基于水压马达传动的小型化中水回用系统设计研究

2017年第4期液压与气动61doi：10．11832／j．issn．1000—4858．2017．04．011基于水压马达传动的小型化中水回用系统设计研究李建永，高兴华，杨泽，王明旭(北华大学机械工程学院，吉林吉林132021)摘要：介绍了一种以家庭为单位构建的小型化中水回用系统，系统可将家庭中轻度污染的生活用水经过处理、提升后作为家庭冲厕用水，以实现中水回用的目的。描述了系统的结构组成，并对所设计水压马达装置的工作原理、参数计算和性能测试进行了详细阐述；论述了对现有冲厕水箱进行改造以实现两相流冲厕方式的方法。该系统为将家庭生活用水处理后存储并转变为冲厕用水以达到中水回用和资源节约的目提供了一种可行性设计方案。关键词：水压马达；两相流；中水回用中图分类号：TH137；TH69文献标志码：B文章编号：10004858(2017)04-0061-05DesignandResearchofMiniatureReclaimedWaterReuseSystemBasedonHydraulicMotorLIJian—yong，GAOXing-hua，YANGZe，WANGMing—XU(SchoolofMechanicalEngineering，BeihuaUniversity，Jilin，Jilin132021)Abstract：Aminiaturereclaimedwaterreusesystemusedinfamilyunitisintroduced，andthissystemcanchangethelifewaterlightlypollutedintoflushingwateraftertreatmentandhoistingheight，whichrealizestheaimofre-claimedwaterrecycle．Thesystem’Sstructurecomponentsandtheprinciplesofthehydraulicmotoraredescribed，andthenthetheoreticalanalysisandperformancetestofthehydraulicmotorarecarriedout．Moreover，themethodofrestructuringflushingcisternwhichcanrealizetwophaseflowflushingmodeisdiscussed．Thisstudyprovidesafeasibledesigntoachievereclaimedwaterrecycleandresourcesavingbyhandlingandreservingthefamilylifewa-terasflushingwater．Keywords：hydraulicmotor，twophaseflow，reclaimedwaterreuse引言我国在中水回用方面起步相对较晚，但随着人们节水意识的增强及各级政府和有关部门的重视，全国许多城市建立了相应的中水回用工程，这些中水回用工程多采用以小区或高校为单位的小规模集中处理模式，需要将水异位处理、重复提升，浪费了大量的动力l1-2j。另外，由于我国目前楼房的给排水系统均未实施分质供水和分质排水，采取中水集中处理回收模式管线设计、改造难度较大，基于以上因素，我国现行的中水回用工程推广应用效果不理想l3』。据有关资料统计，家庭用水约占整个城市用水的20％，而在家庭的Et常用水中，厨房用水和盥洗用水约占36％，冲厕用水约占31％，如果将厨房、盥洗用水中相对清洁水收集起来，加以处理，用来冲厕，将可以节约大量的水资源]。研究介绍了一种以家庭为单位构建的小型化、经济型的中水回用系统。收稿日期：2017-01．10基金项目：吉林市科技局项目(2013121006)作者简介：李建永(197l一)，男，辽宁沈阳人，副教授，硕士，主要从事特种机器人技术研究与应用的科研和教学工作。62液压与气动2017年第4期1中水回用系统的组成中水回用系统由中水收集处理装置、动力传动装置和中水冲厕装置三个部分组成，如图1所示。图1中水回用系统组成图中水收集处理装置安放在面盆的下方，其功能是将家庭生活中厨房用水、盥洗用水等轻度污染的废水经过滤、吸附等处理后进行选择性的收集，并将处理好的中水储存在中水收集箱中；动力传动装置由1台水压马达和1台中水输送泵组成，水压马达能够将自来水本身所具有的压力能转化为机械能，为中水输送泵提供动力；中水冲厕装置由2台储水箱改造而成，能实现中水与清水的复用冲厕，即实现两相流冲厕。2水压马达动力传动装置的设计2．1水压马达装置的工作原理水压马达装置是整个系统的核心部分，如图2所示。该装置由壳体、环形橡胶软管、3个周相均布的驱动