專利名稱：新型污水處理裝置配套智能泵組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型污水處理裝置配套智能泵組，用于污水處理工藝流程，屬于污水處理泵送技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在污水處理工藝流程中，泵送裝置為關(guān)鍵的設(shè)備，用于將污水介質(zhì)輸送至指定處理或反應(yīng)池中。目前污水處理工藝中采用的泵送裝置有帶撕裂機(jī)構(gòu)的潛水排污泵、長軸泵或液下排污泵、與真空泵配套使用的一般臥式污水泵、自吸排污泵等。這些裝置應(yīng)用特性及存在的缺陷如下1)帶撕裂機(jī)構(gòu)的潛水排污泵，該裝置為潛入在污水介質(zhì)中的泵產(chǎn)品，可對污水介質(zhì)中易切削粉碎的長纖維介質(zhì)、團(tuán)絮狀物質(zhì)如塑料帶(袋、瓶)、草屑、絲、繩等進(jìn)行切斷和粉碎，從而避免了介質(zhì)的堵塞現(xiàn)象。潛水泵需要潛入在污水中才能正常工作，其配套的電機(jī)必須為潛水電機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是在具有腐蝕性的污水介質(zhì)中，要求更為嚴(yán)格，使用成本高。裝置出現(xiàn)故障時(shí)維修需要通過藕合裝置將泵吊到地面上。
2)、長軸泵或液下排污泵，長軸泵或液下排污泵是通過一根或多根較長的軸將泵與電機(jī)聯(lián)接。泵潛沒在污水介質(zhì)內(nèi)部，電機(jī)安裝在地面上，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)泵旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行工作。由于泵與電機(jī)之間為一根或多根細(xì)長軸聯(lián)接，穩(wěn)定可靠性差。出現(xiàn)故障時(shí)需將泵從污水井中一級一級地抽上來，操作極不方便，且有一定的危險(xiǎn)性。
3)、一般臥式污水泵，和真空泵配套使用，真空泵工作時(shí)，污水介質(zhì)尤其是具有腐蝕性的污水介質(zhì)進(jìn)入真空泵，導(dǎo)致真空泵無法正常工作。不采用真空泵安裝底閥時(shí)污水介質(zhì)會(huì)導(dǎo)致無法閉合，不能正常工作。
4)、自吸排污泵，在地面上使用，能夠?qū)⑽鬯械奈鬯樯蟻硭偷街付ǖ姆磻?yīng)池。但污水中草屑、紙漿、塑料袋等介質(zhì)易使泵堵塞，無法正常運(yùn)行。
本公司為適應(yīng)污水處理的需要，研發(fā)了立式可粉碎自吸排污泵，并于2005年2月申請了發(fā)明專利，申請?zhí)枮?00510037755.X，該技術(shù)方案的要點(diǎn)是葉輪為全開式結(jié)構(gòu)，葉輪外周的泵體內(nèi)設(shè)固導(dǎo)葉，葉輪前泵體上固定的前耐磨襯板及葉輪后的后護(hù)板上設(shè)置切削槽，泵體出口處設(shè)置排汽閥，泵體的吸入口設(shè)置電磁閥。該技術(shù)方案增加了泵的通過能力，提高了能效率，全開式葉輪與導(dǎo)葉組合，有效地平衡了軸向力和徑向力，在泵體內(nèi)設(shè)置切削裝置，可以有效地粉碎塊狀顆粒和長纖維物質(zhì)，在泵的出口部設(shè)置排汽閥，可在打開排汽閥后將汽液分離時(shí)產(chǎn)生的汽體排出，在泵體的吸入口設(shè)置電磁閥，泵停止工作時(shí)，電磁閥打開，泵吸入口進(jìn)入空氣，可防止因虹吸的作用，將泵體內(nèi)的水吸盡。該技術(shù)方案的不足在于汽水分離效果還不太理想，而且還不具有智能化控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型污水處理裝置配套關(guān)鍵泵組解決現(xiàn)有泵送裝置、尤其是申請?zhí)枮?00510037755.X立式可粉碎自吸排污泵尚存在的汽水分離效果還不太理想，而且不具有智能化控制的不足，實(shí)現(xiàn)集泵送、自吸、異物切削粉碎、防虹吸、系統(tǒng)的聯(lián)鎖運(yùn)動(dòng)、運(yùn)行監(jiān)控及自動(dòng)報(bào)警功能于一體。