CN114856954A - 活塞泵及具有该活塞泵的废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活塞泵及具有该活塞泵的废水处理装置，涉及变容式机械技术领域。目的是解决现有活塞泵不能分离废水中的泥渣的技术问题。所采用的技术方案是：一种活塞泵，包括泵室；所述泵室具有连通入口单向阀的第一入口以及连通废水出口单向阀的出口；所述出口与废水出口单向阀之间设有第一管件，所述第一管件包括竖管部、与竖管部顶端连通的第一横管部；所述第一横管部的两端分别连通出口与废水出口单向阀，所述第一横管部在对应于废水出口单向阀的一端设有出口滤布；所述竖管部的下端安装有第一关断阀与泥渣出口单向阀。该活塞泵能初步分离废水中的泥渣，提高后续工序的处理效率。此外，本发明还提供了具有前述活塞泵的废水处理装置。

Description

活塞泵及具有该活塞泵的废水处理装置

技术领域

本发明涉及变容式机械技术领域，具体涉及一种活塞泵及具有该活塞泵的废水处理装置。

背景技术

活塞泵是一种常用的变容式机械，可以在很宽的压力范围内运行，且能在对流量没有强烈影响的情况下实现高压操作。活塞泵不仅可用于输送液体或压缩气体，还可以处理粘性介质和含有固体颗粒的介质，在各行各业有着广泛的应用。

其中，在处理事故废水与工业废水、治理污染水体等应用场景，常使用活塞泵来输送泥水混合物。这些泥水混合物大致可分为两类：一类是含有固体杂质的废水，一类是含有大量水分的泥浆。而现有的活塞泵大多不能对输送的泥水混合物进行分离，不利于后续处理工序的进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活塞泵，其能对输送的泥水混合物进行初步分离，从而使后续处理工序的处理压力降低、处理效率提高。基于同样的发明构思，本发明的另一个目的在于提供具有前述活塞泵的废水处理装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种活塞泵，包括泵室；所述泵室具有第一入口与出口，所述第一入口的上游连通有入口单向阀，所述出口的下游连通有废水出口单向阀；所述出口与废水出口单向阀之间设有第一管件，所述第一管件包括向下延伸的竖管部、与竖管部顶端连通的第一横管部；所述第一横管部的两端分别连通出口与废水出口单向阀，所述第一横管部在对应于废水出口单向阀的一端设有出口滤布；所述竖管部的下端安装有第一关断阀与泥渣出口单向阀；所述泵室与筒部连通，所述筒部内设有活塞，所述活塞适配驱动其沿筒部长度方向移动的动力源。

可选的，所述泵室通过隔膜分隔为变容腔与活塞腔；所述第一入口、出口设于变容腔，所述筒部连通于活塞腔；所述活塞腔的顶部设有加水口，并适配第二关断阀。

可选的，所述泵室包括对扣的第一室壳与第二室壳；所述隔膜的上下两面分别设有夹紧环片；两夹紧环片通过螺栓固接，并被夹固在第一室壳与第二室壳之间。

可选的，所述夹紧环片在朝向另一夹紧环片的一面设有防滑凹槽与防滑凸起；所述夹紧环片的防滑凹槽与另一夹紧环片的防滑凸起一一对应。

可选的，所述活塞腔具有第二入口，所述第二入口安装有第三关断阀；所述第一入口安装有第四关断阀，所述第四关断阀与入口单向阀之间设有第二管件；所述第二管件为三通管，分别连通入口单向阀、第三关断阀、第四关断阀；所述第二管件与第二入口之间的区域设有入口滤布。

可选的，所述第二管件包括弧管部与第二横管部；所述弧管部的一端朝下与第二横管部连通、另一端朝右与第三关断阀连通；所述第二横管部的两端分别连通入口单向阀、第四关断阀；所述入口滤布安装在弧管部与第三关断阀的连接处。

