[发明专利]一种水力调阻式水力自适应控制装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种应用于具有周期性水力阻力变化的管道系统的进水辅助控制装置，特别是一种辅助控制无阀滤池进水的采用水力调阻原理的水力自适应控制机构。

背景技术：

目前在各类水处理中得到广泛应用的重力式无阀滤池，其工作全过程中的进水控制需要满足两个基本要求：一是从节水角度考虑，应在反冲洗期间及时停止进水，而在反冲洗结束后及时恢复进水；二是从运行角度考虑，应过滤在全过程中阻止进水挟气。

一般在无阀滤池正常过滤初期，滤池虹吸上升管与进水管中水位均较低，而进水箱水位较高，以至进水以数米高差冲击水面，由此带来较大的冲击动能有可能将空气携入滤池。在无阀滤池设计上，其进水管设计流速一般为0.5～0.7m/s，而进水挟气产生气泡的上浮速度一般仅为0.1m/s，因此，气泡一旦随进水被携入滤池就有难以释放出来，形成进水挟气问题。如果能够降低进水在滤池中的落差并保持进水箱一定水深，该问题就可以得到有效解决。

现有的技术倾向于将上述两个问题分开来考虑，进水挟气问题一般通过改变滤池进水管路的走向、结构或在管路中设置气水分离器来解决，如设置U形进水管或进水井，改变滤池进水口的位置等，这类作法投资大，施工困难，效果也往往不够理想。自动停水常采用增设进水虹吸控制的办法，通过复杂的虹吸管路系统或辅以电路控制和机械传动来实现，由于系统比较复杂，而且任何一处漏气都会导致工作失败，因此，这类方法的安装维护要求高，工作效率也往往随着时间延长而呈明显下降趋势。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术装置中存在的缺点，利用水力调阻原理和无阀滤池虹吸管内负压吸力周期性变化，通过水力自适应控制机构自动调节进水管口处的局部阻力，实现无阀滤池反冲洗期间自动停止进水和过滤过程全程阻气的双重功能，克服无阀滤池反冲洗期间停止进水和正常过滤期间进水携气的缺点，适用于无阀滤池以及具有类似水力条件的管道系统进水辅助控制技术。

为了实现上述目的，本发明的水力自适应控制机构由导向体、导向体底座、出水管水力调节套筒、水阻调节体、进水阻水体、水力浮子、固定连通体和固定夹板组成一体式结构，与无阀滤池的进水分配水箱、进水管、进水三通固定组合连通构成应用系统；导向体、导向体底座、出水管水力调节套筒、水阻调节体和固定夹板采用钢质结构、玻璃钢结构、高分子以及高强度合成材料结构，固定连通体、进水阻水体采用高强度材料或不锈钢结构；水力自适应控制机构置于无阀滤池进水分配水箱内，经导向体底座与进水分配水箱连接，出水管水力调节套筒安装于进水管管口处，其中心线与进水管中心线重合，水力浮子、水阻调节体与进水阻水体安装于导向体内，由固定连通体自上而下依次连通固定，固定连通体轴线与导向体中心线重合，并沿导向体筒壁上下自由滑动；水阻调节体结构为倒锥台形或圆盘形，其直径为进水管内径的0.9倍，其锥台或圆盘高度为20mm；进水阻水体执行停水功能，其直径为进水管的内径的1.25倍，进水阻水体的下表面制有橡胶缓冲垫，进水阻水体与水阻调节体的距离大于其自身的外径尺寸，选用金属板材的进水阻水体与水阻调节体的配合实现自动停水阻气功能；水力浮子采用外加保护的轻质泡沫材料或充气胶囊，其径向尺寸与导向体内径尺寸相差50～100mm，能上下自由滑动，既可协助执行停水阻气，又能保证自动迅速地恢复滤池正常进水和避免过滤初期的连续断水现象；固定连通体上端制成光滑导杆，其直径小于导向体顶部中孔直径，固定连通体与导向体顶部中孔配合，防止水力浮子、水阻调节体与进水阻水体在水平方向移动。

本发明与现有技术相比，提高了无阀滤池的适用性，可以解决传统重力式无阀滤池反冲洗自动停水与过滤阻气的问题，由于取消了传统无阀滤池的U形进水管与虹吸配水系统，使滤池结构更加紧凑简单，工作灵敏可靠，施工、维修、管理方便，投资成本低，节省水资源，特别适于各类水处理无阀过滤单元及具有类似水力条件的管道系统等场合的应用。

附图说明：

图1为本发明涉及的水力自适应控制装置结构原理示意图。

图2为本发明涉及的水力自适应控制装置各部件结构中的符号及其含义。

图3为本发明涉及的水力自适应控制装置应用安装结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过附图与实施例作进一步描述。

实施例：