CN113063050B - 一种可分离气体的自来水管道 - Google Patents

一种可分离气体的自来水管道 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可分离气体的自来水管道，属于管道设备领域，一种可分离气体的自来水管道，包括主流道和分离腔，主流道和分离腔相互连通，分离腔位于主流道上侧，主流道上侧内壁固设有分离凸点，分离凸点为弧形凸点，管道内上层气体可沿分离凸点导入至分离腔内，气、液混合体在分离腔内分离后液体重新进入主流道内，流体在主流道内流动时，遇到分离凸点，由于流体的附壁作用，流体会沿着分离凸点的表面流动，主流道内上层的杂质气体会在分离凸点的表面流动，从而改变上层气体与下层液体的流动方向，它可以实现将自来水管道中的不可溶杂质气体排除，并将混入水中的气体气泡分离而出，得到纯净的自来水。

Description

一种可分离气体的自来水管道
技术领域
本发明属于管道设备领域，更具体地说，涉及一种可分离气体的自来水管道。
背景技术
水厂在给自来水管道通水时，有时会误掺入不可溶气体，导致自来水被污染。例如今年辽宁一村民家中，发现自来水可燃现象，根据有关部门取证发现，该户自来水取自深层地下水，因少量天然气串入水层，在采水过程中将天然气带到地面，造成自来水可燃。
而当城镇管网破损，或者施工误将燃气管道接上了自来水管后，也有可能引起自来水管中混入气体，届时会对使用该自来水的居民产生人身、财产安全的威胁。
要保证自来水管道中水质清洁，排除杂质气体已经成为亟待解决的问题。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可分离气体的自来水管道，它可以实现将自来水管道中的不可溶杂质气体排除，并将混入水中的气体气泡分离而出，得到纯净的自来水。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种可分离气体的自来水管道，包括主流道和分离腔。
主流道和分离腔相互连通，分离腔位于主流道上侧。
主流道上侧内壁固设有分离凸点，分离凸点为弧形凸点，管道内上层气体可沿分离凸点导入至分离腔内。
气、液混合体在分离腔内分离后液体重新进入主流道内。
流体在主流道内流动时，遇到分离凸点，由于流体的附壁作用，流体会沿着分离凸点的表面流动，主流道内上层的杂质气体会在分离凸点的表面流动，从而改变上层气体与下层液体的流动方向。
进一步的，主流道和分离腔之间设有分离挡板，分离挡板沿主流道排水方向向下倾斜。倾斜的分离挡板便于主流道内水导流，有效防止液态的自来水误进入分离腔内。
进一步的，分离腔包括分离进口、气体出口和液体出口，分离进口位于分离凸点沿排水方向的一侧，气体出口位于分离腔远离分离进口侧的上端，液体出口位于分离腔远离分离进口侧的下端。主流道内上层的气体进入分离腔内时，会附带部分自来水液体，气、液混合体在分离腔内，因密度关系进行分离，液态的自来水经分离挡板从液体出口流出，杂质气体从气体出口处上升排出。
进一步的，分离进口位于分离凸点的切线方向上。便于杂质气体在分离凸点表面流动后直接进入分离进口，有效保证分离腔的杂质气体进入率。
进一步的，还包括导流板和分流道，导流板位于分离凸点沿排水方向一侧，且位于分离腔下侧，分流道位于导流板下侧，导流板将主流道的下侧液体导流至分流道内，分流道与主流道连通，分流道的进、出口分别位于导流板两侧。分流道为主流道内下层的自来水的流通路径，有效避免下层自来水涌入分离腔内，造成分离效果的降低。
进一步的，导流板为向排水方向倾斜的斜板，导流板与分流道进口相切。减少自来水的冲击损耗，有效避免在分流道进口产生回流，造成水涡，驱使后方自来水上涌至分离腔内。
进一步的，还包括脱泡腔，脱泡腔包括脱泡进口、气泡出口和脱泡出口，脱泡腔位于分离腔沿排水方向一侧，脱泡腔位于主流道上侧，脱泡腔内靠近脱泡进口的下端固设有脱泡凸点，脱泡凸点为弧形凸点。在主流道内的自来水经过去除上层气体的步骤后，仍可能有气体以气泡形式存在自来水中，将这些带有气泡的自来水导入脱泡腔内，由于液体与气体的粘度不同，在经过脱泡凸点的弧形面时，液体更易沿弧形面流动，可将气泡与自来水的流动方向进行区分，达到脱泡的效果。
进一步的，分离腔和分离凸点在主流道内设有多组。使气体充分与液体分离。
进一步的，分离腔、分离凸点、导流板和分流道在主流道内设有多组。使气体充分与液体分离。
进一步的，分离腔、分离凸点、导流板、分流道和脱泡腔在主流道内设有多组。使气体充分与液体分离。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案提出了一种新的技术思路，根据液体与气体的密度、粘度的不同，使自来水与气体的流动方向产生变化，将自来水管道内的气体从自来水中剥离出，得到安全、卫生的自来水。
（2）本方案运用流体的附壁作用，流体在经过弧形凸点时，因流体本身具有粘度，会沿着弧形凸点表侧面进行流动，从而对流体的运动方向进行改变。