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種新型污水處理裝置配套智能泵組，所述的智能泵組包括泵體，泵體內(nèi)垂直于水平向的具有機(jī)械密封的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸下端部連固的葉輪，泵體上側(cè)連固的電機(jī)聯(lián)接架，電機(jī)聯(lián)接架上固定的電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)軸上端部穿過泵體中的支架后在電機(jī)聯(lián)接架內(nèi)與電動(dòng)機(jī)的軸連接，葉輪外周的泵體內(nèi)設(shè)固的導(dǎo)葉，泵體內(nèi)采用敞開式葉輪與導(dǎo)葉組合，葉輪前泵體上固定的前耐磨襯板及葉輪后的后耐磨襯板上設(shè)置切削槽，泵體出口處設(shè)置排汽閥，泵體的吸入口設(shè)置電磁閥，其特征是所述的智能泵組還包括設(shè)置的PLC智能化控制系統(tǒng)，PLC智能化控制系統(tǒng)經(jīng)導(dǎo)線與泵的各信號采集點(diǎn)及泵工作場所信號采集點(diǎn)的測試元件連接；所述的包括吸入口和出口部的泵體呈U形，與泵體內(nèi)儲液室相通的排污口和與泵體內(nèi)氣液分離室相通的出口部之間設(shè)置有與排污口、出口部相通的回流裝置，導(dǎo)葉的上部設(shè)置有與導(dǎo)葉連固的止旋增壓環(huán)。
本發(fā)明的工作過程是首次起動(dòng)時(shí)，先將泵殼儲液室內(nèi)灌滿水，再啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，葉輪旋轉(zhuǎn)，將儲液室的水泵送到氣液分離室，由于水流速變慢而得到充分的氣液分離，經(jīng)氣液分離后的水由回流裝置回到儲液室重新參與氣水分離。如此往復(fù)，直至吸入管路中的氣體排盡充滿了液體，泵進(jìn)入正常狀態(tài)，進(jìn)行污水介質(zhì)的輸送。氣液分離時(shí)，分離出來的氣體由排氣閥自動(dòng)排出。泵停止時(shí)，出口逆止閥關(guān)閉，防虹吸電磁閥斷電閥門打開，吸入管路與大氣連通，避免了虹吸現(xiàn)象的發(fā)生及虹吸時(shí)突然形成真空致使泵及管路系統(tǒng)的損壞，也避免了泵體內(nèi)的存水量減小使泵失去自吸的功能。泵再次起動(dòng)時(shí)，防虹吸電磁閥通電閥門關(guān)閉，泵吸入管路密封，此時(shí)泵依靠泵體內(nèi)的積水實(shí)現(xiàn)自吸過程，即前述的氣水分離過程，并進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
本發(fā)明是在現(xiàn)有立式可粉碎自吸排污泵結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的改進(jìn)，將經(jīng)過改進(jìn)的立式可粉碎自吸排污泵和設(shè)置的PLC智能化控制系統(tǒng)結(jié)合起來，在相關(guān)軟件的支持下，可對泵組運(yùn)行進(jìn)行控制，泵組及泵站中各執(zhí)行件的聯(lián)鎖運(yùn)動(dòng)及運(yùn)行過程中介質(zhì)濃度、介質(zhì)內(nèi)無法切割的固體物質(zhì)如石塊、鋼絲等、污水池內(nèi)液面位置、泵體內(nèi)氣體含量及滑動(dòng)軸承與軸間間隙等狀態(tài)進(jìn)行了監(jiān)控，出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警，以便及時(shí)地進(jìn)行障礙排除；通過將泵體設(shè)計(jì)呈U形，使泵體結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，可防虹吸，自吸性能好；通過在導(dǎo)葉的上部設(shè)置止旋增壓環(huán)，有利于防止水的旋轉(zhuǎn)，提高泵運(yùn)行效率，同時(shí)降低了介質(zhì)的流速，使汽液得到充分的分離；通過在與泵體內(nèi)儲液室相通的排污口和與泵體內(nèi)氣液分離室相通的出口部之間設(shè)置回流裝置，經(jīng)汽液分離后的水由回流閥回到泵儲液室，增強(qiáng)自吸效果。
