CN113050708A - 污泥排放控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的污泥排放控制装置，包括过滤器﹑过滤管道﹑污泥罐﹑液位计﹑排污阀﹑远程控制柜﹑排污泵﹑控制器和集污坑，污泥罐上方与过滤器通过过滤管道相连通，污泥罐下方通过排污泵与集污坑连通，排污泵上设置有排污阀，污泥罐上方设置有液位计，液位计和排污阀均与远程控制柜通信连接，远程控制柜与控制器通信连接，本申请实施例提供的污泥排放控制装置实现了污泥排放的自动化控制，避免了由于人工打开排污手阀排污导致的排污时间控制不准确的问题。
Description
技术领域
本申请涉及轧机乳化液系统的污泥处理领域，尤其涉及一种污泥排放控制装置及方法。
背景技术
轧制是钢材生产最常用的生产方式，轧制又分为热轧和冷轧，冷轧是以热轧板卷为原料，在再结晶温度以下进行轧制。在钢材轧制过程中，需要用到乳化液对带钢表面和轧辊起到润滑和冷却作用，在这个过程中会产生大量乳化液废水，乳化液废水经过物理方法处理后会形成污泥，冷轧厂需要将污泥排放到集污坑。
为了实现对污泥排放的控制，相关技术采用过滤器对乳化液废水进行过滤，将过滤后得到的污泥导入污泥罐，并在污泥罐内设置插入式液位检测开关来检测液位高度。由冷轧厂工作人员根据经验决定何时打开排污手阀通过排污泵进行排污，并将污泥排放到集泥坑中。
然而，上述污泥排放方式采用人工判断决定何时打开排污手阀通过排污泵进行排污，如果冷轧厂工作人员打开排污阀过晚，污泥罐被充满不能继续储存污泥，且污泥罐中的污泥沉积，污泥沉积严重时可能堵塞排污泵，但如果冷轧厂工作人员选择进行持续排污时，可能造成排污泵持续工作，进而导致排污泵电机过热损坏。
发明内容
本申请提供了一种污泥排放控制装置和方法，以解决通过人工打开排污手阀排污导致的排污时间控制不准确的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
第一方面，本申请实施例公开了一种污泥排放控制装置，包括过滤器﹑过滤管道﹑污泥罐﹑液位计﹑排污阀﹑远程控制柜﹑排污泵﹑控制器和集污坑，其中，
污泥罐上方与过滤器通过过滤管道相连通，污泥罐下方通过排污泵与集污坑连通，排污泵上设置有排污阀；
污泥罐上方设置有液位计，液位计和排污阀均与远程控制柜通信连接，远程控制柜与控制器通信连接。
可选的，自循环阀﹑注水阀﹑注水管道和自循环管道，其中，
污泥罐的顶部和底部之间设置有自循环管道，自循环管道上设置有自循环阀；
污泥罐连接有注水管道，注水管道上设置有注水阀；
自循环阀和注水阀均与远程控制柜相连接。
可选的，液位计为超声波液位计，自循环阀﹑注水阀和排污阀均为电磁阀。
可选的，自循环阀﹑注水阀和排污阀上均设置有旋转式接近开关。
可选的，控制器与上位机相连接，控制器用于在未接收到自循环阀﹑注水阀和排污阀的启动信号后，向上位机发送异常信号，上位机用于根据异常信号进行报警。
第二方面，本申请实施例公开了一种污泥排放控制方法，包括通过设置在污泥罐上方的液位计检测污泥罐的液面高度；
根据液面高度在预设排污高度范围内，通过排污泵将污泥罐中的污泥排放到集污坑中；
每隔第一预设周期，通过自循环管道将污泥罐内底部的污泥运输到污泥罐内上部；
每隔第二预设周期，通过注水管道向污泥罐内注入水。
可选的，每隔第一预设周期，通过自循环管道将污泥罐内底部的污泥运输到污泥罐内上部，包括：
每隔第一预设周期，通过自循环管道上的自循环阀将自循环管道开启第一预设时长，使自循环管道在第一预设时长内将污泥罐内底部的污泥运输到污泥罐内上部。
可选的，每隔第二预设周期，通过注水管道向污泥罐内注入水，包括：
每隔第二预设周期，通过注水管道上的注水阀将注水管道开启第二预设时长，使注水管道在第二预设时长内向污泥罐内注入水。
可选的，根据液面高度达到第一排污高度阈值，进行报警，并控制过滤器停止向污泥罐输入污泥；
根据液面高度小于第二排污高度阈值，控制排污泵停止向集污坑输入污泥；
其中，第一排污高度阈值和第二排污高度阈值之间为预设排污高度范围。
可选的，监测排污泵上的排污阀、自循环管道上的自循环阀以及注水管道上的注水阀的工作状态，根据排污阀、注水阀以及自循环阀中至少一个的工作状态为异常状态进行报警。
本申请的有益效果为：
