CN112624275A - 用于超磁分离设备的液位自动控制装置及超磁分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于超磁分离设备的液位自动控制装置及超磁分离设备，其中，所述自动控制装置包括检测部、控制器、挡水部、用于驱动挡水部的驱动部，所述控制器分别与所述驱动部及检测部相连，检测部用于检测挡水部上游的液位高度并传输给控制器，当所述液位高度超出所设定的阈值范围时，所述驱动部在控制器的控制下，驱动所述挡水部改变过流面积的大小；本所述自动控制装置，结构紧凑，可以自动调节超磁分离设备内的液位高度，以确保超磁分离设备内的液位高度不会发生大幅度波动，并确保超磁分离设备具有较高的吸附效率和较好的出水水质，从而可以有效避免现有技术中，液位高度不稳定，受进水流量波动的影响大的弊端。

Description

用于超磁分离设备的液位自动控制装置及超磁分离设备

技术领域

本发明涉及水处理设备技术领域，具体涉及一种用于超磁分离设备的液位自动控制装置及超磁分离设备。

背景技术

磁分离与沉降、过滤等常规方法相比较，磁力分离法具有处理能力大、效率高、能量消耗少、设备简单紧凑等一系列优点，不但已经成功应用于高炉煤气洗涤水、炼钢烟尘净化废水，轧钢废水和烧结废水的净化，而且在其它工业废水、城市废水和地皮水的净化方面也很有发展前途。

目前，工程应用中广泛应用的超磁分离设备(或称为磁分离设备、磁分离机、超磁分离机)属于磁盘分离设备的一种，在设备的实际使用过程中，进水流量通常存在一定的波动性，而根据前期的试验和研究表明，超磁分离设备在使用过程中需要保持一定的液位才能使磁盘具有最佳的吸附效率，以保证出水水质，例如，当超磁分离设备中的液位较低时，会造成磁盘的吸附时间不足，吸附效率降低；然而，现有的超磁分离设备，通常不能稳定的保持一定的液位高度，当进水流量发生波动时(或改变时)，超磁分离设备中的液位也会随之波动，从而导致磁盘的吸附效率较低，严重影响出水水质。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的，超磁分离设备内部液位高度不稳定，受进水流量波动的影响大，导致吸附效率低、出水水质差等问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于超磁分离设备的液位自动控制装置，包括检测部、控制器、挡水部、用于驱动挡水部的驱动部，所述控制器分别与所述驱动部及检测部相连，检测部用于检测挡水部上游的液位高度并传输给控制器，当所述液位高度超出所设定的阈值范围时，所述驱动部在控制器的控制下，驱动所述挡水部改变过流面积的大小。本方案中，液位自动控制装置中的挡水部设置于超磁分离设备中废水的流通路径上，实现挡水的功能，当检测部检测到的挡水部上游的液位高度超出所设定的阈值范围时，如低于所设定的阈值范围或高于所设定的阈值范围，控制器控制驱动部工作，驱动部驱动挡水部动作，从而改变挡水部处过流面积的大小，使得挡水部上游的液位高度可以恢复到所设定的范围内，从而保持超磁分离设备内液位高度的相对稳定，使得超磁分离设备内的液位高度不会发生大幅度波动，确保超磁分离设备具有较高的吸附效率和较好的出水水质。

一种优选方案，所述挡水部包括挡水板，所述挡水板设置有若干通孔，所述驱动部通过驱动挡水板移动实现对过流面积的调节。挡水板用于与现有技术中超磁分离设备内设置的出水板相配合，所述通过控制挡水板相对于出水板上下移动，使得挡水板上的通孔与出水板上的过水孔错位或对中，从而实现对过流面积的控制，进而实现对挡水板上游液位高度的控制。

优选的，所述挡水板的上沿设置有若干槽口。各槽口构成溢流口，以便溢流。

进一步的，还包括传动部，所述传动部分别与所述挡水部及驱动部相连。用于传输动力。

优选的，所述驱动部包括电动启闭机。通过电动启闭机控制挡水板的升降达到调节挡水板过流面积大小的功能，不仅安装和使用方便，成本低，而且现有的电动启闭机通常具有自锁功能，可以使得挡水板稳定的停留在竖直方向的任何位置处，实现对挡水板过流面积的控制。

较优的，所述驱动部为电动螺杆式启闭机，所述传动部包括与所述电动螺杆式启闭机相适配的螺杆或设置有一段外螺纹的连杆。控制器通过控制电动螺杆式启闭机中的电机正转或反转，驱动传动部上升或下降，从而带动挡水板上升或下降，实现对液位的自动调节。

