專利名稱：水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理工程設(shè)施排水閥門，尤其是ー種水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥。
背景技術(shù)：
目前，沉淀池和重力式快濾池是廣泛應(yīng)用于水處理工程的エ藝設(shè)施。沉淀池排污、快濾池反沖洗排水通常采用手動(dòng)的閥桿、閥瓣升降式閥門，其缺點(diǎn)是因開閉頻繁閥門動(dòng)密封零部件易磨損滲漏；操作人員手動(dòng)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大；在原水水質(zhì)變化情況下常因操作不及時(shí)影響出水水質(zhì)。為改善操作エ況，有的水廠將電動(dòng)閥門用于沉淀池排污和濾池反沖洗排水，但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、需動(dòng)カ電源、維修工作量増大等問題，推廣應(yīng)用受ー定限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無須動(dòng)カ電源就能實(shí)現(xiàn)對(duì)水流體通道進(jìn)行關(guān)閉和開啟，成本低廉，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥，包括閥體，在閥體的豎向圓筒內(nèi)設(shè)有與其同心的圓管形的閥座，閥座的下部為排水腔，在閥體的頂部設(shè)有圓拱形的閥蓋，在閥蓋的頂部設(shè)有向上凸出的管頭，在管頭上連接有頂蓋，在頂蓋的頂部連接有吸水管；在閥座與閥蓋之間設(shè)有隔膜，在隔膜的頂部中心設(shè)有閥瓣，閥瓣固定在隔膜上，在閥瓣的頂部與頂蓋的底部之間設(shè)有彈簧；閥體的進(jìn)水腔通過連通管與閥蓋的閥蓋腔連通。閥瓣通過螺栓、螺母及墊板固定在隔膜上。閥座、閥體的豎向圓筒、隔膜，閥瓣、閥蓋及頂蓋的頂視中心位于同一豎直中軸線上。本發(fā)明的工作原理是隔膜上側(cè)面為閥蓋腔，下側(cè)面與閥體進(jìn)水腔連通。水流體充滿隔膜上下兩側(cè)的腔體，因?qū)偻凰?，隔膜上下兩?cè)表面受到的靜水壓強(qiáng)相等，但是，上表面受カ面積大于下下表面受カ面積，而且在隔膜上部還設(shè)有彈簧，因此，隔膜承受的向下總壓カ明顯大于其下表面承受的向上總壓力，此壓カ差推動(dòng)隔膜快速向下位移，關(guān)閉水流體通道。圓拱形閥蓋頂部裝有吸水管，吸水管與水力抽氣三通真空裝置的吸水ロ連接，當(dāng)需要開啟排水閥時(shí)，啟動(dòng)水力抽氣三通真空裝置，閥蓋腔內(nèi)的水經(jīng)吸水管被吸出，閥蓋腔內(nèi)形成負(fù)壓，隔膜上側(cè)面承受的向下總壓カ降低至小于其下側(cè)面承受的向上總壓カ時(shí)，隔膜向上位移，快速開啟水流體通道排水直至排水過程結(jié)束，水力抽氣三通真空裝置停止吸水，閥蓋腔內(nèi)負(fù)壓消失，隔膜向下位移，水流體通道關(guān)閉。以下數(shù)學(xué)式進(jìn)ー步說明本隔膜式水力排水閥工作原理
排水閥進(jìn)水腔內(nèi)的水流體通過連通管進(jìn)入閥蓋腔，此時(shí)隔膜上、下兩側(cè)表面分別承受垂直向下的壓カF1和垂直向上的壓カF2。F1=A · Pj+ft...... (I)式中Pj_靜水壓強(qiáng) A為隔膜受壓面積 A=jiD2/4 其中D為隔膜有效直徑 ft為彈簧形變彈カ 式(I)又可寫成
F1= 31 D2/4 · Pj+ft...... (2)
隔膜下側(cè)面承受向上壓カF2
F2= (A-a) · Pj.... .. (3)
式中a為管座頂端流通孔面積a= π d2/4 其中d為管座頂孔直徑 式(3)又可寫成
F2=Ji (D2-d2)/4 · Pj...... (4)
式(2)，(4)表明F1SF2,其差值為Λ F。Δ F= F1-F2= 31 d2/4 · Pj+ft
在壓カ差Λ F的作用下隔膜向下移動(dòng)，封閉閥座頂ロ關(guān)閉閥門。當(dāng)與吸水管連接的真空裝置啟動(dòng)，閥蓋腔內(nèi)水流體被抽吸，腔內(nèi)存水呈現(xiàn)負(fù)壓，此時(shí)隔膜承受的向下壓カF1發(fā)生變化。F1=JiD2^ · (Pj-Pz) +ft...... (5)
其中Pz為負(fù)壓值。式(5)表明，負(fù)壓值Pz増大，F(xiàn)1相應(yīng)減小，當(dāng)F1CF2吋，隔膜向上位移，脫離與閥座頂面的接觸，水流體通道開啟排水。隨著排水過程結(jié)束，真空裝置停止工作，閥蓋腔內(nèi)負(fù)壓消失在水壓差和彈簧形變壓カPj作用下，隔膜向下位移，閥門關(guān)閉。由于采用上述的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用隔膜及閥瓣作為排水閥的啟閉元件，利用水力驅(qū)動(dòng)隔膜及閥瓣的上下位移，從而控制閥座頂部孔ロ的開啟與關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水流體通道的無電源控制，它與現(xiàn)有的水力抽氣三通真空裝置組合應(yīng)用于沉淀池自動(dòng)排污和重力式快濾池自動(dòng)反沖洗排水。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，所采用的裝置成本低廉，節(jié)約能源，使用效果理想。


附圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 附圖2為本發(fā)明的排水時(shí)的結(jié)構(gòu)示意 附圖中箭頭表示水流體的流動(dòng)方向。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥的結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括閥體1，在閥體I的豎向圓筒內(nèi)設(shè)有與其同心的圓管形閥座2，閥座2的下部為排水腔7，在閥體I的頂部設(shè)有圓拱形的閥蓋3，在閥蓋3的頂部設(shè)有向上凸出的管頭16，在管頭16上連接有頂蓋15，在頂蓋15的頂部連接有吸水管13 ;在閥座2與閥蓋3之間設(shè)有隔膜5，在隔膜5的頂部中心設(shè)有閥瓣4，閥瓣4通過螺栓9、螺母10及墊板11固定在隔膜5上；在閥瓣4的頂部與頂蓋15的底部之間設(shè)有彈簧8 ;閥體I的進(jìn)水腔6通過連通管12與閥蓋3的閥蓋腔14連通；閥座2、閥體I的豎向圓筒、隔膜5，閥瓣4、閥蓋3及頂蓋15的頂視中心位于同一豎直中軸線上。隔膜5采用橡膠材料制作，其余零部件采用普通碳鋼等金屬材料制造。在使用過程中，先將吸水管13連接到水力抽氣三通真空裝置的吸口上，排水閥的啟、閉過程如下水流體由進(jìn)水腔6進(jìn)入并通過連通管12充滿隔膜5上下的兩個(gè)腔體，由于隔膜5上側(cè)面承受的向下水壓カ與彈簧8弾力之和明顯大于隔膜5下側(cè)面承受的向上靜水壓力，在此壓カ差作用下，閥瓣4與隔膜5向下位移，隔膜5緊貼封堵閥座2孔ロ，則閥門關(guān)閉；當(dāng)須開啟排水閥時(shí)，啟動(dòng)水力抽氣三通真空裝置，閥蓋腔 14內(nèi)的水經(jīng)吸水管13被吸出，閥蓋腔14內(nèi)形成負(fù)壓，隔膜5上側(cè)面承受的向下總壓カ降低至小于其下側(cè)面承受的向上總壓カ吋，隔膜5及閥瓣4向上位移，閥開啟排水，如圖2所示。排水過程結(jié)束，關(guān)閉真空裝置停止吸水，閥蓋腔內(nèi)負(fù)壓消失，隔膜向下位移，閥關(guān)閉。本發(fā)明的工作壓カ為O. IMPa，按排放流量要求，可形成不同口徑規(guī)格產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥，包括閥體(1)，其特征在于在閥體(I)的豎向圓筒內(nèi)設(shè)有與其同心的圓管形的閥座(2)，閥座(2)的下部為排水腔(7)，在閥體(I)的頂部設(shè)有圓拱形的閥蓋(3)，在閥蓋(3)的頂部設(shè)有向上凸出的管頭(16)，在管頭(16)上連接有頂蓋(15)，在頂蓋(15)的頂部連接有吸水管(13);在閥座(2)與閥蓋(3)之間設(shè)有隔膜(5)，在隔膜(5)的頂部中心設(shè)有閥瓣(4)，閥瓣(4)固定在隔膜(5)上，在閥瓣(4)的頂部與頂蓋(15)的底部之間設(shè)有彈簧(8);閥體(I)的進(jìn)水腔(6)通過連通管(12)與閥蓋(3)的閥蓋腔(14)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥，其特征在于閥瓣(4)通過螺栓(9)、螺母(10)及墊板(11)固定在隔膜(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥，其特征在于閥座(2)、閥體(I)的豎向圓筒、隔膜(5)，閥瓣(4)、閥蓋(3)及頂蓋(15)的頂視中心位于同一豎直中軸線上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水力驅(qū)動(dòng)的隔膜式排水閥，包括閥體，在閥體的豎向圓筒內(nèi)設(shè)有圓管形的閥座，閥座的下部為排水腔，在閥體的頂部設(shè)有圓拱形的閥蓋，在閥蓋的頂部設(shè)有向上凸出的管頭，在管頭上連接有頂蓋，在頂蓋的頂部連接有吸水管；在閥座與閥蓋之間設(shè)有隔膜，在隔膜的頂部中心設(shè)有閥瓣，閥瓣固定在隔膜上，在閥瓣的頂部與頂蓋的底部之間設(shè)有彈簧；閥體的進(jìn)水腔通過連通管與閥蓋的閥蓋腔連通。本發(fā)明采用隔膜及閥瓣作為排水閥的啟閉元件，利用水力驅(qū)動(dòng)隔膜及閥瓣的上下位移，從而控制閥座頂部孔口的開啟與關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水流體通道的無電源控制，它與現(xiàn)有的水力抽氣三通真空裝置組合應(yīng)用于沉淀池自動(dòng)排污和重力式快濾池自動(dòng)反沖洗排水。
文檔編號(hào)F16K7/17GK102678960SQ20121017330
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者潘景煒, 鄭安犁 申請(qǐng)人:鄭安犁