CN106365257A - 一种无机膜全气动自动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种无机膜全气动自动控制系统，包括气动控制装置、气控阀门、污水箱上液位检测气动装置、污水箱下液位检测装置、无机膜过滤清洗装置，气控阀门、无机膜过滤清洗装置的进气口与气动控制装置通过通道连接，气控阀门设置在污水箱进水口前端的管道上，在污水箱内设置污水箱上液位检测气动装置、污水箱下液位检测装置，污水箱上液位检测气动装置位于污水箱下液位检测装置的上方。本发明在污水箱设置上下液位检测装置，及时将污水箱中的信号反馈给气动控制装置，使气动控制装置控制相关零件，从而能够解决污水箱的水被抽干或者溢出的技术问题，另外无机膜过滤清洗装置中有气液谐振来清洗无机膜，能够有效的清洗无机膜的污渍。

Description

一种无机膜全气动自动控制系统

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体为一种无机膜全气动自动控制系统。

背景技术

用无机膜处理污水是市场上已有的工艺技术，并且也应用到处理矿井水领域。但是市场上大部分用的是电气自动控制，通过电气装置检测各种信号。但是，市面上电气自动控制无机膜水处理设备不能直接用于煤矿井下的水处理，只能将矿井水抽上来，在地面上进行处理。需要设计一种无机膜全气动自动控制系统可以直接用于煤矿井下，不需要用防爆电气，不需要取得煤安认证，只需要用到矿井已有的压缩空气就可以实现全自动控制。在井下直接将矿井污水处理成洁净水，会给煤矿带来很好的经济效益，并且节能环保，节约防爆电气资源。该全气动自动控制水处理设备也可以直接用于石油化工行业有防爆要求的场合。

专利号为201420319263.4，专利名称为全气动陶瓷膜净化水设备解决了上述技术问题，但是该专利中自动控制系统不完善，在矿井蓄水池未设置液位检测装置，易造成矿井蓄水池、反冲洗蓄水罐的水被抽干或者溢出，从而出现故障，以及陶瓷膜上污渍难以清洗掉的技术问题。

发明内容

为了解决污水箱（等同于专利号为201420319263.4，专利名称为全气动陶瓷膜净化水设备中的矿井蓄水池）被抽干或者溢出及无机膜内污渍难以清洗掉，从而出现故障的技术问题，本发明提供一种无机膜全气动自动控制系统。

一种无机膜全气动自动控制系统，包括气动控制装置、气控阀门、污水箱上液位检测气动装置、污水箱下液位检测装置、无机膜过滤清洗装置，气控阀门、无机膜过滤清洗装置的进气口与气动控制装置通过通道连接，气控阀门设置在污水箱进水口前端的管道上，在污水箱内设置污水箱上液位检测气动装置、污水箱下液位检测装置，污水箱上液位检测气动装置位于污水箱下液位检测装置的上方，二者分别与气动控制装置连接。

所述无机膜过滤清洗装置包括气动隔膜泵、手动调节阀、气动球阀Ⅰ、管式膜组件、管式膜、净水储存器、气动控制装置、延时装置，其特征在于：气动隔膜泵的出水口通过管道与管式膜组件连接，管式膜设置在管式膜组件中，管式膜组件包括进水通道、净水出水通道、浓水出水通道和进气口，在浓水出水通道后的管道上设置手动调节阀、气动球阀Ⅰ，手动调节阀与气动球阀Ⅰ并联连接，净水储存器通过管道与管式膜组件连接，延时装置的进气口与气动控制装置通过通道连接。

无机膜过滤清洗装置还包括气动球阀Ⅱ、单向阀、气控阀、气动反冲洗泵，气动球阀Ⅱ设置在净水出水通道与净水储存器的连接管道上，气动反冲洗泵的进水口通过管道与净水储存器连接，其出水口与净水出水通道通过管道连接，在气动反冲洗泵出水口与净水出水通道连接管道上设置单向阀，在气动反冲洗泵连接的压缩空气供应管道上设置气控阀，能够有效的清洗无机膜的污渍。

