一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備及其應(yīng)用，排水網(wǎng)管包括：排水管道；攔蓄沖洗設(shè)備包括：下沉式攔蓄沖洗堰，設(shè)在排水管道中，升高以抬高排水管道中液位進(jìn)而得到?jīng)_洗排水管道的沖洗水；液壓缸，與下沉式攔蓄沖洗堰連接，驅(qū)動下沉式攔蓄沖洗堰升降；電磁閥，與液壓缸連接，控制液壓缸運(yùn)動狀態(tài)；液壓泵，與電磁閥連接，通過電磁閥為液壓缸提供液壓能；液位計(jì)，設(shè)在排水管道中，用于檢測排水管道中液位高度；自動控制單元，分別與電磁閥、液壓泵和液位計(jì)連接，根據(jù)排水管道中液位高度控制電磁閥和液壓泵工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有清洗效果好等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種市政排水領(lǐng)域的沖洗清淤技術(shù)，尤其是涉及一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]污水從坡度大的排水支管流入坡度小、管徑較大的排水干管、管渠、箱涵后流速減小，污水中攜帶的泥沙和懸浮固體物極易沉積，造成過水?dāng)嗝鏈p小，管道輸送流量減小。此外管道淤積的污染物質(zhì)易產(chǎn)生有毒、有害、腐蝕性氣體，有毒有害氣體對環(huán)境造成影響，腐蝕性氣體對排水管道的造成腐蝕，影響排水管道的設(shè)計(jì)使用壽命。若不及時(shí)清理管道淤積，不僅將會影響居民健康和城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且還會造成環(huán)境污染。因此，排水管道清淤是市政部門的一項(xiàng)極其重要且繁重的工作。
[0003]目前國內(nèi)外應(yīng)用于排水管道的清淤方法主要有高壓水射流清淤法、絞車清淤法、人工清淤法等方法?，F(xiàn)有的上述方法基本都是為小口徑管道清淤而設(shè)計(jì)，有些技術(shù)人工成本高，且存在安全隱患，有些技術(shù)不適合在大管徑管道、管渠、箱涵中應(yīng)用，有些技術(shù)在大口徑排水管道、管渠、箱涵運(yùn)行時(shí)存在運(yùn)行成本過高、清淤能力不足、存在二次污染和不能適應(yīng)復(fù)雜地形條件等局限性。
[0004]因此，本領(lǐng)域的科技研發(fā)和工程技術(shù)人員致力于開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、性價(jià)比高、節(jié)能環(huán)保、沖洗效率高和運(yùn)行維護(hù)便捷的排水管道、管渠、箱涵的下沉式攔蓄沖洗堰及方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性價(jià)比高、節(jié)能環(huán)保、沖洗效率高和運(yùn)行維護(hù)便捷的用于排水管道、管渠、箱涵的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備及其應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]本發(fā)明第一方面提供一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備。
[0008]一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，所述排水網(wǎng)管包括:
[0009]排水管道；
[0010]所述攔蓄沖洗設(shè)備包括:
[0011]下沉式攔蓄沖洗堰，設(shè)在排水管道中，升高以抬高排水管道中液位進(jìn)而得到?jīng)_洗排水管道的沖洗水；
[0012]液壓缸，與下沉式攔蓄沖洗堰連接，驅(qū)動下沉式攔蓄沖洗堰升降；
[0013]電磁閥，與液壓缸連接，控制液壓缸運(yùn)動狀態(tài)；
[0014]液壓泵，與電磁閥連接，通過電磁閥為液壓缸提供液壓能；
