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气动隔膜泵的控制装置的技术方案

编辑:龙之谷  来源:www.qz0577.com  更新时间:2020-12-30 10:38:45  点击次数:
  本发明涉及污水处理技术,尤其涉及用于抽水的气动隔膜泵的控制装置。

  背景技术:

  污水中的污泥处理过程,通过螺杆泵将新鲜污泥和消化池循环污泥混合后投入消化池,并通过热水锅炉加温热交换,将消化池温度控制的35℃左右,污泥进行水解、酸化、甲烷化,有机质在厌氧条件下分解产生甲烷、二氧化碳氧和水等,使污泥得到稳定的过程。

  中温的沼气在输送过程中,因温度不断的降低,过剩的水分即以液体状态在输气管中析出。在沼气处理过程中如果没有提纯工艺,则沼气中的硫化氢含量会较高,可达50~100ppm,即使经过优化的脱硫工艺后,沼气中硫化氢浓度也达到5~10ppm左右。沼气中的硫化氢及二氧化碳极易溶于水而形成酸性溶液,当金属管道内壁以及锅炉等用气设备设施与酸性溶液接触时会引起电化学反应导致金属腐蚀。为了将水除去,在沼气管线的最低点装设凝水缸,凝水缸中收集析出的液体。由于凝水缸容量有限,需要定期将冷凝水从凝水缸中排除。如果冷凝水不及时排出,积聚于此,会减小管道的通径,轻则提高整个消化系统的运行压力,重则使消化池水力安全阀破封,导致消化池内大量沼气溢出,严重影响消化系统的安全运行。

  现有技术中使用手动抽水泵来排出管道的凝水缸中的冷凝水。手动抽水泵的外形类似日常使用的打气筒,最大的区别就是打气筒是往内部送气,而抽水泵是将气往外抽出。其手动抽水泵的原理是先将坑内抽真空,继而排出内部的冷凝水。

  但手动抽水泵的工作效率很低,工作强度很大。每间隔2个小时就需要安排员工进行抽水。抽水过程持续1个小时,且昼夜不停。在天气条件恶劣的时候,工作人员的工作环境十分艰苦,并且存在一定的安全隐患。

  技术实现要素:

  本发明提出一种气动隔膜泵的控制装置,包括:气源管道、气控阀、气动隔膜泵、气控计时器、开启气控开关和停止气控开关。气控阀为双控五通气控阀,包括气体输入端、第一气控端、第二气控端、第一气体输出端和第二气体输出端,气体输入端连接到气源管道。气动隔膜泵的控制端与气控阀的第一气体输出端连接。气控计时器的输入端与气控阀的第一气体输出端连接,气孔计时器的输出端与气控阀的第二气控端连接。开启气控开关的输入连接到气源管道,开启气控开关的输出连接到气控阀的第一气控端。停止气控开关的输入连接到气源管道,停止气控开关的输出连接到气控阀的第二气控端。

  其中,气控阀包括:内腔、滑动阀、输入腔、第一控制腔、第二控制腔、第一输出腔和第二输出腔。滑动阀在内腔中滑动。输入腔连通气体输入端与内腔。第一控制腔连通第一气控端与内腔。第二控制腔连通第二气控端与内腔。第一输出腔连通第一气体输出端与内腔。第二输出腔连通第二气体输出端与内腔。

  其中,滑动阀在内腔中移动至开启位置或者停止位置。在开启位置,滑动阀封闭第二输出腔,从气体输入端输入的气流通过输入腔、内腔进入第一输出腔,再从第一气体输出端输出。在停止位置,滑动阀封闭第一输出腔,从气体输入端输入的气流通过输入腔、内腔进入第二输出腔,再从第二气体输出端输出。

  其中,开启气控开关打开,气流进入第一控制腔,将滑动阀推动至开启位。停止气控开关打开,气流进入第二控制腔,将滑动阀推动至停止位置。

  其中,气控计时器的输入端输入气流,气控计时器开始工作计时,工作计时结束,气控计时器导通,气控计时器的输出端输出气流至第二控制腔,将滑动阀推动至停止位置。

  其中,气控计时器的输入端停止输入气流,气控计时器开始重置计时,重置计时结束,气控计时器关闭。

  其中,气控计时器具有弹簧计时机构。

  该气动隔膜泵的控制装置结构简单,成本低廉,运行可靠,能有效降低劳动强度,提升工作效率。

  附图说明

  图1揭示了本发明的气动隔膜泵的控制装置结构原理图。

  图2揭示了气动隔膜泵的非工作状态的结构原理图。

  图3揭示了气动隔膜泵的开启状态的结构原理图。

  图4揭示了气动隔膜泵的停止状态的结构原理图。

  图5揭示了气动隔膜泵的计时自动停止状态的结构原理图。

  具体实施方式

  为了降低工作强度,提升工作效率,需要采用机械抽水来代替人工抽水。由于沼气属于易燃易爆气体,整个沼气区域属于1级防爆区域,冷凝水排放点更是0级防爆区域,因此不能采用会产生电火花的电机作为抽水的驱动机构。处于防爆安全性的考虑,以气体作为动力源的气动隔膜泵是一种比较理想的选择。

