題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 建筑室內(nèi)排水立管上的新型氣水分離旋流器
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 目前，高層建筑排水管道系統(tǒng)中污水溢出、氣味外漏及噪音問題成為關(guān)注焦點(diǎn)。本項(xiàng)目根據(jù)建筑排水立管內(nèi)的水流特點(diǎn)，自主研發(fā)出符合流體力學(xué)原理的新型氣水分離旋流器，能夠提升建筑排水立管通氣能力，減少管道壓力波動(dòng)和臭氣外漏，同時(shí)形成的附壁螺旋流可有效減少水流沖擊碰撞，降低噪音；該裝置的應(yīng)用可替代現(xiàn)有的專用通氣管，增加室內(nèi)使用空間，減少管材用量，同時(shí)降低工程造價(jià)，具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著人們生活水平的日益提高，高層建筑排水系統(tǒng)也逐漸引起人們關(guān)注。傳統(tǒng)的雙立管排水系統(tǒng)中噪音問題，廢水溢出，滴水和滲漏等問題一直未得到妥善解決，而如今進(jìn)入市場(chǎng)的螺旋管價(jià)格是普通PVC管材的3~4倍，使推廣應(yīng)用受到限制，基于上述現(xiàn)狀，采用特殊管件解決高層建筑污水立管排水能力，是個(gè)很有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的課題。 本項(xiàng)目，即旋流式單立管排水系統(tǒng)中的新型氣水分離旋流器，是一套安裝在各個(gè)樓層的排水橫支管與立管連接的三通下部，具有排水與通氣的雙重功能的特殊管件。水流在立管中受旋流器作用，沿管壁均勻旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)，降低噪音的同時(shí)在管道中心形成管心氣流，并且通過伸頂透氣管與外界空氣相通，從而保證了系統(tǒng)中壓力的穩(wěn)定，具有良好的通氣能力。因此，本裝置可以不必像傳統(tǒng)雙立管排水系統(tǒng)那樣另設(shè)通氣管，達(dá)到僅用一根立管就可排放較大污水流量的目的。 本項(xiàng)目的突破性與創(chuàng)新性在于，以設(shè)有旋流器配件的單立管排水系統(tǒng)代替設(shè)有通氣管的雙立管排水系統(tǒng)，力求最大限度地節(jié)省管材、減少占地使用面積。本項(xiàng)目制作的新型氣水分離旋流器還具有安裝靈活方便、縮短工期、造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)前景看好，勢(shì)必廣受施工建設(shè)者們的青睞。 本項(xiàng)目的關(guān)鍵在于調(diào)整氣水分離器的不同參數(shù)（例如小導(dǎo)流片的數(shù)量，與管軸方向的夾角，大導(dǎo)流片的形狀等），測(cè)量立管中的壓力波動(dòng)和各氣水分離器的臨界流量，并與未設(shè)氣水分離器的空白管進(jìn)行對(duì)比，從而得到最優(yōu)化的氣水分流器模型。 本項(xiàng)目研發(fā)出的氣水旋流器材質(zhì)選用具有耐腐蝕、比強(qiáng)度高、價(jià)格低等優(yōu)異性能PVC塑料,管路內(nèi)由一對(duì)大導(dǎo)流片，一對(duì)小導(dǎo)流片構(gòu)成，每組大導(dǎo)流片為月牙形狀，沿管路的內(nèi)壁上下相對(duì)設(shè)置，每個(gè)大導(dǎo)流片所在的平面與垂直線之間的夾角為40°，而下部的6個(gè)小導(dǎo)流片為直角三角形狀，沿圓周等距與管軸方向呈60°排列。導(dǎo)流片使用PVC膠與管路連接，小導(dǎo)流片直角處磨成光滑狀以防掛住頭發(fā)絲等雜物。在我們的實(shí)驗(yàn)中，普通排水立管的臨界流量為18.5 m3/h，此時(shí)壓力波動(dòng)值達(dá)到-25mm，安裝氣水分離器后排水立管的臨界流量增大至22.5 m3/h，增大了21.6%。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 隨著高層建筑的大量興起，其排水管道系統(tǒng)中污水溢出、氣味外漏及噪音問題成為用戶關(guān)注焦點(diǎn)。采用特殊管件解決高層建筑污水立管排水能力，是個(gè)很有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的課題。這種氣水分離旋流器器安裝在各個(gè)樓層的排水橫支管與立管連接的三通下部，具有排水與通氣的雙重功能。水流在立管中受旋流器作用，沿管壁均勻旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)，降低噪音的同時(shí)在管道中心形成管心氣流，通過伸頂透氣管與大氣相通，從而保證了系統(tǒng)中壓力的穩(wěn)定，具有良好的通氣能力。因此，本裝置可不必像傳統(tǒng)雙立管排水系統(tǒng)那樣另設(shè)通氣管，僅用一根立管就可排放較大污水流量。本項(xiàng)目的創(chuàng)新性在于，以設(shè)有旋流器配件的單立管排水系統(tǒng)代替設(shè)有通氣管的雙立管排水系統(tǒng)，力求節(jié)省管材、減少占地面積。此外還具有安裝靈活、縮短工期、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)前景看好，勢(shì)必廣受施工建設(shè)者們的青睞。本項(xiàng)目關(guān)鍵在于調(diào)整氣水分離器的不同參數(shù)（小導(dǎo)流片數(shù)量，與管軸方向夾角，大導(dǎo)流片形狀等），測(cè)量立管中壓力波動(dòng)和各氣水分離器的臨界流量，并與未設(shè)氣水分離器的空白管進(jìn)行對(duì)比，從而得到最優(yōu)化的氣水分流器模型。