[0015]液位計(jì)，設(shè)在排水管道中，用于檢測排水管道中液位高度。
[0016]自動控制單元，分別與電磁閥、液壓泵和液位計(jì)連接，根據(jù)排水管道中液位高度控制電磁閥和液壓泵工作，所述自動控制單元自動控制所述液壓泵、所述電磁閥和所述液壓缸的啟閉，起到控制所述下沉式攔蓄沖洗堰的所述堰門的上升和下降過程，以及所述排水管道的沖洗清淤過程。
[0017]所述液位計(jì)為超聲波液位計(jì)。
[0018]所述下沉式攔蓄沖洗堰包括門框和設(shè)在門框內(nèi)并可沿門框上下運(yùn)動的堰門，所述堰門與門框之間設(shè)有密封組件。
[0019]所述下沉式攔蓄沖洗堰的所述堰門的上升和下降過程直接由所述液壓缸驅(qū)動。
[0020]所述下沉式攔蓄沖洗堰的堰門和門框?yàn)椴讳P鋼材質(zhì)，堅(jiān)固耐用，所述密封組件為高強(qiáng)度、高性能的防滲水密封組件。
[0021]所述堰門的啟閉速度為3m?8m/min，頂部設(shè)有半圓形缺口，在所述堰門上升達(dá)到最高位置后，排水管道不會因堰門故障被堵塞，保障了排水管道的安全通暢。
[0022]所述半圓形缺口形狀與排水管道形狀契合。
[0023]所述沖洗水為由排水網(wǎng)管收集和輸送的污水、廢水或雨水。
[0024]所述排水管道包括排水干管和排水支管，所述排水支管的輸出端與排水干管連接。
[0025]所述排水干管的首端和排水支管的首端均設(shè)有用于源頭沖洗的攔蓄沖洗設(shè)備，所述排水干管中部設(shè)有用于中途沖洗的攔蓄沖洗設(shè)備。
[0026]所述排水網(wǎng)管還包括泵站集水井和接收井，所述排水干管的輸出端與泵站集水井連接，所述排水支管通過接收井與排水干管連接。
[0027]所述下沉式攔蓄沖洗堰可沖洗清淤長距離的排水管道。
[0028]所述下沉式攔蓄沖洗堰服務(wù)的所述排水管道的管徑范圍較大。
[0029]所述下沉式攔蓄沖洗堰可沖洗清淤底部坡降較小的所述排水管道。
[0030]所述下沉式攔蓄沖洗堰可在任意強(qiáng)度降雨下對所述排水管道進(jìn)行有效地自動沖洗清淤。
[0031]所述下沉式攔蓄沖洗堰可在非降雨時(shí)期，對所述排水管道進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)沖洗清淤。
[0032]更優(yōu)選地，所述下沉式攔蓄沖洗堰沖洗清淤所述排水管道的底部坡降甚至可以是O。
[0033]更優(yōu)選地，所述排水管道采用表面抗腐蝕和光滑處理后，可進(jìn)一步提高所述下沉式攔蓄沖洗堰的清洗沖淤效果。
[0034]本發(fā)明第二方面提供上述用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備的應(yīng)用。
[0035]該設(shè)備用于對排水網(wǎng)管進(jìn)行沖洗清淤，在降雨模式時(shí)，包括以下步驟:
[0036]a.下沉式攔蓄沖洗堰的堰門處于門框底部。
[0037]b.判斷排水管道中液位上升速度是否超過閾值，若為是，則執(zhí)行步驟C，若為否，則執(zhí)行步驟d ;
[0038]c.保持堰門為狀態(tài)不變，利用排水管道收集的雨水對排水管道進(jìn)行沖洗清淤；
[0039]d.自動控制單元控制液壓泵、電磁閥和液壓缸啟動，進(jìn)而驅(qū)動下堰門上升到攔蓄位置；
[0040]e.排水管道中液位加速上升，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，自動控制單元控制液壓泵、電磁閥和液壓缸工作，進(jìn)而驅(qū)動堰門下降；
[0041]f.排水管道內(nèi)蓄積的污水或雨水對排水管道進(jìn)行沖洗清淤。
[0042]該設(shè)備用于對排水網(wǎng)管進(jìn)行沖洗清淤，在非降雨模式時(shí)，包括以下步驟:
[0043]A.設(shè)定常規(guī)沖洗周期，下沉式攔蓄沖洗堰的堰門處于門框底部；
[0044]B.判斷是否到達(dá)設(shè)定的常規(guī)沖洗時(shí)間，若為是，則執(zhí)行步驟E，若為否，則執(zhí)行步驟C.’
