CN114534325B - 中央空调循环水系统在线净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及中央空调技术领域，具体涉及一种中央空调循环水系统在线净化装置，其包括:五通阀；五通阀设有第一电控换向阀，用于控制五个接口间的相互连通状态；硅藻土过滤器,硅藻土过滤器相对的两侧设有与内部连通的第一水道和第二水道，第一水道及第二水道分别通过管道与五通阀的第三接口、第二接口连通；增压泵，增压泵的吸入端通过除污器与进水口连通，增压泵的增压端通过管道与五通阀的第四接口连通；五通阀的第一接口与出水口连通；五通阀的第五接口与排水口连通；控制器，第一电控换向阀的执行器与控制器电性连接。本发明采用硅藻土作为过滤介质，通过五通阀改变水流方向，实现过滤、反冲洗、涂膜在不停机的情况下切换，可对循环水实现在线净化。
Description
技术领域
本发明涉及中央空调技术领域，具体涉及一种中央空调循环水系统在线净化装置。
背景技术
中央空调循环水处理，是通过中央空调的循环水系统来实现的。中央空调的循环水系统主要包括冷却水系统和冷冻(采暖)水处理系统两部分，其中冷却水系统则为敞开式循环体系，而冷冻(采暖)水系统一般为密闭式循环体系。虽然中央空调水系统的这两个部分各有特点，但存在同样的问题：它们均是以自来水作为工作介质的，在外界条件(如温度、流速、浓度)改变时，水质多表现为不稳定的状态，就会发生结垢、腐蚀、生物粘泥等现象。
目前，为了防止循环水水质超标，常采用往循环水内加药的方式以净化循环水的质量。但是，采用加药的方式净化循环水，加入的药需要很长的时间才能与循环水中的杂质反应完全，对杂质的净化效率较低，同时净化不彻底。
发明内容
本发明提供一种中央空调循环水系统在线净化装置，采用硅藻土作为过滤介质，通过五通阀改变水流方向，实现过滤、反冲洗、涂膜在不停机的情况下切换，可对循环水实现在线净化。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种中央空调循环水系统在线净化装置，其包括:五通阀，所述五通阀设有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口；所述五通阀设有第一电控换向阀，用于控制五个接口间的相互连通状态；硅藻土过滤器,所述硅藻土过滤器相对的两侧设有与内部连通的第一水道和第二水道，所述第一水道及所述第二水道分别通过管道与所述五通阀的第三接口、第二接口连通；增压泵，所述增压泵的吸入端通过除污器与进水口连通，所述增压泵的增压端通过管道与所述五通阀的第四接口连通；所述五通阀的第一接口与出水口连通；所述五通阀的第五接口与排水口连通；控制器，所述第一电控换向阀的执行器与所述控制器电性连接；所述出水口设有温度探头、PH传感器、ORP传感器，所述温度探头、PH传感器、ORP传感器分别与所述控制器电性连接。
优选的，还包括料仓和混合器；所述混合器设有进液口、排液口及进料口，所述料仓底部出料口与所述混合器的进料口连通；所述混合器通所述进液口和所述排液口连通于所述除污器与所述第四接口之间；所述进液口、所述排液口及所述出料口分别设有电控阀门，各个所述电控阀门分别与所述控制器电性连接。
优选的，所述增压泵的吸入端与增压端之间连通设有第一旁通管，所述进水口与所述出水口之间连通设有第二旁通管，所述第一旁通管及所述第二旁通管分别设有手动阀门。
优选的，所述五通阀包括以下工作状态：状态一：第一接口与第二接口导通，第三接口与第四接口导通，第五接口封闭；状态二：第四接口与第二接口导通，第三接口与第五接口导通，第一接口封闭；状态三：第一接口与第三接口导通，第二接口与第四接口导通，第五接口封闭；状态四：第二接口与第五接口导通，第三接口与第四接口导通，第一接口封闭。
优选的，净化工艺包括以下步骤：
步骤一、通过控制器将所述五通阀设定为所述状态一，使进水口的循环水依次经所述除污器、所述增压泵、所述五通阀从所述第一水道进入所述硅藻土过滤器，再由所述第二水道经所述五通阀向所述出水口排出；
