“踩泵”的研制及其应用

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发布时间:2017年6月17日

“踩泵”的研制及其应用
姜湘山
(沈阳建筑工程学院市政与环境工程系,110015)
摘 要 随着我国水资源的匮乏,节约用水已为当务之急,而家庭用水产生的洗涤废水经过简单处理即可作为便溺冲洗、浇花草、刷洗物品的再生水,由于经净化的洗涤水无压,如何增大其水压已成为问题,“踩泵”的研制正是适应这一要求,本文介绍了“踩泵”的结构、工作原理和特点,并用脚踩为动力,使无压水产生压力,用于再生水和其它水的利用,为用户提供了十分便利的条件。 1 引言
城市居民约2/3的生活用水量消耗于盥洗、淋浴、洗涤(下统称洗涤水)、便溺冲洗等用水上。其中洗涤水仅受轻度污染而排放,若住户对这部分水自行回收利用,一水多用,将会大大缓解城市水资源的紧缺,而且也会降低住户的水费。根据我国大部分地区水资源的紧缺和污水处理用地、管理、资金问题的存在,研究和解决住户自行挖潜节水洗涤水回用,势必具有重要的意义。
我国城市居民住户常用的卫生器具有洗涤池、洗脸盆和蹲(或坐)便器。洗涤池、洗脸盆下均有500mm~600mm高的空间,采用集收集处理,贮存于一体的容器置于其下来收集洗涤水,不存在任何问题。
洗涤水污染小,可通过沉淀,筛除过滤,在有条件和必要的情况下住户投加漂白粉消毒或采用市售的微型臭氧发生器进行臭氧消毒,即可得到净化的洗涤水,供便池冲洗、浇花、冲洗脏物等用。
2“踩泵”的研制
2.1 “踩泵”的构造
洗涤水的净化和回用技术应基于①住户间互不影响,与建筑原有给排水管道无关。②洗涤水净化简单③洗涤水回用方便④利用住户现有条件稍加改造⑤所需费用低⑥有明显的节水节费效果。其中关键设备是研制出一种增压输水装置即“踩泵”[1]。“踩泵”用弹性橡胶材料制成,由脚踩增压器和贮能器组成。脚踩增压器平放时近似直径在150mm~200mm左右,在进口处的内部设有止回板,防止脚踩时增压器内水回流于进口管,脚踩增压器出口连接贮能器。贮能器呈长圆形,近似直径在50mm~100mm左右,长度为100~150mm, 贮能器进口内设止回板,防止贮能器内水回流于增压器,贮能器的出口与用水管道连接。“踩泵”如图1所示。
2.2 工作过程
“踩泵”进出口分别与洗涤水净化容器下出口和用水管道连接,连成后,容器内水能自流流入增压器内,使增压器鼓胀,以脚踩为动力踩扁增压器, 增压器内进口止回板同时关闭,使增压器内水变成压力水,进入贮能器内再进入用水管。当停止脚踩时,关闭了贮能器内止回板,开启了增压器进口内止回板,容器内净化洗涤水又自流入到增压器,如此往复脚踩,利用增压器把容器内水压送到贮能器和用水管。设置贮能器的目的使用水管充满水,设计时,增压器的容积为贮能器用水管容积的3~4倍,即使脚踩增压器停止脚踩的间隙,仍能由贮能器不断流的向用水管输水。
2.3 “踩泵”的特点
   利用脚力,用力方便,不需用电,可以使低处水压送至高处。
2.4 “踩泵”的压力
“踩泵”是根据活塞泵的原理制成。根据伯努里方程式,待增压器充满水后用脚踩时,不考虑“踩泵”和用水管道的水头损失得出 P1 / r= Z2+ U 22/2g ,当流出水头U 22/2g为1~2m时,Z2为“踩泵”至便池高水箱2.10m,P1 / r =3.1m~4.1m,这样的压力值增压器很容易做到。
3 应用实例
3.1 实例1
在某住户内洗脸盆下设置长400mm X 宽300mm X 高600mm的集收集沉淀、筛除、过滤、贮水一体的容器。该容器可用钢板或玻璃等自制完成,容器设有溢流管、泄空管、出水管。出水管和用水管均用3/8” 的胶管与“踩泵”连接,用水管管端出口通向便池高(或低)水箱内,依上使用方法用脚踩增压器使容器内水进入水箱内,待作冲洗用。
3.2 实例2
某住户热水置于塑料桶内,用“踩泵”分别与桶和装有淋浴头的管连接,依上脚踩增压器增压用于淋浴。
4 结束语
(1)橡胶制“踩泵”能够依靠脚踩把水从低处送至高处,用于便池冲洗、浇花、淋浴、冲洗物品等。
(2) “踩泵”不需要其它电源,有多种用途,如建筑工地工人夏季凉水冲浴。
(3) “踩泵”耐久,不易损坏,极易操作。
(4) “踩泵”制造成本费约30元左右,价格低。

参考文献
1姜乃昌. 水泵及水泵站. 北京. 中国建筑工业出版社,1993年6月
作者简介:  
姜湘山,男,1946年9月30日生。1970年毕业于湖南大学土木系给水排水工程专业,大学本科学历,现在沈阳建筑工程学院市政与环境工程系任教,副教授。编写教材5部,发表论文50多篇,国家专利5项,与沈阳自控设计研究院共同研制的乳化液净化机评为沈阳市科技成果,在国内外处于领先水平。
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