CN101349072A - 一种真空系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空系统，包括若干个污水源以及多台真空输送泵、污物收集处、控制中心。污水源包括设有排污口的污水池、真空排泄阀、水气集成双电磁阀以及控制装置，污水池的排污口通过真空排泄阀与污水源的排出管相连。污水源的排出管通过隔离球阀与吸污管相连，吸污管再和每台真空输送泵的进管相连，每台真空输送泵的出管连接排污管，排污管再接入到污物收集处。吸污管上设有与控制中心电连接的压力检测装置，真空输送泵与控制中心电连接。本发明中开启一台还是多台真空输送泵由控制中心根据检测到的吸污管的真空度进行智能控制，既确保吸污管中的真空度，使排污顺畅，又有效地节约能源。控制简单，降低成本，提高系统可靠性，便于维护。

Description

一种真空系统

技术领域

本发明涉及一种污水或污物排放系统，尤其涉及一种真空系统。

背景技术

中国专利文献01123161.0公开了“一种真空系统”，它涉及一种采用真空系统传输污水的方法，该方法包括通过下水管道与污水收集或排放空间相连的污水源和安装于下水管道中产生真空的装置。为获得一个可靠的运行系统，此方法采用了旋转凸轮泵来产生真空，并通过其将污水传输到污水收集或排放空间。这种系统需要很多的电动阀去控制，每增加一台旋转凸轮泵都要至少增加两套电动阀，而且利用旋转凸轮泵进行污物排放时，在控制电动阀的同时还要改变旋转凸轮泵的旋转方向，只要任何一个阀门发生故障就会造成污水反溢出来。另一方面，旋转凸轮泵在遇到较大的、较硬的污物或者很软的纸质品、丝织品时很容易发生阻塞。这种结构的系统由于所用的器件比较多，导致故障率高，控制方式也非常复杂，因此不适用于可靠性要求很高的场合，而且没有冲水控制装置，不符合节水的要求。

发明内容

本发明主要解决已有的真空系统需要很多电动阀与旋转凸轮泵配合，成本高，控制复杂，故障率高的技术问题；提供一种简化器件，通过真空来抽吸污物，采用气动控制实现污水排放，结构及控制均很简单，降低成本，故障率低，提高系统可靠性的真空系统。

本发明又解决旋转凸轮泵很容易发生阻塞，加压能力不够强，吸入力和排放力还不够理想，无法实现小口径无重力加压排放，不利于排污系统管路的布置和施工的技术问题；提供一种能将污物研磨、粉碎，有效解决污物阻塞问题，扩大污水处理范围，提高吸入力、排放力和加压能力，实现小口径无重力加压排放，便于排污系统管路的布置和施工的一种真空系统。

本发明还解决原有真空系统没有冲水控制装置，不符合节水要求的技术问题；提供一种具有冲水控制装置，达到节水要求的真空系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括若干个污水源以及多台真空输送泵、污物收集处、控制中心，污水源的排出管接吸污管，吸污管再和每台真空输送泵的进管相连，每台真空输送泵的出管连接排污管，排污管再接入到污物收集处，所述的吸污管上设有与控制中心电连接的压力检测装置，所述的真空输送泵与控制中心电连接。压力检测装置检测吸污管内的真空度，并将信号传送给控制中心，控制中心内部预设了工作程序及真空度标准值，由控制中心根据接收到的真空度大小作出判断，启动一台还是多台真空输送泵，实现真空排放的智能化控制。吸污管内的真空度达到排污要求时，污水源中的污水或污物经过吸污管、真空输送泵、排污管，最后排到污物收集处。

作为优选，所述的污水源的排出管和吸污管之间连接有隔离球阀。当某个污水源发生故障时，可关闭与之相连的隔离球阀，使该污水源与整个系统隔离，便于对其进行检查和维修，且不影响整个系统的正常工作。

作为优选，所述的压力检测装置包括真空压力开关、压力传感器。真空压力开关发送给控制中心的是“0”或“1”信号，压力传感器发送给控制中心的是具体的压力值，真空压力开关和压力传感器都将信号送至控制中心，控制中心通过两个参数的对比确定启动哪个真空输送泵，起到压力检测的双重保护作用。