步骤二、通过控制器将所述五通阀设定为所述状态二，使进水口的循环水依次经所述除污器、所述增压泵、所述五通阀从所述第二水道进入所述硅藻土过滤器，再由所述第一水道经所述五通阀向所述排水口排出；
步骤三、通过控制器将所述五通阀设定为所述状态三，使进水口的循环水依次经所述除污器、所述增压泵、所述五通阀从所述第二水道进入所述硅藻土过滤器，再由所述第一水道经所述五通阀向所述出水口排出；
步骤四、通过控制器将所述五通阀设定为所述状态四，使进水口的循环水依次经所述除污器、所述增压泵、所述五通阀从所述第一水道进入所述硅藻土过滤器，再由所述第二水道经所述五通阀向所述排水口排出。
优选的，所述步骤二和所述步骤四中，所述控制器打开各个所述电控阀门。
优选的，所述硅藻土过滤器由第一过滤器和第二过滤器以及四通阀构成，所述第一过滤器任意的一端，及所述第二过滤器任意的一端分别与所述四通阀的第一端及第二端连接，所述第一过滤器远离所述四通阀的一端为所述第一水道，所述第二过滤器远离所述四通阀的一端为所述第二水道；还包括设置在所述四通上方的缓冲器，所述缓冲器为耐压腔体结构，所述缓冲器底部设有缓冲口，所述缓冲口通过第一电磁阀与所述四通阀顶部的第三端连通；所述缓冲器顶部设有压气口，所述压气口通过第二电磁阀与高压气泵连通；所述四通阀底部的第四端通过三通与所述排水口连通；所述四通阀设有第二电控换向阀，用于控制四个端口间的相互连通状态，所述第二电控换向阀、所述第一电磁阀及所述第二电磁阀分别与所述控制器电性连接。
优选的，所述四通阀包括以下连通状态：状态五：所述第一端与所述第二端相互导通，所述第三端与所述第四端封闭；状态六：所述第一端、所述第二端、所述第三端相互导通，所述第四端封闭；状态七：所述第一端、所述第二端、所述第四端相互导通，所述第三端封闭。
优选的，在所述步骤一中，所述四通阀保持所述状态五；在所述步骤二中，所述四通阀先处于所述状态七，再由所述状态七转为所述状态六；所述状态七的保持时间占比为20-40％；在所述步骤三中，所述四通阀保持所述状态五；在所述步骤四中，所述四通阀先处于所述状态七，再由所述状态七转为所述状态六；所述状态七的保持时间占比为20-40％。
本发明有益效果为：相对于砂过滤系统而言，硅藻土过滤在水质效果、使用维护、操作便利、运行经济性五大方面全方位的优势：其过滤精度达1微米，2年免换水；一次性滤除军团菌、藻类、悬浮物、胶状体等杂质；设备机组式结构、体积小占地小、节省机房土建成本、适合任何场所安装；运行费用低，两年内无需换水、省水，省电、省药品、节能、节省2/3的运行费用；核心部件自主研发生产、源头厂家、操作维护简便、设备运行可靠，无后顾之忧；使用寿命超过20年，用户能长期受益；另外，PLC智能控制系统，实现硅藻土自动定时定量的投加、自动反冲洗，并且支持手机APP可远程控制管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明净化装置结构示意图；
图2为本发明净化工艺步骤一示意图；
图3为本发明净化工艺步骤二示意图；
图4为本发明净化工艺步骤三示意图；
图5为本发明净化工艺步骤四示意图；
图6为本发明优选的硅藻土过滤器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明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作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。
根据图1、图2、图3、图4、图5所示，一种中央空调循环水系统在线净化装置，其包括:五通阀1，所述五通阀1设有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口；所述五通阀1设有第一电控换向阀，用于控制五个接口间的相互连通状态；硅藻土过滤器2,所述硅藻土过滤器2相对的两侧设有与内部连通的第一水道3和第二水道4，所述第一水道3及所述第二水道4分别通过管道与所述五通阀1的第三接口、第二接口连通；增压泵5，所述增压泵5的吸入端6通过除污器9与进水口8连通，所述增压泵5的增压端7通过管道与所述五通阀1的第四接口连通；所述五通阀1的第一接口与出水口10连通；所述五通阀1的第五接口与排水口11连通；控制器12，所述第一电控换向阀的执行器与所述控制器12电性连接；所述出水口10设有温度探头、PH传感器、ORP传感器，所述温度探头、PH传感器、ORP传感器分别与所述控制器12电性连接。
