CN102817816B - 风力气囊泵水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风力气囊泵水系统，属于环保技术领域。所述系统包括：储气罐，其用于存放高压空气；第一气流管制器，其用于调节从空气罐流入到第一气囊增压泵(38)中的空气的流量；第一气囊增压泵(38)，其用于将源水抽入到原水箱；原水箱(22)，其用于储存待过滤的水；袋式过滤器(21)，其用于对原水箱(22)所储存的水进行初过滤；第二气囊增压泵(20)，其用于对经过初过滤的水流进行增压；第二气流管制器，其用于调节从空气罐流入到第二气囊增压泵(20)中的空气的流量；膜元件(23)，其用于除去水中的对人体有害的物质；后置活性炭，其用于进一步净化膜元件(23)产生的清洁水。所述系统不需要耗费电能，就可以对水进行增压。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力气囊泵水系统，尤其涉及一种不消耗电能的风力气囊泵水系统，属于环保技术领域，
背景技术
众所周知，最近严重的旱情，使我国的农业遭受巨大的损失，同时也反映出了我国农业基础水力建设的滞后，于是中央政府坚决果断的下发了1号文件，在十二五期间，着重于农业基础水力建设，挖水库、修池塘、建水渠、钻深井等等。对发展农用水泵的要求是提高效率、降低能耗和充分利用自然能源。那么对于从水源地，往外抽水的水泵来说，怎么才能提高效率、降低能耗和充分利用自然能源呢？下面就是一些专业人士就农用水泵以后的发展趋势给出的一些建议。
一些专家提出，用一台大泵代替多台小泵可提高机组效率、节约材料、降低能耗和工程造价，且便于实现自动化管理。因此，各种大型轴流泵和混流泵发展较快，最大叶轮直径分别达到4.6米和6.2米，配套功率最高达1.25万千瓦，混流泵有取代部分高扬程轴流泵和低扬程离心泵的趋势。在深井提水方面主要发展潜水电泵，其最大口径已达1米，有的采用6000伏高压电机，最大功率达2500千瓦。这些大型的抽水设备被安装在大江、大河、大型的水库、深井、湖泊等地方，根据需要就可以把水抽到沟渠里，向周围的农田辐射水源。不过这些大型的提水设备大型化了，对于以后的维护、维修成本就更高了，还要投巨资架设专用电网给这些大型的潜水电泵供电，同时还占用土地。
发明内容
为克服现有技术中所存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种风力气囊泵水系统，其不需要耗费电能，就可以对水进行增压，并且维护费用低。
为实现本发明的发明目的，本发明提供一种风力气囊泵水系统，其包括：储气罐14，其用于存放高气压空气；第一气流管制器40，其用于调节从空气罐流入到第一气囊增压泵38中的空气的流量；第一气囊增压泵38，其用于将源水抽入到原水箱；原水箱22，其用于储存待过滤的水；袋式过滤器21，其用于对原水箱22所储存的水进行初过滤，以满足膜元件所需要的进水水质；第二气囊增压泵20，其用于对经过初过滤的水流进行增压，以达到膜元件所需要的压力；第二气流管制器，其用于调节从空气罐流入到第二气囊增压泵20中的空气的流量；膜元件23，其用于除去被第二气囊增压泵20所增压的水中的对人体有害的物质，将水分成清洁水和废水；后置活性炭37，其用于进一步净化膜元件23所产生的清洁水。
优选地，所述系统还包括风力驱动的空气压缩机39，空气压缩机39用于对空气压缩成高气压空气并存储到储气罐14中。
优选地，所述系统还包括：压力调节阀，其用于调剂膜元件所产生的清洁水与废水的比例和反渗透的工作压力；冲洗调节阀，其用于提高膜元件23进水流量及操作压力以把污染层冲洗掉。
