CN109794195A - 一种防堵型真空罐装置 - Google Patents

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李江雯
弓春霞
陈为民
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Abstract

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种防堵型真空罐装置。包括罐体，设置于罐体顶部的抽气口、设置于罐体顶部的压力传感器、设置于罐体底部的出水口、设置于罐体左侧的进水口、设置于罐体右侧的壁雷达液位计，还包括真空泵、排污泵和自控柜，以及设置于罐体最高液位以上的稳压管、冲洗口和观察窗；进水口与真空卸污主管道相连，抽气口通过管道与真空泵的吸气管相连，出水口通过管道与排污泵的进水管相连，稳压管通过管道与排污泵的出水管相连；稳压管用于维持排污泵的进水管与出水管的压差。采用本发明，可以防止真空罐因粪便污水杂质较多，造成堵塞且不易清理，从而造成排污泵故障的问题。

Description

一种防堵型真空罐装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种防堵型真空罐装置。
背景技术
列车固定式真空卸污系统中，真空罐的作用是暂时储存真空排水系统的污水并保持一定的真空度，真空罐既是维持真空的压力容器，又是暂存污水的贮存容器，其与真空泵及排污泵相连接，作为缓冲容器可以避免真空泵直接接触到污水即能快速为整个系统提供较高真空度。
但现有真空卸污系统的真空罐贮存的粪便污水含杂质较多，存在排污口易堵塞的问题，且一旦发生堵塞，由于罐内卫生条件极差，进入罐体内人工清掏可能性较低，现有真空罐为封闭系统，在不开启检修口的情况下无法观察到罐体运行期间无法观察到罐体内部的情况,一旦发生堵塞，污水无法正常排出会严重影响卸污作业。
真空卸污系统采用的排污泵最大自吸高度一般小于5m，列车卸污过程中，真空罐仍处于负压状态，此时排污泵运行过程中，吸水口处大气压力在0.30MPa-0.55MPa之间，出水口处压力为大气压，则排污泵实际吸程达到4.5-7m，大于排污泵能达到的最大吸程，会引起排污泵运行故障，无法正常运行。
为此，我们提出了一种防堵型真空罐装置。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种防堵型真空罐装置，既能维持系统稳定的负压，又能在保证罐内污物顺利通过排污泵排出，且能较好地预防并解决污水易在真空管底部排水口处淤积，堵塞的问题。并且在不开启罐体上任何接口的情况下，观察到罐体内部的运行情况，并能够实施清洗。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种防堵型真空罐装置，包括罐体，设置于罐体顶部的抽气口、设置于罐体顶部的压力传感器、设置于罐体底部的出水口、设置于罐体左侧的进水口、设置于罐体右侧壁的雷达液位计；还包括真空泵、排污泵和自控柜，以及设置于罐体最高液位以上的稳压管、冲洗口和观察窗；
进水口与真空卸污主管道相连，抽气口通过管道与真空泵的吸气管相连，出水口通过管道与排污泵的进水管相连，稳压管通过管道与排污泵的出水管相连；稳压管用于维持排污泵的进水管与出水管的压差。
进一步地，还包括磁力搅拌转子、磁力搅拌器和可移动支架，磁力搅拌转子置于罐体内部最低处，磁力搅拌器置于罐体底部，固定于可移动支架上。
进一步地，进水口、出水口、抽气口均与相应管道通过真空密封法兰相连接。
进一步地，冲洗口设有控制阀门，便于操作者连接给水管对罐体进行冲洗，或添加生物药剂，以防止污水在真空管底部淤积。
进一步地，观察窗为可拆卸连接型，观察窗与罐体通过预留的DN500法兰盘连接，观察窗与真空密封法兰间设有密封垫圈，观察窗内部装有LED灯。
