CN103437972B - 气体活塞式排水设备 - Google Patents

Abstract

一种气体活塞式排水设备，包括安装在井下的柱状泵和以及带有以压缩空气作动力的气动电磁感应装置，所述的柱状泵泵体上部有进水管和出水管，所述的柱状泵体内部设置有中心管并穿出顶部连接进水管和出水管；所述的气动电磁感应装置包括电磁阀、永磁块和浮动液位感应器，永磁块和浮动液位感应器安装在柱状泵体的中心管外壁上，电磁阀安装在柱状泵体上部的中心管外并连接有压缩空气管，柱状泵泵体中部设有进、补气口，电磁阀压缩空气气体出口管接柱状泵的进、补气口。本设备适合在存在易燃易爆气体、液体腐蚀性强的环境中作业，可用于垃圾填埋气采集、高浓度有机废水处理、有机固体废物厌氧处理等综合利用系统，作为气水分离的排水设备。

Description

气体活塞式排水设备

技术领域

本发明涉及一种排水设备，特别是用于深井作业环境的有高浓度废气或有毒气体的污水排水设备，适用于垃圾填埋深井、废矿井或有机固体废物厌氧处理地下深井的气水分离的排水。

背景技术

传统的排水设备都是使用电动机作为驱动动力源，带动离心式或活塞式机械进行工作，当作业环境存在易燃易爆气体时，会因线路缺陷、电动装置产生电火花等原因容易导致燃烧或爆炸，使排水作业存在安全隐患。

在垃圾填埋深井、废矿井、有高浓度废气或有毒气体的深井或有机固体废物厌氧处理地下深井作业环境中，排水设备需要安装位置在地下10－30米的深度，普通自吸泵、气动隔膜泵等设备没有这么高的吸水扬程。

采用离心原理工作的排水设备，因外观和体型较大，无法放置在作业空间狭小的环境中，如小型深井、管道等。

普通抽排水设备在中温有机酸性环境中时易腐蚀，不适用于抽排地下深处带有高浓度或有毒气体的有机废水。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够用于深井作业环境的有高浓度废气的污水的气体活塞式排水设备。

本发明是这样实现的：

气体活塞式排水设备包括安装在井下的柱状泵和以及带有以压缩空气作动力的气动电磁感应装置，所述的柱状泵泵体上部有进水管和出水管，作为高浓度废气的污水或有毒气体的污水排除到井口外部的通道，所述的柱状泵体内部设置有中心管并穿出顶部连接进水管和出水管；所述的气动电磁感应装置包括电磁阀、永磁块和浮动液位感应器，永磁块和浮动液位感应器安装在柱状泵体的中心管外壁上，电磁阀安装在柱状泵体上部的中心管外并连接有压缩空气管，柱状泵泵体中部设有进、补气口，作为给气动电磁感应装置上下运动的动力源，电磁阀压缩空气气体出口管接柱状泵的进、补气口。

以上所述的泵体为圆柱体或长方体。

本发明采用气动原理，利用浮动液位感应器和操控装置感应水位高度，利用杠杆原理和永磁体控制阀门的开闭，从而控制压缩空气的进出，达到控制设备运行和停止的目的；通过压缩空气产生的压力将液体通过排水管道排出，完成排水作业。设备气动系统与作业环境完全隔离，不会将作业环境内的易燃易爆气体带入排水系统，从而解决易燃易爆气体外泄造成安全隐患。设备采用耐腐蚀材料制作设备，使设备能够在60度以下有机酸性环境中运行。设备外形精巧，能够置入直径200mm以下的狭窄作业环境中，便于维修和更换。设备适合在存在易燃易爆气体的环境中作业，可用于垃圾填埋气采集、高浓度有机废水、有机固体废物厌氧处理及综合利用等领域。