优选地，所述第一和第二气囊增压泵20和38均包括：第一容器1、安装于第一容器1内的顶部的第一气囊3、第二容器2和安装于第二容器2内的顶部第二气囊4，其中，所述第一容器1的上端设置有第一法兰盘33，第一法兰盘33上设置有插入第一气囊3内的第一通气管19，所述第一容器1的底部设置有第一进水管，第一进水管处设置有第一单向进水阀5；第一容器1的侧壁设置有第 一出水管，第一出水管处设置有第一单向出水阀7；所述第二容器2的上端设置有第二法兰盘34，第二法兰盘34上设置有插入第二气囊4内的第二通气管18，所述第二容器2的底部设置有第二进水管，第二进水管处设置第二单向进水阀6；第二容器2的侧壁设置有第二出水管，第二出水管处设置有第二单向出水阀8。
优选地，所述的第一和第二气流管制器均包括：用于控制第一通气管19中的空气的流量的第一流量开关9、用于控制第一通气管19中的空气的流向的第一气动换向阀11、控制第二通气管18中的空气的流量的第二流量开关10和用于控制第二通气管18中的空气的流向的第二气动换向阀12。
其中，空气罐顶部的设置有总通气管，总通气管处设置有总阀门13，所述总阀门13用于控制空气从空气罐流出或者流入。
与现有技术相比，本发明提供的风力气囊泵水系统，不消耗电能，维护费用低。
附图说明
图1是本发明提供的风力气囊泵水系统的方框图；
图2是本发明提供的气囊增压泵泵水的原理的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明，相同的附图标记表示相同或者相似的部件。
图1是本发明提供的风力气囊泵水系统的方框图。如图1所示，本发明提供的风力气囊泵水系统包括：风力驱动的空气压缩机39，其用于将空气压缩成高气压空气并存储到储气罐14中；储气罐14，其用于存放高气压空气；第一气流管制器40，其用于调节从空气罐流入到第一气囊增压泵38中的空气的流量；第一气囊增压泵38，其用于将源水抽入到原水箱，所述源水为水库、池塘、深井、河流、湖泊等；原水箱22，其用于储存待过滤的水，所述原水箱也可以为蓄水池等；袋式过滤器21，其入水口通过水管与原水箱相连，出水口通过水管与第二气囊增压泵20相连，用于对原水箱22所储存的水进行初过滤，以满足膜元件所需要的进水水质；第二气囊增压泵20，其通过进水管16与袋式过滤器相连，通过出水管17与膜元件23相连，用于对经过初过滤的水流进行增压，以达到膜元件23所需要的压力要求，进水管处设置有进水压力表31，所述进水压力表31用于检测进水管中的水的压力；第二气流管制器15，其通过通气管与空气罐14相连，用于调节从空气罐14流入到第二气囊增压泵20中的空气的流量；膜元件23，其入水口通过水管与第二气囊增压泵20相连，用于除去被第二气囊增压泵20所增压的水中的对人体有害的物质，将水分成清洁水和废水，膜元件的入水管处设置有手动截止阀24、止回阀25和进膜压力表26，所述手动截止阀24打开时，水流入膜元件，关断时，水截止；止回阀25防止出水管中的水倒流；进膜压力表26用于检测流入到膜元件中的水的压力；后置活性炭30，其输入端通过水管与膜元件23相连，输出端与清洁水流量计37相连，用于进一步净化膜元件23所产生的清洁水；清洁水流量计37用于检测清洁水的流量；压力调节阀29，其输入端通过水管与膜元件23的一个废水输出端相连，输出端与冲洗调节阀相连，用于调剂膜元件所产生的清洁水与废水的比例和反渗透的工作压力；膜元件23的污水输出口与压力调节阀29之间的水管还设置有系统压力表35。冲洗调节阀28，其输入端与压力调节阀29相连，输出端与污水流量计27相连，用于提高膜元件23进水流量及操作压力以把污染层冲洗掉。污水流量计27用于检测膜元件排出的污水的流量。