作为优选，所述的污物收集处包括污物收集设备和污水净化设备或下水道，与污物收集设备相连的排污管上设有转换球阀A，与污水净化设备或下水道相连的排污管上设有转换球阀B，所述的污物收集设备上设有臭气过滤器。打开转换球阀A、关闭转换球阀B，使污物流向污物收集设备；打开转换球阀B、关闭转换球阀A，使污物流向污水净化设备或下水道。排污更加灵活，可根据需要选择。

作为优选，所述的污物收集设备和所述的吸污管之间连接有循环管，循环管上设有转换球阀C。当需要将污物收集设备排空时，打开转换球阀C、转换球阀B，关闭转换球阀A，就可实现。

作为优选，所述的污水源包括设有排污口的污水池、真空排泄阀、水气集成双电磁阀、控制装置，污水池的排污口与真空排泄阀的进口相连，真空排泄阀的出口连接污水源的排出管，水气集成双电磁阀中的电磁气阀连接真空排泄阀的真空囊和污水源的排出管，水气集成双电磁阀中的电磁水阀连接水管和与污水池相连的冲洗水管，污水源的排出管上设有真空开关，真空开关、污水池的冲洗按钮、电磁水阀、电磁气阀均与控制装置电连接。污水池需要冲洗时，按下冲洗按钮，控制装置收到命令后，首先判断污水源的排出管中真空度是否达到要求，若未达到，则等待，若达到，则根据时序设置启动真空输送泵、电磁气阀、电磁水阀。电磁水阀打开，水管与冲洗水管连通，向污水池内冲水；电磁气阀打开，真空排泄阀中的真空囊与污水源的排出管连通，真空囊收缩，真空排泄阀打开，污水池内的污水、污物经真空排泄阀排放到污水源的排出管。

作为优选，所述的真空输送泵包括设有进管和出管的泵体，泵体内设有相邻的工作腔和粉碎腔，所述的进管与粉碎腔连通，所述的出管与工作腔连通；工作腔内设有由电机驱动的带有叶片的转子，所述的转子的前端头同轴设有圆柱状动刀头，粉碎腔和工作腔之间的隔板上设有与动刀头同轴的定刀头，且定刀头包围于动刀头外，定刀头的内圆面设置有若干个环状的定刀头刀刃，动刀头的圆柱侧面沿轴向螺旋形设置有若干个动刀头刀刃。动刀头由电机带动作高速旋转，此时在定刀头刀刃和动刀头刀刃间形成高速的错位切削，经吸污管流入粉碎室的污物被切碎成小颗粒，螺旋形动刀头刀刃在相同的动刀头长度下增加了动刀头刀刃的切削长度，提高粉碎效率。另一方面，螺旋状的动刀头刀刃和定刀头配合时形成一个螺旋形流道，使得粉碎后的物体更容易流向工作室，然后在转子的连续输送下，被加压后排放，排污管的直径只需32毫米，大大小于传统管路直径。实现小口径管路的无重力加压排污，降低堵塞风险，便于排污系统管路的布置和施工。

作为优选，所述的定刀头的顶面、底面与定刀头的内圆面的相邻部分是个凹凸相间的波浪形曲面，所述的动刀头的一个动刀头刀刃有一个延伸出动刀头外的打杆。打杆用来粉碎比较大的物体，同时也可阻挡硬物进入粉碎机构，防止坚硬的重物损坏定刀头刀刃和动刀头刀刃。定刀头上的波浪形曲面使得定刀头和动刀头相对切削距离进一步增加，确保粉碎效果更好。

作为优选，所述的转子包括同轴设置的导向叶轮、传送叶轮和喷射叶轮，导向叶轮与所述的动刀头相邻，其后依次为传送叶轮和导向叶轮，导向叶轮和喷射叶轮的叶片均呈螺旋形设置，导向叶轮的叶片数与喷射叶轮的叶片数之比为5∶8。使得污物、污水更容易从粉碎腔进入工作腔，也使流经泵体的污物、污水压力能升得更高而增加排放扬程。

