CN116639860B - 一种基于离心法的智能泥浆处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及泥浆处理领域，尤其涉及一种基于离心法的智能泥浆处理系统，本发明通过检测模块中设置在储存池中搅拌棒上的压力传感器检测搅拌棒所受压力值以及设置在池体侧面的泡沫厚度传感器检测泡沫厚度，控制单元控制在预设条件下的泥浆输入离心装置，在非预设条件下调整泥浆粘稠度和曝气量，使其满足预设条件；控制单元基于搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量计算满足预设条件的泥浆的泥浆状态表征参量，调整离心单元的离心速率，本发明通过曝气将厌氧泥浆转化成颗粒度更均匀，絮凝效果更佳的好氧泥浆，通过调整离心速率使其离心效果更好，从而提升泥浆处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及泥浆处理领域，尤其涉及一种基于离心法的智能泥浆处理系统。
背景技术
泥浆是指含有悬浮固体的液体，广泛存在于石油、化工、土木工程、矿产资源开发等领域。泥浆产量大，需对泥浆进行无害化处理，常见的泥浆处理技术包括：筛分过滤法，离心法，脱水法，化学处理法，超声波处理法等。
例如，中国专利公开号：CN109608002A，公开了一种污泥干燥机，将污泥平摊在发热筒壁上干燥，再剐蹭入螺旋传送刀片内，实现传动部分和干燥部分的分离，防止污泥抱轴堵塞现象，同时根据所需干燥水分含量的不用，通过改变蜗壳正反转的圈数比来控制蜗壳折弯板的开合频率，提高了污泥干燥的能效。
但是，现有技术中还存在以下问题，
对泥浆的无害化处理不足，排放的污水会影响环境；泥浆处理效率较低。
现有技术中，未考虑泥浆的差异性对泥浆处理过程的影响，对泥浆的处理效率较低。
发明内容
为解决现有技术中未考虑泥浆的差异性对泥浆处理过程的影响，对泥浆的处理效率较低的问题，本发明提供一种基于离心法的智能泥浆处理系统，其包括：
储存池，用以储存泥浆，包括池体、设置在所述池体内用以向泥浆内曝气的曝气单元以及用以搅拌泥浆的搅拌棒；
离心装置，其与所述储存池连接，用以离心所述储存池内输出的泥浆，包括，用以将泥浆离心并输出固相和液相的离心单元；
检测模块，其包括设置在所述搅拌棒上的用以检测搅拌棒所受压力值的压力传感器以及设置在池体侧面的泡沫厚度传感器；
控制器，其分别与所述储存池、离心装置以及检测模块连接，其包括分析单元以及控制单元，
所述分析单元用以基于搅拌棒旋转周期中所受压力值判定搅拌棒所受压力的压力波动状态；
所述控制单元用以在预设条件下基于当前搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量计算的泥浆状态表征参量，调整离心单元的离心速率，并且，控制所述储存池将泥浆输入至所述离心装置中；
以及，所述控制单元还用以在非预设条件下，每隔预设检测周期，获取池体内泡沫厚度变化速率，基于所述泡沫厚度变化速率调整所述曝气单元的曝气量，并基于所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小判定是否需要控制添加单元添加稀释剂，并确定稀释剂的添加量，控制所述添加单元添加对应添加量的稀释剂；
所述预设条件为搅拌棒旋转周期中压力平均值小于预设压力阈值且所述搅拌棒的压力波动状态为第一压力状态。
进一步地，控制单元基于所述泡沫厚度变化速率调整所述曝气单元的曝气量，其中所述控制单元设有若干根据泡沫厚度变化速率调整曝气单元的曝气量的调整方式，
其中，各调整方式对曝气单元的曝气量的调整大小不同。
进一步地，控制模块基于检测模块中压力传感器获取搅拌棒所受压力值，根据式(1)计算所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值，
式(1)中，D表示搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值，Fi表示当前旋转周期内所述压力传感器第i次获取的所述搅拌棒所受的压力值，n表示单个旋转周期内所述压力传感器获取压力值的次数。
进一步地，控制单元基于所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小判定是否需要控制添加单元添加稀释剂，其中，
当搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值大于预设第一阈值时，判定为需要控制添加单元添加稀释剂；
当搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值小于或等于预设第一阈值时，判定为不需要控制添加单元添加稀释剂。
进一步地，所述控制单元确定添加剂的添加量，控制所述添加单元添加对应添加量的稀释剂，其中，所述控制单元设有若干根据搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小确定稀释剂添加量的确定方式，
其中，各确定方式中稀释剂的添加量不同。
进一步地，所述控制单元根据式(2)计算所述压力值浮动参量，
式(2)中，B表示压力值浮动参量，Fi+1表示当前周期内所述压力传感器第i+1次获取的所述搅拌棒所受的压力值，Fi表示当前周期内所述压力传感器第i次获取的所述搅拌棒所受的压力值，n表示单个周期内所述压力传感器获取压力值的次数。
进一步地，控制单元基于搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量根据式(3)计算的泥浆状态表征参量，
M＝F/F0+B/B0(3)
式(3)中，M表示泥浆状态表征参量，F表示当前搅拌棒所受压力值，F0表示预设搅拌棒所受压力值，B0表示预设压力值浮动参量。
进一步地，控制单元根据泥浆状态表征参量调整离心单元的离心速率，其中，所述控制单元设有若干根据泥浆状态表征参量调整离心单元的离心速率的调整方式，
其中，各调整方式对离心单元的离心速率的调整量不同。
进一步地，所述分析单元基于搅拌棒旋转周期中所述搅拌棒所受压力值判定压力波动状态，其中，
当搅拌棒旋转周期中压力平均值小于预设压力阈值时，所述分析单元判定压力波动状态为第一压力状态，
当搅拌棒旋转周期中压力平均值大于或等于预设压力阈值时，所述分析单元判定压力波动状态为第二压力状态。
进一步地，所述控制器与外接显示屏幕连接，以使所述外接显示屏幕基于控制器发送的数据显示对应的内容。
与现有技术相比，本发明通过检测模块中设置在储存池中搅拌棒上的压力传感器检测搅拌棒所受压力值以及设置在池体侧面的泡沫厚度传感器检测泡沫厚度，控制单元控制在预设条件下的泥浆输入离心装置，在非预设条件下调整泥浆粘稠度和曝气量，使其满足预设条件；控制单元基于搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量计算满足预设条件的泥浆的泥浆状态表征参量，调整离心单元的离心速率，本发明通过曝气将厌氧泥浆转化成颗粒度更均匀，絮凝效果更佳的好氧泥浆，通过调整离心速率使其离心效果更好，从而提升泥浆处理效率。
尤其，本发明通过分析单元判定搅拌棒所受压力的波动状态，压力波动状态在一定程度上表征了泥浆的均匀度以及粘稠度，在实际情况中，部分泥浆属于好氧泥浆，其离心条件较好，处于第一压力波动状态，部分泥浆属于厌氧泥浆，均匀性差粘稠度高，本发明通过获取搅拌棒所受压力的压力波动状态表征储存池泥浆的转化效果，并且，在预设条件下才将泥浆输入离心装置中，后续基于压力波动状态对应的调整工艺参量，进而提高离心效果提升泥浆的处理效果，提升泥浆的处理效率。
尤其，本发明计算泡沫厚度变化速率，由于在好氧条件下，生长在好氧泥浆表面的一些微生物会分泌粘性的多糖和蛋白质物质，从而在曝气器顶部形成泡沫层；这些泡沫影响了好氧泥浆与氧气的交换，阻碍了氧气通过泡沫层到达好氧泥浆，并可能会导致系统停滞或降解的影响等问题，通过计算泡沫厚度变化速率调整曝气量，适应性改善曝气量可以降低泡沫产生量，从而提升泥浆处理效率。
尤其，本发明通过控制单元获取搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值调整稀释剂添加量，泥浆处理过程中，粘稠的泥浆往往具有较高的内聚力，离心过程中固体颗粒之间的相互作用较强，这会导致固体颗粒之间难以分离，通过调整稀释剂添加量调整泥浆粘稠性有助于提高离心效率，提升泥浆处理效率。
尤其，本发明通过根据搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量计算的泥浆状态表征参量，搅拌棒所受压力值可以体现泥浆粘稠度，压力值浮动参量可以体现泥浆中颗粒均匀度，当泥浆粘稠度较高，颗粒较不均匀时，适应性的调整离心速率，较佳的离心速率可以帮助保持泥浆的原有结构和粘稠度，并减少颗粒聚集和结团的可能性，适当的离心速率能够使分离效果更好；在泥浆粘稠度较低，颗粒较均匀时，调整离心速率为较高离心速率，有助于提升泥浆处理效率。
附图说明
图1为发明实施例的基于离心法的智能泥浆处理系统的结构示意图；