可选的，所述第一管件与废水出口单向阀之间设有第三管件；所述第三管件为三通管，分别连通活塞腔顶部、第一管件、废水出口单向阀；所述第三管件在对应于活塞腔的一端安装有第五关断阀；所述出口安装有第六关断阀；所述出口滤布安装在第三管件与第一管件的连接处。

可选的，所述第二关断阀设于加水口上方，两者之间设有第四管件；所述第四管件为三通管，其上端与第二关断阀连通、下端与加水口连通、余下一端与第五关断阀连通。

可选的，所述第一关断阀、第二关断阀、第三关断阀、第四关断阀、第五关断阀、第六关断阀均为电磁阀，且由同一个PLC控制器控制。

本申请还提供了一种废水处理装置，其具有前述结构的活塞泵。

本发明的工作原理为：将抽水管接在入口单向阀，将排水管接在废水出口单向阀，将排渣管接在第一管件的竖管部下端。令动力源驱动活塞沿筒部的长度方向做往复运动，即可通过抽水管将废水吸入，并将吸入的废水挤出到排水管。第一管件在对应于废水出口单向阀的一端设有出口滤布，废水中的泥沙等固体杂质会被截留在第一管件内，并汇集到第一管件向下延伸的竖管部内。周期性地开闭竖管部下端的第一关断阀，当第一关断阀打开时，积累在竖管部内的固体杂质会被挤出到排渣管，当第一关断阀关闭时，被截留的泥沙等固体杂质则会继续在竖管部内积聚。打开第一关断阀与关闭第一关断阀的时间比例，可根据废水的含水量与固体杂质含量进行调整。

由此可知，本发明的有益效果是：可以对输送的泥水混合物进行预分离，从而使后续处理工序的处理压力降低、处理效率提高。例如：在抽取事故废水时，可以滤去并收集废水中的固体杂质，从而减少后续处理废水时的投药量，使废水处理成本降低；在抽取污水沉淀池的泥浆时，可以减少泥浆的含水量，从而提高后续泥浆脱水干燥的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为活塞泵的结构示意图；

图2为活塞泵设置入口滤布的示意图；

图3为活塞泵设置出口滤布的示意图；

图4为泵室的装配示意图；

图5为泵室设置活塞腔的示意图；

图6为隔膜与夹紧环片的装配示意图；

附图标记：1、泵室；2、第一入口；3、出口；4、入口单向阀；5、废水出口单向阀；6、第一管件；7、竖管部；8、第一横管部；9、出口滤布；10、第一关断阀；11、泥渣出口单向阀；12、筒部；13、动力源；14、隔膜；15、变容腔；16、活塞腔；17、加水口；18、第二关断阀；19、第一室壳；20、第二室壳；21、夹紧环片；22、防滑凹槽；23、防滑凸起；24、第二入口；25、第三关断阀；26、第四关断阀；27、第二管件；28、入口滤布；29、弧管部；30、第二横管部；31、第三管件；32、第五关断阀；33、第六关断阀；34、第四管件。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1、图3、图4、图5所示，本发明实施例提供了一种活塞泵，该活塞泵包括泵室1。所述泵室1具有第一入口2与出口3，所述第一入口2的上游连通有入口单向阀4，所述出口3的下游连通有废水出口单向阀5。应当理解的是，入口单向阀4允许流体通过第一入口2流入泵室1，不允许泵室1内的流体从第一入口2流出，废水出口单向阀5允许泵室1内的流体从出口3流出，不允许流体从出口3流入泵室1。所述出口3与废水出口单向阀5之间设有第一管件6，所述第一管件6包括向下延伸的竖管部7、与竖管部7顶端连通的第一横管部8。应当理解的是，竖管部7上端与第一横管部8的连接处应尽量靠近第一横管部8设置出口滤布9的一端。所述第一横管部8的两端分别连通出口3与废水出口单向阀5，所述第一横管部8在对应于废水出口单向阀5的一端设有出口滤布9。所述竖管部7的下端安装有第一关断阀10与泥渣出口单向阀11；所述泵室1与筒部12连通，所述筒部12内设有活塞，所述活塞适配驱动其沿筒部12长度方向移动的动力源13。应当理解的是，动力源13通常是液压缸，也可以是电机，令活塞的端部与曲轴转动连接，电机通过驱动曲轴转动来带动活塞沿筒部12来回移动。

