CN212254697U - 用于从城市和/或工业废水取样的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于从城市和/或工业废水取样的装置，即用于取得流动通过压力管的流体的试样的装置，包括：内管，其包括延伸穿过管壁的孔，该管壁封围内管的内部；出口，其用于已过滤的试样，该出口连接到内管的内部；和大致圆筒形过滤器，其围绕内管，该过滤器具有小于50μm的孔径，所述装置能够较容易地在操作现场进行组装和安装，并且需要较少的压力密封。这通过根据本实用新型的装置来实现，该装置包括工艺连接器，其被设计用以将所述装置安装在对应的配对连接器上，该配对连接器位于管段的连接到压力管的端部部分上，其中当将装置安装在所述管段上时，过滤器延伸到管段中或延伸穿过管段，并且其中过滤器的背对适配器的端部被封闭。

Description

用于从城市和/或工业废水取样的装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于取得流动通过压力管的流体(即城市和/或工业废水)的试样的装置，该装置包括：

内管，所述内管包括延伸穿过管壁的孔，所述管壁封围所述内管的内部；

出口，所述出口用于已过滤的试样，所述出口连接到所述内管的所述内部；以及

大致圆筒形的过滤器，所述过滤器围绕所述内管并且具有小于50μm的孔径。

背景技术

需要废水试样，例如用来确定废水的性质、组分和/或废水的组成并且/或者用来确定废水中包含的分析物的浓度。就此而言，可以应用测量装置，例如基于本领域中已知的各种类型的检测、测量和/或分析方法操作的分析仪。

然而，废水可能包含高含量的纤维和/或颗粒。这引起了许多检测、测量和/或分析方法方面的问题，像例如铵和正磷酸盐的分析方面的问题。因此，在可以将从压力管取得的废水试样供给到使用这些方法的测量装置之前，必需过滤该废水试样。

包括过滤器筒的取样系统在本领域中是已知的。过滤器筒具有复杂的结构，这使得它们相当昂贵。此外，过滤器筒不适合过滤城市或工业废水，因为原废水中所包含的纤维和颗粒将会沉积，因此可能阻塞或甚至堵塞过滤器单元。

基于另一种设计，已知了使用金属过滤器的取样系统。这些金属过滤器具有大于50μm的孔径。对于孔径小于50μm，金属过滤器不适合用于从压力管取样。其一个原因是，由包含高含量的颗粒和纤维的流体施加在过滤器上的高压将引起焊缝失效。这在应该通过反冲洗来清洁过滤器时更加严重，在这种情况下，焊缝在清洁期间和过滤操作期间经受交替的应变。

US 2016/0184745A1描述了一种用于从流体(即城市和/或工业废水)取样的装置，该装置包括定位在大致圆筒形的壳体内的管状圆筒形的过滤器。壳体的两端均由盖塞封闭，并且过滤器由被封围在壳体中的圆筒形中空空间所围绕。这种装置被设计用以插入提供待过滤的流体的压力管中。就此而言，壳体配备有两个管连接器，所述两个管连接器在壳体的相反两侧上垂直于过滤器延伸。这允许过滤器被流体绕着冲洗。这种装置还包括内管，该内管位于圆筒形过滤器内。内管包括延伸穿过管壁(该管壁封围内管的内部)的孔，该孔允许已过滤的流体进入内部。这一内管连接到出口，该出口通过盖塞中的一个盖塞提供已过滤的试样。

出口能够连接到三通阀，该三通阀能够在两个不同的阀位置中操作。第一阀位置允许出口连接到试样管，该试样管将已过滤的流体送到分析仪。第二阀位置允许出口连接到清洁设备，该清洁设备提供加压的清洁剂，像例如空气、水或液体清洁剂。在第二阀位置中，通过连接到阀的出口将清洁剂送到内管中，并且随着清洁剂流动通过内管的孔和围绕内管的过滤器，清洁剂冲洗过滤器，从而将可能已经沉积在过滤器的外部上的纤维和颗粒分离下来。

这种装置非常坚固耐用，并且这种允许现场清洁过滤器以防止过滤器阻塞或堵塞的设计提供了持久的使用寿命。

由于这种装置的装置组件的单独部件的数目，所以装置相应地是复杂的，并且装置需要多个压力密封，其包括密封两个端盖中的每一个端盖与壳体之间的连接的两个密封以及插入过滤器的两个端部中的每一个端部之间的、延伸到围绕过滤器的相应端部的端盖中的两个密封。此外，在操作现场安装装置需要以压力密封的方式将两个管连接器连接到提供待过滤的流体的压力管的对应的配对部分。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于从包含纤维和/或颗粒的流体(即城市和/或工业废水)取样的装置，该装置包括可清洁的过滤器，该装置能够较容易地在操作现场进行组装和安装，并且需要较少的压力密封。