图2为发明实施例的控制器结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，图2所示，图1为本发明实施例的基于离心法的智能泥浆处理系统的结构示意图，图2为发明实施例的控制器结构示意图；本发明的基于离心法的智能泥浆处理系统，包括：
储存池，用以储存泥浆，包括池体、设置在所述池体内用以向泥浆内曝气的曝气单元以及用以搅拌泥浆的搅拌棒；
离心装置，其与所述储存池连接，用以离心所述储存池内输出的泥浆，包括，用以将泥浆离心并输出固相和液相的离心单元；
检测模块，其包括设置在所述搅拌棒上的用以检测搅拌棒所受压力值的压力传感器以及设置在池体侧面的泡沫厚度传感器；
控制器，其分别与所述储存池、离心装置以及检测模块连接，其包括分析单元以及控制单元，
所述分析单元用以基于搅拌棒旋转周期中所受压力值判定搅拌棒所受压力的压力波动状态；
所述控制单元用以在预设条件下基于当前搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量计算的泥浆状态表征参量，调整离心单元的离心速率，并且，控制所述储存池将泥浆输入至所述离心装置中；
以及，所述控制单元还用以在非预设条件下，每隔预设检测周期，获取池体内泡沫厚度变化速率，基于所述泡沫厚度变化速率调整所述曝气单元的曝气量，并基于所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小判定是否需要控制添加单元添加稀释剂，并确定稀释剂的添加量，控制所述添加单元添加对应添加量的稀释剂；
所述预设条件为搅拌棒旋转周期中压力平均值小于预设压力阈值且所述所述搅拌棒的压力波动状态为第一压力状态。
具体而言，本发明对曝气单元向泥浆内曝气的具体方式不做限定，可以为喷淋漩涡曝气，压缩空气曝气或溶氧机曝气，此为现有技术，不再赘述。
具体而言，本发明对压力传感器以及泡沫厚度传感器的具体结构不做限定，优选的，在本实施例中，压力传感器为传感器与信号发送装置组合的形式，以使得控制器接收压力传感器发送的数据，且压力传感器为间歇式检测不断间歇获取压力值，泡沫厚度传感器可以采用光学式泡沫传感器或电容式泡沫传感器的形式，或通过深度相机拍摄图像通过深度图像获取泡沫厚度，此为现有技术，不再赘述。
具体而言，本发明对控制器的具体结构不做限定，分析单元以及控制单元可以由逻辑部件构成，逻辑部件可以为现场可编程部件、计算机以及计算机中的微处理器等，此处不再赘述。
具体而言，本发明对离心单元的具体结构不做限定，离心单元可以是卧式螺旋斜率离心机，此为现有技术，不再赘述。
具体而言，本实施例中，单个周期时长为10min至30min。
具体而言，本发明对稀释剂的具体成分不做限定，稀释剂的成分可以包括多聚物、硫酸铜、环氧乙烷、磷酸盐和聚丙烯酰胺等。
具体而言，控制单元基于所述泡沫厚度变化速率调整所述曝气单元的曝气量，其中所述控制单元设有若干根据泡沫厚度变化速率调整曝气单元的曝气量的调整方式，
其中，各调整方式对曝气单元的曝气量的调整大小不同。
具体而言，在本实施例中所述控制单元设有根据泡沫厚度变化速率V调整曝气单元的曝气量m的三种调整方法，其中，
第一种曝气量调整方法为，所述控制单元在预设第一泡沫厚度变化速率条件下使用预设第一曝气量调整系数将曝气量调整至第一曝气量；
第二种曝气量调整方法为，所述控制单元在预设第二泡沫厚度变化速率条件下使用预设第二曝气量调整系数将曝气量调整至第二曝气量；
第三种曝气量调整方法为，所述控制单元在预设第三泡沫厚度变化速率条件下使用预设第三曝气量调整系数将曝气量调整至第三曝气量；
其中，
所述预设第一泡沫厚度变化速率条件为，泡沫厚度变化速率小于等于预设第一泡沫厚度变化速率；
所述预设第二泡沫厚度变化速率条件为，泡沫厚度变化速率大于预设第一泡沫厚度变化速率且小于等于预设第二泡沫厚度变化速率；
所述预设第三泡沫厚度变化速率条件为，泡沫厚度变化速率大于预设第二泡沫厚度变化速率；
所述预设第一泡沫厚度变化速率小于所述预设第二泡沫厚度变化速率；所述预设第一曝气量调整系数小于所述预设第二曝气量调整系数小于所述预设第三曝气量调整系数
具体而言，预设第一泡沫厚度变化速率记为V1，预设第二泡沫厚度变化速率记为V2，预设第一曝气量调整系数记为β1，预设第二曝气量调整系数记为β2，预设第三曝气量调整系数记为β3，其中，
V1＜V2，1＜β1＜β2＜β3，调整后的第j曝气量记为mj’，设定mj’＝m×βj，βj为第j曝气量调整系数，j＝1，2，3，m表示曝气量标准量，m＝0.4kgO2/h；
在本实施例中，V1为预先检测所得，其中，记录若干次对污泥处理过程中对污泥以m进行爆气所述单个周期后泡沫厚度变化速率，根据记录的泡沫厚度变化速率求解泡沫厚度变化速率平均值，将所述泡沫厚度变化速率平均值确定为V1，V2基于V1所确定，设定V2＝2×V1。
