[发明专利]新型二级泵站外围工艺管道系统

说明书

本发明涉及一种输水系统。

在现行的城市给水系统中二级泵站是一个耗能大户，因为水泵是一种高耗能的机械装置。另外，现在的二级泵站由于采用的是传统的工艺结构型式从而产生许多问题。传统的工艺结构是这样的：它采用多台水泵机组并联组装，所有水泵机组共同使用一条出水管道，这是一种用增加水泵运行台数，提高泵站出水压力来增加产水量的供水型式。它存在的问题是：1、水厂供水能力的原设计往往赶不上现代社会的高速发展，当产生供水不足的缺陷时，只能靠增加水泵运行台数来提高泵站出水压力。采用传统工艺结构，单台水泵的出水量一定，既使贮水池水量充足，二级泵站也不能满足需要，特别是对管网的边远地区更甚。2、由于工艺结构方面的原因，现在二级泵站的水锤现象时有发生。所谓的水锤现象就是当单台水泵或泵站的水泵机组全部停机，就会有水流回送的问题。如遇到能量大的水锤现象发生，由于工艺管道中的管件、管材经过长期运行，金属疲劳损伤，工艺管道的耐压承受能力减弱，这往往会造成水淹二级泵站的恶性安全事故。

本发明的目的是设计一种新型二级泵站外围工艺管道，在不增加水泵能量输入的基础下，提高单台水泵机组的出水量，增加二级泵站的安全性。

为达到上述目的，本发明对二级泵站的传统工艺结构进行变革。根据流体力学原理，当水流通过园锥收敛管口出流时，水流具有较大的出口流速，当使其流向的管道空间突然扩大时，水流会与管壁脱离，并且在其周围形成一定的真空区域。这时在水流周围会产生负压，在大气压强作用下，贮水池中的水会源源不断被吸入，输入到输水管内。利用这一原理，设计一个命名为喷射泵的园锥收敛型管口出流装置。这一新型工艺管道是将一台水泵机组与一喷射泵串联组装在一起，喷射泵装在水泵出水口前面，并与输水管道在一水平面上。水泵的进水管与喷射泵的进水管要分开安装在贮水池内。将上述多套新型工艺管道组装在一起，组成单元系统。

由于采用了上述的结构和工艺设计，在这个单元系统中，单台水泵机组停机时，没有水锤现象发生；单元系统的水泵机组全部停机，可将水锤能量分散化小，提高了二级泵站的安全系数。又由于利用负压，提高了单台水泵的出水量，使得单台水泵机组在不增加能源输入的基础上，出水量增加50％以上。达到了高效、节能、安全运行的目的。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1是喷射泵的结构图；

图2是本发明的工艺结构简图；

图3是单元系统示意图；

在图1中，水泵进水管接口10，它具有园锥收敛型出口，在水泵进水管接口10的斜上方和斜下方，对称有喷射泵进水管接口11和12，在三者交汇处是泵站输水管接口13，做为水泵进水和喷射泵进水的混合室。当水流进入水泵进水管接口10后，由于它具有园锥收敛型出口，射出的水流，其流速突然增大，并与突然扩大的泵站输水管接口13的管壁脱离，这时水流周围形成一定的真空区域，产生负压作用，通过喷射泵进水管接口11和12把贮水池内的水源源不断地吸入混合室，三股水流在混合室混合后，一起输入到输水管内。

在图2的工艺结构简图中，图中标明的：截止阀1、止回阀2、喷射泵进水管3、喷射泵4、泵站输水管5、水泵进水管6、水泵7。具体就是将水泵7与一个喷射泵4串联组装在一起，喷射泵4装在水泵7出水口前面，并与输水管道在一水平面上。水泵进水管6、喷射泵进水管3一端接贮水池，并加装截止阀1，以控制水流；在它们的另一端，接喷射泵4，并加装止回阀2、截止阀1，以控制水流，并防止水流回灌。在水泵进水管6的中部，安装水泵7；在喷射泵4的泵站输水管接口处，联接泵站输水管5。根据本发明图2的工艺简图，新型工艺管道工作过程是这样的，当水泵7启动后，水流从水泵7出口出流，通过喷射泵4射出的水流流速进一步增大，从而在喷射泵4内产生负压，把具有一定势能的贮水池内的水，通过喷射泵进水管3被吸压进喷射泵4内，三股水流在喷射泵4内混合后，经喷射泵的出水口，一起进入输水管道内。

在图3的单元系统示意图中，为增加二级泵站的安全系数，将图2的三套新型工艺管道组装在一起，组成一个单元系统。在三个单元系统的交汇处是一个四通件8。结构上与图1的喷射泵结构一样，唯一的差别是在图1中水泵进水管接口10，具有园锥收敛型出口，而此处三个单元系统交汇处的四通件8，内部具有的是园柱形管口。四通件8接到管网的输水管9，汇入管网。

当然，单元系统的组成数目并不局限于三套，凡利用本发明设计思想的各种变换，均应落在本发明的保护之内。