所述延时装置包括气缸、活塞、活塞杆、磁浮子、磁感应气控元件Ⅰ、磁感应气控元件Ⅱ、运动通道，活塞设置在气缸中，活塞将气缸分为两个缸体，在气缸的两个缸体上各设置通气孔，通气孔分别与气动控制装置连接，活塞杆的一侧固定在活塞上，另一端设置支撑板，磁浮子设置在支撑板上，运动通道一端固定在气缸包含活塞一侧的端面上，运动通道的外侧间隔设置磁感应气控元件Ⅰ和磁感应气控元件Ⅱ，磁感应气控元件Ⅰ、磁感应气控元件Ⅱ与气动控制装置连接，能够实现延时时间的调节及超长时间延时。

在运动通道的外端设置一个气缸运动行程的磁感应标尺，可以显示气缸运动行程的大小，也就可以反映出延时时间的长短。

在净水储存器内设置上液位检测气动装置、下液位检测气动装置，上液位检测气动装置位于下液位检测气动装置的上方，能有效的控制净水储存器中的存储量，防止净水储存器中的水抽干，降低气动反冲洗泵的使用寿命，同时防止净水储存器存储水量太大，溢出或者降低储存器的使用寿命。

相对现有技术，本发明在污水箱设置上下液位检测装置，及时将污水箱中的信号反馈给气动控制装置，使气动控制装置控制相关零件，从而能够解决污水箱的水被抽干或者溢出的技术问题，另外无机膜过滤清洗装置中有气液谐振来清洗无机膜，能够有效的清洗无机膜的污渍。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为无机膜过滤清洗装置的示意图；

图3为为延时装置的示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种无机膜全气动自动控制系统，包括气动控制装置11、气控阀门202、污水箱上液位检测气动装置203、污水箱下液位检测装置204、无机膜过滤清洗装置205，气动控制装置11对整个装置进行控制，气控阀门202、无机膜过滤清洗装置205的进气口与气动控制装置11通过通道连接，气控阀门202设置在污水箱进水口前端的管道上，在污水箱内设置污水箱上液位检测气动装置203、污水箱下液位检测装置204，污水箱上液位检测气动装置203位于污水箱下液位检测装置204的上方，分别用于检测污水箱的上下液位面，二者分别与气动控制装置连接。

气动控制装置11通过气路管道分别与相应被控制零件连接。

污水通过气控阀门202流入污水箱，当污水箱水到达设定的上液位面时，污水箱上液位检测气动装置203检测到水位已满，将信号反馈给气动控制装置11，气动控制装置1控制关闭气控阀门202，同时启动无机膜过滤清洗装置205，进行污水过滤处理。当污水箱水位下降到设定的下液位面时，污水箱下液位检测装置204检测到，给气动控制装置1信号，气动控制装置1停止无机膜过滤清洗装置205工作，同时打开气控阀门202，使污水继续进入到污水箱中。

如图2所示，无机膜过滤清洗装置205，包括气动隔膜泵1、手动调节阀2、气动球阀Ⅰ3、管式膜组件7、管式膜8、净水储存器10、延时装置12，气动隔膜泵1的出水口通过管道与管式膜组件7连接，连接到管式膜组件7的进水通道，管式膜8设置在管式膜组件7中，管式膜组件7包括管式膜组件包括进水通道、净水出水通道、浓水出水通道和进气口，在浓水出水通道后的管道上设置手动调节阀2、气动球阀Ⅰ3，手动调节阀2与气动球阀Ⅰ3并联连接，净水储存器10通过管道与管式膜组件7连接，连接到管式膜组件7的净水出水通道，净水从净水出水通道流出后进入净水储存器10，延时装置12的进气口与气动控制装置11通过通道连接。

气源提供的压缩空气为气动隔膜泵1提供动力，污水通过气动隔膜泵1加压将污水打入管式膜组件7内，污水流经管式膜8内孔，产生净水和浓水，浓水从管式膜组件7的浓水出水通道流出，经过手动调节阀2将浓水排出，通过调整手动调节阀2开启程度大小，实现污水在管式膜组件7内部的压力的调节，从而控制净水通过管式膜8的外壁产出净水的量，净水流入净水储存器10。当污水进入管式膜组件7的同时，压缩空气也通过管式膜组件7下方的进气口进入管式膜组件7内，伴随着气动隔膜泵1打入一股一股的水流，再加上进入管式膜内孔的压缩空气，就形成气体和液体的混合物在膜内壁做混流翻滚运动使污物不易结垢在膜管内壁，有效提高管式膜地使用时间。