  气动隔膜泵可以采用市售的合适型号,但还需要一套气动隔膜泵的控制装置,根据具体的现场工况来控制气动隔膜泵的工作过程。

  本发明提出一种气动隔膜泵的控制装置。图1揭示了本发明的气动隔膜泵的控制装置结构原理图。参考图1所示,该气动隔膜泵的控制装置包括:气源管道11、气控阀12、气动隔膜泵13、气控计时器14、开启气控开关15和停止气控开关16。

  气源管道11连接到外部的气源,为整个装置提供气流源。

  气控阀12为双控五通气控阀。气控阀12包括如下的五个输入输出端口:气体输入端121、第一气控端122、第二气控端123、第一气体输出端124和第二气体输出端125。气体输入端121连接到气源管道11。气控阀12的内部结构包括:内腔126、滑动阀127、输入腔171、第一控制腔172、第二控制腔173、第一输出腔174和第二输出腔175。滑动阀127在内腔126中滑动。输入腔171连通气体输入端121与内腔126。第一控制腔172连通第一气控端122与内腔126。第二控制腔173连通第二气控端123与内腔126。第一输出腔174连通第一气体输出端124与内腔126。第二输出腔175连通第二气体输出端125与内腔126。滑动阀127在内腔126中移动,以控制气控阀内的气流流向。滑动阀126可以移动至开启位置或者停止位置。在开启位置,滑动阀127封闭第二输出腔175,从气体输入端121输入的气流通过输入腔171、内腔126进入第一输出腔174,再从第一气体输出端124输出。在停止位置,滑动阀126封闭第一输出腔174,从气体输入端121输入的气流通过输入腔171、内腔126进入第二输出腔175,再从第二气体输出端125输出。气控阀12的第一气体输出端124为工作输出端,第二气体输出端125为盲端。

  气动隔膜泵13的控制端与气控阀12的第一气体输出端124连接。气动隔膜泵可以采用型号为qbk-25f的气动隔膜泵。

  气控计时器14的输入端in与气控阀12的第一气体输出端124连接,气孔计时器14的输出端out与气控阀12的第二气控端123连接。气控计时器14可以采用型号为festo10413的气控计时器。计时区间为(10~200)*5秒,重置时间为200毫秒。气控计时器14具有弹簧计时机构。气控计时器14的输入端in输入气流,气控计时器14开始工作计时,工作计时结束,气控计时器导通,输入端in和输出端out之间导通,气流可以从输入端in流至输出端out。气控计时器14的输出端out输出气流至第二控制端123,气流进入第二控制腔173,将滑动阀127推动至停止位置。气控阀12停止后,气控计时器14的输入端in停止输入气流,停止输入气流后气控计时器14开始重置计时,重置计时结束,气控计时器14关闭,输入端in和输出端out之间不再导通。

  开启气控开关15的输入连接到气源管道11,开启气控开关15的输出连接到气控阀12的第一气控端122。开启气控开关15可以采用信号为smcvm13的气控通断阀。开启气控开关15打开,气流通过第一气控端122进入第一控制腔172,将滑动阀127推动至开启位置。

  停止气控开关16的输入连接到气源管道11,停止气控开关16的输出连接到气控阀12的第二气控端123。停止气控开关16可以采用信号为smcvm13的气控通断阀。停止气控开关16打开,气流通过第二气控端123进入第二控制腔173,将滑动阀127推动至停止位置。

  图2揭示了气动隔膜泵的非工作状态的结构原理图。在非工作状态下,开启气控开关15和停止气控开关16均关闭。滑动阀127的初始位置是停止位置。气源管道11提供的气体通过气体输入端121进入输入腔171。此时输入腔171通过内腔126与第二输出腔175连通,而第一输出腔174被滑动阀127封闭。但第二输出端125是盲端,并没有连接到其他的输出,因此此时气控阀12没有有效的输出,气动隔膜泵13没有接收到气体输入,处于非工作状态。

  图3揭示了气动隔膜泵的开启状态的结构原理图。在开启状态下,开启气控开关15打开,停止气控开关16关闭。开启气控开关15打开后,来自气源管道11的气流通过第一气控端122进入第一控制腔172,将滑动阀127推动至开启位置。这时,输入腔171通过内腔126与第一输出腔174连通,而第二输出腔175被滑动阀127封闭。第一输出端124输出的气流流入到气动隔膜泵13的控制端,气动隔膜泵13接收到气体输入,开始工作。第一输出端124的输出还进入到气控计时器14的输入端in,这在下面会结合图5进一步描述。

