增强消能通风的台阶式斜井制造技术

本实用新型专利技术提供一种增强消能通风的台阶式斜井，包括井体，所述井体的第一侧面上设有进水管，与进水管中心轴线延长线垂直的井体的第二侧面上设有进气管，井体的底端与排水横管倾斜连接，并形成连通；所述井体内设有消能装置，所述消能装置包括第一平板，所述第一平板设于进气管的下方，且进水管中心轴线的延长线与第一平板的竖直中心线相交，第一平板与井体内壁保持间距，形成通风通道；第一平板上沿竖直方向设有多级台阶机构，所述多级台阶机构的竖直中心线与第一平板的竖直中心线重合。本实用新型专利技术的结构可减小跌落水流所携带的巨大动能，具有良好的消除作用，且能够保证井内气流流通通畅。流通通畅。流通通畅。

【技术实现步骤摘要】
增强消能通风的台阶式斜井


[0001]本技术涉及市政工程
，具体而言涉及一种增强消能通风的台阶式斜井。

技术介绍

[0002]竖井由于设计简单、施工方便而广泛应用于城市排水系统中，深邃排水系统中的竖井具有鲜明的特点就是落差较大，高度往往在30
‑
60m，有的甚至超过100m。高落差的竖井存在明显的缺点，即水流从高处跌落时能够卷吸夹带外界大量的气体，造成竖井内气压过大；除此之外，水流从高处落下时会携带巨大的动能，流速过大，具有巨大动能的水流落下时会撞击到井壁或管壁上，会造成排水系统结构的损坏。
[0003]目前，常见的竖井类型主要有跌落式竖井、折板型竖井、旋流式竖井和螺旋阶梯竖井。其中，折板型竖井是在竖井中心放置了一竖直隔板，将竖井分为湿区与干区，湿区主要用来过水，干区主要用来过气，隔板上设置一开口，目的是使湿区与干区保持大气压的状态，这样有利于减少竖井吸气。且水流也会沿着隔板下落，从而使水流所携带的动能减小，流速降低，隔板的设置增加了水流的流动路径，也就是增加了沿程损失，沿程损失的增加使得水流下落时动能大大减少，流速大幅度降低。但这种消能结构浪费了一半的竖井过流空间，只能通过增大体型来保证过流能力，存在一定的缺陷。
[0004]旋流式竖井通过改变进水口使水流紧贴竖井壁面流动，形成的正压力有利于减少空蚀和空化，并且还能减少卷吸的气体。螺旋阶梯竖井主要通过减小水流的跌落高度，使水流能够逐级从阶梯上下落并碰撞，从而达到了消能的目的。这两种结构虽然达到了一定的消能效果，但旋流竖井中卷吸气量更多，螺旋阶梯竖井同样过流能力受到了限制，更适用于小流量。

