CN102167408B - 用于污水处理系统的可控布水分水器 - Google Patents
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Abstract
用于污水处理系统的可控布水分水器，设不动的圆柱体形主体，其下中心开一个不动进水孔，侧面周向开设均布的2～20个不动出水口，进水孔与系统的水泵连通。主体内腔装可控转子，其下面开转动进水口并插入不动进水孔之中；可控转子侧面周向开1个通路的可变位出水口。转子上方设支座，其上设步进电机或伺服电机、减速箱、定位盘、定位探头和单片机控制器等形成控制转子周向位置及布水时间的转子驱动控制系统，实现污水布水的定位、定量和定时，从而可按工艺要求，对污水进行控制输送。水泵启动次数、装机容量均下降；且布水均匀、使用便利和耐用。可用于快渗、综合生化、滴滤和土地处理等污水处理系统，特别适用较大口径管径的场合。
Description
(一)技术领域：用于污水处理系统的可控布水分水器，是将被处理的污水在处理前进行可控布水，属水系统布水装置或配水装置类(E03B)。
(二)背景技术：
现有的污水处理布水系统结构有如下两种：1)见图5，设置一根布水主管3n，在布水主管3n上开若干孔并装上相应的多个布水支管4n，(图5中为六个布水支管4n)。污水1n通过设置的功率很大的水泵2n压入布水主管3n内，直接分配到多个布水支管4n内，再通过每个布水支管4n分别排入对应设置的污水处理装置5n中进行净化处理。2)见图6，设置若干台小功率水泵2m(图6中为六台小功率水泵2m)，每台分别连接一根布水支管4m，污水1m通过设置若干台小功率水泵2m直接分配到六个布水支管4m内，再通过每个布水支管4m分别排入对应设置的污水处理装置5m中进行净化。上述1)布水系统的缺陷：只是简单的由一个布水主管通过多个通路结构分配到多个布水支管中，不能对分配的管路进行精确控制和定位，不便于污水处理的工艺控制、定位定量分配；其次采用大功率水泵2n提供给多个支管压力水，大功率水泵频繁启动，易损坏，电耗大。上述2)布水系统选用的水泵虽然功率小，但每台小水泵2m也随每台污水处理装置的需求而频繁启动，也存在易损坏和耗电大的弊端；且水泵2m台数多，投资成本高。3)现有市面上销售的电磁阀多路水路开关若用于污水处理，满足不了口径大小和路数的需要，尤其当管径100mm以上时不仅成本急剧增加，其性能难保证。
(三)发明内容
本发明提供的用于污水处理系统的可控布水分水器，目的之一就是解决现有布水系统不便于污水处理的工艺控制、定位定量布水的问题；其次可实现减少水泵启动次数，减少电耗和装机容量。
其技术方案如下：用于污水处理系统的可控布水分水器，其特征是：
1)设置一个静止的圆柱体形主体1，主体下圆面中心开一个不动进水孔1.2；主体侧面周向开设均布的2～20个通路的不动出水口1.1；不动进水孔与外部的通入污水的水泵15出水口连通；2)在圆柱体形主体内腔1.3装设与主体可相对转动的圆柱体形可控转子2，可控转子下圆面中心开设转动进水口2.2，且转动进水口插入不动进水孔1.2之中；可控转子侧面周向开设1个通路的可变位出水口2.1，可变位出水口随可控转子转动而周向移动到与每个不动出水口1.1相通排水的位置；可控转子上圆面中心设与减速箱13传动连接的驱动轴2.3；3)静止的主体和可控转子间设置进水密封、出水密封5和驱动轴密封；4)设有可控转子的如下驱动控制系统N：在减速箱13上方装设与它传动连接的步进电机或伺服电机12，减速箱13输出端与可控转子驱动轴2.3传动连接，驱动轴外圆装有与它同步转动的定位盘9，在与转动定位盘相对应位置装设定位探头8，在主体上圆面固定一支座10，定位探头固定在支座内腔；定位探头的信号线与设置的控制器14返馈端口连接，控制器设有控制端口14.2直接与步进电机或伺服电机12的控制板或驱动器连接。此驱动控制系统控制转子方位和停留时间，从而控制可变位出水口周向位置及其排水时间。