[0045]C.檢測排水管道中沉積物數(shù)量是否超過閾值，若為是，則執(zhí)行步驟，若為否，則執(zhí)行步驟D;
[0046]D.保持堰門為狀態(tài)不變；
[0047]E.自動控制單元控制液壓泵、電磁閥和液壓缸啟動，驅(qū)動堰門上升到攔蓄位置。
[0048]F.排水管道中液位加速上升，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，自動控制單元控制液壓泵、電磁閥和液壓缸工作，進(jìn)而驅(qū)動堰門下降；
[0049]G.排水管道內(nèi)蓄積的污水或雨水對排水管道進(jìn)行沖洗清淤。
[0050]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0051]I)排水管道的適用管徑范圍廣。
[0052]2)排水管道底部坡降適用范圍廣。
[0053]3)沖洗清淤管道距離長，可接力沖洗長距離管道。
[0054]4)沖洗水來源于排水管道，節(jié)約了水資源。
[0055]5)雙向液壓控制堰門的上升和下降，提高運(yùn)行了效率。
[0056]6)高強(qiáng)度、高性能的防滲水密封組件提高了下沉式攔蓄沖洗堰的堰門和門框之間的密封性。
[0057]7)沖洗清淤方式分大雨、小雨、預(yù)防性和常規(guī)性四種沖洗清淤模式。
[0058]8)沖洗清淤過程耗時(shí)短，提高了沖洗清淤效率。
[0059]9)沖洗清淤過程全自動化，無需額外沖洗能源消耗，降低了運(yùn)行成本。
[0060]10)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝。
[0061]11)系統(tǒng)易于維護(hù)，提高了操作人員的健康和安全。
[0062]12)系統(tǒng)自動化控制，全過程信息化管理，運(yùn)行穩(wěn)定性高，易于實(shí)施日常管理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0063]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖2為下沉式攔蓄沖洗堰的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖3為下沉式攔蓄沖洗堰的密封組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0066]圖4為一個(gè)實(shí)施例中的關(guān)閉模式不意圖；
[0067]圖5為一個(gè)實(shí)施例中的攔蓄模式示意圖；
[0068]圖6為一個(gè)實(shí)施例中的開啟模式不意圖；
[0069]圖7為一個(gè)實(shí)施例中的沖洗模式示意圖；
[0070]圖8為一個(gè)實(shí)施例中的下沉式攔蓄沖洗堰與排水管網(wǎng)的布設(shè)、連接示意圖；
[0071]其中:1、自動控制單元，2、液壓泵，3、電磁閥，4、液壓缸，5、下沉式攔蓄沖洗堰，6、堰門，7、門框，8、密封組件，9、液位計(jì)，10、管道液位，11、排水管道，12、沉積物，13、排水干管，14、排水支管，15、接收井，16、泵站集水井，17、源頭沖洗用的攔蓄沖洗設(shè)備，18、中途沖洗用的攔蓄沖洗設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0072]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0073]實(shí)施例一:
[0074]一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，排水網(wǎng)管包括排水管道11，如圖1和圖4所示，攔蓄沖洗設(shè)備包括自動控制單元1、液位計(jì)9以及依次連接的液壓泵2、電磁閥3、液壓缸4和下沉式攔蓄沖洗堰5，，下沉式攔蓄沖洗堰5和液位計(jì)9設(shè)在排水管道11中，自動控制單元I分別與液壓泵2、電磁閥3和液位計(jì)9連接。液壓缸4設(shè)于下沉式攔蓄沖洗堰5頂部，自動控制單元1、液壓泵2、電磁閥3均位于排水管道11外部單獨(dú)工作房內(nèi)。其中液壓泵2、電磁閥3、液壓缸4、堰門6、門框7和密封組件8的參數(shù)型號根據(jù)所沖洗清淤的排水管道11的具體參數(shù)確定，液位計(jì)9為超聲波液位計(jì)。
[0075]如圖2和圖3所示，下沉式攔蓄沖洗堰5包括門框7和設(shè)在門框7內(nèi)并可沿門框7上下運(yùn)動的堰門6，堰門6與門框7之間設(shè)有密封組件8。
[0076]自動控制單元I根據(jù)排水管道11中液位計(jì)測得的液位高度控制電磁閥3和液壓泵2工作，進(jìn)而控制下沉式攔蓄沖洗設(shè)備的堰門6升降，堰門6升高時(shí)，攔截排水管道11中雨水或污水，從而抬高排水管道11中液位進(jìn)而得到?jīng)_洗排水管道11的沖洗水，堰門6下降時(shí)，沖洗水對排數(shù)管道11進(jìn)行沖洗；
[0077]堰門6的啟閉速度為3m?8m/min，頂部設(shè)有半圓形缺口。
[0078]半圓形缺口形狀與排水管道11形狀契合。
[0079]沖洗水為由排水網(wǎng)管收集和輸送的污水、廢水或雨水。
[0080]攔蓄沖洗設(shè)備的日常維護(hù)僅需對液壓泵2、電磁閥3、液壓缸4和密封組件8進(jìn)行維護(hù)。
[0081]如圖8所示，排水管道11包括排水干管13和排水支管14，排水支管14的輸出端與排水干管13連接。
[0082]排水干管13的首端和排水支管14的首端均設(shè)有用于源頭沖洗用的攔蓄沖洗設(shè)備17，排水干管13中部設(shè)有用于中途沖洗用的攔蓄沖洗設(shè)備18，多個(gè)攔蓄沖洗設(shè)備可以接力方式?jīng)_洗清淤長距離的排水管道11。
[0083]排水網(wǎng)管還包括泵站集水井16和接收井15，排水干管13的輸出端與泵站集水井16連接，排水支管14通過接收井15與排水干管13連接。
[0084]在降雨模式時(shí)，上述用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0085]a.如圖4所示，下沉式攔蓄沖洗堰5的堰門6處于門框7底部。
[0086]b.判斷排水管道11中液位上升速度是否超過閾值，若為是，則執(zhí)行步驟C，若為否，則執(zhí)行步驟d，上升速度由液位計(jì)9測得；
[0087]c.保持堰門6為狀態(tài)不變，利用排水管道11收集的雨水對排水管道11進(jìn)行沖洗清淤；
[0088]d.如圖5所示，自動控制單元I控制液壓泵2、電磁閥3和液壓缸4啟動，進(jìn)而驅(qū)動下堰門6上升到攔蓄位置；
[0089]e.如圖6所示，排水管道11中液位加速上升，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，自動控制單元I控制液壓泵2、電磁閥3和液壓缸4工作，進(jìn)而驅(qū)動堰門6下降；
[0090]f.如圖7所示，排水管道11內(nèi)蓄積的污水或雨水對排水管道11進(jìn)行沖洗清淤。
[0091]實(shí)施例二:
[0092]本實(shí)施例中與實(shí)施例一中的相同之處不再敘述，僅敘述不同之處。
[0093]本實(shí)施例與實(shí)施例一的顯著不同在于，本實(shí)施例為非降雨情況下的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0094]A.設(shè)定常規(guī)沖洗周期，下沉式攔蓄沖洗堰5的堰門6處于門框7底部；
[0095]B.判斷是否到達(dá)設(shè)定的常規(guī)沖洗時(shí)間，若為是，則執(zhí)行步驟E，若為否，則執(zhí)行步驟C.’