具体而言，本发明计算泡沫厚度变化速率，由于在好氧条件下，生长在好氧泥浆表面的一些微生物会分泌粘性的多糖和蛋白质物质，从而在曝气器顶部形成泡沫层；这些泡沫影响了好氧泥浆与氧气的交换，阻碍了氧气通过泡沫层到达好氧泥浆，并可能会导致系统停滞或降解的影响等问题，通过计算泡沫厚度变化速率调整曝气量，改善曝气量可以降低泡沫产生量，从而提升泥浆处理效率。
具体而言，控制模块基于检测模块中压力传感器获取搅拌棒所受压力值，根据式(1)计算所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值，
式(1)中，D表示搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值，Fi表示当前旋转周期内所述压力传感器第i次获取的所述搅拌棒所受的压力值，n表示单个旋转周期内所述压力传感器获取压力值的次数。
具体而言，控制单元基于所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小判定是否需要控制添加单元添加稀释剂，其中，
当搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值大于预设第一阈值时，判定为需要控制添加单元添加稀释剂；
当搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值小于或等于预设第一阈值时，判定为不需要控制添加单元添加稀释剂。
在本实施例中，所述预设第一阈值基于泥浆的粘稠度所确定，在本实施例中将对粘稠度在6000-10000mPa·s的泥浆进行搅拌时搅拌棒所受压力平均值设定为所述预设第一阈值。
具体而言，所述控制单元确定添加剂的添加量，控制所述添加单元添加对应添加量的稀释剂，其中，所述控制单元设有若干根据搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小确定稀释剂添加量的确定方式，
其中，各确定方式中稀释剂的添加量不同。
具体而言，在本实施例中，所述控制单元设有的根据搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小确定稀释剂添加量的三种确定方法，其中，
所述控制单元将压力值平均值D与预设的第一压力平均值对比参量D1以及第二压力平均值对比参量D2进行对比，
第一确定方法为，所述控制单元确定稀释剂添加量为第一添加量M1；
第二确定方法为，所述控制单元确定稀释剂添加量为第二添加量M2；
第三确定方法为，所述控制单元确定稀释剂添加量为第三添加量M3；
第一确定方法需满足所述压力值平均值D小于等于第一压力平均值对比参D1量，第二确定方法需满足所述压力值平均值D大于所述第一压力平均值对比参量D1且小于所述第二压力平均值对比参量D2，第三确定方法需满足所述压力值平均值D大于等于所述第二压力平均值对比参量D2；
在本实施例中D1以及D2基于所述预设第一阈值D0所设定，设定D1＝D0×1.5，D2＝D0×2。
其中，第一添加量基于当前储存池内储存泥浆的总质量所确定，在本实施例中，设定第一添加量为泥浆总质量的5％-20％，第二添加量以及第三添加量基于第一添加量所确定，设定M2＝M1×a1，M3＝a2×M1，在本实施例中，a1表示第一比例系数，1＜a1＜1.4，a2表示第二比例系数，1.4≤a2＜1.6。
具体而言，本发明通过控制单元获取搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值调整稀释剂添加量，泥浆处理过程中，粘稠的泥浆往往具有较高的内聚力，离心过程中固体颗粒之间的相互作用较强，这会导致固体颗粒之间难以分离，通过调整稀释剂添加量调整泥浆粘稠性有助于提高离心效率，提升泥浆处理效率。
具体而言，所述控制单元根据式(2)计算所述压力值浮动参量，
式(2)中，B表示压力值浮动参量，Fi+1表示当前周期内所述压力传感器第i+1次获取的所述搅拌棒所受的压力值，Fi表示当前周期内所述压力传感器第i次获取的所述搅拌棒所受的压力值，n表示单个周期内所述压力传感器获取压力值的次数。
具体而言，所述控制单元基于搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量根据式(3)计算的泥浆状态表征参量，
M＝F/F0+B/B0(3)
