[发明专利]一种利用气阻通断流体的气泡闸

说明书

本发明公开了一种利用气阻通断液体的气泡闸，主要是利用气阻原理，在液体流道中通过控制气体的加入和排出，产生和消除可阻断液体流动的气泡，代替阀门控制流道液体的通断，可用于船舶，水坝，水处理等领域中对流体进行放空、排污控制。其结构包括：形成稳定气泡条件的气体隔离腔，隔离气泡的形成、消除控制方法，以及与建筑物、构筑物的对接结构。本发明可免除安装船闸，水坝，水处理等领域中，尤其是水处理厂的反应沉淀池等日常维护、检修、工作量最大，更换最频繁的设备——阀门，节省材料与人工成本。

技术领域

本发明涉及通断流体的闸阀技术领域，尤其是一种利用气阻控制流体通断的装置。

背景技术

在船闸，水坝中需要频繁开闭闸阀来调节水量；在城市水处理厂中日常维护、检修、工作量最大，的设备是阀门。频繁的对闸阀进行操作经常会出现相应的阀门跑冒滴漏，属于易损部件。

采用无固体密封件和运动件，利用气阻原理，在液体流道中通过控制气体的加入和排出，产生和消除可阻断液体流动的气泡，代替阀门控制流道液体的通断是改善不足的有效手段。

1.气阻及气泡闸原理

气阻就是在是在起伏输水管路中存在空气，引起输水量减少或中断的现象，即空气堵塞，是管道输水的一种需要想法消除的不良反应。

如附图1所示，从①蓄水池，经过一段下坡管道，然后转为上坡，形成一段管道的低点，形成②输水管道第一凹陷段，在后段管道的点，转为下坡，形成③输水管道第一上凸段，然后管道又下行到后段的低点转为上坡，形成④输水管道第二凹陷段，然后又上行到后段管道高点转下坡，形成⑤输水管道第二上凸段。如果①～②，④～⑤为充水段，②～③～④为空气段，①～②段的两端水面高差为h1，④～⑤两端水面高差为h2，从图中可以看出，如果图示工况h1＝h2，管路将失去流动的的推动力，如果继续往前推动，会形成h1＜h2，因此这种工况是稳定的，将形成气阻，管道水流不能流动，在输水管道中需要打开③输水管道第一上凸段的排气阀，排出空气，让管道水流通过。

气泡闸则是人为的通过工程措施形成可控制的气阻通道，通过排气阀的管道，加入适量的空气形成阻止水流通过的气泡，排出空气这管道恢复通流，代替阀门控制流道液体的通断，是一种变害为利的技术应用。

发明内容

通过工程措施形成流道的上下凹凸组合，可以通过控制压缩空气的加入，可形成h1≤h2的工况，让管道断流，通过控制排出气体，消除气泡，让管道通流。把这种上下起伏组合闸断流道的形式称为气泡闸。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的发明，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中气泡闸的应用场所以及安装位置进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施案例仅仅是本申请一部分实用施案例，而不是全部的实用场景。

1.应用气泡闸的反应沉淀池结构

如附图2所示：气泡闸接在反应沉淀池等的排放口，实现对排污的控制。气泡闸比较适合排放口较高的反应沉淀池直接安装对接，附图二为反应沉淀池建在蓄水池上方，如果反应沉淀池直接建在地面，则需要把第二凹陷段埋入地下，排放管道的管径越大，与配用相同管径的阀门比较，越节省投资。

常规工艺池的气泡闸的工程结构如附图3，水流的经过顺序为：1进水→口→2上弯管→3爬升管→4上凸弯管→5下降管→6凹陷弯管→7上升管→8出水口。

压缩空气通过10压缩空气管经过9组合阀的控制加入到4上凸弯管，形成 2上弯管末端→3爬升管→4上凸弯管→5下降管的空气泡隔离段，闸断水流。

隔离空气泡经过9组合阀的控制，经过11排气管排出，管路可通过水流，排出沉淀的污泥。

2.应用气泡闸的船闸和河坝