高揚程氣壓止逆輸水裝置的制造方法
【專利摘要】本發明是一種高揚程氣壓止逆輸水裝置，它有泵、上水管道和出水管，泵與上水管道連接，在上水管道和出水管間接有高位氣壓箱和低位氣壓箱，高位氣壓箱和低位氣壓箱均為筒形密閉容器，上水管道從高位氣壓箱頂部通入，高位氣壓箱底部有管道與低位氣壓箱的頂部連通，低位氣壓箱底部與出水管連通，出水管的出水口到達高位水池，工作時高位氣壓箱和低位氣壓箱的頂部到液面間形成一層壓縮空氣層將進水口和液面隔開，高位氣壓箱和低位氣壓箱間的連接管道上有閘閥，以便開機時調控液面高度。本發明通過高位氣壓箱和低位氣壓組合，將出水管壓力經過兩次或更多次分配變小，增加泵的能力，使其超越揚程限制泵水，是一種新型輸水技術手段，為人們提高生產效率和生活質量創造了條件。
【專利說明】
高揚程氣壓止逆輸水裝置
技術領域
[0001 ]本發明是一種高揚程氣壓止逆輸水裝置。
【背景技術】
[0002]水栗將水栗到高處，讓高處的土地得到灌溉，讓高層建筑中居住的人們得到生活用水，這是當今社會再平常不過的事了。可是一臺水栗能栗到多高的位置是受其功率和揚程限制的，并不是說想栗多高就能栗多高。在許多缺水少雨的干旱山區，農民們因為無電力供應或者無力投資大功率發電設備或者發動機，也無力投資修建多級水栗站，根本無法將低處河流等水源的水輸送到高處的田地澆灌農作物。對于單家獨戶分散耕作種植的農民來說就更沒有能力做栗送低處水源到高處的水利工程了。只能被動地靠天吃飯，風調雨順的年份，可以得到較好的收成，年景不好，干旱少雨的年份則收成少甚至無收成。
[0003]如果能有一種技術能夠以較小的動力將低處水源的水超越栗的揚程限制，栗送到高處供人們生產生活使用就能解決上述人們長期渴求的問題。可是目前還有這樣的技術出現。

【發明內容】

[0004]本發明的目的就是提出一種高揚程氣壓止逆輸水裝置，該裝置能夠打破水栗揚程的限制，將低處的水一次性栗送到超越其揚程極限的高位，實現小功率水栗高揚程輸水。
[0005]本發明提出的這種高揚程氣壓止逆輸水裝置，它有栗、上水管道和出水管，栗與上水管道連接，其特征在于在上水管道和出水管間接有高位氣壓箱和低位氣壓箱，高位氣壓箱和低位氣壓箱均為筒形密閉容器，上水管道從高位氣壓箱頂部通入，高位氣壓箱底部有管道與低位氣壓箱的頂部連通，低位氣壓箱底部與出水管連通，出水管的出水口到達高位水池，工作時高位氣壓箱和低位氣壓箱的頂部到液面間形成一層壓縮空氣層將進水口和液面隔開。
[0006]高位氣壓箱的液面處有一溢流管通到外部，溢流管上有閘閥，低位氣壓箱進水口的位置低于高壓氣壓箱的液面。
[0007]高位氣壓箱和低位氣壓箱間的連接管道上有閘閥，以便開機時調控液面高度。
[0008]低位氣壓箱的出水管上有排氣管，排氣管上有閘閥，以便工作時排出空氣，調控低位氣壓箱的液面高度。
[0009]在栗和高位氣壓箱間的上水管道上接有一個低位壓力箱，低位壓力箱的位置高度在高位氣壓箱的中部，以減輕栗的壓力。
[0010]高位氣壓箱和低位氣壓箱均為圓筒形或正多邊柱筒形，下部均為漏斗形。
[0011]高位氣壓箱和低位氣壓箱的進水口橫截面積與箱頂面積之比小于0.25。即進水口的橫截面積不應大于氣壓箱箱頂面積的四分之一。當然這個比值越小，氣壓止逆的能力越強。
[0012]在出水管上可以設置多組高位氣壓箱和低位氣壓箱，可以將栗送高度提升到足夠的高度。
[0013]本發明的工作原理如下:
栗通過上水管道將低處水源的水栗送到高位氣壓箱，高位氣壓箱的高度在栗的揚程范圍內，所以水能夠正常地到達高位氣壓箱內。隨著進入高位氣壓箱內部的水量增加，在箱內形成液柱，液面上部的空氣被擠壓形成壓縮空氣層，液面到達溢流口時多余水會進入溢流管，此時打開高位氣壓箱下部的連接管道閘閥，水流進入低位氣壓箱進而進入出水管。同樣的道理，隨著水量的增加，低位氣壓箱頂部的空氣被壓縮形成壓縮空氣層，出水管內的壓力經過低壓氣壓箱的液面傳遞給壓縮空氣層，壓縮空氣層的壓力分配到頂面和進水口。由于低位氣壓箱的進水口橫栽面積只占整個箱頂面積的很小一部分，所分配到的壓力也只是整個出水管壓力的很小一部分，而這一部分很小的壓力又被高位氣壓箱的液柱壓力所克服，水就能源源不斷地進入低位氣壓箱，讓出水管的液面高度不斷抬升，直至越過高位水池出水。
[0014]高位氣壓箱頂部的壓縮空氣層傳遞了來自液柱的壓力，經過壓力的分配，分配到進水口的壓力也降到了很小的份額，遠遠低于栗的出水壓力，這樣栗就能正常地將水源源不斷地栗送到高位氣壓箱內。壓力達到平衡時，高位氣壓箱和低位氣壓箱里的壓縮空氣層保持穩定，箱內的液面始終低于各自的進水口，上水管道和出水管內的水不會逆向回流，即使栗停止工作也不會回流。但當栗工作時，低處水源的水就會被輸送到高位水池。
[0015]經過高位氣壓箱和低位氣壓箱的壓力分配，栗就能超越其揚程極限，將低處水源的水栗送到高處，實現小功率高揚程供水。
[0016]現有技術中，一臺栗之所以栗水的揚程高度很有限，原因就在于出水管的壓力沒有得到有效分配，或者根本就不知道分配，栗的出水管所能達到的壓力是有限的，而出水管的壓力則隨高度的增加而增大，是可以無限增大的。
[0017]本發明通過高位氣壓箱和低位氣壓的有機組合，巧妙地將出水管的壓力經過兩次或更多次的分配變小，再傳遞給栗，這無形中就增加了栗的能力。使其能超越其揚程的限制，將低處水源的水栗送到高山或者高樓上，實現了以往一臺栗無法做到的事。
[0018]隨著高位氣壓箱和低位氣壓箱組合的不斷增加，一臺栗的栗送的高度也相應增加。這道理有如人上高臺一樣，不能一步踏上高臺，但通過臺階就可以一步一步地到達高臺。本發明的高位氣壓箱和低位氣壓箱的組合就好比蹬高臺的臺階。
[0019]本發明為干旱少雨地區，特別是貧困山區的農民提供了一種新型的灌溉輸水技術手段，為他們提高農作物種植效率，高產穩產奠定了基礎。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的結構示意圖。
[0021]圖中，各零部件的標號如下:
1-低位水源;2-栗;3-上水管道;4-低位壓力箱;5-溢流管;6-高位氣壓箱;7-壓縮空氣層;8-高位水池;9-出水管；I O-排氣管；11-閘閥；12-低位氣壓箱。
[0022]圖中標號為11的閘閥代表全部的閘閥。標號為7的壓縮空氣層代表高位氣壓箱和低位氣壓箱里的壓縮空氣層。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實例進一步說明本發明的有益技術效果。但本發明的保護范圍不限于這些實例。
[0024]如圖1所示，低處水源I可以是位置較低的江河、湖泊或者池塘。栗2可以是潛水栗，也可以是離心栗。上水管道3包括連接栗和高位氣壓箱6，以及高位氣壓箱和低位氣壓箱12的管道。這些管道為常見的管子做成，如可用普通鍍鋅管、鐵管或者膠皮管連接而成。
[0025]為了進一步減輕栗的壓力，在栗和高位氣壓箱間的上水管道上接入一個低位壓力箱4，該壓力箱為錐底圓柱形，位置高度在高位氣壓箱的大約中部。當然該壓箱并不是必須的，當栗的功率足夠，或者不用考慮減輕栗的壓力時可以不用該壓力箱，而是讓栗直接與高位氣壓箱連接。
