專利名稱：重力升降式浮動(dòng)排水堰的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型重力升降式浮動(dòng)排水堰涉及的是一種主要用于水處理工程中排水量變化大，需進(jìn)行排水調(diào)節(jié)的工藝池內(nèi)的排水調(diào)節(jié)裝置，特別適用于序批式活性污泥處理法(簡稱SBR法)的曝氣沉淀池的上清液間隙或連續(xù)排出。
目前國外已研制了多種結(jié)構(gòu)形式的排水堰，其基本為浮子式、機(jī)械式和固定式三種類型。浮子式排水堰的結(jié)構(gòu)由浮箱、排水軟管或臂形回轉(zhuǎn)式排水管等部分構(gòu)成，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其關(guān)鍵部分經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，國內(nèi)暫時(shí)沒有實(shí)施。機(jī)械式排水堰為啟閉機(jī)或油壓缸直接強(qiáng)制排水堰口追隨水位，該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難滿足排水堰口與池內(nèi)水位變化相匹配的升降。固定式排水堰結(jié)構(gòu)較簡單，一般固定安裝在池內(nèi)最高或最低水位處，由于排水流速隨水位變化而變化，不能保證排水管均勻出水，一般用做事故排水裝置。國內(nèi)近幾年也研制了幾種型式的排水堰，有機(jī)械式排水堰，臂形浮動(dòng)排水堰(稱為潷水器)。機(jī)械式排水堰，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，難于符合工藝需要。臂形浮動(dòng)排水堰該裝置主要由堰口臂形排水管柜、回轉(zhuǎn)軸承、支架等組成，主要利用排水堰口的浮箱使堰口追隨水面，在非排水狀態(tài)往氣柜內(nèi)充氣以使排水堰口的浮力大于重力而抬離水面該裝置原理可行，但存在回轉(zhuǎn)軸承漏水嚴(yán)重，整體結(jié)構(gòu)鋼度低，而使裝置運(yùn)行時(shí)變形等問題，使該裝置不能正常發(fā)揮作用。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)目前排水堰存在的不足之處提供一種根據(jù)重力與浮力平衡原理設(shè)計(jì)的重力升降式浮動(dòng)排水堰，能隨水位升降而升降，升降速度低，運(yùn)行平穩(wěn)，完全符合序批式活性污泥法工藝所需求的間斷或連續(xù)排水功能，并可按工藝需要實(shí)行控制，其結(jié)構(gòu)合理簡單，布置緊湊，整體鋼性強(qiáng)，密封性好，運(yùn)行可靠。
重力升降式浮動(dòng)排水堰是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的，重力升降式浮動(dòng)排水堰主要結(jié)構(gòu)由鋼繩卷揚(yáng)裝置，配重體、排水堰槽、浮筒或浮箱、排水直管、球形軸承，排水管座、排水堰導(dǎo)向管組、出水管、水位控制器構(gòu)成。鋼繩卷揚(yáng)裝置安裝在排水堰頂部池面上，該裝置為牽引配重塊壓離排水堰槽的裝置，主要由雙速電機(jī)減速機(jī)，卷繩筒、導(dǎo)繩輪、鋼繩組成。該裝置的放繩速度應(yīng)為池內(nèi)水位下降速度，卷繩速度應(yīng)大于池內(nèi)水位最大上升速度。排水堰槽為長方形鋼結(jié)構(gòu)，槽長應(yīng)盡量接近于曝氣沉淀池寬，以保證出水的均勻性，排水堰槽設(shè)有排水槽出口，并與排水直管相連。配重體與鋼繩卷揚(yáng)裝置的鋼繩相連，配重體為鑄鐵結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)，配重體在排水堰排水狀態(tài)應(yīng)壓在排水堰槽上，在非排水狀態(tài)應(yīng)脫離排水堰槽，該配重塊的重量可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。浮筒或浮箱設(shè)置兩個(gè)分別設(shè)在排水堰槽兩側(cè)并鉸支在排水堰槽上，正常運(yùn)行情況下，在配重塊不壓在排水堰槽上時(shí)，浮筒有一定的吃水深度，浮筒的浮力設(shè)計(jì)為注水可調(diào)式，該浮筒還具有阻擋水面浮渣流入排水堰口，以保證排出上清液的水質(zhì)作用。排水直管與排水堰槽出水口連接。它既是排水管，又是隨水位升降而升降的連接管，該管為不銹鋼管精加工而成，管徑可根據(jù)排水量來確定。排水直管下部裝有球形軸承，排水直管通過球形軸承插入排水管座，排水管座為球形軸承支座，排水管座下部裝有出水管。