作为优选，所述的进管位于粉碎腔内的管口上安装有与进管成一定夹角的单向阀，与定刀头相对的一侧泵体上设有能看到定刀头、动刀头及单向阀的观察板。与进管成一定夹角设置的单向阀增大流入粉碎腔的污水与单向阀的接触面，提高冲击力，有利于单向阀的打开。同时当真空泵停止工作时又能使单向阀和进管紧密贴合。只需吸污管内的气压小于90Kpa，单向阀就可以保持密闭状态，使吸污管保持真空状态，这对于有很多管路需要保持真空状态的系统是非常有用的。通过观察板能看到粉碎腔内的粉碎机构、单向阀的工作状态，便于维修。

本发明的有益效果是：开启一台还是多台真空输送泵由控制中心根据检测到的吸污管的真空度进行智能控制，既确保吸污管中的真空度，使排污顺畅，又有效地节约能源。多个污水源通过几台真空输送泵、一个控制中心实现污物真空排放，控制简单，便于安装，降低成本，也降低故障率，提高系统可靠性。真空输送泵能粉碎大块污物，有效解决管路阻塞问题，扩大污水处理范围，通过无重力加压排放，实现系统的小口径管路排污，便于管路的布置和施工。

附图说明

图1是本发明的一种系统连接示意图。

图2是本发明中污水源的一种连接结构示意图。

图3是本发明中真空输送泵的一种剖视结构示意图。

图4是图3的D向示意图。

图5是本发明中真空输送泵的定刀头的一种主视结构示意图。

图6本发明中真空输送泵的定刀头的一种轴向剖视结构示意图。

图7是本发明中真空输送泵的动刀头的一种主视结构示意图。

图8是本发明中真空输送泵的动刀头的一种侧视结构示意图。

图中1.污水源，1-1.污水池，1-2.真空排泄阀，1-3.水气集成双电磁阀，1-31.电磁气阀，1-32.电磁水阀，1-4.控制装置，1-5.水管，1-5’.冲洗水管，1-6.真空开关，1-7.冲洗按钮，2.吸污管，3.真空输送泵，4.排污管，51.污物收集设备，52.污水净化设备或下水道，6.控制中心，7.隔离球阀，8.真空压力开关，9.压力传感器，10.臭气过滤器，11.循环管，31.泵体，32.工作腔，33.粉碎腔，34.转子，341.导向叶轮，342.传送叶轮，343.喷射叶轮，35.动刀头，351.动刀头刀刃，352.打杆，36.定刀头，361.定刀头刀刃，362.波浪形曲面，363.安装孔，37.单向阀，38.观察板，101.排出管，301.进管，302.出管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的一种真空系统，如图1所示，包括多个污水源1以及两台真空输送泵3、污物收集处、控制中心6。每个污水源1的排出管101通过隔离球阀7与吸污管2相连，吸污管2再和每台真空输送泵3的进管301相连，每台真空输送泵3的出管302连接排污管4，排污管4再接入到污物收集处。吸污管2上安装有与控制中心6电连接的真空压力开关8、压力传感器9，真空输送泵3也与控制中心6电连接。本实施例中污物收集处包括污物收集设备51和污水净化设备或下水道52，与污物收集设备51相连的排污管4上安装有转换球阀A，与污水净化设备或下水道52相连的排污管4上安装有转换球阀B。污物收集设备51上安装有臭气过滤器10，污物收集设备51和吸污管2之间还连接有循环管11，循环管11上安装有转换球阀C。

本实施例中污水源1为真空马桶，如图2所示，它包括带有排污口的污水池1-1、真空排泄阀1-2、水气集成双电磁阀1-3、控制装置1-4。污水池1-1的排污口与真空排泄阀1-2的进口相连，真空排泄阀1-2的出口连接污水源1的排出管101，水气集成双电磁1-3阀中的电磁气阀1-31连接真空排泄阀1-2的真空囊和污水源的排出管101，水气集成双电磁阀中的电磁水阀1-32连接水管1-5和与污水池1-1相连的冲洗水管1-5’，污水源的排出管101上安装有真空开关1-6，真空开关1-6、污水池的冲洗按钮1-7、电磁水阀1-32、电磁气阀1-31均与控制装置1-4电连接。