[0096]C.檢測排水管道11中沉積物數(shù)量是否超過閾值，若為是，則執(zhí)行步驟，若為否，則執(zhí)行步驟D ；
[0097]D.保持堰門6為狀態(tài)不變；
[0098]E.自動控制單元I控制液壓泵2、電磁閥3和液壓缸4啟動，驅(qū)動堰門6上升到攔蓄位置。
[0099]F.排水管道11中液位加速上升，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，自動控制單元I控制液壓泵2、電磁閥3和液壓缸4工作，進(jìn)而驅(qū)動堰門6下降；
[0100]G.排水管道11內(nèi)蓄積的污水或雨水對排水管道11進(jìn)行沖洗清淤。
[0101]本實(shí)施例中，常規(guī)沖洗周期中的沖洗清淤所需剪切力為5N/m2，沉積物超標(biāo)時(shí)進(jìn)行的預(yù)防性沖洗，其沖洗清淤時(shí)的沖洗所需剪切力為3N/m2。
【權(quán)利要求】
1.一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，所述排水網(wǎng)管包括: 排水管道； 其特征在于，所述攔蓄沖洗設(shè)備包括: 下沉式攔蓄沖洗堰，設(shè)在排水管道中，升高以抬高排水管道中液位進(jìn)而得到?jīng)_洗排水管道的沖洗水； 液壓缸，與下沉式攔蓄沖洗堰連接，驅(qū)動下沉式攔蓄沖洗堰升降； 電磁閥，與液壓缸連接，控制液壓缸運(yùn)動狀態(tài)； 液壓泵，與電磁閥連接，通過電磁閥為液壓缸提供液壓能； 液位計(jì)，設(shè)在排水管道中，用于檢測排水管道中液位高度； 自動控制單元，分別與電磁閥、液壓泵和液位計(jì)連接，根據(jù)排水管道中液位高度控制電磁閥和液壓泵工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，其特征在于，所述下沉式攔蓄沖洗堰包括門框和設(shè)在門框內(nèi)并可沿門框上下運(yùn)動的堰門，所述堰門與門框之間設(shè)有密封組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，其特征在于，所述堰門的啟閉速度為3m?8m/min，頂部設(shè)有半圓形缺口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，其特征在于，所述半圓形缺口形狀與排水管道形狀契合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，其特征在于，所述沖洗水為由排水網(wǎng)管收集和輸送的污水、廢水或雨水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，其特征在于，所述排水管道包括排水干管和排水支管，所述排水支管的輸出端與排水干管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，其特征在于，所述排水干管的首端和排水支管的首端均設(shè)有用于源頭沖洗的攔蓄沖洗設(shè)備，所述排水干管中部設(shè)有用于中途沖洗的攔蓄沖洗設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備，其特征在于，所述排水網(wǎng)管還包括泵站集水井和接收井，所述排水干管的輸出端與泵站集水井連接，所述排水支管通過接收井與排水干管連接。
9.一種如權(quán)利要求2所述的用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備的應(yīng)用，其特征在于，在降雨模式時(shí)，包括以下步驟: a.下沉式攔蓄沖洗堰的堰門處于門框底部。 b.判斷排水管道中液位上升速度是否超過閾值，若為是，則執(zhí)行步驟c，若為否，則執(zhí)行步驟d ； c.保持堰門為狀態(tài)不變，利用排水管道收集的雨水對排水管道進(jìn)行沖洗清淤； d.自動控制單元控制液壓泵、電磁閥和液壓缸啟動，進(jìn)而驅(qū)動下堰門上升到攔蓄位置； e.排水管道中液位加速上升，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，自動控制單元控制液壓泵、電磁閥和液壓缸工作，進(jìn)而驅(qū)動堰門下降； f.排水管道內(nèi)蓄積的污水或雨水對排水管道進(jìn)行沖洗清淤。
10.一種如權(quán)利要求2所述的用于排水網(wǎng)管的下沉式攔蓄沖洗設(shè)備的應(yīng)用，其特征在于，在非降雨模式時(shí)，包括以下步驟: A.設(shè)定常規(guī)沖洗周期，下沉式攔蓄沖洗堰的堰門處于門框底部；B.判斷是否到達(dá)設(shè)定的常規(guī)沖洗時(shí)間，若為是，則執(zhí)行步驟E，若為否，則執(zhí)行步驟C; C.檢測排水管道中沉積物數(shù)量是否超過閾值，若為是，則執(zhí)行步驟，若為否，則執(zhí)行步驟D ; D.保持堰門為狀態(tài)不變； E.自動控制單元控制液壓泵、電磁閥和液壓缸啟動，驅(qū)動堰門上升到攔蓄位置。 F.排水管道中液位加速上升，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)，自動控制單元控制液壓泵、電磁閥和液壓缸工作，進(jìn)而驅(qū)動堰門下降； G.排水管道內(nèi)蓄積的污水或雨水對排水管道進(jìn)行沖洗清淤。
【文檔編號】E03F9/00GK104499564SQ201410736590
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】程江, 趙金保, 蔡光勝, 鄒育杰, 蔣頁 申請人:洼石環(huán)境工程（上海）有限公司