优选的，所述检测部为液位传感器或液位计。

优选的，所述控制器为PLC、单片机或ARM芯片。

进一步的方案中，所述挡水部还包括出水板，所述出水板与所述挡水板相平行且相互接触，所述出水板上设置有若干过水孔，所述驱动部用于驱动挡水板相对于出水板移动，并使通孔与过水孔发生错位。在实际使用时，出水板固定安装，挡水板活动安装，挡水板通过相对于出水板移动，使得使通孔与过水孔发生错位，从而改变挡水部过流面积的大小，从而实现对液位高度的调节。

优选的，所述出水板与所述挡水板的结构相同。即所述过水孔可以分别与所述通孔相对应。

在更优选的方案中，所述通孔的大小和/或形状分别与所述过水孔的大小和/或形状相同。

进一步的，还包括滑槽，所述滑槽与所述挡水板相适配，挡水板用于在驱动部的驱动下沿滑槽的长度方向移动。即滑槽与挡水板相适配，并用于约束挡水板，使得挡水板只具有沿滑槽长度方向移动的自由度，即便于挡水板相对于出水板移动，又有利于挡水板压紧出水板，达到密封的效果。

第一种方案中，包括两条滑槽，所述两条滑槽分布设置于所述出水板的两侧，所述挡水板设置于所述两条滑槽之间，并可沿滑槽的长度方向移动。即滑槽与出水板可以为一体结构，有利于结构更加紧凑，更便于进行安装。

第二种方案中，所述滑槽可以在出水板上加工出来的导向槽，所述挡水板上设置有与所述导向槽相适配的凸起。通过凸起与导向槽的配合，使得挡水板可以相对于出水板移动，同时也可以为挡水板导向。

第三种方案中，所述滑槽可以是滑轨，所述挡水板上设置有与所述滑轨相适配的滑块。通过滑块与滑轨的配合，使得挡水板可以相对于出水板移动。

第四种方案中，所述滑槽是加工出来的凹槽，所述挡水板的两端分别设置于所述凹槽内，并可沿凹槽在竖直方向内移动；或，所述滑槽是由两条相互平行的限位条所形成，所述挡水板的两端分别设置于所述两个限位条之间，并可沿限位条的长度方向移动。

一种超磁分离设备，包括箱体、设置于箱体内的磁盘、以及所述液位自动控制装置及超磁分离设备，所述箱体设置有出水口，所述检测部设置于箱体，挡水部设置于所述出水口或设置于磁盘与出水口之间。

与现有技术相比，使用本发明提供的一种用于超磁分离设备的液位自动控制装置，具有以下有益效果：

1、本液位自动控制装置，结构紧凑，尤其适用于超磁分离设备，可以自动调节超磁分离设备内的液位高度，以确保超磁分离设备内的液位高度不会发生大幅度波动，并确保超磁分离设备具有较高的吸附效率和较好的出水水质，从而可以有效避免现有技术中，液位高度不稳定，受进水流量波动的影响大的弊端。

2、本液位自动控制装置，可以均匀地调节出水板横断面上的流速，从而可以避免只采取出水板顶部出水而造成的水流集中问题，有利于出水板的出水分布更均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中提供的一种液位控制装置的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的横截面示意图。

图4为本发明实施例1中提供的一种出水板的结构示意图。

图5为本发明实施例1中提供的一种液位控制装置中，挡水板相对于出水板移动的示意图。

图6为本发明实施例1中提供的一种液位控制装置中，一种滑槽的结构示意图。

图7为本发明实施例1中提供的一种液位控制装置中，另一种滑槽的结构示意图。

图8为本发明实施例1中提供的一种液位控制装置中，又一种滑槽的结构示意图。

图9为本发明实施例1中提供的一种液位控制装置中，另一种滑槽的结构示意图。

图中标记说明

超磁分离设备101，进水口102、磁盘103，出水口104，箱体105、

启闭机201、电机202、连杆203、

挡水板301、通孔302、槽口303、

出水板401、过水孔402、

滑槽501、导向槽502、凸起503、凹槽504、限位条505、

检测部601、控制器602。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

实施例1

请参阅图1、图2、图3及图5，本实施例中提供了一种用于超磁分离设备的液位自动控制装置，包括检测部601、控制器602、挡水部、用于驱动挡水部的驱动部，所述控制器602分别与所述驱动部及检测部601相连，检测部601用于检测挡水部上游的液位高度并传输给控制器602，当所述液位高度超出所设定的阈值范围时，所述驱动部在控制器602的控制下，驱动所述挡水部改变过流面积的大小，从而起到调节液位，保持液位稳定目的。