[0026]高位氣壓箱也是一個圓柱形的密閉箱體，下部為圓錐形的漏斗形狀，上水管道從頂部伸入，進水口超過頂板。這種結構類似于病房中常見的點滴輸液器。讓進水口超過頂板的目是保持其中的氣不被擠出，讓液面與出水口間始終保質一定的距離，起到止逆水流的作用。
[0027]高位氣壓箱的體積盡可能地大，位置要高于低位氣壓箱，以保證對低位氣壓箱有足夠的正壓力。如上所述，在高位氣壓箱的溢流口處接一個溢流管5通到外部，溢流管上裝閘閥11控制。溢滾口的高度選到正常液面的位置。
[0028]低位氣壓箱12的結構與高位氣壓箱的一致，只是體積更小，位置更低，一般選擇在與高位氣壓箱的錐底部位平齊的位置。
[0029]高位氣壓箱和低位氣壓箱之間的連接管道，如上所述，屬于上水管道的一部分。在該連接管道上接有閘閥進行控制。
[0030]出水管9是連接低位氣壓箱和高位水池8的管道，也用鍍鋅管等管材連接而成，在出水管道上接近低位氣壓箱的地方接一個排氣管10，排氣管上裝閘閥12。
[0031 ]未提及的零部件及標號如上所述。
[0032]
【申請人】根據本發明的方案，自造了一臺輸水裝置，栗為1.5KW220V單相電栗，揚程限額為8m，栗水量60m3/h。高位氣壓箱容積50 m3，高1m，低位氣壓箱容積5 m3，高2m。低位壓力箱容積I m3，低位水源的水面至低位壓力箱箱頂的高度為Sm。上水管道和出水管均用鍍鋅管焊接而成。其余情況如上所述。這臺裝置經過在
【申請人】所在地某山村實驗，能夠正常地將低處小河中的水抽到離水面高度達40-100m的山地里澆灌莊稼。受到農民們的熱烈歡迎。
[0033]如果想進一步提升栗送的高度，可以適當增加高位氣壓箱和低位氣壓箱的組合，讓各組合串聯起來即阿實現。
【主權項】
1.一種高揚程氣壓止逆輸水裝置，它有栗、上水管道和出水管，栗與上水管道連接，其特征在于在上水管道和出水管間接有高位氣壓箱和低位氣壓箱，高位氣壓箱和低位氣壓箱均為筒形密閉容器，上水管道從高位氣壓箱頂部通入，高位氣壓箱底部有管道與低位氣壓箱的頂部連通，低位氣壓箱底部與出水管連通，出水管的出水口到達高位水池，工作時高位氣壓箱和低位氣壓箱的頂部到液面間形成一層壓縮空氣層將進水口和液面隔開。2.根據權利要求1所述高揚程氣壓止逆輸水裝置，其特征在于高位氣壓箱的液面處有一溢流管通到外部，溢流管上有閘閥，低位氣壓箱進水口的位置低于高壓氣壓箱的液面。3.根據權利要求1所述高揚程氣壓止逆輸水裝置，其特征在于高位氣壓箱和低位氣壓箱間的連接管道上有閘閥。4.根據權利要求1所述高揚程氣壓止逆輸水裝置，其特征在于低位氣壓箱的出水管上有排氣管，排氣管上有閘閥。5.根據權利要求1所述高揚程氣壓止逆輸水裝置，其特征在于栗和高位氣壓箱間的上水管道上接有一個低位壓力箱，低位壓力箱的位置高度在高位氣壓箱的中部。6.根據權利要求1所述高揚程氣壓止逆輸水裝置，其特征在于高位氣壓箱和低位氣壓箱均為圓筒形或正多邊柱筒形，下部均為漏斗形。7.根據權利要求1所述高揚程氣壓止逆輸水裝置，其特征在于高位氣壓箱和低位氣壓箱的進水口橫截面積與箱頂面積之比小于0.25。8.根據權利要求1-7之一所述高揚程氣壓止逆輸水裝置，其特征在于出水管上設置多組高位氣壓箱和低位氣壓箱。
【文檔編號】F04B53/00GK106050639SQ201610561098
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月18日
【發明人】何其興, 陳樹龍
【申請人】何其興