这一目的通过一种用于取得流动通过压力管的流体(即城市和/或工业废水)的试样的装置来实现，该装置包括：

内管，所述内管包括延伸穿过管壁的孔，所述管壁封围所述内管的内部；

出口，所述出口用于已过滤的试样，所述出口连接到所述内管的所述内部；以及

大致圆筒形的过滤器，所述过滤器围绕所述内管并且具有小于50μm的孔径，

其特征在于，

装置包括单个适配器，所述适配器包括工艺连接器，所述工艺连接器被设计用以将装置安装在对应的配对连接器上，所述配对连接器位于管段的连接到所述压力管的端部部分上，

其中当将装置安装在所述管段上时，所述过滤器延伸到所述管段中或延伸穿过所述管段，

并且其中所述过滤器的背对所述适配器的端部被封闭。

将装置安装在管段的端部部分上的优点在于，与被设计成安装在提供待过滤的流体的压力管的两个管段之间的装置相比，所述装置能够较快速且较容易地进行安装。这减少了压力密封和连接件的数目。

另一个优点是，当安装装置时，过滤器延伸到管段中或延伸穿过管段。因此，待过滤的流体被自动引向过滤器，并且不需要围绕过滤器的壳体来将流体引向过滤器。这减少了装置的部件的数目并简化了装置的组装。因此，与具有较复杂设计的装置相比，所述装置能够较快速且较低成本地生产出来。

另一个优点是，压力管内主导的压力将流体在与过滤器的纵向轴线平行的方向上推入到连接到压力管的管段中。这导致在过滤器上施加沿着过滤器的外表面的周围非常均匀分布的压力。因此，与被设计用以插入在压力管的两个管段之间的装置(该装置包括处在壳体内的过滤器，其中面对壳体进口的过滤器的那一侧将总是暴露在比面对壳体出口的过滤器的那一侧高的压力下)的沉积物相比，积累在过滤器的外表面上的纤维和/或颗粒的沉积物将沿着外表面较均匀地分布。较均匀的沉积物分布增加了过滤器在其需要清洁之前能够操作的操作时间。

本实用新型的另一个优点是，由于没有封围过滤器的壳体，因此能够通过借助于通过出口供给的加压清洁剂来反冲洗过滤器而较有效地清洁过滤器。

本实用新型还包括一个实施例，其中：

所述出口连接到三通阀，所述三通阀被设计用以在两个不同的阀位置操作，所述两个不同的阀位置包括：

第一阀位置，其中所述出口连接到所述三通阀的第一阀端口，所述第一阀端口连接或能够连接到试样管线，所述试样管线将已过滤的试样送到测量装置，以及

第二阀位置，其中所述出口连接到所述三通阀的第二阀端口，所述第二阀端口连接或能够连接到供给管线，所述供给管线连接或能够连接到提供加压清洁剂的清洁设备。

根据上述实施例的改进，装置包括以下中的至少一个：

泵或隔膜泵，所述泵或隔膜泵用于将已过滤的试样泵送到所述测量装置，

泵或隔膜泵，所述泵或隔膜泵位于或安装在将所述出口连接到所述三通阀的管线上，以及

泵或隔膜泵，所述泵或隔膜泵位于或安装在所述试样管线上。

本实用新型还包括一个实施例，其中：

所述适配器包括面对所述过滤器的内侧以及背对所述过滤器的外侧，并且

所述出口位于所述适配器的与所述过滤器(9)相对的所述外侧上。

本实用新型还包括第一改进，其中：

所述适配器包括伸长延伸部，

所述延伸部平行于所述过滤器的纵向轴线延伸，并且

所述延伸部位于所述工艺连接器与所述过滤器之间。

本实用新型还包括第二改进，其中所述过滤器安装到连接器上或旋拧到螺纹连接器上，所述连接器或螺纹连接器在所述适配器的面对所述过滤器的所述内侧上突出。

本实用新型还包括第二改进的改进，其中包括所述工艺连接器和所述连接器的所述适配器被设计为单件。

本实用新型还包括第三改进，其中密封、O形环或模制垫圈被夹在所述过滤器的内表面与所述适配器之间，所述密封、O形环或模制垫圈防止未过滤的流体进入所述内管的内部以及连接到所述内管的所述出口。