本发明的有益效果是：

1、设备气动系统与作业环境完全隔离，不会将作业环境内的易燃易爆气体带入排水系统，确保运行安全。

2、利用浮动液位感应器检测水位高度，利用杠杆原理和永磁体控制阀门的开闭，从而控制压缩空气的进出，达到控制设备运行和停止的目的。

3、采用玻璃钢、不锈钢作为设备主体材料，能在60％左右的强有机酸性环境下保持正常运行。

4、体积小巧，能置于直径200mm以下的管道或深井中，操作和维修方便。

5、适合在存在易燃易爆气体、液体腐蚀性强的环境中作业，主要用于垃圾填埋深井、废矿井或有机固体废物厌氧处理地下深井等综合利用系统，作为气水分离的排水设备。

附图说明

图1为本发明气体活塞式排水设备结构示意图。

图2是图1柱状泵体与上部进出口水管、电磁阀的压缩气体流向的局部放大结构示意图。

图中序号的部件名称：

1-进水口，2-中心管，3-泵体，4-浮动液位感应器，5-永磁块，6-电磁阀，7-进、补气口，8、出水口。

具体实施方式

从图1和图2显示：

气体活塞式排水设备包括安装在井下的柱状泵和以及带有以压缩空气作动力的气动电磁感应装置，所述的柱状泵泵体3上部有进水管1和出水管8，作为高浓度废气的污水或有毒气体的污水排除到井口外部的通道，所述的柱状泵泵体3内部设置有中心管2并穿出顶部连接进水管1和出水管8；所述的气动电磁感应装置包括电磁阀6、永磁块5和浮动液位感应器4，永磁块5和浮动液位感应器4安装在柱状泵泵体3的中心管2外壁上，电磁阀6安装在柱状泵体3上部的中心管2外并连接有压缩空气管，柱状泵泵体3中部设有进、补气口7，作为给气动电磁感应装置上下运动的动力源，电磁阀6压缩空气气体出口管接柱状泵的进、补气口7。

本发明气体活塞式排水设备的工作原理：

当液位高于设备进水口1时，废液从进水口1经进出水管2进入柱状泵泵体3的泵腔，浮动液位感应器4随液位上升而上升，推动永磁块5靠近电磁阀6。电磁阀6动作使压缩空气通过进、排气管7进入柱状泵泵体3的泵腔，将泵腔内的废液经进出水管2从出水口8压出井外。

柱状泵泵体3的泵腔内液位下降，浮动液位感应器4随之下降至底部，永磁体5离开电磁阀6，电磁阀6动作关闭压缩空气进排气管7，同时打开排气阀让泵腔内的压缩空气排出。

压缩空气排出后，设备内外压力差消失，此时如设备外液位仍高于设备进水口1，则按上述步骤开始新一轮循环。

Claims (2)

1.一种用于深井作业环境的有高浓度废气或有毒气体的污水排水设备，其特征在于：采用气体活塞式排水设备，它包括安装在井下的柱状泵和以及带有以压缩空气作动力的气动电磁感应装置，所述的柱状泵泵体（3）上部有进水管 （1）和出水管（8），作为高浓度废气的污水或有毒气体的污水排除到井口外部的通道，所述的柱状泵泵体（3）内部设置有中心管（2）并穿出顶部连接进水管（1）和出水管（8）；所述的气动电磁感应装置包括电磁阀（6）、永磁块（5）和浮动液位感应器（4），永磁块（5）和浮动液位感应器（4）安装在柱状泵泵体（3）的中心管（2）外壁上，电磁阀（6）安装在柱状泵泵体（3）上部的中心管 （2）外并连接有压缩空气管，柱状泵泵体（3）中部设有进、补气口（7），作为给气动电磁感应装置上下运动的动力源，电磁阀（6）压缩空气气体出口管接柱状泵的进、补气口（7）；利用浮动液位感应器检测水位高度，利用杠杆原理和永磁块（5）控制电磁阀（6）的开闭，从而控制压缩空气的进出，达到控制设备运行和停止。

2.根据权利要求1所述的用于深井作业环境的有高浓度废气或有毒气体的污水排水设备，其特征在于：所述的柱状泵泵体（3）为圆柱体或长方体；柱状泵泵体（3）采用玻璃钢或不锈钢作为设备主体材料，保证在 60% 左右的强有机酸性环境下保持正常运行。