进一步地，启动磁力搅拌器开关后，磁力搅拌转子在磁力搅拌器连续周期性变换磁场的作用下，高速旋转，扰动真空罐底部污水，避免粪便污水及其他杂物淤积堵塞。
进一步地，雷达液位计将水位信号传输给自控柜，通过自控柜控制排污泵的启动和停止。
进一步地，雷达液位计的选择基于电导测量的电导式液位开关或基于改进的电容测量的射频导纳式液位开关。
进一步地，压力传感器将罐内压力信号发送给自控柜，自控柜通过控制真空泵的启动和停止来维持罐内压力。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、利用稳压管来减小排污泵进水管与出水管压差，使排污泵吸水口负压不高于泵本身的最大允许吸上真空高度，在系统处于负压时，平衡排污泵两端的压力；真空罐、排污泵和稳压管的组合原理类似于连通器，使排污泵两端液位相等，利于泵腔室内气体排出，又能够补偿泵内的压力降，使气蚀不易发生。
2、利用观察窗能随时观察罐体内部情况，需要冲洗时可以拆卸观察窗，借助工具从冲洗口进行冲洗，无需工作人员进入真空罐内部。
3、利用磁力搅拌器和内部设置的磁力搅拌转子，通过磁力搅拌器，使磁力搅拌转子在磁场的作用下高速旋转，对罐底污水进行搅动，预防粪便污水因长期静置产生的板结、淤积，防止堵塞情况的发生。
4、利用雷达液位计来监控水位的变化，当水位过高或者过低时，雷达液位计将信号传输给自控柜，自控柜控制排污泵的启动和停止；再通过压力传感器将罐内压力信号发送给自控柜，自控柜控制真空泵的启停，这样在污水搜集的过程中同时可以进行排污的操作，并且能够保持罐内压力的稳定，提高系统的排污能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-罐体；2-进水口；3-抽气口；4-排污口；5-真空表及压力传感器；6-液位计；7-稳压管；8-冲洗口；9-观察窗；10-真空罐支架；11-磁力搅拌转子；12-磁力搅拌器；13-磁力搅拌器支架；14-真空泵；15-排污泵；16-自控柜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种防堵型真空罐装置，包括罐体1，设置于罐体1顶部的抽气口3、设置于罐体1顶部的压力传感器5、设置于罐体1底部的出水口4、设置于罐体1左侧的进水口2、设置于罐体1右侧的壁雷达液位计6，还包括真空泵14、排污泵15和自控柜16，以及设置于罐体1最高液位以上的稳压管7、冲洗口8和观察窗9；
进水口2与真空卸污主管道相连，抽气口3通过管道与真空泵14的吸气管相连，出水口4通过管道与排污泵15的进水管相连，稳压管7通过管道与排污泵15的出水管相连；稳压管7用于维持排污泵15的进水管与出水管的压差。
还包括磁力搅拌转子11、磁力搅拌器12和可移动支架13，磁力搅拌转子11置于罐体1内部最低处，磁力搅拌器12置于罐体1底部，固定于可移动支架13上，。
进水口2、出水口4、抽气口3均与相应管道通过真空密封法兰相连接。
冲洗口8设有控制阀门，便于操作者连接给水管对罐体1进行冲洗，或添加生物药剂，以防止污水在真空管底部淤积。
观察窗9为可拆卸连接型，观察窗9与罐体1通过预留的DN500法兰盘连接，观察窗9与真空密封法兰间设有密封垫圈，观察窗9内部装有LED灯。
启动磁力搅拌器12开关后，磁力搅拌转子11在磁力搅拌器12连续周期性变换磁场的作用下，高速旋转，扰动真空罐底部污水，避免粪便污水及其他杂物淤积堵塞。
雷达液位计6将水位信号传输给自控柜16，通过自控柜16控制排污泵15的启动和停止。
雷达液位计6的选择基于电导测量的电导式液位开关或基于改进的电容测量的射频导纳式液位开关。
压力传感器5将罐内压力信号发送给自控柜16，自控柜16通过控制真空泵14的启动和停止来维持罐内压力。
本发明的一个实施例为：
当旅客列车卸污作业开始时，真空罐内真空度开始下降，当真空罐内真空度下降至设定的最低真空度0.45MPa以下时，压力传感器5将压力信号传至自控柜16，控制真空泵14启动，真空泵14从抽气口3进行抽气，随着抽真空的进行，罐内真空度恢复至0.70MPa时，真空泵14停泵。