如图3、图4、所示，真空输送泵3包括带有进管301和出管302的泵体31，泵体31内有相邻的工作腔32和粉碎腔33，进管301与粉碎腔33连通，出管302与工作腔32连通，进管301位于粉碎腔33内的管口上安装有与进管成一定夹角的单向阀37。工作腔32内安装有由电机驱动的转子34，转子34包括同轴设置的导向叶轮341、传送叶轮342和喷射叶轮343，转子34的前端头同轴安装有动刀头35，导向叶轮341与动刀头35相邻，其后依次为传送叶轮342和喷射叶轮343，导向叶轮341和喷射叶轮343的叶片均呈螺旋形设置，导向叶轮341的叶片数与喷射叶轮343的叶片数之比为5∶8。粉碎腔33和工作腔32之间的隔板上安装有与动刀头35同轴的定刀头36，且定刀头36包围于动刀头35外。如图5、图6所示，定刀头36的内圆面设置有多个环状的定刀头刀刃361，定刀头36的顶面、底面与定刀头36的内圆面的相邻部分是个凹凸相间的波浪形曲面362。如图7、图8所示，动刀头35的圆柱侧面沿轴向螺旋形设置有五个动刀头刀刃351，其中一个动刀头刀刃351有一个延伸出动刀头外的打杆352。与定刀头36相对的一侧泵体31上有一块能看到定刀头36、动刀头35及单向阀37的观察板38。

工作过程：两台真空输送泵用来维持吸污管路内部的真空度，具体启动一台还是两台，由控制中心内预设的程序根据真空压力开关和压力传感器检测到的数据来判断决定。控制中心预设的真空度一般在-30Kpa至-60Kpa之间，本实施例中举例设定为-45±10Kpa，有一个偏差范围是为了保证泵不会在某一点真空度附近频繁启动。当吸污管内的真空度低于设定值，如为-35Kpa时，真空压力开关和压力传感器会将检测到的信号送给控制中心，控制中心经过分析和判断，启动M1或M2中的一台泵工作，将吸污管中的真空度抽到设定值，具体启动哪一台，控制中心会根据每个泵的工作时间选择，以保证每一台泵的工作负荷大致相等；如果吸污管内的真空度低于-25Kpa时，表明系统负荷增加或者管路发生泄漏，此时控制中心会启动两台泵M1、M2同时工作，将真空度抽到设定值；如果真空度在规定的时间(如10分钟)内还没有达到设定值，则控制中心会认为管路发生泄漏，此时控制中心会发出报警信号，便于工作人员及时进行维修。

下面说明污物的收集和排放过程，这里污水源以真空马桶为例，当某个真空马桶需要冲洗时，按下相应的冲洗开关，真空马桶的控制装置接收到命令后，首先判断污水源的排出管中真空度是否达到排污要求，若未达到，则等待，若达到，则控制装置发出控制信号，启动水气集成双电磁阀中的电磁水阀，给马桶冲水，然后关闭电磁水阀，启动电磁气阀，真空排泄阀的真空囊和排出管处于连通状态，由于此时排出管已处于真空状态，因此真空囊收缩而提升，真空排泄阀打开，真空排泄阀的进口和出口连通，马桶内的污水或污物通过污水源的排出管排到吸污管，再由吸污管进入到真空输送泵的粉碎腔中，然后通过动刀头和定刀头配合将污物粉碎成小颗粒，同时螺旋状的动刀头刀刃和定刀头配合时形成一个螺旋形流道，输送粉碎后的物体流向工作腔，然后在导向叶轮、传送叶轮和喷射叶轮的连续输送下，通过排污管将污物排放到污物收集设备。排污后，吸污管、真空囊与大气连通，真空囊膨胀，真空排泄阀关闭。接着控制装置发出指令关闭电磁气阀，再次开启电磁水阀，以少量的水冲洗马桶并形成水封，用来隔离臭气，同时有利于下次冲洗操作，整个冲洗过程结束。

除了污物收集设备的收集外，还可以将污物排放到污水净化设备或者下水道内部，此时需关闭转换球阀A、打开转换球阀B。如果需要排空污物收集设备，只需要关闭转换球阀A、转换球阀B，打开转换球阀C。

当某个污水源发生故障时，可关闭与之相连的隔离球阀，使该污水源从整个系统中切除出去，然后对其进行检查和维修，不影响整个系统，整个系统仍可正常工作。

整个真空系统的工作状态和运行参数都会由控制中心记录下来，为以后的技术服务提供参考资料。

Claims (10)