本实用新型还包括第四改进，其中所述内管的端壁封闭内管的背对所述适配器的端部部分。

另外，本实用新型包括第五改进，其中所述内管安装到所述适配器或所述连接器上，或者所述内管旋拧到所述适配器或所述连接器中或旋拧到所述适配器或所述连接器上。

本实用新型还包括一个实施例，其中：

所述内管延伸穿过所述适配器，或者

所述内管经由连接件连接到所述出口，所述连接件延伸穿过所述适配器。

本实用新型还包括一个实施例，其中：

所述孔沿着所述内管的围绕所述过滤器的侧壁分散开，并且/或者

所述孔沿着一组两条或更多条的线布置，所述线平行于所述内管的纵向轴线延伸，其中所述线沿着内管的周围均匀分布。

本实用新型还包括一个实施例，其中所述过滤器具有0.5μm至20μm的孔径。

本实用新型还包括一个实施例，其中所述过滤器：

由合成材料、聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯制成，并且/或者

是通过使用烧结工艺或熔喷工艺制造出来的过滤器。

本实用新型还包括一个改进，其中所述出口通过快速连接件而安装到所述适配器上。

附图说明

下面基于附图中所示的示例来更详细地说明本实用新型和其它优点，在附图中：

图1示出了用于取样的装置的截面图；

图2示出了图1的装置的分解图；

图3示出了安装在连接到压力管且连接到三通阀的管段上的装置，所述三通阀具有连接到测量装置的第一端口和连接到清洁设备的第二端口。

具体实施方式

图1示出了用于取得流动通过压力管1的流体(即城市和/或工业废水)的试样的装置的截面图，并且图2是装置的分解图。装置包括内管3，该内管3包括封闭内管3的内部7的管壁以及延伸穿过该管壁的孔5。内管3由大致圆筒形的过滤器9围绕，过滤器9具有小于50μm的孔径，优选具有0.5μm至20μm的孔径。装置还包括连接到内管3的内部7的出口11。

根据本实用新型，装置包括单个适配器13，该适配器13包括工艺连接器15a，该工艺连接器15a被设计用以将装置安装在对应的配对连接器15b上，该配对连接器15b位于管段17的连接到压力管1的端部部分上。这在图3中示出，其中图1中所示的装置安装到管段17的端部部分上。在图3中所示的示例中，连接器15a包括凸缘，该凸缘由接管螺母N固定在配对连接器15b的对应的配对部上。作为替代方案，可以替代地应用其它类型的工艺连接件。

装置被设计成使得：当将装置安装在管段17上并且将过滤器9的背对适配器13的端部封闭时，过滤器9延伸到管段17中或延伸穿过管段17。在图3中所示的示例中，过滤器9穿过管段17延伸到压力管1中。

在过滤操作期间，其中一些加压流体被冲入到围绕过滤器9的管段17中，所述加压流体如箭头A所指示地那样通过压力管1的进口进入压力管1并如箭头B所指示地那样通过压力管1的出口离开压力管1。因此，过滤器9完全被由压力管1提供的加压流体绕着洗涤。结果是，加压流体将通过过滤器9以及管壁中的孔5进入内管3的内部7，并且经由出口11提供流体的已过滤试样。

这一装置提供了上述优点。

如前所述，能够通过反冲洗过滤器9来容易地清洁过滤器9。就此而言，出口11优选地是能够连接或连接到三通阀19，如图3中示意性所示的那样，该三通阀19被设计用以在两个不同的阀位置操作。在第一阀位置中，出口11连接到第一阀端口，该第一阀端口连接或能够连接到试样管线21，该试样管线21将已过滤的试样送到测量装置23。作为测量装置23，可以应用本领域中已知的装置，像例如用于分析和/或确定已过滤的试样的至少一种性质、一种或多种组分和/或组成并且/或者用于确定已过滤的试样中所包含的至少一种分析物的浓度的测量装置或分析仪。在第二阀位置中，出口11连接到第二阀端口，该第二阀端口连接或能够连接到提供加压清洁剂(像例如压缩空气、水或液体清洁剂)的供给管线25。如图3中所示，供给管线25可以例如连接到提供加压清洁剂的清洁设备27，例如提供压缩空气的压缩机。由于由清洁装置27施加的超压，所以经由连接到三通阀19的出口11将清洁剂推入到内管3中。因此，随着清洁剂流动通过内管3的孔5以及围绕内管3的过滤器9，清洁剂冲洗过滤器9，从而使可能已经沉积在过滤器9的外部上的纤维和颗粒分离下来。然后，将通过压力管1将分离下来的纤维和颗粒从过滤器9运走。