本申请实施例提供的污泥排放控制装置，包括过滤器﹑过滤管道﹑污泥罐﹑液位计﹑排污阀﹑远程控制柜﹑排污泵﹑控制器和集污坑，污泥罐上方与过滤器通过过滤管道相连通，污泥罐下方通过排污泵与集污坑连通，排污泵上设置有排污阀，污泥罐上方设置有液位计，液位计和排污阀均与远程控制柜通信连接，远程控制柜与控制器通信连接，本申请实施例提供的污泥排放控制装置实现了污泥排放的自动化控制，避免了由于人工打开排污手阀排污导致的排污时间控制不准确的问题，本申请实施例提供的污泥排放控制方法采用每隔第一预设周期，通过自循环管道将污泥罐内底部的污泥运输到污泥罐内上部的方式，实现了污泥罐中污泥的流动，采用每隔第二预设周期，通过注水管道向污泥罐内注入水的方式，降低了污泥的浓稠度，降低了污泥罐中污泥的沉积率，防止排污泵因污泥沉积而堵塞，且减少了排污泵的工作时间，提升了污泥泵的稳定性，进而提升了污泥排放装置的排污效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。
图1为本申请实施例提供的一种污泥排放控制装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种污泥排放控制方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种污泥排放控制过程的流程示意图；
其中：
1-过滤器、2-过滤管道、3-污泥罐、4-液位计、5-控制电缆、6-自循环阀、7-注水阀、8-排污阀、9-注水管道、10-自循环管道、11-远程控制柜、12-排污泵、13-通讯电缆、14-控制器、15-集污坑。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
参见图1，本申请实施例提供的污泥排放控制装置包括过滤器1、过滤管道2、污泥罐3、液位计4、控制电缆5、自循环阀6、注水阀7、排污阀8、注水管道9、自循环管道10、远程控制柜11、排污泵12、通讯电缆13、控制器14和集污坑15。
在一些实施例中，污泥罐3上方与过滤器1通过过滤管道2相连通，污泥罐3下方通过排污泵12与集污坑15连通，排污泵12上设置有排污阀8，污泥罐3上方设置有液位计4，液位计4和排污阀8均通过控制电缆5与远程控制柜11通信连接，远程控制柜11通过通讯电缆13与控制器14通信连接，控制器14根据接收到的液位计4传递的表明液面高度的信号，控制排污阀8的开闭，实现了污泥排放的自动化控制，提高了本申请实施例提供的污泥排放控制装置对排污时间控制的准确性。
在一些实施例中，污泥罐3的顶部和底部之间设置有自循环管道10，自循环管道10上设置有自循环阀6，污泥罐3连接有注水管道9，注水管道9上设置有注水阀7，自循环阀6和注水阀7均通过控制电缆5与远程控制柜11相连接，远程控制柜11通过通讯电缆13与控制器14通信连接，控制器14控制自循环阀6开启，并每隔第一预设周期，通过自循环管道10将污泥罐3底部的污泥运输到污泥罐3上部，使污泥罐3中的污泥在自循环管道10中流动，控制器14控制注水阀7开启，并每隔第二预设周期，通过注水管道9向污泥罐3内注水，降低了污泥罐3中污泥的粘稠度，从而降低了排污泵12的故障率，提高了本申请实施例提供的污泥排放控制装置的排污效率。
在一些实施例中，控制器14可为APC(Advanced Process Control，先进过程控制)控制器，相较于经典PID(proportional-integral-derivative，比例积分微分)控制器，APC策略采用多变量优化算法，可处理多层次、多目标和多约束控制问题，扩大了本申请实施例提供的污泥排放控制装置的控制范围，液位计4为超声波液位计，提升了对污泥罐的液位高度的检测精确度，自循环阀6﹑注水阀7和排污阀8均为电磁阀，电磁阀的结构型式容易控制内泄漏，且不存在动密封，外漏易堵绝，提升了本申请实施例提供的污泥排放控制装置的安全性。
在一些实施例中，自循环阀6﹑注水阀7和排污阀8上均设置有旋转式接近开关，旋转式接近开关用于检测自循环阀6﹑注水阀7和排污阀8的开关状态，控制器14与上位机相连接，控制器14在发出启动指令的预设时间内未接收到自循环阀6﹑注水阀7和排污阀8的启动信号时，向上位机发送异常信号，上位机用于根据异常信号进行报警，加快了故障发现的速度，增强了本申请实施例提供的污泥排放控制装置的安全性。