其中，空调冷却水从进水口8进入设备，首先经过除污器9预处理，过滤掉焊渣、石子、树叶等直径较大的杂物。而增压泵5起到提供克服系统本身阻力的动力，根绝不同的工况，扬程取值一般为15m-25m。硅藻土溶液通过管道射流器负压带入硅藻土过滤器2内，均匀的涂抹在过滤膜上，在过滤膜上形成1-2微米过滤孔径，有效的吸附水中的粘泥，各种菌类。当过滤膜前后差压到达一定的数值，控制器12自动的对五通阀1调整，进入反冲洗程序，反冲洗的同时过滤膜的另一侧也进行涂膜工作。当反冲洗(涂膜)完成后，控制器12再次自动的对五通阀1调整，排水口11关闭，出水口10打开，进入下一个过滤工作的程序。
在实际工作中，控制器12采用PLC控制器实现，并通过温度探头、PH传感器、ORP传感器采集出水口10中的水体参数，同时控制器12还通过网络模块与互联网连通，从而实现远程数据查看以及对五通阀1进行控制，从而高效便捷的实现净化工艺，其具体工艺包括以下步骤：
步骤一、通过控制器12将所述五通阀1设定为状态一，即五通阀1的第一接口与第二接口导通，第三接口与第四接口导通，第五接口封闭，使进水口8的循环水依次经所述除污器9、所述增压泵5、所述五通阀1从所述第一水道3进入所述硅藻土过滤器2，再由所述第二水道4经所述五通阀1向所述出水口10排出，从而通过硅藻土过滤器2实现对水体的正向过滤作用。
步骤二、通过控制器12将所述五通阀1设定为状态二，即五通阀1的第四接口与第二接口导通，第三接口与第五接口导通，第一接口封闭，使进水口8的循环水依次经所述除污器9、所述增压泵5、所述五通阀1从所述第二水道4进入所述硅藻土过滤器2，再由所述第一水道3经所述五通阀1向所述排水口11排出，从而利用水体在硅藻土过滤器2中的逆流实现对积累在滤体上游的污物进行反冲清理。
步骤三、通过控制器12将所述五通阀1设定为状态三，即五通阀1的第一接口与第三接口导通，第二接口与第四接口导通，第五接口封闭，使进水口8的循环水依次经所述除污器9、所述增压泵5、所述五通阀1从所述第二水道4进入所述硅藻土过滤器2，再由所述第一水道3经所述五通阀1向所述出水口10排出；从而使水体在硅藻土过滤器2中实现逆向过滤。
步骤四、通过控制器12将所述五通阀1设定为状态四，即五通阀1的第二接口与第五接口导通，第三接口与第四接口导通，第一接口封闭，使进水口8的循环水依次经所述除污器9、所述增压泵5、所述五通阀1从所述第一水道3进入所述硅藻土过滤器2，再由所述第二水道4经所述五通阀1向所述排水口11排出，从而利用水体在硅藻土过滤器2中的顺流实现对积累在滤体下游的污物进行反冲清理。
该装置还包括料仓13和混合器14；所述混合器14设有进液口、排液口及进料口，所述料仓13底部出料口与所述混合器14的进料口连通；所述混合器14通所述进液口和所述排液口连通于所述除污器9与所述第四接口之间；所述进液口、所述排液口及所述出料口分别设有电控阀门16，各个所述电控阀门16分别与所述控制器12电性连接。在净化工艺的步骤二和所述步骤四中，所述控制器12打开各个所述电控阀门16。储存在料仓13里面的硅藻土通过自动送料机投加到混合器14，且硅藻土的投加量和进水成比例，通过混合器14里面的搅拌系统混合成均匀的硅藻土溶液。
该设置的目的在于，在反冲洗过程中对硅藻土过滤器2中进行滤材的补充，保证下一工序中能够有效的对水体进行过滤。
另外，所述增压泵5的吸入端6与增压端7之间连通设有第一旁通管，所述进水口8与所述出水口10之间连通设有第二旁通管，所述第一旁通管及所述第二旁通管分别设有手动阀门15。
该设置可以临时使水路绕开该系统，从而便于实现系统保养维护，并且不影响水路系统的正常运作。
作为中央空调的系统的循环水净化工作中，该装置用作旁流处理，旁流处理是保证循环水在每次循环过程中都能去除一部分悬浮物。旁流处理水量的大小，直接关系到旁流处理设施的大小和处理工艺的确定。
就悬浮物的存在来讲，根据物斛平衡原则，存在如下关系式1:
Q1△S1＝Q2△S2
式中:
Q1--循环水量(m3/h)；
Q2-旁流处理量(m3/h)；
△S1--一个循环周期，悬浮物含量的增加值(mg/L)
△S2--一个循环周期，旁流处理去除的悬浮物值(m3/h)；
就旁流处理工艺来说，存在如下关系式2:
△S2＝η(S+△S1)
式中:η--旁流处理中悬浮物的去除率(％)；
s--循环水系统中保持的悬浮孚物含量(mg/L)；
S+△S1--旁流处理的进水悬浮孚物含量(mg/L)；
将关系式2代入关系式1，则有关系式3:
Q1△S1＝Q2η(S+△S1)
将关系式3变换，得关系式4:
Q1/Q2＝η(S+△S1)/△S1
若以K＝Q1/Q2表示，则有:
1/K＝η(S/△S1+1)
其中，K称为循环水旁流处理率(％)，也称旁流处理的比率。通过确定参数η和S，来计算旁通处理水量。
如图6所示，作为优选实施例，所述硅藻土过滤器2由第一过滤器20和第二过滤器21以及四通阀22构成，所述第一过滤器20任意的一端，及所述第二过滤器21任意的一端分别与所述四通阀22的第一端及第二端连接，所述第一过滤器20远离所述四通阀22的一端为所述第一水道3，所述第二过滤器21远离所述四通阀22的一端为所述第二水道4；还包括设置在所述四通上方的缓冲器23，所述缓冲器23为耐压腔体结构，所述缓冲器23底部设有缓冲口，所述缓冲口通过第一电磁阀与所述四通阀22顶部的第三端连通；所述缓冲器23顶部设有压气口，所述压气口通过第二电磁阀与高压气泵24连通；所述四通阀22底部的第四端通过三通与所述排水口11连通；所述四通阀22设有第二电控换向阀，用于控制四个端口间的相互连通状态，所述第二电控换向阀、所述第一电磁阀及所述第二电磁阀分别与所述控制器电性连接。其中，所述四通阀22包括以下连通状态：状态五：所述第一端与所述第二端相互导通，所述第三端与所述第四端封闭；状态六：所述第一端、所述第二端、所述第三端相互导通，所述第四端封闭；状态七：所述第一端、所述第二端、所述第四端相互导通，所述第三端封闭。
通过上述设置，在净化工艺的步骤一中，所述四通阀22保持所述状态五；此时循环水依次经过第一过滤器20及第二过滤器21完成过滤工艺。而在所述步骤二中，所述四通阀22先处于所述状态七，再由所述状态七转为所述状态六；所述状态七的保持时间占比为20-40％；其中四通阀22在状态七时，第二过滤器21中被反冲下来的杂质经四通阀22的第四端向排水口11排出，当四通阀22转为状态六时，缓冲器23内的压缩空气从四通阀22的第三端随循环水一同进入第一过滤器20，并在气泡作用下对第一过滤器20进行强力反冲清洗。在所述步骤三中，所述四通阀22保持所述状态五；此时循环水依次经过第二过滤器21及第一过滤器20完成过滤工艺。在所述步骤四中，所述四通阀22先处于所述状态七，再由所述状态七转为所述状态六；所述状态七的保持时间占比为20-40％。在四通阀22在状态七时，第一过滤器20中被反冲下来的杂质经四通阀22的第四端向排水口11排出，当四通阀22转为状态六时，缓冲器23内的压缩空气从四通阀22的第三端随循环水一同进入第二过滤器21，并在气泡作用下对第二过滤器21进行强力反冲清洗。
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。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种中央空调循环水系统在线净化装置，其特征在于,包括:五通阀，所述五通阀设有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口和第五接口；所述五通阀设有第一电控换向阀，用于控制五个接口间的相互连通状态；硅藻土过滤器,所述硅藻土过滤器相对的两侧设有与内部连通的第一水道和第二水道，所述第一水道及所述第二水道分别通过管道与所述五通阀的第三接口、第二接口连通；增压泵，所述增压泵的吸入端通过除污器与进水口连通，所述增压泵的增压端通过管道与所述五通阀的第四接口连通；所述五通阀的第一接口与出水口连通；所述五通阀的第五接口与排水口连通；控制器，所述第一电控换向阀的执行器与所述控制器电性连接；所述出水口设有温度探头、PH传感器、ORP传感器，所述温度探头、PH传感器、ORP传感器分别与所述控制器电性连接；