在清洁过滤器9期间，不存在将过滤器9封围起来的壳体的优点在于，加压清洁剂能够较容易地离开过滤器9，从而能够将粘附到过滤器9的外部的纤维和颗粒迅速且有效地分离下来并运走。

在过滤期间，由于由压力管1提供的加压流体所提供的压力，所以经由出口11提供的已过滤的试样被输送到测量装置23。作为一种选择，可以通过将已过滤的试样泵送到测量装置23的至少一个泵P来加速这一输送。如图3中所示的示例中所示，可以预见将泵P定位或安装在将出口11连接到三通阀19的管线上，以及/或者将泵P定位或安装在试样管线21上。如图3中的虚线所指示，两个泵P都是可选的。每一个泵P优选是隔膜泵，该隔膜泵包括泵送已过滤的试样的可移动隔膜。

如图中所示，适配器13优选包括面对过滤器9的内侧以及背对过滤器9的外侧。在本例下，出口11优选位于适配器13的与过滤器9相对的外侧上。作为一种选择，出口11优选通过快速连接件安装到适配器13上。这允许出口11容易连接到适配器13，例如通过将出口11的端部部分夹到适配器13中可预见的开口中来将出口11连接到适配器13。

作为可选特征，适配器13优选包括伸长延伸部29。该延伸部29平行于过滤器9的纵向轴线延伸，并且位于工艺连接器15a与过滤器9之间。这一可选特征的优点在于，能够通过设定伸长延伸部29的长度来优化过滤器9相对于压力管1的位置，以最佳适合于应用。通过相应地设定长度，过滤器9的位置能够适应于管段17的长度，而与过滤器9的轴向长度无关。

存在将内管3和过滤器9安装在适配器13上的不同的方式。目前优选的实施例预见到将过滤器9安装到连接器31上，该连接器31在适配器13的内侧上突出。如图中所示，连接器31可以例如是螺纹连接器。在本例下，过滤器9包括内螺纹，该内螺纹位于过滤器9的面对适配器13的端部部分内，并且过滤器9被旋拧到连接器31上。

与过滤器9的被封闭的端部相结合，这样的优点在于，只需要单个密封33(例如O形环或模制垫圈)来防止未过滤的流体进入内管3的内部7以及连接到内管3的出口11。密封33例如部分地插入环形凹槽中，在该环形凹槽中，密封33被夹在过滤器9的围绕所述凹槽的内表面与适配器13之间。

作为一种选择，内管3的背对适配器13的端部部分也可以被封闭。

作为附加或替代选择，内管3优选安装到适配器13或连接器31上，或者旋拧到适配器13或连接器31中或者适配器13或连接器31上。在所示的示例中，内管3旋拧到连接器31中。由于过滤器9与适配器13之间的密封已经防止了未过滤的流体进入内部7，因此在内管3与适配器13之间不需要另外的密封。

作为另一种选择，包括工艺连接器15a和连接器31的适配器13优选被设计为单件。这样的优点在于，整个装置仅包括数目非常少的单独部件，并且因此能够容易进行组装。

与将内管3安装到适配器13上所应用的安装手段无关，内管3都能够穿过适配器13延伸到适配器13的背对过滤器9的那一侧，或者内管3的内部7能够经由延伸穿过适配器13的连接件35而连接到出口11。

内管3中的孔5优选沿着内管3的围绕过滤器9的侧壁分散开来。这允许流体从所有侧进入内管3。在图中所示的示例中，孔5沿着一组两条或更多条的线(例如，四条线)布置，所述线平行于内管3的纵向轴线延伸。这些线优选沿着内管3的周围均匀分布。

作为一种选择，过滤器9优选由合成材料构成，优选由聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯(PTFE)构成。这些材料的优点在于，它们对酸、碱液和有机溶剂具有高耐受性。

作为附加或替代选择，过滤器9优选是通过使用熔喷工艺或烧结工艺制造出来的过滤器。因此，所制造出来的过滤器9具有特别均匀的表面结构，从而进一步提高了过滤器9的可清洁性。在熔喷工艺的情况下，使由热塑性合成材料制成的丸料在挤出机中熔化，然后使其被挤压通过大量非常细的喷嘴。各个单根细丝在离开喷嘴之后紧接着通过热空气(该热空气吹向所述细丝离开喷嘴的方向)进行拉伸并打旋，并且因此，细丝在仅仅几毫秒内就被固结成极细的连续细丝。这些细丝分层沉积到载体上，然后可以被用作过滤器。在烧结工艺的情况下，例如通过烧结粉末状源材料来制造过滤器9。作为示例，例如可以通过烧结粉末状聚乙烯丸料来制造过滤器9。

