和环境温度的热交换，尤其是在炎热气候下，所以过低的流速则不可取，依据于传热学，过低的流速将会使管道内的液体释放更多的混合气体，且从虹吸脱气器出液口到虹吸吸入侧液体中进液口的管道长度上，至少满足等径结构或是从虹吸吸入侧液体中进液口至虹吸脱气器出液口的通道径向截面积是渐缩的，且从虹吸混流器进液口至虹吸脱气器出液口的管道长度上，至少满足等径结构或是从虹吸脱气器出液口至虹吸混流器进液口的通道径向截面积是渐缩的。

相关领域内专业技术人员应需要理解，无法满足上式虹吸混流器出口流速𝑢₄条件时则需要采用带有虹吸抽气器的虹吸真空泵***，而虹吸抽气器消耗的能量大小由虹吸工程吸排两侧的高度差和虹吸管路设计的压力损失决定。

作为虹吸工程设计，相关领域专业技术人员应该可以充分理解到，按照气体溶解度方程来计算虹吸提升的液位并不能有足够的精度来满足虹吸设计要求，通过实验来确定工程条件下液位的提升高度是一个必不可少的步骤，基于上述的发明内容，在本发明中同时提供了一种在虹吸工程中测试液体释放气体量的实验装置。

一种在虹吸工程中测试液体释放气体量的实验装置，实验装置含有一个带有液位的可观察的透明材料容器，有一个金属固定连通管用来安装这个带有液位的可观察的透明材料容器，金属固定连通管的壁上有一个焊接住的或其他方式紧固的排空测压管，排空测压管的顶部和带有液位的可观察的透明材料容器顶部之间留有一定的空隙，以便于排液和排出气体，排空测压管位于金属固定连通管外侧的部分可以连接真空泵或是压力检测元件，金属固定连通管的底部可以连接管道，管道材料应是具有低的热传导系数的材料，管道下方和一个小型容器连通，小型容器的底部上有2个接口，其中的一个接口通过一个阀门和一台流体泵的出口相连接，流体泵的入口接入一个带液位的容器的底部，且在流体泵和小型容器之间的阀门下方处，通过一个三通管连接到带液位的容器，并在管路上安装有阀门，小型容器底部上的另一个接口通过一根管***带液位的容器的底部，以保证在实验过程中的任何时候，这个管都能处于带液位的容器内液面以下的一定距离内。实验时，通过流体泵将整个实验装置内充满水至顶部至液体从排空测压管处溢出，然后关闭流体泵及所有阀门，采用真空泵抽取约10分钟，移除真空泵，继续用流体泵将实验装置内充满液体至溢出后静置约1小时（取决于材料的亲液性）。然后将液体慢慢完全放出后记录水池液位，再重复上述过程到液体溢出。从排空测压管处接压力检测元件，打开小型容器底部的***带有液位的容器管路上的阀门排放液体，观察液位位置并记录。计算液体饱和蒸气压，并实测可观察透明材料容器上方容积（须包含排空测压管和压力元件内的容积），则相关领域内专业技术人员应能理解，容积内的空间压力即为空气和液体饱和蒸汽的压力之和，依据于道尔顿分压定律、气体状态方程和标准摩尔体积，由此得出释放的空气质量以及平均分子量，最终通过测量底部带液位的容器液位差得出液体体积，从而进一步得出在真空条件下释放的空气量（不含液体饱和汽）和液体量之比。重复上述过程，即可得出在不同真空条件下的值。相关领域内专业技术人员应该需要理解到，在上述的实验过程中，通过液体压强公式计算理论高度和实测的高度差内的液注压力也等同于上述实验所测得的空间压力，仍然可得出上述数据。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、相较于现有技术的虹吸设计，本发明的实现虹吸的工程技术方法可以在维持虹吸的过程中不依赖于公共能源，并提供了详细的设计计算方法。

2、相较于现有技术的虹吸设计，本发明的实现虹吸的工程技术方法可以持续的维持虹吸过程，并能通过简单的控制来实现虹吸断流的目的。

3、相较于现有技术中虹吸设计所采用的真空泵***，本发明的虹吸真空泵***无需复杂的控制***来实现虹吸建立的过程，从而大幅提高了可靠性。

附图说明：

图1示出了本发明的实现虹吸的工程技术方法示意图；

图2示出了虹吸脱气器结构示意图（包含了主视图、剖面图和等轴侧图）；

图3示出了虹吸混流器结构示意图（包含了主视图、剖面图和等轴侧图）；

图4示出了虹吸真空泵***带虹吸抽气器的流程示意图；

图5示出了虹吸抽气器剖面结构示意图；

图6示出了虹吸真空泵***流程示意图；

图7示出了在虹吸工程中测试液体释放气体量的实验装置上半部分；

图8示出了在虹吸工程中测试液体释放气体量的实验装置下半部分。

具体实施方式：

下文将通过实例的方式并结合附图对本发明的的优选特征进行详细描述，需要认识到，显而易见的，下文描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于相关领域专业技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以依据上下文的原理描述和这些实施例图引申获得其他的实施例。