本实施例中，液位自动控制装置中的挡水部设置于超磁分离设备中废水的流通路径上，实现挡水的功能，当检测部601检测到的挡水部上游的液位高度超出所设定的阈值范围时(即不在所设定的阈值范围之内时)，如低于所设定的阈值范围或高于所设定的阈值范围，控制器602控制驱动部工作，驱动部驱动挡水部动作，从而改变挡水部处过流面积的大小，使得挡水部上游的液位高度可以恢复到所设定的范围内，从而保持超磁分离设备内液位高度的相对稳定，使得超磁分离设备内的液位高度不会发生大幅度波动，确保超磁分离设备具有较高的吸附效率和较好的出水水质。

本领域的技术人员可以理解，为有效控制超磁分离设备内的液位高度，作为一种实施方式，本液位控制装置中的挡水部可以是阀门，驱动部可以采用电机202，如变频电机202等，以便控制阀门的开度，当检测部601检测到的阀门上游的液位高度低于所设定的阈值范围的最小值时，控制器602控制电机202工作，电机202驱动阀门动作，从而改变阀门过流面积的大小，使得阀门上游的液位高度可以恢复到所设定的范围内，起到调节液位、保持液位稳定的目的。

由于现有的超磁分离设备是利用永磁磁力进水快速分离的固液设备，流过超磁分离设备的废水需要控制一定的流速，流速越均匀出水效果越好，为此现有的超磁分离设备中，通常在出水侧设置出水板401，出水板401上设置有若干高度不同的过水孔402，并利用过水孔402出水。在本实施例所提供的一种优选的方案，所述挡水部包括挡水板301，所述挡水板301设置有若干通孔302，所述驱动部通过驱动挡水板301移动实现对过流面积的调节；挡水板301用于与现有技术中超磁分离设备内设置的出水板401相配合，控制器602通过控制挡水板301相对于出水板401上下移动，使得挡水板301上的通孔302与出水板401上的过水孔402错位或对中，从而实现对过流面积的控制，进而实现对挡水板301上游液位高度的控制。

作为举例，如图1所示，为现有技术中常用的超磁分离设备的示意图，现有的超磁分离设备包括能够容纳废水的箱体105、设置于箱体105内的磁盘103(或磁鼓，后文不再赘述)，箱体105设置有进水口102和出水口104，本实施例所提供的液位自动控制装置中，检测部601设置于箱体105，挡水部可以设置于所述出水口104处、也可以设置于磁盘103与出水口104之间的位置处，以便实现对出水的控制，从而实现对液位的控制，确保超磁分离设备内的液位不会出现大幅度的波动。

进一步的，本液位自动控制装置还包括传动部，所述传动部分别与所述挡水部及驱动部相连，以便远距离传输动力。

如图1或图3或图5所示，本液位自动控制装置中的驱动部包括电动启闭机201(即设置有电机202的启闭机)。通过电动启闭机201控制挡水板301的升降达到调节挡水板301过流面积大小的功能，不仅安装和使用方便，成本低，而且，本电动启闭机201通常具有自锁功能，可以使得挡水板301稳定的停留在竖直方向的任何位置处，实现对挡水板301过流面积的控制。在优选的方案中，所述驱动部为电动螺杆式启闭机，所述传动部包括与所述电动螺杆式启闭机相适配的螺杆或设置有一段外螺纹的连杆203。控制器602通过控制电动螺杆式启闭机中的电机202正转或反转，驱动传动部上升或下降，从而带动挡水板301上升或下降，实现对液位的调节控制。

在本实施例中，挡水板301的结构可以与出水板401的结构相同。如图3或图5所示，挡水板301的上沿设置有若干槽口303，各槽口303构成溢流口，以便溢流；挡水板301贴近出水板401安装，使得挡水板301可以与出水板401相互接触，箱体105内部可以设置限位条505，限位条505与出水板401之间可以构成滑槽501，从而将挡水板301约束于限位条505与出水板401之间，既可以使得挡水板301只能沿竖直方向移动，又可以使得挡水板301紧贴出水板401，达到密封的效果；在另一种方案中，出水板401的两侧分别设置有两个相互平行的限位条505，挡水板301和出水板401分别设置于两个限位条505之间，如图2所示。