排水管座可以將池出水管排出池外，排水管座的高度設(shè)計(jì)應(yīng)滿足排水堰槽降至最低位時(shí)流入的上清液能被排出池外。球形軸承具有軸承支座，軸承支座內(nèi)裝有軸承體，軸承體為球形體，中間有通孔，軸承體兩端孔內(nèi)裝有密封圈，通過法蘭蓋壓緊，軸承支座與軸承體之間裝有支承體，球形密封圈，上下裝有壓蓋。排水直管裝在球型滑動(dòng)軸承內(nèi)，可使排水直管在軸承內(nèi)軸向滑動(dòng)，并允許排水直管在3度的錐形體內(nèi)偏斜。排水堰導(dǎo)向管組裝設(shè)在排水堰槽的兩端，排水堰槽能沿著導(dǎo)向管組升降，以保證排水直管在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)垂直升降，并能保證長方形排水堰槽和排水直管平穩(wěn)地隨水位升降。
本實(shí)用新型重力升降式浮動(dòng)排水堰，具有浮動(dòng)排水堰應(yīng)具有功能，完全符合序批式活性污泥工藝所要求的排水功能，它具有以下特點(diǎn)1、該裝置運(yùn)行時(shí)，升降速度低，運(yùn)行平穩(wěn)不會(huì)擾動(dòng)池底沉泥，也不會(huì)使池中污泥上浮保證排出的上清液的水質(zhì)。
2、該裝置可以按照工藝流程需要，使排水堰槽上浮水面，下沉水中，并能隨水位升降而升降，完全滿足序批式活性污泥法工藝需要。
3、該裝置可按工藝需要實(shí)行自動(dòng)控制，在工藝所需的進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置等狀態(tài)時(shí)，排水堰口抬起，隨動(dòng)、停留，落下等動(dòng)作按自動(dòng)程序?qū)嵤?br> 4、該裝置的排水堰口的吃水深度，可根據(jù)排水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同進(jìn)水量時(shí)的排水要求，并保持排水的均勻性。
5、該裝置在排水時(shí)，池面的浮渣被浮筒擋在排水堰口外，不能流入排水堰口，在排水時(shí)，排水堰口抬離水面，使曝氣時(shí)的污水也不能流進(jìn)排水管，保證了出水水質(zhì)。
6、該裝置與同類設(shè)備相比最大特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)合理，布置緊湊，整體鋼性強(qiáng)，密封性好，材料選用合適。避免了有些同類裝置布置較松散，鋼度難于保證，運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性不好，易漏水等弊病。
7、該裝置的球型軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既保證了排水直管的上下運(yùn)行，還允許排水直管在中垂線3度內(nèi)的偏斜，保證了該裝置運(yùn)行時(shí)的可靠性，改善了軸承密封處的密封設(shè)計(jì)改一般回轉(zhuǎn)密封為軸向密封，使密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較回轉(zhuǎn)密封簡單可靠。
8、該裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，加工件少，易推廣。該裝置除排水直管和球型軸承加工精度較高外，其余部件均為外購件或簡易加工件。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是重力升降式浮動(dòng)排水堰結(jié)構(gòu)主視圖。
圖2是重力升降式浮動(dòng)排水堰結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖3是本實(shí)用新型球型軸承結(jié)構(gòu)示意圖。
參照附圖重力升降式浮動(dòng)排水堰主要結(jié)構(gòu)具有鋼繩牽卷揚(yáng)裝置(1)，安裝在排水堰頂部池面上鋼繩卷揚(yáng)裝置裝有雙速電機(jī)，減速機(jī)、卷繩筒(26)，卷繩筒上卷繞有鋼繩(27)鋼繩通過導(dǎo)向繩輪(28)與配重塊(2)相連接、配重塊由鋼繩懸吊，在排水狀態(tài)壓在排水堰槽(3)上，在非排水狀態(tài)由鋼繩牽卷揚(yáng)裝置卷揚(yáng)吊起，脫離排水堰槽。排水堰槽(3)兩端裝置有兩組導(dǎo)向管組(8)，為保證長方形排水堰槽和排水直管(5)平穩(wěn)地隨水位升降，防止外力對(duì)排水直管的干擾而影響排水直管垂直升降。排水堰槽兩側(cè)鉸支有浮筒(4)或浮箱，浮筒或浮箱為防腐密封鋼結(jié)構(gòu)。