一种自动增压排空的防冻取水系统的制作方法

本实用新型涉及水质监测技术领域，特别是涉及一种自动增压排空的防冻取水系统。

背景技术：

《地表水环境质量标准GB 3838-2002》规定了包括江河、湖泊、运河、渠道、水库、水源地一级、二级保护区在内的水体资源的检测标准共计109项，其中地表水环境质量标准基本项目24项，该标准根据地表水水域功能和保护目标，按照功能高低从源头水、国家自然保护区到农业用水区、一般景观要求水域依次划分为5类，不同类别对应不同的参数标准。在地表水的保护、应用和治理的过程中，需要对水质进行全季节的监测，掌握水质的变化趋势，以采取不同的防范措施。

目前，国内江河湖库上有数以千计的水质自动监测站，其监测的水质参数在9种以上，大型站要监测十几种，包括常规参数和污染指标。自动监测站提取水样的方式基本是独立安装潜水泵抽水，由于要求水样具有代表性，因此取水点要深入水面一米至两米，冰封情况下要躲开冰冻层。

在冬季寒冷监测水域地区，在水质在线监测系统间歇待机期间，水质自动监测站取水管路因低温环境极易冻堵，影响水质在线监测系统冬季运行连续性，甚至造成取水管路损坏，冬季极难恢复。

现有水质在线监测系统取水管路，防冻多采用辅热保温防冻水管路系统及重力排空取水系统。

图1为辅热保温防冻水管路，其包括：辅助增热设施1、取水管3、保温层4，在管路架设施工阶段，对取水管路进行包裹处理，温度检测装置检测保温层内温度，恒温控制设施根据检测的温度，启动辅助增热设施以达到管路防冻的要求，但此辅热保温防冻水管路系统消耗大量电能，在恶劣条件下，温控加热系统易损坏；

图3为重力排空取水系统，其包括：取水管3、第一电动控制阀5、潜水泵8、充气排气口9、单向逆止阀10，在水质自动监测站潜水泵8启动时，第一电动控制阀5开启，单向逆止阀10单向封锁，在潜水泵8作用下，完成抽水工作；在潜水泵8停止工作时，第一电动控制阀5关闭，单向逆止阀10开启，通过充气排气口9进气，取水管3连通大气，取水管3中的水依靠重力回落至水面，但重力排空管路系统，无法完全排空在冰冻层6部分取水管3的水，在冰冻层6与水层7结合的水管3内部仍然会发生冰冻堵塞。

技术实现要素：

本实用新型针对在冬季寒冷监测水域地区，水质在线监测系统取水管路发生冰冻堵塞，设计了一种结构简单，利用自动增压排空原理，保持管路内正压排水的自动增压排空的防冻取水系统，解决了取水系统在冬季寒冷条件的稳定运行，消除了因取水系统冬季冻堵造成水质在线监测系统无法运行的可能性，同时还有效的降低了能源浪费，减少人工干预。

实现本发明所采用的技术方案是：一种自动增压排空的防冻取水系统，它包括：取水管3、第一电动控制阀5、潜水泵8，其特征是，还包括：第二电动控制阀11、空气压缩机12，所述取水管3的下端连接潜水泵8，取水管3的上端连接第一电动控制阀5，所述空气压缩机12通过第二电动控制阀11连接于第一电动控制阀5与潜水泵8之间的取水管3上。

本实用新型自动增压排空的防冻取水管路系统的有益效果体现在：

1、一种自动增压排空的防冻取水系统，在停泵期间保持管路内正压强，迫使取水管内水位低于冰冻层，避免冻堵，保证了在冬季寒冷条件下，取水系统稳定运行，降低了能源消耗，减少人工干预；

2、一种自动增压排空的防冻取水系统维护简单、应用地域广、运行可靠的特点，充分满足市场发展需求，引领行业发展，在水质在线监测相关领域得到充分关注和广泛应用。

附图说明

图1为辅热保温防冻水管路示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为重力排空取水系统示意图；

图4为一种自动增压排空的防冻取水系统示意图；

图中：1.辅助增热设施，2.水样，3.取水管，4.保温层，5.第一电动控制阀，6.冰冻层，7.水层，8.潜水泵，9.充气排气口，10.单向逆止阀，11.第二电动控制阀，12.空气压缩机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图4，一种自动增压排空的防冻取水系统，它包括：取水管3、第一电动控制阀5、潜水泵8，第二电动控制阀11、空气压缩机12，所述取水管3的下端连接潜水泵8，取水管3的上端连接第一电动控制阀5，所述空气压缩机12通过第二电动控制阀11连接于第一电动控制阀5与潜水泵8之间的取水管3上。

具体工作过程：

1、一种自动增压排空的防冻取水系统取水，关闭第二电动控制阀11，开启第一电动控制阀5，启动潜水泵8，水样2通过潜水泵8进入取水管3，进入取水系统，经取水管3进入水质在线监测系统；

2、一种自动增压排空的防冻取水系统关闭，水质在线监测系统取水完毕后，关闭潜水泵8，关闭第一电动控制阀5，开启第二电动控制阀11，开启空气压缩机12，向取水管3内充入正压气体，排空管路内水样2，取水管3内水面低于冰冻层6；

3、完成管路排空后，关闭第二电动控制阀11，等待下一加压排空周期。

一种自动增压排空的防冻取水系统应满足以下工作条件：

1、空气压缩机开启稳定气源，气体压力≥0.05Mpa；

2、管路密封性良好，无漏气点。

上述条件是保证取水管路内保持正压，防止取水液面附近水回流管路及保证管路正压排空速度。

以上所述仅是本实用新型的优选方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本实用新型的保护范围。