针对于不同型号的超磁分离设备，都具有一个最为理想的液位高度，在此液位高度时，超磁分离设备的吸附效率更好、出水水质更优，而本实施例所提供的液位控制装置中，挡水板301及出水板401的高度可以等于或略大于该液位高度；当挡水板301与出水板401正对时(或挡水板301位于最下方时)，挡水板301上的通孔302与出水板401上的过水孔402一一对应，此时，过流面积最大，等于液位下各过水孔402的面积之和，当挡水板301向上移动，与出水板401相互错开后，各过水孔402的部分区域被挡水板301所遮挡，使得出水板401的有效过流面积逐渐减小，从而达到增加液位高度的目的。

将本实施例所提供的液位自动控制装置，安装于现有技术中设置有出水板401的超磁分离设备中后，具体的工作流程为：具有磁性悬浮物的废水从进水口102进入箱体105，经过磁盘103吸附磁性悬浮物后，净化后的废水依次穿过挡水板301上的通孔302以及出水板401上的过水孔402，最后经由出水口104流出，此时，各通孔302分别与所对应的过水孔402共轴；初始时，挡水板301可以位于最低位置处，且过流面积最大；当进水流量减小时，控制器602根据检测部601所检测的液位高度，判断出当前的液位高度小于所设定的阈值范围的最小值时，控制器602控制驱动部中的电机202启动，并正转或反转，从而驱动挡水板301向上移动，出水板401上的过水孔402被挡水板301所遮挡，过流面积减少，如图5所示，使得出水流量降低，从而使得出水板401上游的液位高度可以上升到所设定的阈值范围之内，从而达到维持液位高度相对稳定、不变；当进水流量增大时，控制器602根据检测部601所检测的液位高度，判断出当前的液位高度大于所设定的阈值范围的最小值时，控制器602控制驱动部中的电机202启动，并反转或正转，从而驱动挡水板301向下移动，出水板401上的过水孔402被挡水板301所遮挡的面积减少，过流面积增大，使得出水流量增加，从而使得出水板401上游的液位高度可以下降到所设定的阈值范围之内，从而达到维持液位高度相对稳定、不变；当挡水板301已经移动到最低位置，且过流面积以及达到最大时，进水流量还在增加时，废水可以通过挡水板301及出水板401顶部的溢流口流出，从而也能维持出水板401上游的液位高度基本保持不变，此时，液位高度处于所设定的阈值范围内，确保超磁分离设备具有较高的吸附效率和较好的出水水质。

在本实施例中，检测部601可以采用现有技术中常用的液位传感器或液位计，而控制器602可以采用PLC、单片机、ARM芯片等，这里不再赘述。

可以理解，挡水板301可以设置于过水板的上游，也可以设置于过水板的下游，但需要压紧过水板，避免漏液，必要是还可以是在适当的密封件，这里不再赘述。

本领域的技术人员可以理解，在本实施例中，挡水板301相对于出水板401的移动方向，包括但不限制于竖直方向，例如，挡水板301还可以沿水平方向相对于出水板401移动，也能有效改变过流面积的大小，从而起到调节液位，保持液位稳定目的；故挡水板301相对于出水板401的移动方向可以根据实际情况而定，这里不再赘述。

实施例2

本实施例2与上述实施例1的主要区别在于，本实施例所提供的液位自动控制装置中，所述挡水部还包括出水板401，所述出水板401与所述挡水板301相平行且相互接触，所述出水板401上设置有若干过水孔402，所述驱动部用于驱动挡水板301相对于出水板401移动，并使通孔302与过水孔402发生错位。在本实施例中，出水板401固定于超磁分离设备，而挡水板301可以在驱动部的作用下相对于出水板401移动，如图5所示，使得挡水板301与出水板401错位，挡水板301上的通孔302与出水板401上的过水孔402错位，从而改变出水板401上各过水孔402的实际流通面积，从而实现对出水板401过流面积的控制。

即，在本实施例所提供的液位自动控制装置，可以适用于现有技术中常用的超磁分离设备(无论超磁分离设备内是否设置有出水板401)。

通孔302的形状和大小可以根据实际需求而定，而在优选的方案中，挡水板301上通孔302与出水板401上的过水孔402的位置一致，所述挡水板301上通孔302的大小和/或形状可以分别与所述过水孔402的大小和/或形状相同。即挡水板301与出水板401的结构可以相同，只是一个固定安装，另一个活动安装而已；而在本方案中，通过调节挡水板301的高度，可以均匀地调节出水板401横断面上的流速，从而可以避免只采取出水板401顶部出水而造成的水流集中问题，有利于出水板401的出水分布更均匀。

如图6所示，在进一步的方案中，还包括滑槽501，所述滑槽501与所述挡水板301相适配，挡水板301用于在驱动部的驱动下沿滑槽501的长度方向移动。即滑槽501与挡水板301相适配，并用于约束挡水板301，使得挡水板301只具有沿滑槽501长度方向移动的自由度；其次，滑槽501的设置还有利于挡水板301紧贴出水板401，使得废水只能经由通孔302和出水孔流出。

