CN117959783A - 带自动反洗功能的一体化净水设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带自动反洗功能的一体化净水设备及其控制方法，其方法为：当反洗虹吸管液位接触到液位开关高液位时，触发信号反馈到控制系统,开启注水电磁阀、三通转换阀，启动真空泵，关闭进水电动阀，对过滤室进行自动反洗一定时间后，控制系统停止真空泵、关闭注水电磁阀和三通转换阀，打开进水电动阀；当多个过滤室同时需要反冲洗时，其中一个过滤室进行反洗后，其余过滤室按系统设定的顺序进行反洗。此款净水设备通过反洗虹吸管内水位判断滤料层堵塞程度，当液位开关信号接通，通过控制系统控制三通转换阀和真空泵启动，进行强制反冲洗，或者，可以设置定期强制反冲洗。
Description
技术领域
本发明涉及一种一体化净水设备，特别是一种带自动反洗功能的一体化净水设备及其控制方法。
背景技术
现有市场上出现有各种各样的一体化净水设备，因其大部分一体化净水设备都要利用人工操作实现净水功能，导致无法真正的实现智能反冲洗，又无法控制和区分各个虹吸管反洗顺序，使得不能保证供水效果，导致大量水资源浪费。同时也没有考虑定时进行强制反冲洗，让砂层保持通量，避免板结现象。
中国专利号ZL201921916039.2于2020年06月30日公开一种无动力反冲洗一体化净水器，包括箱体，箱体包括底部相连通的絮凝反应池与斜管沉淀池，斜管沉淀池远离絮凝反应池的一侧设置有贮水室与带有滤料的滤沙池，所述贮水室底部设置有排空室，斜管沉淀池顶部设置有出水管，贮水室侧壁竖直设置有第一虹吸管与第二虹吸管，第一虹吸管通过连接管与滤沙池相连通，第一虹吸管顶部与滤沙池之间设置有空气破坏管。该结构无法实现随时控制反冲洗，存在上述不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理、可以强制反洗的带自动反洗功能的一体化净水设备及其控制方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种带自动反洗功能的一体化净水设备，包括控制系统、反洗虹吸管和过滤室，反洗虹吸管包括上管和下管，上管套在下管的上段外，上管的上端设有液位开关，上管的下端与下管的中部外壁密封连接，下管的下端位于过滤室的下方，其特征在于：所述反洗虹吸管的上管顶部还设有三通转换阀，三通转换阀的三个端口分别与反洗虹吸管的上端、真空泵的输出口和外界连通，真空泵的输入口通过注水电磁阀与所述过滤室连通，三通转换阀、真空泵、注水电磁阀和所述液位开关分别与所述控制系统电性连接。
本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：
作为更具体的方案，还包括依次连通的混凝箱、澄清沉淀箱和过滤箱，混凝箱的上端设有进水口，过滤箱的内下部设有两个以上的过滤室，每个过滤室均配套有相应的反洗虹吸管，各根反洗虹吸管的上端分别通过相应的三通转换阀与所述真空泵的输出口连通；过滤箱的上端设有出水口，出水口低于反洗虹吸管的上端高度。
作为进一步的方案，所述澄清沉淀箱的上端通过U型管与所述过滤室连通，U型管上设有进水电动阀，进水电动阀与所述控制系统电性连接。
作为进一步的方案，所述混凝箱和所述澄清沉淀箱的底部设有排泥管，排泥管上设有排泥电动阀，排泥电动阀与所述控制系统电性连接。
作为进一步的方案，所述过滤箱内对应过滤室的上部和下部分别设有贮水室和排空室，过滤室包括上隔板、连通管、滤料层和下网板，连通管贯穿上隔板和下网板、并将贮水室和排空室连通，滤料层设置在上隔板与下网板之间，滤料层与上隔板之间设有空腔，所述U型管通向空腔，所述反洗虹吸管的上管下端通过旁通管与空腔连通，所述注水电磁阀通过注水管与空腔连通。
作为进一步的方案，所述控制系统设有远程通信模块。