  图4揭示了气动隔膜泵的停止状态的结构原理图。在开启状态下,开启气控开关15关闭,停止气控开关16打开。开启气控开关15关闭且停止气控开关16打开后,来自气源管道11的气流通过第二气控端123进入第二控制腔173,重新将滑动阀127推动至停止位置。此时输入腔171重新通过内腔126与第二输出腔175连通,而第一输出腔174被滑动阀127封闭。第一输出端124的输出被切断,气动隔膜泵13的控制端和气控计时器14的输入端in不再接收到气流输入,气动隔膜泵13停止工作。

  图5揭示了气动隔膜泵的计时自动停止状态的结构原理图。为了防止由于误操作或者其他原因而导致的气动隔膜泵未关闭,长期工作的情况,该气动隔膜泵的控制装置还设置了计时自动停止的功能。在第一输出端124输出气流时,气控计时器14的输入端in有输入气流。此时气控计时器14开始工作计时,工作计时可以设定为300秒。工作计时由弹簧计时机构实行。工作计时结束,气控计时器14导通,输入端in和输出端out之间导通,气流可以从输入端in流至输出端out。气控计时器14的输出端out输出气流至第二控制端123,气流进入第二控制腔173,将滑动阀127推动至停止位置。使得第一输出端124停止输出气流。当第一输出端124停止输出气流后,气控计时器14的输入端in不再有输入气流。停止输入气流后气控计时器14开始重置计时,重置计时为200毫秒。重置计时结束,气控计时器14关闭,输入端in和输出端out之间不再导通。

  该气动隔膜泵的控制装置结构简单,成本低廉,运行可靠,能有效降低劳动强度,提升工作效率。

  技术特征:

  1.一种气动隔膜泵的控制装置,其特征在于,包括:

  气源管道;

  气控阀,气控阀为双控五通气控阀,包括气体输入端、第一气控端、第二气控端、第一气体输出端和第二气体输出端,气体输入端连接到气源管道;

  气动隔膜泵,气动隔膜泵的控制端与气控阀的第一气体输出端连接;

  气控计时器,气控计时器的输入端与气控阀的第一气体输出端连接,气孔计时器的输出端与气控阀的第二气控端连接;

  开启气控开关,开启气控开关的输入连接到气源管道,开启气控开关的输出连接到气控阀的第一气控端;

  停止气控开关,停止气控开关的输入连接到气源管道,停止气控开关的输出连接到气控阀的第二气控端。

  2.如权利要求1所述的气动隔膜泵的控制装置,其特征在于,所述气控阀包括:

  内腔;

  滑动阀,滑动阀在内腔中滑动;

  输入腔,输入腔连通气体输入端与内腔;

  第一控制腔,第一控制腔连通第一气控端与内腔;

  第二控制腔,第二控制腔连通第二气控端与内腔;

  第一输出腔,第一输出腔连通第一气体输出端与内腔;

  第二输出腔,第二输出腔连通第二气体输出端与内腔。

  3.如权利要求2所述的气动隔膜泵的控制装置,其特征在于,滑动阀在内腔中移动至开启位置或者停止位置;

  在开启位置,滑动阀封闭第二输出腔,从气体输入端输入的气流通过输入腔、内腔进入第一输出腔,再从第一气体输出端输出;

  在停止位置,滑动阀封闭第一输出腔,从气体输入端输入的气流通过输入腔、内腔进入第二输出腔,再从第二气体输出端输出。

  4.如权利要求3所述的气动隔膜泵的控制装置,其特征在于,

  开启气控开关打开,气流进入第一控制腔,将滑动阀推动至开启位置;

  停止气控开关打开,气流进入第二控制腔,将滑动阀推动至停止位置。

  5.如权利要求1所述的气动隔膜泵的控制装置,其特征在于,

  气控计时器的输入端输入气流,气控计时器开始工作计时,工作计时结束,气控计时器导通,气控计时器的输出端输出气流至第二控制腔,将滑动阀推动至停止位置。

  6.如权利要求5所述的气动隔膜泵的控制装置,其特征在于,

  气控计时器的输入端停止输入气流,气控计时器开始重置计时,重置计时结束,气控计时器关闭。

  7.如权利要求5所述的气动隔膜泵的控制装置,其特征在于,所述气控计时器具有弹簧计时机构。

  技术总结

  本发明提出一种气动隔膜泵的控制装置,包括:气源管道、气控阀、气动隔膜泵、气控计时器、开启气控开关和停止气控开关。气控阀为双控五通气控阀,包括气体输入端、第一气控端、第二气控端、第一气体输出端和第二气体输出端,气体输入端连接到气源管道。气动隔膜泵的控制端与气控阀的第一气体输出端连接。气控计时器的输入端与气控阀的第一气体输出端连接,气孔计时器的输出端与气控阀的第二气控端连接。开启气控开关的输入连接到气源管道,开启气控开关的输出连接到气控阀的第一气控端。停止气控开关的输入连接到气源管道,停止气控开关的输出连接到气控阀的第二气控端。该气动隔膜泵的控制装置结构简单,成本低廉,运行可靠。
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