为防止管式膜8堵塞，要定期对其进行清洗。当达到延时装置12设定的清洗开始时间，要清洗管式膜8，气动控制装置11打开气动球阀Ⅰ3。气动球阀Ⅰ3瞬间打开将管式膜组件7泄压，气动隔膜泵1还在运行，此时管式膜8管内孔的水流速突然增大，管式膜8内壁的水流速增大的同时，压缩空气通过管式膜组件7下端的进气口进入，会使管式膜8内孔的水流速进一步加快，此时伴随着气动隔膜泵1打入一股一股的水流，再加上进入膜内孔的压缩空气，可有效的将其内壁污垢冲洗掉，达到延时装置12设定的清洗时间结束时间后，气动控制装置11关闭气动球阀Ⅰ3，整个装置继续进行过滤。

无机膜过滤清洗装置还包括气动球阀Ⅱ4、单向阀5、气控阀6、气动反冲洗泵9，气动球阀Ⅱ4设置在净水出水通道与净水储存器10的连接管道上，气动反冲洗泵9的进水口通过管道与净水储存器10连接，其出水口与净水出水通道管道连接，在气动反冲洗泵9出水口与净水出水通道连接管道上设置单向阀5，净水单向阀5使净水只能从气动反冲洗泵9流向净水出水通道，气动反冲洗泵9连接的压缩空气供应管道上设置气控阀6。

当达到延时装置12设定的清洗开始时间，要清洗管式膜8，，气动控制装置11使气动球阀Ⅱ4关闭，气动球阀Ⅱ4关闭后，净水不再向净水储存器10流动，同时启动气控阀6，气控阀6使压缩空气进入气动反冲洗泵9，反冲洗泵9工作，气动反冲洗泵9工作，就会将净水从净水储存器10中泵入管式膜组件7内，通过管式膜8外壁往其内孔打压，这样可以更有效的将膜内壁的污垢冲掉，达到延时装置12设定的清洗时间结束时间后，气动控制装置11关闭气控阀，打开气动球阀Ⅱ4，整个装置继续进行过滤。。

在净水储存器10内设置上液位检测气动装置13、下液位检测气动装置14，上液位检测气动装置13位于下液位检测气动装置14的上方，分别用于检测净水箱的上下液位面，能有效的控制净水储存器10中的存储量，防止净水储存器10中的水抽干，降低气动反冲洗泵9的使用寿命，同时防止净水储存器10存储水量太大，溢出或者降低储存器10的使用寿命。

当净水储存器10中的水位低于设定的下液位面，下液位检测气动装置13检测到，给气动控制装置11一个信号，气动控制装置11停止气动反冲洗泵9的工作，同时打开气控阀6；当净水储存器10中的水位低于设定的上液位面时，气动控制装置11停止气动隔膜泵1的工作。

如图3所示，延时装置12包括气缸102、活塞103、活塞杆104、磁浮子105、磁感应气控元件Ⅰ106、磁感应气控元件Ⅱ107、运动通道108，活塞103设置在气缸102中，活塞103将气缸102分为两个缸体，在气缸的两个缸体上各设置通气孔，通气孔分别与气动控制装置11连接，活塞杆104的一侧固定在活塞103上，另一端设置支撑板并伸出气缸102，此端在运动通道108中往复运动，磁浮子105设置在支撑板上，磁浮子105可以固定或者直接放在支撑板上，运动通道108一端固定在气缸102包含活塞103一侧的端面上，运动通道108的外侧间隔设置磁感应气控元件Ⅰ106和磁感应气控元件Ⅱ107，磁感应气控元件Ⅰ106、磁感应气控元件Ⅱ107元件与气动控制装置11连接。

磁感应气控元件Ⅰ106、磁感应气控元件Ⅱ107的安装位置可以根据延时需要进行调整，方便调节延时时间。

当气动控制装置11有气源的时候，就会往气缸102的不包含活塞杆的一侧输入气体，从而推动活塞103做运动，活塞杆104、磁浮子105随着活塞103一块运动，当磁浮子105运动到磁感应气控元件Ⅰ106的检查范围，磁感应气控元件Ⅰ106会给气动控制装置11一个信号，当磁浮子105运动到磁感应气控元件Ⅱ107时，磁感应气控元件Ⅱ107会给气动控制装置11一个信号，气动控制装置11接收到磁感应气控元件Ⅰ106的信号时开始延时，接收到磁感应气控元件Ⅱ107时结束延时，也可以气动控制装置11接收到磁感应气控元件Ⅱ107的信号时开始延时，接收到磁感应气控元件Ⅰ106时结束延时。