所述硅藻土过滤器由第一过滤器和第二过滤器以及四通阀构成，所述第一过滤器任意的一端，及所述第二过滤器任意的一端分别与所述四通阀的第一端及第二端连接，所述第一过滤器远离所述四通阀的一端为所述第一水道，所述第二过滤器远离所述四通阀的一端为所述第二水道；还包括设置在所述四通上方的缓冲器，所述缓冲器为耐压腔体结构，所述缓冲器底部设有缓冲口，所述缓冲口通过第一电磁阀与所述四通阀顶部的第三端连通；所述缓冲器顶部设有压气口，所述压气口通过第二电磁阀与高压气泵连通；所述四通阀底部的第四端通过三通与所述排水口连通；所述四通阀设有第二电控换向阀，用于控制四个端口间的相互连通状态，所述第二电控换向阀、所述第一电磁阀及所述第二电磁阀分别与所述控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的中央空调循环水系统在线净化装置，其特征在于：还包括料仓和混合器；所述混合器设有进液口、排液口及进料口，所述料仓底部出料口与所述混合器的进料口连通；所述混合器通所述进液口和所述排液口连通于所述除污器与所述第四接口之间；所述进液口、所述排液口及所述出料口分别设有电控阀门，各个所述电控阀门分别与所述控制器电性连接。
3.根据权利要求2所述的中央空调循环水系统在线净化装置，其特征在于：所述增压泵的吸入端与增压端之间连通设有第一旁通管，所述进水口与所述出水口之间连通设有第二旁通管，所述第一旁通管及所述第二旁通管分别设有手动阀门。
4.根据权利要求2所述的中央空调循环水系统在线净化装置，其特征在于：所述五通阀包括以下连通状态：状态一：第一接口与第二接口导通，第三接口与第四接口导通，第五接口封闭；状态二：第四接口与第二接口导通，第三接口与第五接口导通，第一接口封闭；状态三：第一接口与第三接口导通，第二接口与第四接口导通，第五接口封闭；状态四：第二接口与第五接口导通，第三接口与第四接口导通，第一接口封闭。
5.根据权利要求4所述的中央空调循环水系统在线净化装置，其特征在于：所述四通阀包括以下连通状态：状态五：所述第一端与所述第二端相互导通，所述第三端与所述第四端封闭；
状态六：所述第一端、所述第二端、所述第三端相互导通，所述第四端封闭；状态七：所述第一端、所述第二端、所述第四端相互导通，所述第三端封闭。
6.根据权利要求5所述的中央空调循环水系统在线净化装置，其特征在于：净化工艺包括以下步骤：步骤一、通过控制器将所述五通阀设定为所述状态一，使进水口的循环水依次经所述除污器、所述增压泵、所述五通阀从所述第一水道进入所述硅藻土过滤器，再由所述第二水道经所述五通阀向所述出水口排出；步骤二、通过控制器将所述五通阀设定为所述状态二，使进水口的循环水依次经所述除污器、所述增压泵、所述五通阀从所述第二水道进入所述硅藻土过滤器，再由所述第一水道经所述五通阀向所述排水口排出；步骤三、通过控制器将所述五通阀设定为所述状态三，使进水口的循环水依次经所述除污器、所述增压泵、所述五通阀从所述第二水道进入所述硅藻土过滤器，再由所述第一水道经所述五通阀向所述出水口排出；步骤四、通过控制器将所述五通阀设定为所述状态四，使进水口的循环水依次经所述除污器、所述增压泵、所述五通阀从所述第一水道进入所述硅藻土过滤器，再由所述第二水道经所述五通阀向所述排水口排出。
7.根据权利要求6所述的中央空调循环水系统在线净化装置，其特征在于：在所述步骤一中，所述四通阀保持所述状态五；在所述步骤二中，所述四通阀先处于所述状态七，再由所述状态七转为所述状态六；所述状态七的保持时间占比为20-40％；在所述步骤三中，所述四通阀保持所述状态五；在所述步骤四中，所述四通阀先处于所述状态七，再由所述状态七转为所述状态六；所述状态七的保持时间占比为20-40％。
8.根据权利要求6所述的中央空调循环水系统在线净化装置，其特征在于：所述步骤二和所述步骤四中，所述控制器打开各个所述电控阀门。
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