上述定位探头一般可采用行程开关、光电管或者电子或磁性接近开关，采用电子或磁性接近开关较佳。上述步进电机或伺服电机和减速箱可采用竖直布置固定于支座上平面，且外面装密封罩。上述步进电机或伺服电机扭矩若选为20-100牛顿/米，减速器减速比选1∶50-200，则对应不动出水口1.1管径选为Φ80mm-Φ200mm。上述控制器14可采用单片杌系统。
本发明有益效果：
A.由于设有由伺服电机或步进电机控制的转子，这样通过现有对伺服电机或步进电机的控制技术，便可控制转子方位和停留时间；或者通过对转子转动速度与角度的控制，控制转子方位和停留时间，从而控制可变位出水口的位置及其布水时间。由定位探头反馈定位盘位置的信号，可校正转子的定位精确度，从而达到对可变位出水口的精确定位。可按污水处理工艺要求，对其中的任意一组管道进行布水，即对污水进行控制输送，可定位定量使用分配的管路输送处理污水，实现污水布水的定位、定量和定时，达到工艺控制的目的。B.本发明污水处理布水系统，见图4，污水1M经水泵15送入本发明用于污水处理系统的可控布水分水器M(污水从不动进水孔1.2进入，从不动出水口1.1排出)，从不动出水口1.2排出的污水通过各支管4M排入各污水处理装置5M。由于配置了新设计的可控布水分水器M，水泵15可采用一台小功率水泵(可与图6中小水泵2m相同)，水泵15可根据每路需要时启动，不必各台同时启动，由此，减少了水泵启动次数，减少电耗和装机容量，节约能源与费用。且用这种小功率水泵15加上多路可控布水器，其布水效果与大功率水泵单路布水效果相等，甚至更具灵活性。C.不动出水口1.1周向可采用高达20个，使布水更为均匀有效。D.采用电子或磁性接近开关，因无接触磨损性能可靠、经久耐用。E.提供的步进电机或伺服电机扭矩、减速器减速比、对应不动出水口管径等优化设计参数能保证其优化使用性能，是现有电磁阀多路水开关不能实现的。
(四)附图说明
图1用于污水处理系统的可控布水分水器M正剖视图；
图2图1A-A剖视图；
图3可控转子的驱动控制系统N方框图；
图4本发明污水处理布水系统示意图；
图5现有污水处理布水系统1)示意图；
图6现有污水处理布水系统2)示意图。
(五)具体实施方式
见图1、图2，本实施例用于污水处理系统的可控布水分水器M，包括如下部分：1)设置一个静止的圆柱体形主体1，主体下圆面中心开一个不动进水孔1.2；主体侧面周向开设均布的10个通路的不动出水口1.1。见图4，不动进水孔1.2与外部的通入污水1M的水泵15出水口连通。2)见图1，在圆柱体形主体内腔1.3装设与主体可相对转动的圆柱体形可控转子2，可控转子下圆面中心开设转动进水口2.2，且转动进水口插入不动进水孔1.2之中；见图2，可控转子侧面周向开设1个通路的可变位出水口2.1，可变位出水口2.1可随可控转子转动而周向移动到与每个不动出水口1.1相通排水的位置。见图1，可控转子上圆面中心设与减速箱13传动连接的驱动轴2.3。3)见图1，静止的主体和可控转子间设置进水密封3、4(其中密封3为端面密封，密封4为内圆密封)、出水密封5和驱动轴密封6、7(其中密封6为端面密封，密封7为内圆密封)。4)见图1和图3，设有可控转子的如下驱动控制系统N：见图1，在减速箱13上方装设与它传动连接的步进电机或伺服电机12，减速箱13输出端与可控转子驱动轴2.3传动连接(可通过传动健13.1传动)，驱动轴2.3外圆装有与它同步转动的定位盘9，在与转动定位盘相对应位置装设不动的定位探头8，定位探头采用电子或磁性接近开关。