卸污进行过程中，污水从进水口2进入罐体1，罐体1内污水液位不断升高，当液位上升至设定的高液位时，雷达液位计6将信号传至自控柜，控制排污泵15启动，排污泵15启动运行时，由于真空罐上稳压管7与排污泵15出水管相连，排污泵15进水管、出水管处气压相等，排污泵15在正常工况下运行，污水从出水口4进入排污泵15。
非真空作业期间，操作人员通过观察窗9观察罐体内部情况，开启磁力搅拌器12，真空罐内部磁力搅拌转子11在磁力搅拌器12形成的周期性快速变化的磁场作用下高速旋转，对罐底污水进行搅动，预防粪便污水因长期静置产生的板结，淤积，堵塞。
真空罐1需要清洗时，可先开启冲洗口8，手动关闭真空泵14，待罐体内真空度下降至0，罐体内压力等于大气压时，将自来水管与进气口8连接，实施对罐体内部的冲洗。
真空罐1需要清掏时，打开可拆卸观察窗9，借助工具对真空罐底部进行清淤，无需工作人员进入真空罐内部。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好的理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种防堵型真空罐装置，包括罐体(1)，设置于罐体(1)顶部的抽气口(3)、设置于罐体(1)顶部的压力传感器(5)、设置于罐体(1)底部的出水口(4)、设置于罐体(1)左侧的进水口(2)、设置于罐体(1)右侧的壁雷达液位计(6)，其特征在于：还包括真空泵(14)、排污泵(15)和自控柜(16)，以及设置于罐体(1)最高液位以上的稳压管(7)、冲洗口(8)和观察窗(9)；
所述进水口(2)与真空卸污主管道相连，所述抽气口(3)通过管道与真空泵(14)的吸气管相连，所述出水口(4)通过管道与排污泵(15)的进水管相连，所述稳压管(7)通过管道与排污泵(15)的出水管相连；所述稳压管(7)用于维持排污泵(15)的进水管与出水管的压差。
2.根据权利要求1所述的一种防堵型真空罐装置，其特征在于：还包括磁力搅拌转子(11)、磁力搅拌器(12)和可移动支架(13)，所述磁力搅拌转子(11)置于所述罐体(1)内部最低处，所述磁力搅拌器(12)置于所述罐体(1)底部，固定于所述可移动支架(13)上。
3.根据权利要求1所述的一种防堵型真空罐装置，其特征在于：所述进水口(2)、出水口(4)、抽气口(3)均与相应管道通过真空密封法兰相连接。
4.根据权利要求1所述的一种防堵型真空罐装置，其特征在于：所述冲洗口(8)设有控制阀门，便于操作者连接给水管对罐体(1)进行冲洗，或添加生物药剂，以防止污水在真空管底部淤积。
5.根据权利要求1所述的一种防堵型真空罐装置，其特征在于：所述观察窗(9)为可拆卸连接型，所述观察窗(9)与所述罐体(1)通过预留的DN500法兰盘连接，所述观察窗(9)与真空密封法兰间设有密封垫圈，所述观察窗(9)内部装有LED灯。
6.根据权利要求2所述的一种防堵型真空罐装置，其特征在于：启动所述磁力搅拌器(12)开关后，所述磁力搅拌转子(11)在所述磁力搅拌器(12)连续周期性变换磁场的作用下高速旋转，扰动真空罐底部污水，避免粪便污水及其他杂物淤积堵塞。
7.根据权利要求1所述的一种防堵型真空罐装置，其特征在于：所述雷达液位计(6)将水位信号传输给自控柜(16)，通过自控柜(16)控制所述排污泵(15)的启动和停止。
8.根据权利要求1所述的一种防堵型真空罐装置，其特征在于：所述雷达液位计(6)的选择基于电导测量的电导式液位开关或基于改进的电容测量的射频导纳式液位开关。
9.根据权利要求1所述的一种防堵型真空罐装置，其特征在于：所述压力传感器(5)将罐内压力信号发送给所述自控柜(16)，所述自控柜(16)通过控制所述真空泵(14)的启动和停止来维持罐内压力。
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