参见图2，本申请实施例提供的污泥排放控制方法包括如下步骤：
步骤S110：通过设置在污泥罐上方的液位计检测污泥罐的液面高度。
在一些实施例中，液位计检测污泥罐中污泥的液位高度，并将表示液位高度的信号通过控制电缆传递给远程控制柜，远程控制柜再将接收到的表示液位高度的信号传递给控制器，本申请实施例提供的污泥排放控制方法实现了对污泥罐中污泥的液面高度的实时监控，提升了本申请实施例提供的污泥排放控制方法的污泥排放控制速度。
步骤S120：根据液面高度在预设排污高度范围内，通过排污泵将污泥罐中的污泥排放到集污坑中。
在一些实施例中，根据液面高度达到第一排污高度阈值，进行报警，并控制过滤器停止向污泥罐输入污泥，根据液面高度小于第二排污高度阈值，控制排污泵停止向集污坑输入污泥，其中，第一排污高度阈值和第二排污高度阈值之间为预设排污高度范围，加快了故障发现的速度，增强了本申请实施例提供的污泥排放控制方法的安全性。
步骤S130：每隔第一预设周期，通过自循环管道将污泥罐内底部的污泥运输到污泥罐内上部。
在一些实施例中，每隔第一预设周期，将自循环管道上的自循环阀开启第一预设时长，使自循环管道在第一预设时长内将污泥罐内底部的污泥运输到污泥罐内上部，实现了污泥罐中污泥的流动，降低了本申请实施例提供的污泥排放控制方法的污泥的沉降率。
步骤S140：每隔第二预设周期，通过注水管道向污泥罐内注入水。
在一些实施例中，每隔第二预设周期，将注水管道上的注水阀开启第二预设时长，使注水管道在第二预设时长内向污泥罐内注入水，降低了本申请实施例提供的污泥排放控制方法的污泥的浓稠度。
参见图3，通过设置在污泥罐3上方的液位计4检测污泥罐3的液面高度，根据液面高度在预设排污高度范围内，通过排污泵12将污泥罐3中的污泥排放到集污坑15中，每隔第一预设周期，通过自循环管道10将污泥罐3内底部的污泥运输到污泥罐3内上部，每隔第二预设周期，通过注水管道9向污泥罐3内注入水。
在一些实施例中，控制器14向自循环阀6﹑注水阀7和排污阀8发送确认各自状态的信号，当控制器14接收到自循环阀6﹑注水阀7和排污阀8通过各自上方设置的旋转式接近开关发送的状态正常的信号，控制器14中的计时模块开始第一次计时，每隔第一预设周期，通过自循环管道10上的自循环阀6将自循环管道10开启第一预设时长，使自循环管道10在第一预设时长内将污泥罐3内底部的污泥运输到污泥罐3内上部，使污泥罐3中的污泥在自循环管道10中流动，降低了排污泵12的故障率，每隔第二预设周期，通过注水管道9上的注水阀7将注水管道9开启第二预设时长，使注水管道9在第二预设时长内向污泥罐3内注入水，降低了污泥罐3中污泥的粘稠度，降低了排污泵12的故障率，从而提高了本申请实施例提供的污泥排放控制方法的排污效率。
在一些实施例中，监测排污泵12上的排污阀8、自循环管道10上的自循环阀6以及注水管道9上的注水阀7的工作状态，根据排污阀8、注水阀7以及自循环阀6中至少一个的工作状态为异常状态进行报警，加快了故障发现的速度，增强了本申请实施例提供的污泥排放控制方法的安全性。
在冷轧厂将污泥排放到集污坑的过程，本申请实施例提供的污泥排放控制装置及方法中，过滤器1将过滤后得到的污泥通过过滤管道2加入污泥罐3中，控制器14通过设置在污泥罐3上方的液位计4检测污泥罐3的液面高度，控制器14根据液面高度在预设排污高度范围内，通过排污泵12将污泥罐3中的污泥排放到集污坑15中，每隔第一预设周期，通过自循环管道10上的自循环阀6将自循环管道10开启第一预设时长，使自循环管道10在第一预设时长内将污泥罐3内底部的污泥运输到污泥罐3内上部，使污泥罐3中的污泥在自循环管道10中流动，每隔第二预设周期，通过注水管道9上的注水阀7将注水管道9开启第二预设时长，使注水管道9在第二预设时长内向污泥罐3内注入水。
