CN111734849B - 一种可变液位自动补水安全水封罐及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可变液位自动补水安全水封罐，包括罐体，罐体底部设置有进气管，罐体顶部设置有排气管，所述罐体内壁设置有竖向的滑槽，罐体内设置有圆形浮架，圆形浮架与滑槽滑动卡接，圆形浮架上固定有若干个相互平行的旋转轴，旋转轴上安装有挡板，相邻挡板之间间隙配合，挡板表面设置有若干个通孔，滑槽内纵向安装有若干个位置传感器，进气管顶部设置有储水盒，进气管与储水盒的底部连通，储水盒的侧壁连接有若干个第一补水管，进气管上设置有U型弯。本发明能够改进现有技术的不足，提高了水封罐内水位控制的精确度。

Description

一种可变液位自动补水安全水封罐及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种火炬水封装置，尤其是一种可变液位自动补水安全水封罐及其控制方法。
背景技术
在沼气处理系统中，要使用安全水封罐避免回火，保证系统安全。在处理系统运行过程中，由于沼气的携带以及气流的扰动，导致水封罐中的水位出现较大扰动和变化，一旦水封罐内的瞬时水位低于安全高度，则会出现安全隐患。但是，为了保持水封罐的正常气体输送，水封罐中的水位不能过高。这就给水封罐内水位的精确控制带来的难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可变液位自动补水安全水封罐及其控制方法，能够解决现有技术的不足，提高了水封罐内水位控制的精确度。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种可变液位自动补水安全水封罐，包括罐体，罐体底部设置有进气管，罐体顶部设置有排气管，所述罐体内壁设置有竖向的滑槽，罐体内设置有圆形浮架，圆形浮架与滑槽滑动卡接，圆形浮架上固定有若干个相互平行的旋转轴，旋转轴上安装有挡板，相邻挡板之间间隙配合，挡板表面设置有若干个通孔，滑槽内纵向安装有若干个位置传感器，进气管顶部设置有储水盒，进气管与储水盒的底部连通，储水盒的侧壁连接有若干个第一补水管，进气管上设置有U型弯。
作为优选，所述挡板的下表面设置有若干个交错连通的导流孔，导流孔与通孔相连通，导流孔的两端设置有金属网。
作为优选，所述第一补水管倾斜向下设置。
作为优选，所述罐体侧壁环形排布有若干个第二部水管。
一种上述的可变液位自动补水安全水封罐的控制方法，包括以下步骤：
A、通过第一补水管向罐体内注水，使水位到达预设位置，启动进气管和排气管进行气体输送；
B、圆形浮架漂浮在水面上，通过位置传感器对圆形浮架的探测得到当前实时的水位数据；
C、当水位持续下降或者达到预警位置时，重新启动第一补水管项罐体内补水，使水位停止下降且高于预警位置。
作为优选，步骤B中，对位置传感器得到的实时水位数据进行处理，包括以下步骤，
B1、根据位置传感器得到的实时水位数据生成水位变化曲线；
B2、对水位变化曲线进行分段，每段曲线至少包括一个水位波动周期；
B3、对每个曲线段进行正弦曲线拟合，使用拟合后正弦曲线的均值作为标准水位数据，使用拟合后正弦曲线幅值的一半作为参考水位数据。
作为优选，步骤C中，使标准水位数据停止下降，使全部参考水位数据高于预警位置。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明采用底部进气的方式，在罐体内设置圆形浮架，利用圆形浮架上的挡板对水面的波动进行抑制，并使用圆形浮架进行水位监控，进一步降低了由于水面波动导致的检测误差。通过在进气管顶部设置储水盒，实现对于进气管的优先密封，并且在临时停机时可以利用储水盒中的水回流进气管，在U型弯处形成临时水封，以保证系统安全。挡板下表面的导流孔用来提高挡板对水体波动的缓冲抑制，通孔用来提高气体排出速度，金属网一方面可以对进入导流孔内的水体进行过滤，另外在水体流过金属网时对水体内的气泡进行打散，降低气流流出时对水体表面的冲击。本发明通过优化水位监控方式，首次提出了“标准水位数据”和“参考水位数据”的概念，利用两组水位数据对水位进行精确检测，保证了水位数据检测的准确性。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的结构图。