在主体上圆面固定一支座10，步进电机或伺服电机12和减速箱13均竖直布置固定于支座10上平面，且外面装密封罩11。定位探头固定在固定于支座10内腔。见图3，步进电机或伺服电机12接减速箱13并减速，驱动可控转子2，再通过定位盘9与定位探头8接通，定位探头的信号线8.1与设置的单片机系统控制器14返馈端口14.1连接，单片机系统控制器14设有控制端口14.2直接与步进电机或伺服电机12的控制板12.1连接。此驱动控制系统控制转子方位和停留时间，从而控制可变位出水口周向位置及其排污水时间。本实施例步进电机或伺服电机12扭矩若选为75牛顿/米，减速器减速比选1∶150，不动出水口1.1管径选为Φ150mm。5)见图1，主体1下圆面固定于支撑架16上，支撑架固定于安装场地地面17。
工作过程：见图1，图4，污水1n由外加水泵15送入用于污水处理系统的可控布水分水器M固定进水口1.2后，进入可控转子转动进水口2.2后，再压入转子内腔2.4内。转子受伺服电机或步进电机和变速器驱动变速而转动，这样通过现有对伺服电机或步进电机的控制电路，使转子转动后定位，转子上可变位出水口2.1停留在某一固定出水口1.1相通(见图1、图2)，此时定位盘9将可变位出水口2.1停留位置由定位探头8送出信号返馈到控制器14，再由控制器控制伺服电机或步进电机12，用以控制停留时间，即布水时间。
Claims (5)
1.用于污水处理系统的可控布水分水器，其特征是：
1)设置一个静止的圆柱体形主体(1)，主体下圆面中心开一个不动进水孔(1.2)；主体侧面周向开设均布的2～20个通路的不动出水口(1.1)；不动进水孔与外部的通入污水的水泵(15)出水口连通；
2)在圆柱体形主体内腔(1.3)装设与主体可相对转动的圆柱体形可控转子(2)，可控转子下圆面中心开设转动进水口(2.2)，且转动进水口插入不动进水孔(1.2)之中；可控转子侧面周向开设1个通路的可变位出水口(2.1)，可变位出水口随可控转子转动而周向移动到与每个不动出水口(1.1)相通排水的位置；可控转子上圆面中心设与减速箱(13)传动连接的驱动轴(2.3)；
3)静止的主体和可控转子间设置进水密封(3、4)、出水密封(5)和驱动轴密封(6、7)；
4)设有可控转子的如下驱动控制系统N：在减速箱(13)上方装设与它传动连接的步进电机或伺服电机(12)，减速箱输出端与可控转子驱动轴(2.3)传动连接，驱动轴(2.3)外圆装有与它同步转动的定位盘(9)，在与转动定位盘相对应位置装设不动的定位探头(8)，在主体上圆面固定一支座(10)，定位探头固定在支座(10)内腔；定位探头的信号线(8.1)与设置的控制器(14)反馈端口(14.1)连接，控制器设有控制端口(14.2)直接与步进电机或伺服电机(12)的控制板或驱动器连接；
5)主体(1)下圆面固定于支撑架(16)上，支撑架固定于安装场地地面。
2.按权利要求1所述可控布水分水器，其特征是所述定位探头(8)采用电子或磁性接近开关。
3.按权利要求1所述可控布水分水器，其特征是步进电机或伺服电机(12)和减速箱(13)均竖直布置固定于支座(10)上平面，且外面装密封罩(11)。
4.按权利要求1所述可控布水分水器，其特征是步进电机或伺服电机(12)扭矩选为20-100牛顿/米，减速器减速比选1∶50-200，则对应不动出水口(1.1)管径选为Φ80mm-Φ200mm。
5.按权利要求1所述可控布水分水器，其特征是控制器(14)采用单片机系统。
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