技术实现思路

[0005]本技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种增强消能通风的台阶式斜井，该结构可减小跌落水流所携带的巨大动能，具有良好的消除作用，且能够保证井内气流流通通畅。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种增强消能通风的台阶式斜井，包括井体，所述井体的第一侧面上设有进水管，与进水管中心轴线延长线垂直的井体的第二侧面上设有进气管，井体的底端与排水横管倾斜连接，并形成连通；
[0008]所述井体内设有消能装置，所述消能装置包括第一平板，所述第一平板设于进气管的下方，且进水管中心轴线的延长线与第一平板的竖直中心线相交，第一平板与井体内壁保持间距，形成通风通道；
[0009]第一平板上沿竖直方向设有多级台阶机构，所述多级台阶机构的竖直中心线与第一平板的竖直中心线重合。
[0010]优选地，所述多级台阶机构为沿第一平板竖直方向依次排布的多个台阶，每个台阶的竖直中心线与第一平板的竖直中心线重合，其中，顶部的台阶位于进水管下壁面延长线与第一平板的相交处。
[0011]优选地，每个台阶的结构均相同，包括第二平板和第三平板，第二平板的一端和第三平板的一端垂直连接，第二平板和第三平板的另一端与第一平板连接，其中，顶部台阶中的第二平板与第一平板的连接位置与进水管下壁面延长线与第一平板的相交位置重合。
[0012]优选地，所述第二平板与排水横管平行。
[0013]优选地，所述第一平板与井体内壁的间距为井体直径的1/6～3/10。
[0014]优选地，所述井体与排水横管呈45
°
～75
°
角连通连接。
[0015]优选地，第二平板的长度为第一平板宽度的4/5，第二平板的宽度为第二平板长度的1/4。
[0016]优选地，第三平板的长度与第二平板的长度相等，第三平板的宽度为第二平板宽度的2倍。
[0017]优选地，所述第一平板的顶端与进气管的下壁面齐平，第一平板的底端与排水横管上壁面齐平。
[0018]优选地，第一平板的宽度为井体直径的3/5～4/5。
[0019]本技术的有益效果在于：
[0020]1、本技术的增强消能通风的台阶式斜井，设有消能装置，水流进入井体后，碰撞到台阶后沿着台阶一层一层地下落，这一方面能够降低水流直接跌落的高度，减小了下落水流所具有的势能；另一方面台阶的设置增长了水流的沿程损失，水流在沿着台阶下落的过程中所消耗的动能也就越多。同时，井体倾斜设置更有利于消能装置的布置，既保证了井体的过流能力，又不影响消能的效果。
[0021]2、本技术的增强消能通风的台阶式斜井，消能装置中的第一平板与井体内壁之间设有间距，从而形成通风通道，通风通道内没有水流阻碍，保证了通风通畅，同时，因水流沿着台阶跌落，水滴破碎得到缓解，减少了水流拖拽的气体量，稳定了井体内的气压，避免了井体内的负压不断增大的问题。
附图说明
[0022]图1是本技术的增强消能通风的台阶式斜井的结构示意图。
[0023]图2是本技术的增强消能通风的台阶式斜井的俯视图。
[0024]图3是本技术中消能装置结构示意图。
[0025]附图标记说明：10、井体；20、进水管；30、进气管；40、排水横管；50、消能装置；51、第一平板；52、第二平板；53、第三平板；A1、进水管中心线；A2、第一平板垂直中心线；A3、进水管下壁面延长线。
具体实施方式
[0026]为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0027]在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实
施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施。
[0028]竖井中，下落水流在下落一段距离后破碎分解成大量的水滴，水流变成水滴后增加了水流与井内空气的接触面积，所以水滴下落时能够拖拽更多的气体，会造成竖井底部气压过大。
[0029]另一方面，在进水管中流量较大时，水流会撞击到对面的井壁上形成较大的水舌，水舌的形成会阻碍气体流通的通道，竖井卷吸的气体无法形成很好地流通，造成竖井内气压分布极不稳定。
[0030]水流从高处落下时会携带巨大的动能，流速过大，具有巨大动能的水流落下时会撞击到井壁或管壁上，会造成排水系统结构的损坏，导致安全问题。而在垂直的竖井中布置消能装置，则会出现消能装置占用井内大量过流空间的情况，为了不影响竖井的过流能力只能布置数量极少的台阶，这又不利于井内的消能。
[0031]因此，本技术提供一种增强消能通风的台阶式斜井，旨在减小跌落水流的动能和营造一个良好的通风条件，通过将原先的跌流竖井变成斜井，并且在斜井的基础上再设置了多级台阶机构，大大增加水流的沿程损失，减少水流的破碎；此外，第一平板与井体内壁面围成的气流通道使斜井在流量较大时仍保持良好的通风效果。
[0032]如图1所示，在示例性的实施例中，本技术提供一种增强消能通风的台阶式斜井，包括井体10，所述井体10的第一侧面上设有进水管20，与进水管中心轴线A1的延长线垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强消能通风的台阶式斜井，其特征在于，包括井体，所述井体的第一侧面上设有进水管，与进水管中心轴线延长线垂直的井体的第二侧面上设有进气管，井体的底端与排水横管倾斜连接，并形成连通；所述井体内设有消能装置，所述消能装置包括第一平板，所述第一平板设于进气管的下方，且进水管中心轴线的延长线与第一平板的竖直中心线相交，第一平板与井体内壁保持间距，形成通风通道；第一平板上沿竖直方向设有多级台阶机构，所述多级台阶机构的竖直中心线与第一平板的竖直中心线重合。2.根据权利要求1所述的增强消能通风的台阶式斜井，其特征在于，所述多级台阶机构为沿第一平板竖直方向依次排布的多个台阶，每个台阶的竖直中心线与第一平板的竖直中心线重合，其中，顶部的台阶位于进水管下壁面延长线与第一平板的相交处。3.根据权利要求2所述的增强消能通风的台阶式斜井，其特征在于，每个台阶的结构均相同，包括第二平板和第三平板，第二平板的一端和第三平板的一端垂直连接，第二平板和第三平板的另一端与第一平板连接，其中，顶部台阶中的第二平板与第一平板的连接位置与进水管下壁面延长线与第一平板的相交位置重合。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学武，黄领梅，芦三强，高川，杨新宇，安建刚，孟燕燕，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：