图2是本发明提供的气囊增压泵泵水的原理的示意图。所述气囊增压泵20和38均包括：第一容器1、安装于第一容器1内的顶部的第一气囊3、第二容器2和安装于第二容器2内的顶部的第二气囊4，其中，所述第一容器1的上端设置有第一法兰盘33，第一法兰盘33上设置有插入第一气囊3内的第一通气管19，所述第一容器1的底部设置有第一进水管，第一进水管处设置有第一单向进水阀5；第一容器1的侧壁设置有第一出水管，第一出水管处设置有第一单向出水阀7；所述第二容器2的上端设置有第二法兰盘34，第二法兰盘34上设置有插入第二气囊4内的第二通气管18，所述第二容器2的底部设置有第二进水管，第二进水管处设置第二单向进水阀6；第二容器2的侧壁设置有第二出水管，第二出水管处设置有第二单向出水阀8。第一出水管和第二出水管通过一个三通连到出水管17。
第一和第二气流管制器15和40均包括用于控制第一通气管19中的空气的流量的第一流量开关9、用于控制第一通气管19中的空气的流向的第一气动换向阀11、控制第二通气管18中的空气的流量的第二流量开关10和用于控制第二通气管18中的空气的流向的第二气动换向阀12，其中，所述第一气动换向阀11和第二气动换向阀12均设置有排气口。
空气罐14顶部的设置有总通气管，总通气管处设置有总阀门13，所述总阀门13用于控制空气从空气罐的流出。
本发明的工作原理如下：第一容器1和第二容器2相当于人的心脏的两个心室，安装于第一容器1内的顶部的第一气囊3和安装于第二容器2内的顶部第二气囊4相当于人心脏的两个心房，第一气囊3和第二气囊3交替收缩与膨胀，就会控制流入第一容器1和第二容器2的水的流动。工作的时候首先要排净气囊 里的空气，“水”通过第一容器1底部的进水单向阀5进入容器，并同时通过第二容器2底部的进水单向阀6进入第二容器，进水单向阀的作用是“水”只能进不能出，然后开启总阀门13，压缩的高压空气通过第二气动换向阀12和已经设定好的第二流量开关10给第二个容器2里的气囊4充气，气囊4膨胀，第二容器2里的水受到挤压，打开第二单向出水阀8，第二容器2里的水流入到出水管，第二进水单向阀6由于水的压力被关闭，“水”通过出水单向阀8和出水管道17被泵压到高处。当气囊4完全充满膨胀后，被设定好的第二流量开关10发出指令，控制第一气动换向阀11和第二气动换向阀12动作，第二气动换向阀12动作后，由打开状态转到关闭状态，关断了给第二容器2里的第二气囊4充气，并同时开启了第二气动换向阀12上设置的排气口，使第二气囊4所充的空气释放。第二进水单向阀6也随之打开，“水”再次充满第二容器2。与此同时，第一气动换向阀11动作后，使空气罐14内的空气充入第一只容器1里的第一气囊3，第一气囊3膨胀，第一容器1里的水受到挤压，进水单向阀5由于水的压力被关闭，“水”通过第一出水单向阀7流入到出水管17并被泵压到高处，当气囊3完全充满膨胀后，被设定好的空气流量开关9发出指令，再次控制第一气动换向阀11和第二气动换向阀12动作，第一气动换向阀11动作后，由打开状态转到关闭状态，关断了给第一容器1里的第二气囊3充气，并同时开启了第一气动换向阀11上设置的排气口，使第一气囊3所充的空气释放。第一进水单向阀5又随之打开，“水”再次充满第一容器1。与此同时，第二换向阀12动作后，使第二容器2里的第二气囊4充气，第二气囊4再次膨胀，第二进水单向阀6由于水的压力再次被关闭，“水”再一次通过第二出水单向阀8流入到出水管 17，并被泵压到高处。就这样，两只气囊3和4在容器1和2内交替收缩与膨胀，就可以把水源源不断的挤压到高处。