本發(fā)明有效地提高了汽液分離效果，并通過選擇性地吸取了帶撕裂機(jī)構(gòu)的潛水排污泵、導(dǎo)葉式自吸排污泵、敞開式葉輪的高效紙漿泵的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了泵送、排氣(自吸)、切削和智能控制于一體，泵無須潛入介質(zhì)內(nèi)部或采用倒灌方式能進(jìn)行泵送、切割和粉碎、排氣功能的實(shí)現(xiàn)，較國內(nèi)現(xiàn)有立式無堵塞無泄漏自控自吸泵效率提高了3-8％，其配套功率基本上降低了一個(gè)等級，最大流量可達(dá)2400m3/h，最高揚(yáng)程可達(dá)115m，。除能進(jìn)行一般污水輸送，還能進(jìn)行含有腐蝕成分的化學(xué)污水介質(zhì)和粒度較大、磨損程度嚴(yán)重污水介質(zhì)的輸送，本發(fā)明在一定領(lǐng)域內(nèi)和使用場合下可替代帶撕裂機(jī)構(gòu)的潛水排污泵、導(dǎo)葉式自吸排污泵、敞開式葉輪的高效紙漿泵，


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A向結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中止旋增壓環(huán)局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中PLC智能化控制系統(tǒng)測控點(diǎn)框圖；圖中，1電機(jī)，2聯(lián)軸器，3電機(jī)聯(lián)接架，4骨架油封，5副葉輪，6泵蓋，7氣液分離室，8增壓止旋環(huán)，9導(dǎo)葉，10回流裝置，11排污口，12泵體，13前耐磨襯(帶切斷槽)，14葉輪，15后耐磨襯(帶切斷槽，16儲液室，17水軸承(襯耐磨橡膠)，18排氣閥，19防虹吸電磁閥，20軸，21智能化控制系統(tǒng)，22圓環(huán)，23葉片。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，本發(fā)明包括泵裝置和PLC智能化控制系統(tǒng)兩大部分，泵裝置包括電動(dòng)機(jī)1，電機(jī)聯(lián)接架3，防虹吸電磁閥19，支架，導(dǎo)葉9，葉輪14，前耐磨襯板13，后耐磨襯板15，泵體12，放汽閥18，軸20，卡塊，電聯(lián)和軸聯(lián)；泵體12的上端連固電機(jī)聯(lián)接架3，電機(jī)聯(lián)接架3固定電動(dòng)機(jī)1，泵體12內(nèi)支架中穿過軸20，軸20的下端連固葉輪14，葉輪14前端的泵體12內(nèi)壁連固前耐磨襯板13，連固采用孔聯(lián)接及防松裝置，葉輪14后的支架的前端連固后耐磨襯板15，前耐磨襯板13、后耐磨襯板15上設(shè)置切削槽，葉輪14旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片的前后蓋板銳邊與前耐磨襯板13、后耐磨襯板15上的切削槽相互作用粉碎介質(zhì)；葉輪14設(shè)計(jì)有水軸承；葉輪14外圍有導(dǎo)葉9，導(dǎo)葉9固定在葉輪14前端的泵體12內(nèi)壁；軸20的上端穿過支架后，在電動(dòng)機(jī)聯(lián)接架3內(nèi)與電動(dòng)機(jī)1的軸經(jīng)聯(lián)軸器2連固，聯(lián)軸器由卡塊、墊圈、螺栓、電聯(lián)、軸聯(lián)和鍵構(gòu)成，電聯(lián)與軸聯(lián)為止口結(jié)合，經(jīng)螺栓連固，聯(lián)接可靠，達(dá)到了直聯(lián)式的效果；支架與電機(jī)聯(lián)接架3之間的軸20上連固副葉輪動(dòng)力密封部件；泵體12的出口處設(shè)置排氣閥18，固體介質(zhì)切削時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，當(dāng)氣體積聚足夠多時(shí)，泵流量揚(yáng)程突降，此時(shí)泵將執(zhí)行自吸排氣過程，排氣閥18自動(dòng)打開，將氣體排盡后，泵正常運(yùn)行；泵體12的吸入口設(shè)置防虹吸電磁閥19。