一种带自动反洗功能的一体化净水设备的控制方法，当反洗虹吸管液位接触到液位开关高液位时，触发信号反馈到控制系统,开启注水电磁阀、三通转换阀，启动真空泵，关闭进水电动阀，对过滤室进行自动反洗一定时间后，控制系统停止真空泵、关闭注水电磁阀和三通转换阀，打开进水电动阀。
当多个过滤室同时需要反冲洗时，其中一个过滤室进行反洗后，其余过滤室按系统设定的顺序进行反洗。
还具有定时强制反冲洗控制，和/或，具有定时排泥控制；具有定时排泥控制时，混凝箱和澄清沉淀箱的底部设有排泥管，排泥管上设有排泥电动阀，通过控制排泥电动阀打开实现排泥。
控制系统设有远程通信模块时，远程通信模块可以与云端通信连接，用户可使用上位计算机监控系统和手机端APP对设备进行远程无线监控、操作、设置参数和维护，在用户同意并授权下可对设备进行远程协助与远程服务、设备故障提醒、软件免费在线升级。
本发明的有益效果如下：
(1)此款净水设备通过反洗虹吸管内水位判断滤料层堵塞程度，当液位开关信号接通，通过控制系统控制三通转换阀和真空泵启动，进行强制反冲洗，或者，可以设置定期强制反冲洗。
(2)此款净水设备的多个过滤室均需要反洗时，控制系统按照设定的次序依次对过滤室进行反洗，实现设备自动化智能化，以控制多过滤室(滤室)反冲洗的顺序，反冲洗时间和间隔时间，使得反冲洗滤室时有效地使用贮水室内的水资源。
(3)此款净水设备整套控制系统采用自动运行(智能化控制)，由PLC+触摸屏系统全程自动控制，具备远程操控功能。在设备正常运行的情况下，可达到无人值守自动运行水平，同时也可实现手动操作，手动控制的功能。
(4)此款净水设备系统采用基于云技术的智慧物联维护平台，用户可使用上位计算机监控系统和手机端APP对设备进行远程无线监控、操作、设置参数和维护等，在用户同意并授权下可对设备进行远程协助与远程服务、设备故障提醒、软件在线升级等。
(5)此款净水设备可以便于工作人员在控制中心便可以对整个净水设备进行实时监控与控制，调整系统的运行参数。采用PLC对设备进行控制和数据采集，通过4G网通讯，实现对整个净水设备的控制和有效监控。控制模式上采用中控室和现场手动操作及远程APP手机操控的多级控制模式。
附图说明
图1为本发明一实施例水路结构示意图。
图2为本发明侧面结构示意图。
图3为图2局部放大及剖视结构示意图。
图4为图2的控制系统连接远程通信模块后结构示意图。
图5为图4中云端与其他系统连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
参见图1至图3所示，一种带自动反洗功能的一体化净水设备，包括控制系统1、反洗虹吸管2和过滤室95，反洗虹吸管2包括上管21和下管22，上管21套在下管22的上段外，上管21的上端设有液位开关4，上管21的下端与下管22的中部外壁密封连接，下管22的下端位于过滤室95的下方，所述反洗虹吸管2的上管21顶部还设有三通转换阀5，三通转换阀5的三个端口分别与反洗虹吸管2的上端、真空泵3的输出口和外界连通，真空泵3的输入口通过注水电磁阀6与所述过滤室95连通，三通转换阀5、真空泵3、注水电磁阀6和所述液位开关4分别与所述控制系统1电性连接。
还包括依次连通的混凝箱7、澄清沉淀箱8和过滤箱9，混凝箱7的上端设有进水口71，过滤箱9的内下部横向排布有三个过滤室95，每个过滤室95均配套有相应的反洗虹吸管2(分别是A1、A2、A3)，各根反洗虹吸管2的上端分别通过相应的三通转换阀5与所述真空泵3的输出口连通；过滤箱9的上端设有出水口91，出水口91低于反洗虹吸管2的上端高度。
所述澄清沉淀箱8的上端通过U型管81与所述过滤室95连通，U型管81上设有进水电动阀82，进水电动阀82与所述控制系统1电性连接。
所述混凝箱7和所述澄清沉淀箱8的底部设有排泥管72，排泥管72上设有排泥电动阀73，排泥电动阀73与所述控制系统1电性连接。