（3）本方案主流道内的气体进入分离腔后，下层自来水导入分流道，有效避免下层自来水产生水涡，混入分离腔内，造成分离效果降低的问题。
（4）本方案带有气泡的自来水进入脱泡腔后，由于不同粘度的流体在经过同一弧形面后，转变的流动方向角度不同，实现气泡与自来水的分离。
附图说明
图1为本发明的具体实施例一的平面剖视结构示意图；
图2为本发明的具体实施例一的分离凸点液流方向示意图；
图3为本发明的具体实施例二的平面剖视结构示意图；
图4为本发明的具体实施例三的平面剖视结构示意图；
图5为本发明的具体实施例四的平面剖视结构示意图。
图中标号说明：
主流进口1、主流进口2、主流道3、分离凸点4、分离腔5、分离进口6、分离挡板7、气体出口8、液体出口9、分流道10、导流板11、脱泡腔12、脱泡进口13、脱泡凸点14。
具体实施方式
具体实施例一：请参阅图1-2的一种可分离气体的自来水管道，它包括主流道3和分离腔5。
主流道3和分离腔5相互连通，分离腔5位于主流道5上侧。
主流道3上侧内壁固设有分离凸点4，分离凸点4为弧形凸点，管道内上层气体可沿分离凸点4导入至分离腔5内。
分离进口6位于分离凸点4的切线方向上。便于杂质气体在分离凸点4表面流动后直接进入分离进口6，有效保证分离腔5的杂质气体进入率。
流体在主流道3内流动时，遇到分离凸点4，由于流体的附壁作用，流体会沿着分离凸点4的表面流动，主流道3内上层的杂质气体会在分离凸点4的表面流动，从而改变上层气体与下层液体的流动方向。
主流道3和分离腔5之间设有分离挡板7，分离挡板7沿主流道3排水方向向下倾斜。倾斜的分离挡板7便于主流道3内水导流，有效防止液态的自来水误进入分离腔5内。
分离腔5包括分离进口6、气体出口8和液体出口9，分离进口6位于分离凸点4沿排水方向的一侧，气体出口8位于分离腔5远离分离进口6侧的上端，液体出口9位于分离腔5远离分离进口6侧的下端。主流道3内上层的气体进入分离腔5内时，会附带部分自来水液体，气、液混合体在分离腔5内，因密度关系进行分离，液态的自来水经分离挡板7从液体出口9流出，杂质气体从气体出口8处上升排出。
气、液混合体在分离腔5内分离后液体重新进入主流道3内。
分离腔5和分离凸点4在主流道3内设有多组。使气体充分与液体分离。
工作原理：由于流体本身具有粘度，流体有离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体流动的倾向，当流体与它流过的物体表面之间存在面摩擦时，流体的流速会减慢。只要物体表的曲率不是太大，依据流体力学中的伯努利原理 ，流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。当混有气体的自来水与管壁接触时，由于气体密度小于自来水，气***于管道内上侧，气体在经过分离凸点4后，沿分离凸点4的切线方向流动，准确排入分离腔5内，在分离腔5内，气体因密度小上升至气体出口8排出，而跟随气体进入的部分自来水沿分离挡板7滑落至液体出口9，再次进入主流道3内，进行下次分离。
具体实施例二：请参阅图3的一种可分离气体的自来水管道，在具体实施例一的基础上，它还包括导流板11和分流道10，导流板11位于分离凸点4沿排水方向一侧，且位于分离腔5下侧，分流道10位于导流板11下侧，导流板11将主流道3的下侧液体导流至分流道10内，分流道10与主流道3连通，分流道10的进、出口分别位于导流板11两侧。分流道10为主流道3内下层的自来水的流通路径，有效避免下层自来水涌入分离腔5内，造成分离效果的降低。
导流板11为向排水方向倾斜的斜板，导流板11与分流道10进口相切。减少自来水的冲击损耗，有效避免在分流道10进口产生回流，造成水涡，驱使后方自来水上涌至分离腔5内。
分离腔5、分离凸点4、导流板11和分流道10在主流道3内设有多组。使气体充分与液体分离。
具体实施例三：请参阅图4的一种可分离气体的自来水管道，在具体实施例二的基础上，它还包括脱泡腔12，脱泡腔12包括脱泡进口13、气泡出口15和脱泡出口16，脱泡腔12位于分离腔5沿排水方向一侧，脱泡腔12位于主流道3上侧，脱泡腔12内靠近脱泡进口13的下端固设有脱泡凸点14，脱泡凸点14为弧形凸点。在主流道3内的自来水经过去除上层气体的步骤后，仍可能有气体以气泡形式存在自来水中，将这些带有气泡的自来水导入脱泡腔12内，由于液体与气体的粘度不同，在经过脱泡凸点14的弧形面时，液体更易沿弧形面流动，可将气泡与自来水的流动方向进行区分，达到脱泡的效果。
分离腔5、分离凸点4、导流板11、分流道10和脱泡腔12在主流道3内设有多组。使气体充分与液体分离。
具体实施例四：请参阅图5的一种可分离气体的自来水管道，在具体实施例三的基础上，分流道10内设置有特斯拉阀17，当主流道3内的自来水进入分流道10后，特斯拉阀17可起到加速通过的效果，使后方的自来水加速通过，增加流速，同时也降低主流道3内的下层自来水进入分离腔5内的几率。