由此可见，本发明提供的风力气囊泵水系统是一种基于仿生学原理模拟人心脏的收缩与膨胀来泵压血液这一奇妙的泵血过程来设计的气囊式高压泵水装置。气囊增压泵就是根据心脏泵血这一过程设计研发的，因为没有旋转部分，不需要像传统潜水电泵那样要密封、绝缘等，所以它高效节能、持久耐用，比传统的潜水泵有着无可比拟的优势，可以代替传统的潜水电泵，应用于需要抽水的地方。在靠近水源的地方，安装风力压缩空气系统，再供给大型的气囊增压泵，把水抽上来，这样一来，不但节省了电能，还节约了土地，充分的利用了自然能源，做到了低碳节能。
以上结合附图详细说明了本发明的工作原理，但是具体实施方式仅是用于示范地说明本发明。说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种风力气囊泵水系统，其特征在于，泵水系统包括：
储气罐（14），其用于存放高气压空气；第一气流管制器（40），其用于调节从储气罐（14）流入到第一气囊增压泵（38）中的空气的流量；第一气囊增压泵（38），其用于将源水抽入到原水箱；原水箱（22），其用于储存待过滤的水；袋式过滤器（21），其用于对原水箱（22）所储存的水进行初过滤，以满足膜元件所需要的进水水质；第二气囊增压泵（20），其用于对经过初过滤的水流进行增压，以达到膜元件所需要的压力；第二气流管制器，其用于调节从储气罐（14）流入到第二气囊增压泵（20）中的空气的流量；膜元件（23），其用于除去被第二气囊增压泵（20）所增压的水中的对人体有害的物质，将水分成清洁水和废水；后置活性炭，其用于进一步净化膜元件（23）所产生的清洁水。
2．根据权利要求1所述的风力气囊泵水系统，其特征在于，所述泵水系统还包括风力驱动的空气压缩机（39），空气压缩机（39）用于将空气压缩成高气压空气并存储到储气罐（14）中。
3．根据权利要求2所述的风力气囊泵水系统，其特征在于，所述系统还包括：压力调节阀，其用于调节膜元件所产生的清洁水与废水的比例和反渗透的工作压力；冲洗调节阀，其用于提高膜元件（23）进水流量及操作压力以把污染层冲洗掉。
4．根据权利要求3所述的风力气囊泵水系统，其特征在于，所述第一和第二气囊增压泵（20，38）均包括：第一容器(1)、安装于第一容器(1)内的顶部的第一气囊（3）、第二容器(2)和安装于第二容器(2)内的顶部第二气囊（4），其中，所述第一容器(1)的上端设置有第一法兰盘（33），第一法兰盘（33）上设置有插入第一气囊（3）内的第一通气管（19），所述第一容器(1)的底部设置有第一进水管，第一进水管处设置有第一单向进水阀（5）；第一容器(1)的侧壁设置有第一出水管，第一出水管处设置有第一单向出水阀（7）；所述第二容器(2)的上端设置有第二法兰盘（34），第二法兰盘（34）上设置有插入第二气囊（4）内的第二通气管（18），所述第二容器(2)的底部设置有第二进水管，第二进水管处设置第二单向进水阀（6）；第二容器(2)的侧壁设置有第二出水管，第二出水管处设置有第二单向出水阀（8）。
5．根据权利要求4所述的风力气囊泵水系统，其特征在于，所述的第一和第二气流管制器均包括：用于控制第一通气管（19）中的空气的流量的第一流量开关（9）、用于控制第一通气管（19）中的空气的流向的第一气动换向阀（11）、控制第二通气管（18）中的空气的流量的第二流量开关（10）和用于控制第二通气管（18）中的空气的流向的第二气动换向阀（12），其中，所述第一和第二气动换向阀上均设置了排气口。
6．根据权利要求5所述的风力气囊泵水系统，其特征在于，储气罐（14）的顶部设置有总通气管，总通气管处设置有总阀门（13），所述总阀门（13）用于控制空气从储气罐（14）流出或者流入。
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