下面阐述本发明的具体实施方式，将抽水管接在入口单向阀4，将排水管接在废水出口单向阀5，将排渣管接在第一管件6的竖管部7下端。令动力源13驱动活塞沿筒部12的长度方向做往复运动，即可通过抽水管将废水吸入，并将吸入的废水挤出到排水管。第一管件6在对应于废水出口单向阀5的一端设有出口滤布9，废水中的泥沙等固体杂质会被截留在第一管件6内，并汇集到第一管件6向下延伸的竖管部7内。周期性地开闭竖管部7下端的第一关断阀10，当第一关断阀10打开时，积累在竖管部7内的固体杂质会被挤出到排渣管，当第一关断阀10关闭时，被截留的泥沙等固体杂质则会继续在竖管部7内积聚。打开第一关断阀10与关闭第一关断阀10的时间比例，可根据废水的含水量与固体杂质含量进行调整。本发明可以对输送的泥水混合物进行预分离，从而使后续处理工序的处理压力降低、处理效率提高。例如：在抽取事故废水时，可以滤去并收集废水中的固体杂质，从而减少后续处理废水时的投药量，使废水处理成本降低；在抽取污水沉淀池的泥浆时，可以减少泥浆的含水量，从而使后续对泥浆进行脱水干燥的效率提高。

如图4～图6所示，在本申请公开的一个实施例中，所述泵室1通过隔膜14分隔为变容腔15与活塞腔16；所述第一入口2、出口3设于变容腔15，所述筒部12连通于活塞腔16；所述活塞腔16的顶部设有加水口17，并适配第二关断阀18。应当理解的是，通过加水口17将活塞腔16内注满水；令活塞沿筒部12向活塞腔16内移动，即可将隔膜14压向变容腔15，从而使变容腔15内的废水通过出口3排出；令活塞沿筒部12朝活塞腔16外移动，即可将隔膜14吸向活塞腔16，从而变容腔15通过第一入口2吸入废水。这样可以避免废水中的固体杂质干扰活塞，防止活塞因废水中的固体杂质而发生磨损或故障。

进一步地，所述泵室1包括对扣的第一室壳19与第二室壳20；所述隔膜14的上下两面分别设有夹紧环片21；两夹紧环片21通过螺栓固接，并被夹固在第一室壳19与第二室壳20之间。

进一步地，所述夹紧环片21在朝向另一夹紧环片21的一面设有防滑凹槽22与防滑凸起23；所述夹紧环片21的防滑凹槽22与另一夹紧环片21的防滑凸起23一一对应。应当理解的是，夹紧环片21的防滑凸起23会将隔膜14压入另一夹紧环片21的防滑凹槽22，从而更好地对隔膜14进行固定。

如图2、图3、图5所示，在本申请公开的一个实施例中，所述活塞腔16具有第二入口24，所述第二入口24安装有第三关断阀25；所述第一入口2安装有第四关断阀26，所述第四关断阀26与入口单向阀4之间设有第二管件27；所述第二管件27为三通管，分别连通入口单向阀4、第三关断阀25、第四关断阀26；所述第二管件27与第二入口24之间的区域设有入口滤布28。应当理解的是，打开第三关断阀25、关闭第四关断阀26与第二关断阀18，令活塞沿筒部12向活塞腔16外移动，即可将废水吸入活塞腔16；关闭第三关断阀25、打开第二关断阀18，令活塞沿筒部12向活塞腔16内移动，即可将活塞腔16内的空气通过加水口17排出；如此反复多次，即可令活塞腔16内充满废水。最后，关闭第二关断阀18、第三关断阀25、打开第四关断阀26，令活塞沿筒部12来回移动；即可令变容腔15正常工作，从第一入口2吸入废水，从废水出口单向阀5排出废水，从泥渣出口单向阀11排出固体杂质。这样一来，当该活塞泵用于对事故现场的废水进行应急处理时，就无需提前在活塞腔16内注满水，搬运更加轻松方便。入口滤布28可以避免废水中的固体杂质进入活塞腔16。

