CN214087757U - 一种虹吸式滗水器的控制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于涉及污水处理滗水分离装置，具体为一种虹吸式滗水器的控制结构，解决了背景技术中的技术问题，包括气液分离器，气液分离器设有进液口，气液分离器的上封头接有出液管，位于气液分离器外部的出液管弯折成倒U形，出液管上设置有由第二PLC控制器控制的排液电磁阀，通气管路的位于排气电磁阀之下的管体上由上至下依次连接有第一手动球阀和水平分支管路，水平分支管路连至气液分离器的进液口，水平分支管路上连接有第二手动球阀。结构简单合理，操作方便快捷；维护保养便捷不会影响污水处理生产的正常运行；通过第一手动球阀和第二手动球阀来切换两套虹吸式滗水器电磁阀，大大提高了水处理效率，确保系统稳定运行。

Description

一种虹吸式滗水器的控制结构

技术领域

本实用新型涉及污水处理滗水分离装置，具体为一种虹吸式滗水器的控制结构。

背景技术

在众多形式的滗水器中，虹吸式滗水器具有以下优点：一、结构简单；二、无转动部件，维修简便；三、运行可靠，容易加工，成本低。

现在运用普遍的一种虹吸式滗水器的结构如图1所示，包括U型管1，U型管1的一端通过管路依次连接有水平管2和向下的竖直管3，竖直管3的自由端为进水口，竖直管3的进水口位于水池4的最低水位之下，U型管3的另一端连接至排水管路5，水平管2上连接有通气管路6，通气管路6上设置有由内部设定有工序时间的第一PLC控制器控制的排气电磁阀7，排气电磁阀7以及通气管路6的通气口均位于水池4的最高水位之上，水平管2的管底所在高度高于最低水位，排水管路5的高度低于竖直管3的进水口的高度，最高水位与最低水位间的高度差为h₃，排水管路5与U型管1的最低点之间的高度差为h，其中h> h₃。现有的这种虹吸式滗水器的工作原理是：水池4在进水与曝气阶段，第一PLC控制器控制排气电磁阀7关闭，水池4内的水位不断上升，此时竖直管3内部的水位也上升，但是由于U型管1中水封作用，U型管1至竖直管3之间的管体内气体被阻留而且受压，当水池4内水位到达最高设计水位时，竖直管3内的水位也达到最高，因为h> h₃，所以竖直管3内的水位仍然低于水平管2管底，此时U型管1的水位上升管和水位下降管之间的水位差达到最大，U型管1至竖直管3之间的管体内被阻留气体的气压使得竖直管3内水位一直保持在水平管2管底以下，以避免水流从排水管路5流出。污水处理工艺的沉淀阶段过后，进入排水阶段，此时第一PLC控制器控制控制排气电磁阀7打开，U型管1至竖直管3之间的管体内被阻留气体顺着排气管路7被压出，水池4内上清液在水位差的压力作用下，从竖直管3沿着水平管2流到U型管1，并从排水管路5排出，当排水开始后，第一PLC控制器控制控制排气电磁阀7闭合，继续排水直至达到最低水位，经过一段时间到达最低水位时，第一PLC控制器控制排气电磁阀7打开，排水结束。

在上述整个滗水器系统中，唯一的运动部件是一个小直径的排气电磁阀7。在实际运行中，对排气电磁阀7的密封性要求苛刻，若排气电磁阀7有些许漏气现象，就会导致现有的这种虹吸式滗水器不稳定，排水效果不好，这增加了维护成本和人为因素，对污水处理生产的稳定性造成了严重的威胁。

发明内容

本实用新型旨在解决现有虹吸式滗水器对排气电磁阀气密性要求太高，排气电磁阀有些许漏气现象，就会导致虹吸式滗水器不能虹吸工作对污水处理生产的稳定性造成了严重的威胁的技术问题，提供了一种虹吸式滗水器的控制结构。