如图1所示，本发明的一种实现虹吸的工程技术方法，在堤坝30上的虹吸管路上安装有减速管102，减速管102的进口101，减速管102处于液体10的液面下位置，第一防涡流格栅103，在重力势能作用的起点上安装有虹吸脱气器1，虹吸脱气器1的第一进液口21和虹吸上水管相连接，虹吸脱气器1内有豁口51，虹吸脱气器空腔12，使豁口51处和虹吸脱气器出气口11连通，虹吸脱气器出气口的上方有三通管131，三通管其中的一个虹吸工程接口132用于连接虹吸真空泵***，另外一个接口通过虹吸断流阀133，管路134连接到虹吸混流器2上的进气口61，虹吸混流器2上有第二进液口71，第二出液口81，混流段第三出液口91，进气口61，第二通道82，混流段第三出液口91通过第二通道82和进气口61相连通，虹吸脱气器1第一出液口31和虹吸重力势能排出段相连，并有第二防涡流格栅104，虹吸混流器2下方有蓄水池20，蓄水池20底部内有虹吸排出口，排出口上安装有倒V型密封板92，虹吸工程设计的第三水柱高度113段在减掉吸入虹吸管中的水后，剩余的水位符合

，且第二水柱高度112段压力大于2倍的第一水柱高度111段和压力降损失之和，且在虹吸混流器混流段第三出液口91处流速仍能大于4.4m/s。

如图2所示，虹吸脱气器1上有第一进液口21，第一进液口21上有第一螺栓连接孔22，虹吸脱气器1内有豁口51，第一出液口31，且有保留的脱气段33，以及豁口跨度小于第一出液口31的尺寸53，虹吸脱气器1上的虹吸脱气器出气口11通过空腔12和豁口51连通,然后通过和虹吸脱气器1相同的材料覆盖形成第一通道41，第一出液口31上有用于连接管路的第二螺栓孔32，相关领域内专业技术人员应能充分理解到，采用螺栓连接仅是一种紧固方式，通过焊接仍然可以达到连接的目的。

如图3所示，虹吸混流器2上有第二进液口71，第二进液口71上有第四螺栓连接孔72，有进气口61，有紧固进气口的第三螺栓孔63，有第二出液口81，有混流段93和混流段第三出液口91，混流段93通过第二通道82和虹吸混流器空腔62连通进气口61，第二出液口81和混流段93之间通过一个渐扩形的喇叭口结构段94衔接，第二出液口81通道面积满足等于或小于第二进液口71通道面积。

如图4所示，按照虹吸工程设计的两侧液位差，在低液位差条件下通过虹吸混流器2不能完全抽除虹吸脱气器1出来的气液混合物时，虹吸真空泵***内有一个虹吸抽气器5、一个虹吸真空泵6、一个流体泵7、一个虹吸真空泵上集成的离心泵8、一个带风扇的翅片管式换热器161，虹吸抽气器5上有一个抽气口151，一个出气口152,一个第四进液口153，一个第四出液口154，抽气口151和虹吸工程接口132连接，出气口152通过一个单向逆止阀164和虹吸真空泵6连接，在启动虹吸真空泵***建立虹吸时，虹吸真空泵6运行，并通过虹吸真空泵上集成的离心泵8带动冷媒在封闭管路162内进入虹吸真空泵6的冷却夹层进行热交换，热交换后的冷媒通过带风扇的翅片管式换热器161将虹吸真空泵6做功产生的热量散发出去，运行后的虹吸真空泵6通过单向逆止阀164，虹吸抽气器上的虹吸抽气器出气口152和抽气口151，从虹吸工程接口132出气口位置抽出水中释放的气体和水的饱和蒸汽的混合气，同时，通过虹吸抽气器上的排水口154连接到虹吸工程上虹吸混流器2上的进气口61处提升虹吸排出段液位，并通过虹吸抽气器5上的第四进液口153和流体泵7上的第三进液口150提升液位，当形成虹吸后，停止虹吸真空泵6，并同时启动流体泵7运行。

如图5所示，虹吸抽气器5有一个抽气口151，一个虹吸抽气器出气口152，一个第四进液口153，一个排水口154。

如图6所示，在满足虹吸工程中混流器2混流出液口流速的条件下，洪吸真空泵***有一台真空泵6，真空泵6上集成了一台离心泵8，带风扇的翅片管式换热器161通过封闭的管路162和离心泵8相连，真空泵的吸气管路上有单向逆止阀164。