进一步地，所述第二管件27包括弧管部29与第二横管部30；所述弧管部29的一端朝下与第二横管部30连通、另一端朝右与第三关断阀25连通；所述第二横管部30的两端分别连通入口单向阀4、第四关断阀26；所述入口滤布28安装在弧管部29与第三关断阀25的连接处。应当理解的是，弧管部29的一端朝下与第二横管部30连通、另一端朝右与第三关断阀25连通，并将入口滤布28安装在弧管部29与第三关断阀25的连接处，这样可以使被入口滤布28拦截的固体杂质沿弧管部29滑落到第二横管部30，避免发生堵塞。

如图1～图3所示，在本申请公开的一个实施例中，所述第一管件6与废水出口单向阀5之间设有第三管件31；所述第三管件31为三通管，分别连通活塞腔16顶部、第一管件6、废水出口单向阀5；所述第三管件31在对应于活塞腔16的一端安装有第五关断阀32；所述出口3安装有第六关断阀33；所述出口滤布9安装在第三管件31与第一管件6的连接处。应当理解的是，关闭第二关断阀18、第四关断阀26、第六关断阀33，打开第三关断阀25、第五关断阀32，令动力源13驱动活塞沿筒部12来回移动，即可令废水注满活塞腔16，无需再多次操作活塞、第二关断阀18、第三关断阀25，操作更加方便。此外，对于固体杂质含量相对较低的废水，废水主要通过废水出口单向阀5排出，为了确保输送效率，需要更好地保证出口滤布9的通透性。此时，可使第三关断阀25、第四关断阀26、第五关断阀32、第六关断阀33保持打开状态，令活塞沿筒部12来回移动来对废水进行输送；在这种情况下，由于活塞腔16的容积先发生变化，变容腔15的容积后发生变化，每次活塞由沿筒部12向外移动变为向内挤压时，会在刚开始的短时间内出现活塞腔16内的废水沿第三管件31流向第一管件6的情况；且在第一关断阀10打开排出固体杂质时，这种情况发生得尤为明显；这会导致第三管件31与第一管件6连接处的废水发生激荡，而出口滤布9安装在第三管件31与第一管件6的连接处，这样就可以使附着在出口滤布9上的固体杂质脱落，掉入竖管部7。如此，即可确保出口滤布9的通透性。此外，入口滤布28处也会出现类似情况。

进一步地，所述第二关断阀18设于加水口17上方，两者之间设有第四管件34；所述第四管件34为三通管，其上端与第二关断阀18连通、下端与加水口17连通、余下一端与第五关断阀32连通。

在本申请公开的一个实施例中，所述第一关断阀10、第二关断阀18、第三关断阀25、第四关断阀26、第五关断阀32、第六关断阀33均为电磁阀，且由同一个PLC控制器控制。应当理解的是，活塞的动力源13也由PLC控制器控制。可在PLC控制器预设多套指令，每套指令对应于不同动作。例如：通过PLC控制器发出向活塞腔16内注满废水的指令后，PLC控制器就会令各电磁阀及活塞做出相应动作，从而完成指令。通过PLC控制器整合指令动作，可以简化操作，使对该活塞泵进行操作控制更加简便。

本申请还提供了一种废水处理装置，其具有前述结构的活塞泵。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.活塞泵，其特征在于：