式(3)中，M表示泥浆状态表征参量，F表示当前搅拌棒所受压力值，F0表示预设搅拌棒所受压力值，B0表示预设压力值浮动参量，在本实施例中B0基于D0设定，B0＝1.1D0，B0为经过多次测量所得，其中，记录若干次对粘稠度为3000-6000mPa·s的泥浆进行搅拌时压力值浮动参量，并求解压力值浮动参量平均值，将所述压力值浮动参量平均值确定为所述预设压力值浮动参量。
具体而言，控制单元根据泥浆状态表征参量调整离心单元的离心速率，其中，所述控制单元设有若干根据搅泥浆状态表征参量调整离心单元的离心速率的调整方式，
其中，各调整方式对离心单元的离心速率的调整量不同。
具体而言，所述控制单元根据泥浆状态表征参量确定离心单元的离心速率的两种调整方法，其中，
第一种离心速率调整方法为，所述控制单元在预设第一泥浆状态表征参量条件下将离心速率调整至第一离心速率；
第二种离心速率调整方法为，所述控制单元在预设第二泥浆状态表征参量条件下将离心速率调整至第二离心速率；
其中，
所述预设第一泥浆状态表征参量条件为，泥浆状态表征参量小于等于预设第一泥浆状态表征参量；
所述预设第二泥浆状态表征参量条件为，泥浆状态表征参量大于预设第一泥浆状态表征参量；
具体而言，所述第一离心速率大于第二离心速率，所述第一离心速率V1以及第二离心速率V2基于离心机的初始离心速率V0所确定，设定V1＝γ1×V0，V2＝γ2×V0，γ1表示第一调整比例系数，γ2表示第二调整比例系数，0.6＜γ1＜γ2＜1.4，初始离心速率V0本领域技术人员可根据多次测量确定，分别以不同的离心速率对粘稠度为3000-6000mPa·s的泥浆进行离心并统计离心效率，将离心效率最高时对应的离心速率确定为离心机的初始离心速率V0。
具体而言，本发明通过根据搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量计算的泥浆状态表征参量，搅拌棒所受压力值可以体现泥浆粘稠度，压力值浮动参量可以体现泥浆中颗粒均匀度，当泥浆粘稠度较高，颗粒较不均匀时，调整离心速率为较低离心速率，较低的离心速率可以帮助保持泥浆的原有结构和粘稠度，并减少颗粒聚集和结团的可能性，适当的低离心速率能够使分离效果更好；在泥浆粘稠度较低，颗粒较均匀时，调整离心速率为较高离心速率，有助于提升泥浆处理效率。
所述分析单元基于搅拌棒旋转周期中所述搅拌棒所受压力值判定压力波动状态，其中，
当搅拌棒旋转周期中压力平均值小于预设压力阈值时，所述分析单元判定压力波动状态为第一压力状态，
当搅拌棒旋转周期中压力平均值大于或等于预设压力阈值时，所述分析单元判定压力波动状态为第二压力状态。
所述预设第一阈值基于泥浆的粘稠度所确定，在本实施例中将对粘稠度在3000-6000mPa·s的泥浆进行搅拌时搅拌棒所受压力平均值设定为所述预设压力阈值。
具体而言，所述控制器与外接显示屏幕连接，以使所述外接显示屏幕基于控制器发送的数据显示对应的内容。
具体而言，控制单元在非预设条件下，每隔预设检测周期，获取池体内泡沫厚度变化速率，其中，泡沫厚度变化速率表达式为，
V＝(S2-S1)/T(4)
式(4)中，V表示泡沫厚度变化速率，S2表示单个周期结束时泡沫厚度，S1表示单个周期开始时泡沫厚度，T表示单个周期时长。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于离心法的智能泥浆处理系统，其特征在于，包括：
储存池，用以储存泥浆，包括池体、设置在所述池体内用以向泥浆内曝气的曝气单元以及用以搅拌泥浆的搅拌棒；
离心装置，其与所述储存池连接，用以离心所述储存池内输出的泥浆，包括，用以将泥浆离心并输出固相和液相的离心单元；
检测模块，其包括设置在所述搅拌棒上的用以检测搅拌棒所受压力值的压力传感器以及设置在所述池体侧面的泡沫厚度传感器；
控制器，其分别与所述储存池、离心装置以及检测模块连接，其包括分析单元以及控制单元，
所述分析单元用以基于搅拌棒旋转周期中所受压力值判定搅拌棒所受压力的压力波动状态；
所述控制单元用以在预设条件下基于当前搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量计算的泥浆状态表征参量，调整离心单元的离心速率，并且，控制所述储存池将泥浆输入至所述离心装置中；
以及，所述控制单元还用以在非预设条件下，每隔预设检测周期，获取池体内泡沫厚度变化速率，基于所述泡沫厚度变化速率调整所述曝气单元的曝气量，并基于所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小判定是否需要控制添加单元添加稀释剂，并确定稀释剂的添加量，控制所述添加单元添加对应添加量的稀释剂；
所述预设条件为搅拌棒旋转周期中压力平均值小于预设压力阈值且所述搅拌棒的压力波动状态为第一压力状态；
