江從強
摘 要:本文針對排水系統中的地漏在結構設計中出現的問題及設計要點進行討論,并對地漏重要指標進行分析并提出對策,從而提高研發人員的設計水平。
關鍵詞:地漏;設計要點;指標分析;排量;密閉性
1 前言
地漏是排水系統中重要組成部分,地漏可以排除地面水、固體物、纖維物、毛發、易沉積物等雜質,它是排水管道與室內地面連接的重要通道,常安裝于衛生間和廚房等場所,地漏的好壞直接影響我們室內空氣質量和身體健康,國家標準對地漏有明確的要求和規范,本文依托地漏國家標準,對地漏結構設計要點及重要指標進行分析和研究。
2 地漏結構類型及優缺點
(1)淺水封地漏:此種地漏在地漏篦子上安裝有倒扣形結構,這個倒扣結構與地漏主體結合,在兩者結合之后周圍產生一定的空隙,污水可以通過這個空隙進入下水管道,這種地漏本身并不具有防臭功能,它是依靠水封存水暫時隔絕排水管道中的異味,從而實現密封防臭的目的,當地漏中的水蒸發,水封由于沒有水的存在,倒扣和主體之間產生空隙,導致密封效果失效,使下水管的臭味、細菌進入室內,直接危害我們的身體健康,使用一段時候后雜質會掛在水封底部,難清理,這種地漏排量和自清能力都很差。
(2)T型地漏:這種地漏內部大多采用彈簧式或磁鐵式,彈簧一般裝在地漏內芯中間位置,當地面污水達到一定量時,水的重力超過彈簧力,地漏蓋板被打開污水排出,當無水時,彈簧依靠自身的彈簧力拉緊蓋板起到密封的作用;磁鐵式主要是在內芯裝有釹鐵硼磁鐵,依靠磁極原理自動密封蓋板,當水的重量大于磁力,蓋板打開排水,當水的重量小于磁鐵磁力,磁鐵吸合蓋板閉合起到密封作用。此種結構排水快,密封好,缺點是彈簧容易纏繞毛發不易清理,使用壽命短,彈簧長期接觸污水極易銹蝕,導致彈性減弱無法回彈,密封失效;而磁鐵式會消磁,同時在磁鐵周圍會附有多種金屬雜質,使密封失效。
(3)硅膠地漏:顧名思義就是以硅膠材質作為地漏內芯,與傳統的塑料或金屬相比,硅膠成本低,它主要依靠底部硅膠密封,當排水時,水沖開硅膠底部形成縫隙,污水通過這個縫隙進入下水管道,排水結束以后,硅膠底部因為自身的彈力自動閉合,實現排水和防臭的目的,此種結構排水快,硅膠抗老化性能和彈性好,防臭效果良好,缺點是硅膠通常情況下開合不耐用,使用壽命短,防返溢效果差。
(4)彈跳型地漏:這種地漏由上下蓋板組成,上蓋板內部裝有彈簧和面盆排水結構類似,依靠上蓋板內的彈簧和下蓋板結合實現密封功能,按壓蓋板,蓋板彈起來,污水可以通過蓋板四周的空隙進入下水管道,污水排完之后,再次按壓蓋板使其回位,達到密封防臭的作用,優點開關方便,缺點使用壽命短、難清理、維修困難。
(5)側排地漏:這種地漏在內芯的外側設計排水口,當水達到一定量時,水推開蓋板進行排水,無水通過,蓋板通過自身重力或磁鐵來進行閉合起到密封作用,優點排水比較快,缺點內芯蓋板容易卡在排水管上,導致密封失效。
(6)直排地漏:此種地漏結構簡單,設計合理易實現,穩定性高、排水快,在地漏芯子內部設置凸臺提手方便裝卸,清理和維護方便,地漏芯子外壁設置密封結構可有效防止地漏芯子和外殼之間漏水返味現象,通過卡扣配合連接,蓋板內包裹金屬塊,不易脫落,地漏直排模式排水更快。
3 地漏設計要點及重要指標分析
3.1 地漏設計的重要指標—排量
以下以幾種地漏為例,對排水口截面積和排水流量關系分析如下:
通過上圖可以看出,地漏排水量的大小主要和排水口截面積有關,在同等條件下,通過實驗室檢測,排水流量由大到小的依次為,直排>側排>T型>硅膠>彈跳>淺水封,可見地漏內芯排水口截面積越大,排水流量就越大,反之亦然。
3.2 地漏設計的重要指標—密閉性能
地漏密閉性能的好壞直接影響室內的空氣質量,密封性主要體現在防臭,防蟲的能力,目前密閉性能最好的地漏是磁懸浮地漏和T型地漏,它們內部采用彈簧或磁鐵來增加結合面的密封程度,而側排地漏主要依靠塑料和塑料之間的硬密封進行密封,密閉效果不佳,設計人員可以在側排蓋板內部增加TPR等軟性材質,這樣可以增加其密封性能。
3.3 地漏設計的重要指標—防返溢
防返溢就是防止污水從地漏進入室內,室內的污水只能經排水管道排出,污水只能向下流動,不允許污水從下水管道向上流動,防返溢原理是利用地漏蓋板自身重力或外力來關閉密封結構來達到防返溢目的,設計的地漏應該保證在0.04MPa水壓下,保持30min不出現返溢現象。
3.4 地漏設計的重要指標—承載能力
設計的地漏應該具有一定的承載能力,設計成型的產品按照使用狀態安裝在檢測設備上,然后將直徑58mm厚度25mm的剛性墊放在地漏篦子中心位置,然后施加外力以0.1MPa/s的速度逐漸加載到0.75kN的載荷保持30s,檢查地漏篦子和地漏體是否完好,如果出現變形或裂紋等現象,說明地漏承載能力不夠,需要重新設計。
4 地漏常見問題及解決方法
返味問題:返味主要原因是地漏內芯密封不嚴或安裝不當造成的,如果安裝的是水封地漏需要定期注水,對于T型地漏,彈簧彈力或磁鐵磁性會逐漸減弱,導致密封失效,因此需要定期檢查地漏,如果出現問題需及時清理更換;溢水問題:溢水主要原因是內芯結構設計不合理導致的,設計地漏要保證有足夠大的出水截面積,內芯可采用直排結構,零部件之間應該設有密封結構,這樣可有效杜絕返味溢水等現象。
5 結語
地漏在排水系統中是很小的部件,地漏雖小,卻涉及到千家萬戶,關系到人們健康和環境衛生,本文闡述了多種形式的地漏,針對地漏類型和設計要點如流量、密閉性能、防返溢等重要指標進行分析,目的是給設計人員提供參考,使其在確保使用功能不受影響的前提,設計出一種結構簡單,加工方便,穩定性高,排水快,防堵塞,密閉可靠,防返溢,防臭、防蟲效果好,有一定承載能力的新型地漏。