滑槽501有多种设置方式，第一种方案中，包括两条滑槽501，所述两条滑槽501分别设置于所述出水板401的两侧，所述挡水板301设置于所述两条滑槽501之间，并可沿滑槽501的长度方向移动；如图6及图7所示，滑槽501与出水板401可以为一体结构，且滑槽501可以采用现有技术中常用滑槽501，在进行安装时，只需将滑槽501和/或出水板401固定于超磁分离设备中磁盘103的下游即可；

第二种方案中，所述滑槽501可以在出水板401上加工出来的导向槽502，所述挡水板301上设置有与所述导向槽502相适配的凸起503，如图8所示，通过凸起503与导向槽502的配合，使得挡水板301可以相对于出水板401移动，同时也可以为挡水板301导向。

第三种方案中，所述滑槽501可以是现有技术中常用的滑轨(两条滑轨)，所述挡水板301上设置有与所述滑轨相适配的滑块，通过滑块与滑轨的配合，使得挡水板301可以相对于出水板401移动，可以理解，所述滑轨既可以固定于出水板401，也可以固定于超磁分离设备

第四种方案中，所述滑槽501可以是在超磁分离设备内加工出来的两条相互平行的凹槽504，所述挡水板301的两端分别设置于所述凹槽504内，并可沿凹槽504在竖直方向内移动，如图9所示。对于滑槽501的其余结构，例如所述滑槽501还可以是设置于超磁分离设备内的两条相互平行的限位条505所形成的，如图2所示，这里不再赘述。

实施例3

本实施例提供了一种超磁分离设备，包括箱体105、设置于箱体105内的磁盘103、以及实施例1或实施例2中所述的液位自动控制装置，所述箱体105设置有进水口102和出水口104，液位自动控制装置中的检测部601设置于箱体105，挡水部设置于所述出水口104或设置于磁盘103与出水口104之间，即挡水部设置于磁盘103的下游，以维持磁盘103处的液位高度稳定(或稳定于一定的范围内)。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，其特征在于，包括检测部、控制器、挡水部、用于驱动挡水部的驱动部，所述控制器分别与所述驱动部及检测部相连，检测部用于检测挡水部上游的液位高度并传输给控制器，当所述液位高度超出所设定的阈值范围时，所述驱动部在控制器的控制下，驱动所述挡水部改变过流面积的大小。

2.根据权利要求1所述的用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，所述挡水部包括挡水板，所述挡水板设置有若干通孔，所述驱动部通过驱动挡水板移动实现对过流面积的调节。

3.根据权利要求1所述的用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，还包括传动部，所述传动部分别与所述驱动部及所述挡水部相连。

4.根据权利要求1所述的用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，所述驱动部为电动启闭机。

5.根据权利要求1所述的用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，检测部为液位传感器或液位计，所述控制器为PLC、单片机或ARM芯片。

6.根据权利要求1-5任一所述的用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，所述挡水部还包括出水板，所述出水板与所述挡水板相平行，所述出水板上设置有若干过水孔，所述驱动部用于驱动挡水板相对于出水板移动，并使通孔与过水孔发生错位。

7.根据权利要求6所述的用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，所述出水板与所述挡水板的结构相同。

8.根据权利要求6所述的用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，还包括滑槽，所述滑槽与所述挡水板相适配，挡水板用于在驱动部的驱动下沿滑槽的长度方向移动。

9.根据权利要求8所述的用于磁分离设备的液位自动控制装置，其特征在于，包括两条滑槽，所述两条滑槽分布设置于所述出水板的两侧，所述挡水板设置于所述两条滑槽之间，并可沿滑槽的长度方向移动；

或，所述滑槽为在出水板上加工出来的导向槽，所述挡水板上设置有与所述导向槽相适配的凸起；

或，所述滑槽可以是滑轨，所述挡水板上设置有与所述滑轨相适配的滑块；

或，所述滑槽是加工出来的凹槽，所述挡水板的两端分别设置于所述凹槽内，并可沿凹槽移动；

或，所述滑槽是由两条相互平行的限位条所形成，所述挡水板的两端分别设置于所述两个限位条之间，并可沿限位条的长度方向移动。

10.一种磁分离设备，其特征在于，包括箱体、设置于箱体内的磁盘、以及权利要求1-9任一所述的液位控制装置，所述箱体设置有出水口，所述检测部设置于箱体，挡水部设置于所述出水口或设置于磁盘与出水口之间。

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