所述控制单元基于所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小判定是否需要控制添加单元添加稀释剂，其中，
当搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值大于预设第一阈值时，判定为需要控制添加单元添加稀释剂；
当搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值小于或等于预设第一阈值时，判定为不需要控制添加单元添加稀释剂；
所述控制单元获取当前周期内各压力传感器检测的所述搅拌棒所受的压力值，根据式（2）计算所述压力值浮动参量，
（2）；
式（2）中，B表示压力值浮动参量， Fi+1表示当前周期内所述压力传感器第i+1次获取的所述搅拌棒所受的压力值，Fi表示当前周期内所述压力传感器第i次获取的所述搅拌棒所受的压力值，n表示单个周期内所述压力传感器获取压力值的次数；
所述控制单元基于搅拌棒所受压力值以及压力值浮动参量根据式（3）计算的泥浆状态表征参量，
M=F/F0+B/B0（3）
式（3）中，M表示泥浆状态表征参量，F表示当前搅拌棒所受压力值，F0表示预设搅拌棒所受压力值，B0表示预设压力值浮动参量；
所述分析单元基于搅拌棒旋转周期中所述搅拌棒所受压力值判定压力波动状态，其中，
当搅拌棒旋转周期中压力平均值小于预设压力阈值时，所述分析单元判定压力波动状态为第一压力状态，
当搅拌棒旋转周期中压力平均值大于或等于预设压力阈值时，所述分析单元判定压力波动状态为第二压力状态。
2.根据权利要求1所述的基于离心法的智能泥浆处理系统，其特征在于，控制单元基于所述泡沫厚度变化速率调整所述曝气单元的曝气量，其中，所述控制单元设有若干根据泡沫厚度变化速率调整曝气单元的曝气量的调整方式，
其中，各调整方式对曝气单元的曝气量的调整大小不同。
3.根据权利要求1所述的基于离心法的智能泥浆处理系统，其特征在于，所述控制单元基于检测模块中压力传感器获取搅拌棒所受压力值，根据式（1）计算所述搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值，
；
式（1）中，D表示搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值，Fi表示当前旋转周期内所述压力传感器第i次获取的所述搅拌棒所受的压力值，n表示单个旋转周期内所述压力传感器获取压力值的次数。
4.根据权利要求1所述的基于离心法的智能泥浆处理系统，其特征在于，所述控制单元确定稀释剂的添加量，控制所述添加单元添加对应添加量的稀释剂，其中，所述控制单元设有若干根据搅拌棒旋转周期内所受压力值平均值的大小确定稀释剂添加量的确定方式，
其中，各确定方式中稀释剂的添加量不同。
5.根据权利要求1所述的基于离心法的智能泥浆处理系统，其特征在于，控制单元根据泥浆状态表征参量调整离心单元的离心速率，其中，所述控制单元设有若干根据泥浆状态表征参量调整离心单元的离心速率的调整方式，
其中，各调整方式对离心单元的离心速率的调整量不同。
6.根据权利要求1所述的基于离心法的智能泥浆处理系统，其特征在于，所述控制器与外接显示屏幕连接，以使所述外接显示屏幕基于控制器发送的数据显示对应的内容。
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|---|---|---|---|---|
| CN117139573B (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-29 | 苏州纽姆特纳米科技有限公司 | 一种复合碳纳米管的表面精度控制方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101084165A (zh) * | 2004-11-22 | 2007-12-05 | 水系统国际股份有限公司 | 处理液体和泡沫的装置 |
| WO2014174258A1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | National Oilwell Varco, L.P. | A centrifuge and a control system therefor |
| CN109455901A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-03-12 | 徐州荣创企业咨询管理有限公司 | 一种泥浆固液分离的工艺方法 |
