[发明专利]长距离虹吸引水系统

说明书

本发明涉及长距离虹吸引水系统的改进。

09218920.7号专利将虹吸原理成功地应用于长距离、大口径给排水工程中，在管径、管内真空度、水充满度、虹吸高度、虹吸距离等方面均取得突破性进展，使我国在远距离引水领域应用虹吸技术方面走在了世界前列。然而还存在可待改进的几个方面：

1、该专利在出水端设有普通阀门，由于用户远离水源，当发生水源水面标准高等于或低于用户出水口标高时，用户未能及时知道，仍继续用水，这时出水口仍可出水，但是以进入空气取代虹吸管（出水端至邻近高点的一侧）中水的空间为代价的，而空气进入虹吸管将破坏虹吸的基本要素，当上述情况恢复正常后，虹吸管已失去虹吸能力，要进行再注水，排除管内空气，才能恢复虹吸，一般管道的高点都远离水源，且环境条件较差，给工作带来许多不便。

2、众所周知，自然水中溶解有空气（标况时为28.8升/吨水），当水被引至8米高处，其所受压力从1大气压减至0.2大气压，水中的溶气必将部分排出，形成气泡，在系统正常工作下，气泡不能滞留，而被水流带走，然而如出现下列情形：在一段较长时间中，用水量很小，以致管道中的水流速度低于某一临界值（与管道倾斜度等有关），不能将气泡带走，而气泡将滞留于某高处，积累到一定程度，也将破坏虹吸的基本要素。

3、虹吸的最大高度8米，与理论数值尚有差距，亦即还有潜力可挖。水在不同温度的蒸气压如下：5℃，872帕;15℃，1705帕;25℃，3168帕;35℃，5800帕。室温25℃理论的虹吸高度应为10.336-3168×0.102×0.001＝10.91米。就以35℃的水温来说，也应达到9.74米，而实际应用上还有差距，这与水中溶气有关。

本发明的目的就是为了克服现有技术之不足，提供一种更安全可靠、更先进的虹吸引水系统。

本发明是这样实现的：a，在每个出水阀之前设置低压自闭逆止阀，即在水源水面与出水口高度差（以下称为落差）小于一定数值时，该阀即自动关闭，停止输水，防止空气进入虹吸管。b、虹吸口的底阀使用吊盘式逆止阀。c、在整条输水管道的每个隆起的最高处设置自动排气阀。d，（1）当虹吸高度较大或系统负载率波动大时选用A型：在水源旁设置前置塔，由两条竖立的水管构成，其中上升管的下端与虹吸口管及注水泵相接，上端与下降管呈三通连接，三通的标高须等于或稍大于整条输水总管最高点的标高，下降管的下部有过压节流阀，其下端连接输水总管，在下降管的顶端有集气室，其顶部有溢水信号器（兼自动排气阀），集气室外面有水位信号器，（前置塔亦可用相套的双管构成）。前置塔的作用是收集和截留水中的气泡，不使进入输水总管，当集气室的气体累积到一定程度（亦即其水位面下降到一定程度），水位信号器即接通一自控电回路，发出指令，启动注水泵，用比虹吸高度更大的扬程进行补充注水，此时过压节流阀自动关闭进行节流，而集气室的水位面不断上升，压缩其上方的气体，顶开自动排气阀排气，当水从该阀溢出时，溢水信号器接通另一自控电回路，发出指令，切断水泵电源，注水即自动结束，过压节流阀亦自动打开过水。当三通管与水源水面的高差较大而接近理论虹吸高度时，前置塔就成了“预脱气塔”，水流在该处排除掉大部分溶气后，再进入输水总管。（2）当虹吸高度较小或系统负载率较高且较稳定时选用B型：省去（1）点中所有的特征，即输水总管直接与虹吸口管相接，在此处并联一条注水管及其阀门，作为初次运行注水之用。

由于上述的改进措施，系统能更安全可靠地运行，除初次开动运行用人工启动水泵注水外，其余事项，诸如排气及其后的密封、低压自闭、补充注水等均可自动进行，而在管内真空度、水的充满度及虹吸高度等几个方面均有新的进展，尤其在虹吸高度上，由于在很大程度上排除了水溶气的干扰，可以达到或接近理论数值，在具体应用上可达到9～9.5米。注水或补充注水均在水源处进行，便于集中管理，自动补充注水要消耗一些能量，但相对于输水量，其耗能甚小。

下面结合实施例和附图进一步说明。

图1是A型虹吸系统的立面示意图。

图2是B型虹吸系统的立面示意图。

图3是吊盘式逆止阀（或低压自闭逆止阀）的构造示意图。

图4是过压节流阀的构造示意图。

图5是自动排气阀的构造示意图。

图6是溢水信号器（兼自动排气阀）的构造示意图。

图7是水位信号器的构造示意图。