如图7所示，实验装置内含有一个带有液位的可观察的透明材料容器501，底部有一个金属固定底座502，金属固定底座502内有一根排空测压管503。

如图8所示，实验装置内有一个小型容器601，底部有一个带液位的容器602，有一台流体泵603。

Claims

1.一种实现虹吸的工程技术方法，其特征在于，虹吸管路上安装有一个虹吸脱气器，一个虹吸混流器，一套虹吸真空泵***，虹吸的液位提升段入口设计有用于减速的变径管，入口内有防涡流格栅，排出口部位有蓄液池，处于蓄液池底部的排出***有倒V密封板，倒V密封板必须置于液体中，虹吸脱气器安装在液体排出时重力势能开始作用的起点，且起点上安装有防涡流格栅，虹吸脱气器出气口安装有一个三通管路和虹吸混流器进气口连接，连接管路上有通过断开虹吸脱气器和虹吸混流器连接的阀门用来控制停止虹吸，三通管路的另一侧和虹吸真空泵***连接；虹吸混流器安装在低于吸入口液位以下位置，虹吸混流器上有一个第二进液口，一个第二出液口，一个混流段管路，一个混流段第三出液口，一个进气口，一个分别连接进气口和混流段的虹吸混流器空腔结构，第二出液口直径小于第二进液口，第二出液口和混流段管路之间留有渐扩形的喇叭口结构段，混流段通过这个喇叭口结构段连接到一个虹吸混流器空腔，虹吸混流器空腔和进气口连通，从而通过进气口从脱气器上吸入液体中释放的气体和液体饱和蒸汽的混合气以及夹带的液体，按照虹吸工程***的两侧液位差，在低液位差条件下通过虹吸混流器不能完全抽除虹吸脱气器出来的气液混合物时，虹吸真空泵***有一台真空泵、一台虹吸抽气器、一台流体泵、真空泵上有一台集成的离心泵、一台带风扇的翅片管式换热器，虹吸抽气器一个出气口连接到虹吸脱气器，一个虹吸抽气器出气口通过安装一个单向逆止阀后连接到真空泵，虹吸抽气器的排水口和虹吸混流器进气口通过管道相连接，连接管路上有通过断开虹吸脱气器和虹吸混流器连接的阀门以用来控制停止虹吸，流体泵的第三进液口连接到虹吸吸入侧，出液口连接到虹吸抽气器的第一进液口；虹吸真空泵***启动后，先通过真空泵和虹吸抽气器、虹吸脱气器相连通的通道中抽出混合气，直到液位控制元件或压力元件信号反馈至虹吸真空***上的简易控制装置后，真空泵自动停止运行，同时启动流体泵使虹吸抽气器运行；考虑到除了电源之外不再需要其他公共资源的情况下，真空泵为螺杆真空泵或是爪式真空泵；通过虹吸真空泵***连接到虹吸脱气器出气口，将吸入端液位提升至排出侧高度后，液体流入排出管，并在倒V密封板和虹吸真空泵***的作用下保持住液位，直至将液体内释放的气体和液体饱和蒸汽混合气全部抽出，当虹吸真空泵***从虹吸脱气器豁口处开始吸入液体时，虹吸形成；通过在虹吸脱气器上或其他位置安装的液位控制元件或是在低于虹吸混流器位置安装的压力元件来控制虹吸真空泵***。

2.根据权利要求1所述的一种实现虹吸的工程技术方法，其特征在于，虹吸脱气器上有一个第一进液口，一个第一出液口，一个虹吸脱气器出气口，在第一进液口和第一出液口之间靠近第一出液口的方向上存在一个不超过直径跨度的豁口，豁口上方采用和脱气器相同的材料覆盖构成一个和脱气器一体的虹吸脱气器空腔，且出气口和虹吸脱气器空腔相连通，通过豁口抽除液体中释放的气体和液体饱和蒸汽以及夹带的液体，并通过虹吸脱气器空腔从一个虹吸脱气器出气口抽出。

3.根据权利要求1所述的一种实现虹吸的工程技术方法，其特征在于，虹吸真空泵***有一台真空泵、真空泵上有一台集成的离心泵、一台带风扇的翅片式换热器，真空泵通过一个单向逆止阀和虹吸脱气器上安装的三通管路相连；虹吸真空泵***启动后，通过真空泵从虹吸脱气器中抽出混合气，直到液位控制元件或压力元件信号反馈至虹吸真空***上的简易控制装置后，真空泵自动停止运行。

4.根据权利要求1所述的一种实现虹吸的工程技术方法，其特征在于，虹吸抽气器和已知的射水抽气器或是水喷射泵相比，有2个抽气口，其中一个抽气口和虹吸脱气器连接，另一个抽气口作为出气口通过一个单向逆止阀和真空泵连接。

5.根据权利要求1或3或4所述的一种实现虹吸的工程技术方法，其特征在于，虹吸真空泵***中的真空泵做功产生的热量通过一个风冷装置散热，考虑到用于进行热交换的冷媒介质在冬季气候条件下存在的结冰风险，冷媒介质为乙二醇和水的混合液，冷媒中乙二醇的体积分数占比应小于56%，且能够通过管路将冷媒封闭，并在封闭的管路中进行循环，并不应使在虹吸中抽除的混合气接触到冷媒，以避免蒸发损失和压缩后凝结的混合气中可凝成分进入冷媒。