本实用新型解决其技术问题采用的技术手段是：一种虹吸式滗水器的控制结构，包括连接有通气电磁阀的通气管路，还包括气液分离器，气液分离器的距其底部高度为h₁位置处的侧壁上设置有进液口，在气液分离器的上封头密封插接有出液管，位于气液分离器内部的出液管端口距离气液分离器底部的高度为h₂，h₁>h₂, 气液分离器内部盛装有水位高于h₂但低于h₁的液体，位于气液分离器外部的出液管弯折成倒U形，位于气液分离器内部的出液管端口距离出液管的最高弯折处之间的高度为h₄, 且h₄<h₃,，出液管上设置有由内部设定有工序时间的第二PLC控制器控制的排液电磁阀，通气管路的位于排气电磁阀之下的管体上由上至下依次连接有第一手动球阀和水平分支管路，水平分支管路与水池的最高水位线齐平，水平分支管路的自由端连接至气液分离器的进液口，水平分支管路上连接有第二手动球阀。h₁>h₂是为了确保出液管端口处于液封状态。其中h₄<h₃这是为了确保倒U形的出水管能够形成虹吸效应。气液密封器由上至下包括上封头、中间部分和下封头，这是本领域技术人员所熟知并能容易理解的。

本实用新型的工作原理是： 正常工作状态下，通气管路上的第一手动球阀处于常闭状态，排气电磁阀处于备用状态，水平分支管路上的第二手动球阀处于常开状态，排液电磁阀处于工作状态；水池在进水与曝气阶段，第二PLC控制器控制出液管上的电磁阀关闭，池中水位不断上升，此时竖直管内部的水位也上升，但是由于U型管中水封作用，U型管至竖直管之间的管体内气体被阻留而且受压，而且在池水上升过程中，水平管内的气体沿着通气管路至水平分支管路进入气液分离器内，气液分离器中的液体受压沿着出液管向上移动，直到水池内水位到达最高水位时，竖直管内的水位也达到最高，因为h> h₃，故水压P_h>P_h3，所以竖直管内的水位仍然低于水平管管底，此时U型管的水位上升管和水位下降管之间的水位差达到最大，U型管至竖直管之间的管体内因阻留气体的气压使得竖直管内水位一直保持在水平管管底以下，以避免水流从排水管路流出，因为h₄<h₃, 当池中水达到最高水位时，气液分离器内的出液管中的液位也达到最高，出液管中的液体上升到排液电磁阀处，因为液体在宏观状态下属于不可压缩流体，即便排液电磁阀处有少量液体泄漏也不会造成气液分离器内的压力大幅降至影响到虹吸运行过程的控制，从而实现了电磁阀控制液体而不是控制气体，进而降低了对电磁阀密封性的要求；沉淀阶段过后，进入排水阶段，第二PLC控制器控制出液管上的排液电磁阀打开，因为水压P_h3>P _h4，又因U型管至竖直管之间的管体内的阻留气体会被压入气液分离器内，使出液管中的部分液体从排液电磁阀处流出，当水池中水压与P _h4相等时，出液管停止排液，同时竖直管至水平管至U型管一直到排水管路的虹吸效应被开启，排水管路开始排水，第二PLC控制器控制出液管上的排液电磁阀闭合，水平分支管路一直处于负压状态，由于气液分离器内的液位低于h₁，从而气液分离器内的液不会从水平分支管路处流出，当池水到达最低水位时，第二PLC控制器控制出液管上的排液电磁阀打开，由于水平分支管路处于的压力小于大气压，气压会沿着进液管进入到气液分离器中，当水平分支管路处于的压力等于大气压时，虹吸效应被打破，从而使U型管处停止虹吸工作，排水结束，关闭排液电磁阀，进入下一轮的滗水工作。当第二PLC控制器控制的排液电磁阀需要系统检修或者处于故障维修状态时，才需要手动操作第一手动球阀打开，排气电磁阀处于正常工作状态，第二手动球阀关闭，排液电磁阀处于常闭状态，从而保证了基于U型管的虹吸式滗水器的正常稳定运行。