所述过滤箱9内对应过滤室95的上部和下部分别设有贮水室92和排空室97，过滤室95包括上隔板98、连通管94、滤料层96和下网板99，连通管94贯穿上隔板98和下网板99、并将贮水室92和排空室97连通，滤料层96设置在上隔板98与下网板99之间，滤料层96与上隔板98之间设有空腔95，所述U型管81通向空腔95，所述反洗虹吸管2的上管21下端通过旁通管93与空腔95连通，所述注水电磁阀6通过注水管与空腔95连通。
所述注水管上设有第一手动阀61，所述注水电磁阀6还与第二手动阀62并联。
所述三通转换阀5连通所述反洗虹吸管2的下管22的上端。
所述过滤箱9对应过滤室95的侧壁设有检修口，过滤箱9对应排空室97的侧壁设有排空口。
其工作原理是：滤料层96过滤一段时间后，由于滤料层96不断截留悬浮杂质，水头损失逐渐增加，反洗虹吸管2水位上升，一直上升到反洗虹吸管2接近顶部的液位开关4，当液位开关4信号接通，通过控制系统1控制真空泵3进行抽真空强制反冲洗，自动对数据进行分析对比、逻辑运算，以控制反洗动作启停及各滤室反洗次序。
具体是：当反洗虹吸管2液位接触到液位开关4高液位时，触发信号反馈到控制系统1(PLC),开启注水电磁阀6(常闭)、三通转换阀5，启动真空泵3，关闭进水电动阀82，对过滤室进行自动反洗(时间为5min，时间可调)。当反洗完毕后，信号反馈到控制系统1(PLC),停止真空泵3、关闭注水电磁阀6(常闭)、三通转换阀5，打开进水电动阀82。
当过滤室同时需要反冲洗时，其中一个过滤室进行反洗后，其余过滤室按反洗虹吸管2设定好的顺序进行反洗(如按照A1-A2-A3顺序反洗)，间隔时间(30min时间可调，避免同时反洗不彻底)。
定时强制反冲洗：(每天进行一次强制反冲洗，时间可调)。
定时排泥(每天进行一次排泥，排泥时间可调)。
手动反洗：开启注水电磁阀6、三通转换阀5，启动真空泵3，关闭进水电动阀82，按顺序分别对各过滤室进行反洗。
实施例二，与实施例一的区别在于：参见图4和图5所示，所述控制系统1设有远程通信模块11。远程通信模块可以与云端10(云平台)通信连接，用户可使用上位计算机监控系统20和手机端30APP对设备进行远程无线监控、操作、设置参数和维护，在用户同意并授权下可对设备进行远程协助与远程服务、设备故障提醒、软件免费在线升级。
无线监控主要包括：对所有设备及工程项目的运行都具备实时水质监测、远程监控与分析、数据存储等智能化管理，实现无人值守、自动运行和低成本运维管理。
其他功能还有：
数据存储80：对各项目点生成的设备数据及时进行拷贝，上传至云平台存储，以便对历史数据的查询。
水质监测70：云平台可配置流量传感器、压力传感器、温度传感器、PH值、电导率、浊度仪、溶解氧仪COD和氨氮传感器等功能模块实现进出不水质实时监测，视客户要求而设定。
设备运行状态60：显示站点监测项实时数据及报表，可进行远程控制。
故障反馈50：对现场数据的监控与分析，能够对设备产生的不同故障及时通过手持终端接收反馈信息及时通知维护人员。
运程运维40：根据全面监控，及时发现并消除设备系统上的运营隐患，24小时监控与告警服务。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种带自动反洗功能的一体化净水设备，包括控制系统(1)、反洗虹吸管(2)和过滤室(95)，反洗虹吸管(2)包括上管(21)和下管(22)，上管(21)套在下管(22)的上段外，上管(21)的上端设有液位开关(4)，上管(21)的下端与下管(22)的中部外壁密封连接，下管(22)的下端位于过滤室(95)的下方，其特征在于：所述反洗虹吸管(2)的上管(21)顶部还设有三通转换阀(5)，三通转换阀(5)的三个端口分别与反洗虹吸管(2)的上端、真空泵(3)的输出口和外界连通，真空泵(3)的输入口通过注水电磁阀(6)与所述过滤室(95)连通，三通转换阀(5)、真空泵(3)、注水电磁阀和所述液位开关(4)分别与所述控制系统(1)电性连接。