可以根据系统所需要的延时时间，调整气动控制装置11向气缸102内输入气体的单位时间的流量来控制活塞103、活塞杆104、磁浮子105的运动速度，从而控制系统的延时时间，也可以调整磁感应气控元件Ⅰ106、调整磁感应气控元件Ⅱ107的距离实现，也可以把这两种调整方式结合一块使用。当延时时间相对较短时，可以通过缩短磁感应气控元件Ⅰ106、调整磁感应气控元件Ⅱ107的距离，也可以减小气缸102输入气体的流量，也可以将这两种方式结合，来减小延时时间；当延时时间相对较长时，可以通过增加磁感应气控元件Ⅰ106、调整磁感应气控元件Ⅱ107的距离，也可以增加气缸输入气体的流量，也可以将这两种方式结合，来增加延时时间。在有效的延时时间内由气动控制装置11去驱动管式膜气液谐振过滤装置中气动元件，进行清洗。

在运动通道108的外端设置一个气缸运动行程的磁感应标尺，可以显示气缸运动行程的大小，也就可以反映出延时时间的长短。

Claims (6)

1.一种无机膜全气动自动控制系统，包括气动控制装置、气控阀门、污水箱上液位检测气动装置、污水箱下液位检测装置、无机膜过滤清洗装置，其特征在于：气控阀门、无机膜过滤清洗装置的进气口与气动控制装置通过通道连接，气控阀门设置在污水箱进水口前端的管道上，在污水箱内设置污水箱上液位检测气动装置、污水箱下液位检测装置，污水箱上液位检测气动装置位于污水箱下液位检测装置的上方，二者分别与气动控制装置连接。

2.如权利要求1所述一种无机膜全气动自动控制系统，其特征在于：所述无机膜过滤清洗装置包括气动隔膜泵、手动调节阀、气动球阀Ⅰ、管式膜组件、管式膜、净水储存器、气动控制装置、延时装置，其特征在于：气动隔膜泵的出水口通过管道与管式膜组件连接，管式膜设置在管式膜组件中，管式膜组件包括进水通道、净水出水通道、浓水出水通道和进气口，在浓水出水通道后的管道上设置手动调节阀、气动球阀Ⅰ，手动调节阀与气动球阀Ⅰ并联连接，净水储存器通过管道与管式膜组件连接，延时装置的进气口与气动控制装置通过通道连接。

3.如权利要求2所述一种无机膜全气动自动控制系统，其特征在于：无机膜过滤清洗装置还包括气动球阀Ⅱ、单向阀、气控阀、气动反冲洗泵，气动球阀Ⅱ设置在净水出水通道与净水储存器的连接管道上，气动反冲洗泵的进水口通过管道与净水储存器连接，其出水口与净水出水通道通过管道连接，在气动反冲洗泵出水口与净水出水通道连接管道上设置单向阀，在气动反冲洗泵连接的压缩空气供应管道上设置气控阀。

4.如权利要求2或权利要求3所述的一种无机膜全气动自动控制系统，其特征在于：延时装置包括气缸、活塞、活塞杆、磁浮子、磁感应气控元件Ⅰ、磁感应气控元件Ⅱ、运动通道，活塞设置在气缸中，活塞将气缸分为两个缸体，在气缸的两个缸体上各设置通气孔，通气孔分别与气动控制装置连接，活塞杆的一侧固定在活塞上，另一端设置支撑板，磁浮子设置在支撑板上，运动通道一端固定在气缸包含活塞一侧的端面上，运动通道的外侧间隔设置磁感应气控元件Ⅰ和磁感应气控元件Ⅱ，磁感应气控元件Ⅰ、磁感应气控元件Ⅱ与气动控制装置连接。

5.如权利要求4所述一种无机膜全气动自动控制系统，其特征在于：在运动通道的外端设置一个气缸运动行程的磁感应标尺。

6.如权利要求5所述一种无机膜全气动自动控制系统，其特征在于：在净水储存器内设置上液位检测气动装置、下液位检测气动装置，上液位检测气动装置位于下液位检测气动装置的上方。