排水堰槽(3)的中間底部設(shè)置有排水堰槽出水口(29)，與排水直管(5)相連接，排水直管既是排水管又是隨水位升降而升降的連接管，該管下部裝插有球形軸承(6)，通過球形軸承裝插在排水管座(7)內(nèi)。球形軸承安裝在排水管座上部，排水管座下部裝有出水管(9)。排水直管(5)在運(yùn)行時(shí)在球形軸承(6)內(nèi)上下滑動(dòng)，其密封件對(duì)受力調(diào)整均勻，沒有漏水或阻力過大現(xiàn)象。排水堰池壁上裝有水位控制器具有最高水位控制器(10)、最低水位控制器(11)，以控制排水堰槽上升最高位置和下降最低位置。參照?qǐng)D2球形軸承(6)具有軸承支座(21)，軸承支座內(nèi)裝有軸承體(16)，軸承體可由鑄銅制成軸向密封，軸承體(16)加工成球形體，中間有通孔，軸承體兩端裝有密封圈(19)，軸承體上端裝有壓蓋體(13)、壓蓋體與排水直管之間裝有防塵密封圈(17)，“O”型密封圈(18)，軸承體二端密封圈外側(cè)裝有法蘭(12)、(24)、以壓緊密封圈。軸承支座(21)與軸承體(16)之間裝有上下支承體(15)、(26)支承體外側(cè)安有球形密封圈(20)、(22)，并采用壓蓋(14)、(25)，壓緊定位。
參照附圖，重力升降式浮動(dòng)排水堰工作原理為牽引卷揚(yáng)裝置的雙速電機(jī)經(jīng)減速機(jī)帶動(dòng)卷繩筒(27)卷放鋼絲繩(28)以將配重塊(2)壓(排水時(shí))離(非排水時(shí))排水堰槽(3)使排水堰槽堰口進(jìn)入水下(排水時(shí))或抬離水面(非排水時(shí))。排水堰槽兩側(cè)的浮筒或浮箱鉸支在排水堰槽上，當(dāng)配重體(2)不壓在排水堰槽上時(shí)，浮箱或浮筒浮力與浮動(dòng)體的重力相平衡，此時(shí)排水堰槽堰口高于池內(nèi)水平而處非排水狀態(tài)，當(dāng)配重體壓在排水堰槽上時(shí)，浮動(dòng)體的重力大于浮力，而使浮動(dòng)體下沉一定高度后達(dá)到新的平衡，此時(shí)排水堰槽堰口進(jìn)入池內(nèi)水面下而排水。排水堰槽為長方形排水槽，以便池內(nèi)水均勻流入排水堰槽，排水堰槽與排水直管(5)連接，排直管為不銹鋼管精加工而成，它隨排水堰槽的升降而升降。
權(quán)利要求1.一種重力升降式浮動(dòng)排水堰，其特征是結(jié)構(gòu)由鋼繩卷揚(yáng)裝置，配重體、排水堰槽、浮筒或浮箱、排水直管、球形軸承、排水管座、排水堰導(dǎo)向管組、水位控制器構(gòu)成；鋼繩卷揚(yáng)裝置安裝在排水堰頂部池面上，配重體與鋼繩卷揚(yáng)裝置的鋼繩相連，排水堰槽設(shè)有排水槽出口，并與排水直管相連，排水直管下部裝有球形滑動(dòng)軸承，排水直管通過球形軸承插入排水管座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力升降式浮動(dòng)排水堰，其特征是排水堰槽兩側(cè)鉸支有浮筒或浮箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力升降式浮動(dòng)排水堰，其特征是鋼繩卷揚(yáng)裝置裝有雙速電機(jī)、減速機(jī)卷繩筒，卷繩筒上卷繞有鋼繩，鋼繩通過導(dǎo)向繩輪與配重塊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力升降式浮動(dòng)排水堰，其特征是球形軸承具有軸承支座，軸承支座內(nèi)裝有軸承體，軸承體加工成球形，中間有通孔，軸承體兩端裝有密封圈，軸承支座與軸承體之間裝有上下支承體，支承體外側(cè)安有球形密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力升降式浮動(dòng)排水堰，其特征是排水堰槽兩端裝置有兩組導(dǎo)向管組。
專利摘要本實(shí)用新型重力升降式浮動(dòng)排水堰涉及的是一種主要用于水處理工程中排水量變化大，需進(jìn)行排水調(diào)節(jié)的工藝池內(nèi)的排水調(diào)節(jié)裝置。其結(jié)構(gòu)由鋼繩卷揚(yáng)裝置、配重體、排水堰槽、浮筒或浮箱、排水直管、球形軸承、排水管座、排水堰導(dǎo)向管組、水位控制器構(gòu)成；鋼繩卷揚(yáng)裝置安裝在排水堰頂部池面上，配重體與鋼繩卷揚(yáng)裝置的鋼繩相連排水堰槽設(shè)有排水槽出口，與排水直管相連，排水堰槽下部裝有球形滑動(dòng)軸承，排水直管插入排水管座。
文檔編號(hào)E02B8/00GK2214443SQ9523927
公開日1995年12月6日 申請(qǐng)日期1995年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月2日
發(fā)明者陳興國, 吳華明 申請(qǐng)人:南京市市政設(shè)計(jì)研究院