由上述实施例可见，本申请实施例提供的污泥排放控制装置包括过滤器﹑过滤管道﹑污泥罐﹑液位计﹑排污阀﹑远程控制柜﹑排污泵﹑控制器和集污坑，污泥罐上方与过滤器通过过滤管道相连通，污泥罐下方通过排污泵与集污坑连通，排污泵上设置有排污阀，污泥罐上方设置有液位计，液位计和排污阀均与远程控制柜通信连接，远程控制柜与控制器通信连接，本申请实施例提供的污泥排放控制装置实现了污泥排放的自动化控制，避免了由于人工打开排污手阀排污导致的排污时间控制不准确的问题，由于本申请实施例提供的污泥排放控制方法采用每隔第一预设周期，通过自循环管道将污泥罐内底部的污泥运输到污泥罐内上部的方式实现了污泥罐中污泥的流动，采用每隔第二预设周期，通过注水管道向污泥罐内注入水的方式降低了污泥的浓稠度，降低了污泥罐中污泥的沉积率，防止排污泵因污泥沉积而堵塞，且减少了排污泵的工作时间，提升了污泥泵的稳定性，进而提升了污泥排放装置的排污效率。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (9)
1.一种污泥排放控制装置，其特征在于，包括：过滤器(1)﹑过滤管道(2)﹑污泥罐(3)﹑液位计(4)﹑自循环阀(6)﹑注水阀(7)﹑排污阀(8)﹑注水管道(9)、自循环管道(10)、远程控制柜(11)﹑排污泵(12)﹑控制器(14)和集污坑(15)，其中，
所述污泥罐(3)上方与所述过滤器(1)通过所述过滤管道(2)相连通，所述污泥罐(3)下方通过所述排污泵(12)与所述集污坑(15)连通，所述排污泵上设置有所述排污阀(8)；
所述污泥罐(3)上方设置有所述液位计(4)，所述液位计(4)和所述排污阀(8)均与所述远程控制柜(11)通信连接，所述远程控制柜(11)与所述控制器(14)通信连接；
所述污泥罐(3)的顶部和底部之间设置有所述自循环管道(10)，所述自循环管道(10)上设置有所述自循环阀(6)；
所述污泥罐(3)与所述注水管道(9)连通，所述注水管道(9)上设置有所述注水阀(7)；
所述自循环阀(6)和所述注水阀(7)均与所述远程控制柜(11)相连接。
2.根据权利要求1所述的污泥排放控制装置，其特征在于，所述液位计(4)为超声波液位计，所述自循环阀(6)﹑所述注水阀(7)和所述排污阀(8)均为电磁阀。
3.根据权利要求2所述的污泥排放控制装置，其特征在于，所述自循环阀(6)﹑注水阀(7)和排污阀(8)上均设置有旋转式接近开关。
4.根据权利要求3所述的污泥排放控制装置，其特征在于，所述控制器(14)与上位机相连接，所述控制器(14)用于在发出启动指令的预设时间内未接收到所述自循环阀(6)﹑所述注水阀(7)和所述排污阀(8)的启动信号时，向所述上位机发送异常信号，所述上位机用于根据所述异常信号进行报警。
5.一种污泥排放控制方法，其特征在于，包括：
通过设置在污泥罐上方的液位计检测所述污泥罐的液面高度；
根据所述液面高度在预设排污高度范围内，通过排污泵将所述污泥罐中的污泥排放到集污坑中；
每隔第一预设周期，通过自循环管道将所述污泥罐内底部的污泥运输到所述污泥罐内上部；
每隔第二预设周期，通过注水管道向所述污泥罐内注入水。
6.根据权利要求5所述的污泥排放控制方法，其特征在于，所述每隔第一预设周期，通过自循环管道将所述污泥罐内底部的污泥运输到所述污泥罐内上部，包括：
每隔第一预设周期，将所述自循环管道上的自循环阀开启第一预设时长，使所述自循环管道在所述第一预设时长内将所述污泥罐内底部的污泥运输到所述污泥罐内上部。
7.根据权利要求5所述的污泥排放控制方法，其特征在于，所述每隔第二预设周期，通过注水管道向所述污泥罐内注入水，包括：
每隔第二预设周期，将所述注水管道上的注水阀开启第二预设时长，使所述注水管道在所述第二预设时长内向所述污泥罐内注入水。
8.根据权利要求5所述的污泥排放控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述液面高度达到第一排污高度阈值，进行报警，并控制过滤器停止向所述污泥罐输入污泥；
根据所述液面高度小于第二排污高度阈值，控制所述排污泵停止向所述集污坑输入污泥；
其中，所述第一排污高度阈值和第二排污高度阈值之间为所述预设排污高度范围。
9.根据权利要求5所述的污泥排放控制方法，其特征在于，还包括：
监测所述排污泵上的排污阀、所述自循环管道上的自循环阀以及所述注水管道上的注水阀的工作状态，根据所述排污阀、注水阀以及自循环阀中至少一个的工作状态为异常状态进行报警。
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