2.根据权利要求1所述的带自动反洗功能的一体化净水设备，其特征在于：还包括依次连通的混凝箱(7)、澄清沉淀箱(8)和过滤箱(9)，混凝箱(7)的上端设有进水口(71)，过滤箱(9)的内下部设有两个以上的过滤室(95)，每个过滤室(95)均配套有相应的反洗虹吸管(2)，各根反洗虹吸管(2)的上端分别通过相应的三通转换阀(5)与所述真空泵(3)的输出口连通；过滤箱(9)的上端设有出水口(91)，出水口(91)低于反洗虹吸管(2)的上端高度。
3.根据权利要求2所述的带自动反洗功能的一体化净水设备，其特征在于：所述澄清沉淀箱(8)的上端通过U型管(81)与所述过滤室(95)连通，U型管(81)上设有进水电动阀(82)，进水电动阀(82)与所述控制系统(1)电性连接。
4.根据权利要求2所述的带自动反洗功能的一体化净水设备，其特征在于：所述混凝箱(7)和所述澄清沉淀箱(8)的底部设有排泥管(72)，排泥管(72)上设有排泥电动阀(73)，排泥电动阀(73)与所述控制系统(1)电性连接。
5.根据权利要求3所述的带自动反洗功能的一体化净水设备，其特征在于：所述过滤箱(9)内对应过滤室(95)的上部和下部分别设有贮水室(92)和排空室(97)，过滤室(95)包括上隔板(98)、连通管(94)、滤料层(96)和下网板(99)，连通管(94)贯穿上隔板(98)和下网板(99)、并将贮水室(92)和排空室(97)连通，滤料层(96)设置在上隔板(98)与下网板(99)之间，滤料层(96)与上隔板(98)之间设有空腔(95)，所述U型管(81)通向空腔(95)，所述反洗虹吸管(2)的上管(21)下端通过旁通管(93)与空腔(95)连通，所述注水电磁阀(6)通过注水管与空腔(95)连通。
6.根据权利要求1所述的带自动反洗功能的一体化净水设备，其特征在于：所述控制系统(1)设有远程通信模块(11)。
7.一种根据权利要求3所述带自动反洗功能的一体化净水设备的控制方法，其特征在于：当反洗虹吸管(2)液位接触到液位开关(4)高液位时，触发信号反馈到控制系统(1),开启注水电磁阀(6)、三通转换阀(5)，启动真空泵(3)，关闭进水电动阀(82)，对过滤室(95)进行自动反洗一定时间后，控制系统(1)停止真空泵(3)、关闭注水电磁阀(6)和三通转换阀(5)，打开进水电动阀(82)。
8.根据权利要求7所述带自动反洗功能的一体化净水设备的控制方法，其特征在于：当多个过滤室(95)同时需要反冲洗时，其中一个过滤室(95)进行反洗后，其余过滤室(95)按系统设定的顺序进行反洗。
9.根据权利要求7所述带自动反洗功能的一体化净水设备的控制方法，其特征在于：还具有定时强制反冲洗控制，和/或，具有定时排泥控制；具有定时排泥控制时，混凝箱(7)和澄清沉淀箱(8)的底部设有排泥管(72)，排泥管(72)上设有排泥电动阀(73)，通过控制排泥电动阀(73)打开实现排泥。
10.根据权利要求7所述带自动反洗功能的一体化净水设备的控制方法，其特征在于：控制系统(1)设有远程通信模块(11)时，远程通信模块(11)可以与云端通信连接，用户可使用上位计算机监控系统和手机端APP对设备进行远程无线监控、操作、设置参数和维护，在用户同意并授权下可对设备进行远程协助与远程服务、设备故障提醒、软件免费在线升级。
Priority Applications (1)
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| CN202410302935.9A CN117959783A (zh) | 2024-03-15 | 2024-03-15 | 带自动反洗功能的一体化净水设备及其控制方法 |
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