本項(xiàng)目研發(fā)出的氣水旋流器管路內(nèi)由一對(duì)大導(dǎo)流片，一對(duì)小導(dǎo)流片構(gòu)成，大導(dǎo)流片為月牙形，沿管路的內(nèi)壁上下相對(duì)設(shè)置，所在的平面與垂直線之間的夾角為40°；而下部的6個(gè)小導(dǎo)流片為直角三角形狀，沿圓周等距與管軸方向呈60°排列。在實(shí)驗(yàn)中，普通排水立管的臨界流量為18.5 m3/h，此時(shí)壓力波動(dòng)值達(dá)到-25mm，安裝氣水分離器后排水立管的臨界流量增大至22.5 m3/h，增大了21.6%。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 通過我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出，我們所研制的新型氣水分離能夠增大排水立管最大流量，試驗(yàn)中，普通排水立管的臨界流量為18.5 m3/h，此時(shí)壓力波動(dòng)值達(dá)到-25mm，安裝氣水分離器后排水立管的臨界流量增大至22.5 m3/h，增大了21.6%。安裝氣水分離器后的排水系統(tǒng)壓力波動(dòng)減小，在相同流量下安裝氣水分離器的排水立管比空白管的壓力波動(dòng)峰值有所減小，這是由于污水流經(jīng)氣水分離器后旋流下落，中間形成通氣道，增大進(jìn)氣面積，可以有效控制管內(nèi)壓力波動(dòng)，防止水封枯竭，從而達(dá)到了排水順暢、不堵、不漏氣的目的。 目前排水通氣效果較好的螺旋管由于價(jià)格昂貴，限制了其應(yīng)用。而我們發(fā)明的氣水分離旋流器配以普通PVC管材，完全可以達(dá)到螺旋管的使用效果，能有效地解決建筑排水系統(tǒng)中滲漏，廢水溢出等若干問題，可以減小壓力波動(dòng)，節(jié)省管材、減少占用空間、安裝靈活方便、縮短工期、降低造價(jià)，具有很高的實(shí)用價(jià)值，它的推廣與應(yīng)用有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1、中國(guó)第四冶金建設(shè)責(zé)任公司2010年7月23日出具的工程應(yīng)用價(jià)值證明 2、代表學(xué)校參加第三屆“全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新論壇” 我們從全國(guó)高校選送的所有科技創(chuàng)新項(xiàng)目中脫穎而出，榮幸的成為91個(gè)參展項(xiàng)目中的一員3?？萍紕?chuàng)新一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型、 圖紙 、圖片 、錄像、 樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本項(xiàng)目研發(fā)出以新型氣水分離旋流器為主的旋流式單立管排水系統(tǒng)，旋流器安裝在各個(gè)樓層的排水橫支管與立管連接的三通下部，具有排水與通氣的雙重功能。因此雙立管系統(tǒng)中的排氣管可以不設(shè)。 水流在立管中受重力和離心力作用，沿管壁均勻旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)，在管道中心形成管心氣流，并且通過伸頂透氣管與外界空氣相通，因而保證了系統(tǒng)中壓力的穩(wěn)定，具有良好的通氣能力，避免了因管道通氣不暢產(chǎn)生的虹吸、破封現(xiàn)象，達(dá)到僅用一根立管就可排放較大污水流量的目的，而且由于管內(nèi)污水旋流運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)排水時(shí)管道噪音很小。雙立管系統(tǒng)變?yōu)榱藛瘟⒐芘潘到y(tǒng)，具有節(jié)省管材、減少占用面積、減輕荷載、安裝靈活方便、縮短工期、造價(jià)低、普通PVC管代替昂貴的螺旋管等諸多優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)前景看好，廣受建設(shè)者的青睞?？傊O(shè)有旋流器配件的單立管排水系統(tǒng)由于分流作用更有利于改善立管的水力工況，減少管內(nèi)壓力波動(dòng)和避免水封破壞，降低噪音。
同類課題研究水平概述
- 目前單立管排水系統(tǒng)中比較有代表性的螺旋管單立管排水系統(tǒng)。但是螺旋管價(jià)格昂貴是普通PVC管材的3～4倍，使推廣應(yīng)用受到限制。 國(guó)外此類普通高層建筑中則采用伸頂通氣管，配以蘇維托（含氣水混合器與氣水分離器）等特殊管件，使氣水分開，加大污水立管通水能力。 而本項(xiàng)目研發(fā)出以新型氣水分離旋流器為主的旋流式單立管排水系統(tǒng)，具有改善立管的水力工況，減少管內(nèi)壓力波動(dòng)和避免水封破壞，降低噪音等諸多優(yōu)點(diǎn)，其主體部分仍為普通PVC管材，并配以新型氣水分離旋流器，取消了通氣管，與螺旋管單立管排水系統(tǒng)和雙立管排水系統(tǒng)相比均降低了工程造價(jià)。 本項(xiàng)目具有較高的水平，并得到充分認(rèn)可。已經(jīng)申請(qǐng)專利，并已在權(quán)威雜志《給水排水》2010年第11期發(fā)表論文《新型氣水分離旋流器在單立管排水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究》，并有中國(guó)第四冶金建設(shè)責(zé)任公司的工程應(yīng)用價(jià)值證明。