附图标记

1压力管 21取样管线

3内管 23测量装置

5孔 25供给管线

7内部 27清洁设备

9过滤器 29延伸部

11出口 31连接器

13适配器 33密封

15a工艺连接器 35连接件

15b配对连接器 N接管螺母

17管段 P隔膜泵

19三通阀

Claims (15)

1.一种用于从流动通过压力管(1)的城市和/或工业废水取样的装置，所述装置包括：

内管(3)，所述内管(3)包括延伸穿过管壁的孔(5)，所述管壁封围所述内管(3)的内部(7)；

出口(11)，所述出口(11)用于已过滤的试样，所述出口(11)连接到所述内管(3)的所述内部(7)；以及

大致圆筒形的过滤器(9)，所述过滤器(9)围绕所述内管(3)，所述过滤器(9)具有小于50μm的孔径，

其特征在于，

所述装置包括单个适配器(13)，所述适配器(13)包括工艺连接器(15a)，所述工艺连接器(15a)被设计用以将所述装置安装在对应的配对连接器(15b)上，所述配对连接器(15b)位于管段(17)的连接到所述压力管(1)的端部部分上，

其中当将所述装置安装在所述管段(17)上时，所述过滤器(9)延伸到所述管段(17)中或者延伸穿过所述管段(17)，并且

其中所述过滤器(9)的背对所述适配器(13)的端部被封闭。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述出口(11)连接到三通阀(19)，所述三通阀被设计成在两个不同的阀位置中操作，所述两个不同的阀位置包括：

第一阀位置，其中所述出口(11)连接到所述三通阀(19)的第一阀端口，所述第一阀端口连接或能够连接到试样管线(21)，所述试样管线(21)将已过滤的试样送到测量装置(23)，以及

第二阀位置，其中所述出口(11)连接到所述三通阀(19)的第二阀端口，所述第二阀端口连接或能够连接到供给管线(25)，所述供给管线(25)连接或能够连接到提供加压清洁剂的清洁设备(27)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括以下中的至少一个：

泵或隔膜泵，所述泵或隔膜泵用于将已过滤的试样泵送到所述测量装置(23)；

泵或隔膜泵，所述泵或隔膜泵位于或安装在将所述出口(11)连接到所述三通阀(19)的管线上；以及

泵或隔膜泵，所述泵或隔膜泵位于或安装在所述试样管线(21)上。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于：

所述适配器(13)包括面对所述过滤器(9)的内侧以及背对所述过滤器(9)的外侧，并且

所述出口(11)位于所述适配器(13)的与所述过滤器(9)相对的所述外侧上。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于：

所述适配器(13)包括伸长延伸部(29)，

所述延伸部(29)平行于所述过滤器(9)的纵向轴线延伸，并且

所述延伸部(29)位于所述工艺连接器(15a)与所述过滤器(9)之间。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述过滤器(9)安装到连接器(31)上或旋拧到螺纹连接器(31)上，所述连接器(31)或螺纹连接器(31)在所述适配器(13)的面对所述过滤器(9)的所述内侧上突出。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，包括所述工艺连接器(15a)和所述连接器(31)的所述适配器(13)被设计为单件。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于，密封(33)、O形环或模制垫圈被夹在所述过滤器(9)的内表面与所述适配器(13)之间，所述密封(33)、O形环或模制垫圈防止未过滤的流体进入所述内管(3)的所述内部(7)以及连接到所述内管(3)的所述出口(11)。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于：所述内管(3)的端壁封闭所述内管(3)的背对所述适配器(13)的端部部分。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述内管(3)安装到所述适配器(13)或所述连接器(31)上，或者所述内管(3)旋拧到所述适配器(13)或所述连接器(31)中或旋拧到所述适配器(13)或所述连接器(31)上。

11.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于：

所述内管(3)延伸穿过所述适配器(13)，或者

所述内管(3)经由连接件(35)连接到所述出口(11)，所述连接件(35)延伸穿过所述适配器(13)。

12.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于：

所述孔(5)沿着所述内管(3)的围绕所述过滤器(9)的侧壁分散开，并且/或者

所述孔(5)沿着一组两条或更多条的线布置，所述线平行于所述内管(3)的纵向轴线延伸，其中所述线沿着所述内管(3)的周围均匀分布。

13.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于，所述过滤器(9)具有0.5μm至20μm的孔径。

14.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于，所述过滤器(9)：

由合成材料、聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯制成，并且/或者

是通过使用烧结工艺或熔喷工艺制造出来的过滤器。

15.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其特征在于，所述出口(11)通过快速连接件而安装到所述适配器(13)上。

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