本發(fā)明設(shè)置的PLC智能化控制系統(tǒng)可進(jìn)行對污水池液位高度，污水池污水濃度，污水泵站中污水泵組、攪拌器、稀釋泵、電動(dòng)閘閥運(yùn)行的聯(lián)鎖控制，泵組自吸排氣與運(yùn)行時(shí)回流閥、排氣閥自動(dòng)運(yùn)行，泵組的流量揚(yáng)程測量，污水介質(zhì)中難切斷易導(dǎo)致泵卡死的固體物質(zhì)如石塊、鋼絲等，軸、葉輪等關(guān)鍵零件磨損的控制，流量揚(yáng)程測量，污水介質(zhì)中難切斷易導(dǎo)致泵卡死的固體物質(zhì)如石塊、鋼絲等，軸、葉輪等關(guān)鍵零件磨損的控制，出口排汽閥的控制，電機(jī)起動(dòng)控制，PLC智能化控制系統(tǒng)可采用現(xiàn)有技術(shù)和現(xiàn)有相關(guān)產(chǎn)品，通過設(shè)置的包括流量、揚(yáng)程壓力表、流量計(jì)進(jìn)行測量，通過壓力傳感器、差壓傳感器與PLC連接。電機(jī)起動(dòng)控制采用一般的電氣控制裝置，加入PLC控制器，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的自動(dòng)化。當(dāng)出現(xiàn)無法切削物纏繞、卡死現(xiàn)象時(shí)，電機(jī)電流會(huì)加大，PLC系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)停機(jī)。泵軸磨損會(huì)出現(xiàn)異常振動(dòng)，通過振動(dòng)儀將信號傳入PLC控制器，從而自動(dòng)報(bào)警。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行處于排氣或葉輪嚴(yán)重磨損時(shí)，流量會(huì)小于規(guī)定的流量或等于零，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并自動(dòng)打開排氣閥。
本發(fā)明將具有吸入口和出口部的泵體12設(shè)計(jì)呈U形，與泵體12內(nèi)儲液室16相通的排污口11和與泵體12內(nèi)氣液分離室7相通的出口部之間設(shè)置有有與排污口11、出口部相通的回流裝置10，回流裝置10由連接管和連接管道中的內(nèi)的球閥構(gòu)成；泵體12內(nèi)腔最高處低于泵體出口、吸入口最高處；葉輪14的流線圓弧面前蓋板、流線圓弧面后蓋板與前、后耐磨襯板13、15有0.45-0.55mm的間隙，當(dāng)介質(zhì)中存在有可切削固體如草屑、塑料帶等物質(zhì)時(shí)，裝置中設(shè)置的切削副會(huì)自動(dòng)進(jìn)行切削，避免了介質(zhì)的堵塞，影響泵的正常運(yùn)行，前、后耐磨襯板13、15上的切削槽即起到了汽液分離筋的作用；葉輪14的葉片采用扭曲葉片，其出口安放角為40-50°。
權(quán)利要求
1.一種新型污水處理裝置配套智能泵組，所述的智能泵組包括泵體，泵體內(nèi)垂直于水平向的具有機(jī)械密封的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸下端部連固的葉輪，泵體上側(cè)連固的電機(jī)聯(lián)接架，電機(jī)聯(lián)接架上固定的電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)軸上端部穿過泵體中的支架后在電機(jī)聯(lián)接架內(nèi)與電動(dòng)機(jī)的軸連接，葉輪外周的泵體內(nèi)設(shè)固的導(dǎo)葉，泵體內(nèi)采用敞開式葉輪與導(dǎo)葉組合，葉輪前泵