优选的，气液分离器为圆筒状结构，气液分离器的内径为D，通气管路、水平分支管路和出液管的管径均为d，且D²π×（h₁-h₂）=d²π×h₃，这样气液分离器水封段水容量就能等于内径为d且长为h₃的管路水容量，进而确保气液分离器的出液管的水容量小于气液分离器水封段水容量，确保水封。

优选的，位于气液分离器内部的出液管端口距离出液管的最高弯折处之间的高度h₄=h₃-100mm。因出液管上升段高为h3-100mm，确保水封。

优选的，位于气液分离器内部的出液管端口距离气液分离器底部的高度h₂大于等于100mm。防止沉积污泥堵塞出液管端口。

优选的，气液分离器的底部设置有手孔法兰。气液分离筒底部设置手孔法兰，维护保养时可方便地定期清理积泥。

优选的，气液分离器内部的液体为水。水能很好的实现液封，而且成本较低。

本实用新型的有益效果是：结构简单合理，操作方便快捷，真正意义上实现了虹吸式滗水器的可靠稳定运行；维护保养便捷不会影响污水处理生产的正常运行；通过第一手动球阀和第二手动球阀来切换两套虹吸式滗水器电磁阀，大大提高了水处理效率，确保系统稳定运行。

附图说明

图1为背景技术中所述的现有虹吸式滗水器的结构示意图

图2为本实用新型所述的一种虹吸式滗水器的控制结构的结构示意图。

图中：1-U型管；2-水平管；3-竖直管；4-水池；5-排水管路；6-通气管路；7-排气电磁阀；8-气液分离器；9-进液口；10-出液管；11-排液电磁阀；12-第一手动球阀；13-水平分支管路；14-第二手动球阀。

具体实施方式

参照图1和图2，对本实用新型所述的一种虹吸式滗水器的控制结构进行详细说明。

一种虹吸式滗水器的控制结构，如图2所示，包括连接有通气电磁阀的通气管路6，还包括气液分离器8，气液分离器8的距其底部高度为h₁位置处的侧壁上设置有进液口9，在气液分离器8的上封头密封插接有出液管10，位于气液分离器8内部的出液管10端口距离气液分离器8底部的高度为h₂，h₁>h₂, 气液分离器8内部盛装有水位高于h₂但低于h₁的液体，位于气液分离器8外部的出液管10弯折成倒U形，位于气液分离器8内部的出液管10端口距离出液管10的最高弯折处之间的高度为h₄, 且h₄<h₃,，出液管10上设置有由内部设定有工序时间的第二PLC控制器控制的排液电磁阀11，通气管路6的位于排气电磁阀7之下的管体上由上至下依次连接有第一手动球阀12和水平分支管路13，水平分支管路13与水池4的最高水位线齐平，水平分支管路13的自由端连接至气液分离器8的进液口9，水平分支管路13上连接有第二手动球阀14。h₁>h₂是为了确保出液管10端口处于液封状态。其中h₄<h₃这是为了确保倒U形的出水管能够形成虹吸。