图2是本发明一个具体实施方式中挡板的结构图。
具体实施方式
参照图1-2，本发明一个具体实施方式包括罐体1，罐体1底部设置有进气管2，罐体1顶部设置有排气管3，所述罐体1内壁设置有竖向的滑槽4，罐体1内设置有圆形浮架5，圆形浮架5与滑槽4滑动卡接，圆形浮架5上固定有若干个相互平行的旋转轴6，旋转轴6上安装有挡板7，相邻挡板7之间间隙配合，挡板7表面设置有若干个通孔11，滑槽4内纵向安装有若干个位置传感器8，进气管2顶部设置有储水盒9，进气管2与储水盒9的底部连通，储水盒9的侧壁连接有若干个第一补水管10，进气管2上设置有U型弯14。挡板7的下表面设置有若干个交错连通的导流孔12，导流孔12与通孔11相连通，导流孔12的两端设置有金属网13。第一补水管10倾斜向下设置。罐体1侧壁环形排布有若干个第二部水管15。
一种上述的可变液位自动补水安全水封罐的控制方法，包括以下步骤：
A、通过第一补水管10向罐体1内注水，使水位到达预设位置，启动进气管2和排气管3进行气体输送；
B、圆形浮架5漂浮在水面上，通过位置传感器8对圆形浮架5的探测得到当前实时的水位数据；
C、当水位持续下降或者达到预警位置时，重新启动第一补水管10项罐体1内补水，使水位停止下降且高于预警位置。
步骤B中，对位置传感器8得到的实时水位数据进行处理，包括以下步骤，
B1、根据位置传感器8得到的实时水位数据生成水位变化曲线；
B2、对水位变化曲线进行分段，每段曲线至少包括一个水位波动周期；
B3、对每个曲线段进行正弦曲线拟合，使用拟合后正弦曲线的均值作为标准水位数据，使用拟合后正弦曲线幅值的一半作为参考水位数据。
步骤C中，使标准水位数据停止下降，使全部参考水位数据高于预警位置。
在补水时，首先打开第二部水管15，来稳定标准数据；在标准水位数据的下降速率变小后，再打开第一补水管10，随着第一补水管10的开启，逐步减小第二部水管15的补水流量，使参考水位数据与标准水位数据的偏差变小，直至全部参考水位数据高于预警位置。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种可变液位自动补水安全水封罐，包括罐体（1），罐体（1）底部设置有进气管（2），罐体（1）顶部设置有排气管（3），其特征在于：所述罐体（1）内壁设置有竖向的滑槽（4），罐体（1）内设置有圆形浮架（5），圆形浮架（5）与滑槽（4）滑动卡接，圆形浮架（5）上固定有若干个相互平行的旋转轴（6），旋转轴（6）上安装有挡板（7），相邻挡板（7）之间间隙配合，挡板（7）表面设置有若干个通孔（11），滑槽（4）内纵向安装有若干个位置传感器（8），进气管（2）顶部设置有储水盒（9），进气管（2）与储水盒（9）的底部连通，储水盒（9）的侧壁连接有若干个第一补水管（10），进气管（2）上设置有U型弯（14）；挡板（7）的下表面设置有若干个交错连通的导流孔（12），导流孔（12）与通孔（11）相连通，导流孔（12）的两端设置有金属网（13）；
一种所述可变液位自动补水安全水封罐的控制方法，包括以下步骤：
A、通过第一补水管（10）向罐体（1）内注水，使水位到达预设位置，启动进气管（2）和排气管（3）进行气体输送；
B、圆形浮架（5）漂浮在水面上，通过位置传感器（8）对圆形浮架（5）的探测得到当前实时的水位数据；
对位置传感器（8）得到的实时水位数据进行处理，包括以下步骤，
B1、根据位置传感器（8）得到的实时水位数据生成水位变化曲线；
B2、对水位变化曲线进行分段，每段曲线至少包括一个水位波动周期；
B3、对每个曲线段进行正弦曲线拟合，使用拟合后正弦曲线的均值作为标准水位数据，使用拟合后正弦曲线幅值的一半作为参考水位数据；
C、当水位持续下降或者达到预警位置时，重新启动第一补水管（10）项罐体（1）内补水，使水位停止下降且高于预警位置；使标准水位数据停止下降，使全部参考水位数据高于预警位置。
2.根据权利要求1所述的可变液位自动补水安全水封罐，其特征在于：所述第一补水管（10）倾斜向下设置。
3.根据权利要求2所述的可变液位自动补水安全水封罐，其特征在于：所述罐体（1）侧壁环形排布有若干个第二部水管（15）。
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