體上固定的前耐磨襯板及葉輪后的后耐磨襯板上設(shè)置切削槽，泵體出口處設(shè)置排汽閥，泵體的吸入口設(shè)置電磁閥，其特征是所述的智能泵組還包括設(shè)置的PLC智能化控制系統(tǒng)，PLC智能化控制系統(tǒng)經(jīng)導(dǎo)線與泵的各信號采集點(diǎn)及泵工作場所信號采集點(diǎn)的測試元件連接；所述的包括吸入口和出口部的泵體呈U形，與泵體內(nèi)儲液室相通的排污口和與泵體內(nèi)氣液分離室相通的出口部之間設(shè)置有與排污口、出口部相通的回流裝置，導(dǎo)葉的上部設(shè)置有與導(dǎo)葉連固的止旋增壓環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型污水處理裝置配套智能泵組，其特征是PLC智能化控制系統(tǒng)經(jīng)測試元件測試污水池液位高度，污水池污水濃度，流量揚(yáng)程測量，污水介質(zhì)中難切斷易導(dǎo)致泵卡死的固體物質(zhì)如石塊、鋼絲等，軸、葉輪等關(guān)鍵零件磨損的控制，出口排汽閥的控制，電機(jī)起動(dòng)控制；包括設(shè)置在泵體出口部的壓力傳感器、差壓傳感器，控制電機(jī)起動(dòng)的控制裝置，設(shè)置在泵軸部的振動(dòng)儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型污水處理裝置配套智能泵組，其特征是回流裝置由連接管和連接管道中的球閥構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型污水處理裝置配套智能泵組，其特征是止旋增壓環(huán)由圓環(huán)及圓環(huán)外側(cè)四個(gè)方向連固的呈倒L形的葉片構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型污水處理裝置配套智能泵組，其特征是葉輪的流線圓弧面前蓋板、流線圓弧面后蓋板與前、后耐磨襯板有0.45-0.55mm的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型污水處理裝置配套智能泵組，其特征是葉片采用扭曲葉片，其出口安放角為40°-50°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型污水處理裝置配套智能泵組，其特征是泵體內(nèi)腔最高處低于泵體出口、吸入口最高處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型污水處理裝置配套智能泵組，屬于污水處理泵送技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明是在現(xiàn)有排污泵結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的改進(jìn)，主要特點(diǎn)是將經(jīng)過改進(jìn)的排污泵和設(shè)置的PLC智能化控制系統(tǒng)結(jié)合起來，在相關(guān)軟件的支持下，可對泵組運(yùn)行進(jìn)行控制；通過將泵體設(shè)計(jì)呈U形，可防虹吸；通過設(shè)置止旋增壓環(huán)，有利于防止水的旋轉(zhuǎn)，提高泵運(yùn)行效率，同時(shí)降低了介質(zhì)的流速，使汽液得到充分的分離；通過在與泵體內(nèi)儲液室相通的排污口和與泵體內(nèi)氣液分離室相通的出口部之間設(shè)置回流裝置，經(jīng)汽液分離后的水由回流閥回到泵儲液室，增強(qiáng)自吸效果；本發(fā)明在一定領(lǐng)域內(nèi)和使用場合下可替代帶撕裂機(jī)構(gòu)的潛水排污泵、導(dǎo)葉式自吸排污泵、敞開式葉輪的高效紙漿泵。
文檔編號F04D15/00GK1916426SQ200610085789
公開日2007年2月21日 申請日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月3日
發(fā)明者陳進(jìn), 董洪志 申請人:江蘇迎浪科技集團(tuán)有限公司