Claims (8)

1.一种可分离气体的自来水管道，其特征在于：包括主流道（3）、分离腔（5）、导流板（11）、分流道（10）、脱泡腔（12）；
主流道（3）和分离腔（5）相互连通，分离腔（5）位于主流道（3）上侧；
主流道（3）上侧内壁固设有分离凸点（4），分离凸点（4）为弧形凸点，管道内上层气体可沿分离凸点（4）导入至分离腔（5）内；
气、液混合体在分离腔（5）内分离后液体重新进入主流道（3）内；
导流板（11）位于分离凸点（4）沿排水方向一侧，且位于分离腔（5）下侧，分流道（10）位于导流板（11）下侧，导流板（11）将主流道（3）的下侧液体导流至分流道（10）内，分流道（10）与主流道（3）连通，分流道（10）的进、出口分别位于导流板（11）两侧；
脱泡腔（12）包括脱泡进口（13）、气泡出口（15）和脱泡出口（16），脱泡腔（12）位于分离腔（5）沿排水方向一侧，脱泡腔（12）位于主流道（3）上侧，脱泡腔（12）内靠近脱泡进口（13）的下端固设有脱泡凸点（14），脱泡凸点（14）为弧形凸点。
2.根据权利要求1所述的一种可分离气体的自来水管道，其特征在于：主流道（3）和分离腔（5）之间设有分离挡板（7），分离挡板（7）沿主流道（3）排水方向向下倾斜。
3.根据权利要求2所述的一种可分离气体的自来水管道，其特征在于：分离腔（5）包括分离进口（6）、气体出口（8）和液体出口（9），分离进口（6）位于分离凸点（4）沿排水方向的一侧，气体出口（8）位于分离腔（5）远离分离进口（6）侧的上端，液体出口（9）位于分离腔（5）远离分离进口（6）侧的下端。
4.根据权利要求3所述的一种可分离气体的自来水管道，其特征在于：分离进口（6）位于分离凸点（4）的切线方向上。
5.根据权利要求1所述的一种可分离气体的自来水管道，其特征在于：导流板（11）为向排水方向倾斜的斜板，导流板（11）与分流道（10）进口相切。
6.根据权利要求1所述的一种可分离气体的自来水管道，其特征在于：分离腔（5）和分离凸点（4）在主流道（3）内设有多组。
7.根据权利要求1所述的一种可分离气体的自来水管道，其特征在于：分离腔（5）、分离凸点（4）、导流板（11）和分流道（10）在主流道（3）内设有多组。
8.根据权利要求1所述的一种可分离气体的自来水管道，其特征在于：分离腔（5）、分离凸点（4）、导流板（11）、分流道（10）和脱泡腔（12）在主流道（3）内设有多组。
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