包括泵室（1）；

所述泵室（1）具有第一入口（2）与出口（3），所述第一入口（2）的上游连通有入口单向阀（4），所述出口（3）的下游连通有废水出口单向阀（5）；

所述出口（3）与废水出口单向阀（5）之间设有第一管件（6），所述第一管件（6）包括向下延伸的竖管部（7）、与竖管部（7）顶端连通的第一横管部（8）；

所述第一横管部（8）的两端分别连通出口（3）与废水出口单向阀（5），所述第一横管部（8）在对应于废水出口单向阀（5）的一端设有出口滤布（9）；

所述竖管部（7）的下端安装有第一关断阀（10）与泥渣出口单向阀（11）；

所述泵室（1）与筒部（12）连通，所述筒部（12）内设有活塞，所述活塞适配驱动其沿筒部（12）长度方向移动的动力源（13）。

2.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于：

所述泵室（1）通过隔膜（14）分隔为变容腔（15）与活塞腔（16）；

所述第一入口（2）、出口（3）设于变容腔（15），所述筒部（12）连通于活塞腔（16）；

所述活塞腔（16）的顶部设有加水口（17），并适配第二关断阀（18）。

3.根据权利要求2所述的活塞泵，其特征在于：

所述泵室（1）包括对扣的第一室壳（19）与第二室壳（20）；

所述隔膜（14）的上下两面分别设有夹紧环片（21）；

两夹紧环片（21）通过螺栓固接，并被夹固在第一室壳（19）与第二室壳（20）之间。

4.根据权利要求3所述的活塞泵，其特征在于：

所述夹紧环片（21）在朝向另一夹紧环片（21）的一面设有防滑凹槽（22）与防滑凸起（23）；

所述夹紧环片（21）的防滑凹槽（22）与另一夹紧环片（21）的防滑凸起（23）一一对应。

5.根据权利要求2到4中任意一项所述的活塞泵，其特征在于：

所述活塞腔（16）具有第二入口（24），所述第二入口（24）安装有第三关断阀（25）；

所述第一入口（2）安装有第四关断阀（26），所述第四关断阀（26）与入口单向阀（4）之间设有第二管件（27）；

所述第二管件（27）为三通管，分别连通入口单向阀（4）、第三关断阀（25）、第四关断阀（26）；

所述第二管件（27）与第二入口（24）之间的区域设有入口滤布（28）。

6.根据权利要求5所述的活塞泵，其特征在于：

所述第二管件（27）包括弧管部（29）与第二横管部（30）；

所述弧管部（29）的一端朝下与第二横管部（30）连通、另一端朝右与第三关断阀（25）连通；

所述第二横管部（30）的两端分别连通入口单向阀（4）、第四关断阀（26）；

所述入口滤布（28）安装在弧管部（29）与第三关断阀（25）的连接处。

7.根据权利要求5所述的活塞泵，其特征在于：

所述第一管件（6）与废水出口单向阀（5）之间设有第三管件（31）；

所述第三管件（31）为三通管，分别连通活塞腔（16）顶部、第一管件（6）、废水出口单向阀（5）；

所述第三管件（31）在对应于活塞腔（16）的一端安装有第五关断阀（32）；

所述出口（3）安装有第六关断阀（33）；

所述出口滤布（9）安装在第三管件（31）与第一管件（6）的连接处。

8.根据权利要求7所述的活塞泵，其特征在于：

所述第二关断阀（18）设于加水口（17）上方，两者之间设有第四管件（34）；

所述第四管件（34）为三通管，其上端与第二关断阀（18）连通、下端与加水口（17）连通、余下一端与第五关断阀（32）连通。

9.根据权利要求7所述的活塞泵，其特征在于：

所述第一关断阀（10）、第二关断阀（18）、第三关断阀（25）、第四关断阀（26）、第五关断阀（32）、第六关断阀（33）均为电磁阀，且由同一个PLC控制器控制。

10.废水处理装置，其特征在于：

具有权利要求1～9中任意一项所述的活塞泵。

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