| CN110683724A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-14 | 湖南军信环保股份有限公司 | 一种提升厌氧污泥离心脱水效率的处理方法 |
| CN111810068A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-10-23 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种自动化钻井液固相控制系统 |
| CN214142076U (zh) * | 2020-12-23 | 2021-09-07 | 成都天源水务有限责任公司 | 一种污泥有机无机分离装置 |
| CN115403152A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-11-29 | 潍坊恒远环保水处理设备有限公司 | 一种智能污水净化处理系统 |
| CN115523855A (zh) * | 2022-10-10 | 2022-12-27 | 中建安装集团有限公司 | 一种疏浚泥浆絮凝团粒在线监测系统及监测方法 |
| CN115925067A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-04-07 | 中建安装集团有限公司 | 一种基于智能感知技术的泥浆处理系统及其处理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9938784B2 (en) * | 2015-07-13 | 2018-04-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Real-time frequency loop shaping for drilling mud viscosity and density measurements |
-
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101084165A (zh) * | 2004-11-22 | 2007-12-05 | 水系统国际股份有限公司 | 处理液体和泡沫的装置 |
| WO2014174258A1 (en) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | National Oilwell Varco, L.P. | A centrifuge and a control system therefor |
| CN109455901A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-03-12 | 徐州荣创企业咨询管理有限公司 | 一种泥浆固液分离的工艺方法 |
| CN110683724A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-14 | 湖南军信环保股份有限公司 | 一种提升厌氧污泥离心脱水效率的处理方法 |
| CN111810068A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-10-23 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种自动化钻井液固相控制系统 |
| CN214142076U (zh) * | 2020-12-23 | 2021-09-07 | 成都天源水务有限责任公司 | 一种污泥有机无机分离装置 |
| CN115523855A (zh) * | 2022-10-10 | 2022-12-27 | 中建安装集团有限公司 | 一种疏浚泥浆絮凝团粒在线监测系统及监测方法 |
| CN115925067A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-04-07 | 中建安装集团有限公司 | 一种基于智能感知技术的泥浆处理系统及其处理方法 |
| CN115403152A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-11-29 | 潍坊恒远环保水处理设备有限公司 | 一种智能污水净化处理系统 |
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