1.一种真空系统，其特征在于包括若干个污水源(1)以及多台真空输送泵(3)、污物收集处、控制中心(6)，污水源(1)的排出管(101)接吸污管(2)，吸污管(2)再和每台真空输送泵(3)的进管(301)相连，每台真空输送泵(3)的出管(302)连接排污管(4)，排污管(4)再接入到污物收集处，所述的吸污管(2)上设有与控制中心(6)电连接的压力检测装置，所述的真空输送泵(3)与控制中心(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空系统，其特征在于所述的污水源(1)的排出管(101)和吸污管(2)之间连接有隔离球阀(7)。

3.根据权利要求1所述的一种真空系统，其特征在于所述的压力检测装置包括真空压力开关(8)、压力传感器(9)。

4.根据权利要求1所述的一种真空系统，其特征在于所述的污物收集处包括污物收集设备(51)和污水净化设备或下水道(52)，与污物收集设备(51)相连的排污管(4)上设有转换球阀A，与污水净化设备或下水道(52)相连的排污管(4)上设有转换球阀B，所述的污物收集设备(51)上设有臭气过滤器(10)。

5.根据权利要求4所述的一种真空系统，其特征在于所述的污物收集设备(51)和所述的吸污管(2)之间连接有循环管(11)，循环管(11)上设有转换球阀C。

6.根据权利要求1或2所述的一种真空系统，其特征在于所述的污水源(1)包括设有排污口的污水池(1-1)、真空排泄阀(1-2)、水气集成双电磁阀(1-3)、控制装置(1-4)，污水池(1-1)的排污口与真空排泄阀(1-2)的进口相连，真空排泄阀(1-2)的出口连接污水源(1)的排出管(101)，水气集成双电磁阀(1-3)中的电磁气阀(1-31)连接真空排泄阀(1-2)的真空囊和污水源的排出管(101)，水气集成双电磁阀中的电磁水阀(1-32)连接水管(1-5)和与污水池(1-1)相连的冲洗水管(1-5’)，污水源的排出管(101)上设有真空开关(1-6)，真空开关(1-6)、污水池的冲洗按钮(1-7)、电磁水阀(1-32)、电磁气阀(1-31)均与控制装置(1-4)电连接。

7.根据权利要求1所述的一种真空系统，其特征在于所述的真空输送泵(3)包括设有进管(301)和出管(302)的泵体(31)，泵体(31)内设有相邻的工作腔(32)和粉碎腔(33)，所述的进管(301)与粉碎腔(33)连通，所述的出管(302)与工作腔(32)连通；工作腔(32)内设有由电机驱动的带有叶片的转子(34)，所述的转子(34)的前端头同轴设有圆柱状动刀头(35)，粉碎腔(33)和工作腔(32)之间的隔板上设有与动刀头(35)同轴的定刀头(36)，且定刀头(36)包围于动刀头(35)外，定刀头(36)的内圆面设置有若干个环状的定刀头刀刃(361)，动刀头(35)的圆柱侧面沿轴向螺旋形设置有若干个动刀头刀刃(351)。

8.根据权利要求7所述的一种真空收集和排放系统，其特征在于所述的定刀头(36)的顶面、底面与定刀头(36)的内圆面的相邻部分是个凹凸相间的波浪形曲面(362)，所述的动刀头(35)的一个动刀头刀刃(351)有一个延伸出动刀头外的打杆(352)。

9.根据权利要求7所述的一种真空收集和排放系统，其特征在于所述的转子(34)包括同轴设置的导向叶轮(341)、传送叶轮(342)和喷射叶轮(343)，导向叶轮(341)与所述的动刀头(35)相邻，其后依次为传送叶轮(342)和喷射叶轮(343)，导向叶轮(341)和喷射叶轮(343)的叶片均呈螺旋形设置，导向叶轮(341)的叶片数与喷射叶轮(343)的叶片数之比为5∶8。

10.根据权利要求7所述的一种真空收集和排放系统，其特征在于所述的进管(301)位于粉碎腔(33)内的管口上安装有与进管成一定夹角的单向阀(37)，与定刀头(36)相对的一侧泵体(31)上设有能看到定刀头(36)、动刀头(35)及单向阀(37)的观察板(38)。

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