本实用新型的工作原理是： 正常工作状态下，通气管路6上的第一手动球阀12处于常闭状态，排气电磁阀7处于备用状态，水平分支管路13上的第二手动球阀14处于常开状态，排液电磁阀11处于工作状态；水池4在进水与曝气阶段，第二PLC控制器控制出液管10上的电磁阀关闭，池中水位不断上升，此时竖直管3内部的水位也上升，但是由于U型管1中水封作用，U型管1至竖直管3之间的管体内气体被阻留而且受压，而且在池水上升过程中，水平管2内的气体沿着通气管路6至水平分支管路13进入气液分离器8内，气液分离器8中的液体受压沿着出液管10向上移动，直到水池4内水位到达最高水位时，竖直管3内的水位也达到最高，因为h> h₃，故水压P_h>P _h3，所以竖直管3内的水位仍然低于水平管2管底，此时U型管1的水位上升管和水位下降管之间的水位差达到最大，U型管1至竖直管3之间的管体内因阻留气体的气压使得竖直管3内水位一直保持在水平管2管底以下，以避免水流从排水管路5流出，因为h₄<h₃, 当池中水达到最高水位时，气液分离器8内的出液管10中的液位也达到最高，出液管10中的液体上升到排液电磁阀11处，因为液体在宏观状态下属于不可压缩流体，即便排液电磁阀11处有少量液体泄漏也不会造成气液分离器8内的压力大幅降至影响到虹吸运行过程的控制，从而实现了电磁阀控制液体而不是控制气体，进而降低了本实用新型对电磁阀密封性的要求；沉淀阶段过后，进入排水阶段，第二PLC控制器控制出液管10上的排液电磁阀11打开，因为水压P_h3>P _h4，又因U型管1至竖直管3之间的管体内的阻留气体会被压入气液分离器8内，使出液管10中的部分液体从排液电磁阀11处流出，当水池4中水压与P _h4相等时，出液管10停止排液，同时竖直管3至水平管2至U型管1一直到排水管路5的虹吸效应被开启，排水管路5开始排水，第二PLC控制器控制出液管10上的排液电磁阀11闭合，水平分支管路13一直处于负压状态，由于气液分离器8内的液位低于h₁，从而气液分离器8内的液不会从水平分支管路13处流出，当池水到达最低水位时，第二PLC控制器控制出液管10上的排液电磁阀11打开，由于水平分支管路13处于的压力小于大气压，气压会沿着进液管进入到气液分离器8中，当水平分支管路13处于的压力等于大气压时，虹吸效应被打破，从而使U型管1处停止虹吸工作，排水结束，关闭排液电磁阀11，进入下一轮的滗水工作。当第二PLC控制器控制的排液电磁阀11需要系统检修或者处于故障维修状态时，才需要手动操作第一手动球阀12打开，排气电磁阀7处于正常工作状态，第二手动球阀14关闭，排液电磁阀11处于常闭状态，从而保证了基于U型管1的虹吸式滗水器的正常稳定运行。

进一步的，作为本实用新型所述的一种虹吸式滗水器的控制结构的具体实施方式，气液分离器8为圆筒状结构，气液分离器8的内径为D，通气管路6、水平分支管路13和出液管10的管径均为d，且D²π×h₁-h₂=d²π×h₃，这样气液分离器8水封段水容量就能等于内径为d且长为h₃的管路水容量，进而确保气液分离器8的出液管10的水容量小于气液分离器8水封段水容量，确保水封；并且气液分离器的进液口9与最高水位设定在同一个位高，可周期性补充分离器内的水量。

进一步的，作为本实用新型所述的一种虹吸式滗水器的控制结构的具体实施方式，位于气液分离器8内部的出液管10端口距离出液管10的最高弯折处之间的高度h₄=h₃-100mm。因出液管10上升段高为h3-100mm，确保水封。

进一步的，作为本实用新型所述的一种虹吸式滗水器的控制结构的具体实施方式，位于气液分离器8内部的出液管10端口距离气液分离器8底部的高度h₂大于等于100mm。防止沉积污泥堵塞出液管10端口。

进一步的，作为本实用新型所述的一种虹吸式滗水器的控制结构的具体实施方式，气液分离器8的底部设置有手孔法兰。气液分离筒底部设置手孔法兰，维护维护保养时可方便地定期清理积泥。

进一步的，作为本实用新型所述的一种虹吸式滗水器的控制结构的具体实施方式，气液分离器8内部的液体为水。水都能很好的实现液封，而且成本较低。

以上具体结构和尺寸数据是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种虹吸式滗水器的控制结构，包括连接有通气电磁阀的通气管路（6），其特征在于，还包括气液分离器（8），气液分离器（8）的距其底部高度为h₁位置处的侧壁上设置有进液口（9），在气液分离器（8）的上封头密封插接有出液管（10），位于气液分离器（8）内部的出液管（10）端口距离气液分离器（8）底部的高度为h₂，h₁>h₂, 气液分离器（8）内部盛装有水位高于h₂但低于h₁的液体，位于气液分离器（8）外部的出液管（10）弯折成倒U形，位于气液分离器（8）内部的出液管（10）端口距离出液管（10）的最高弯折处之间的高度为h₄, 且h₄<h₃,，出液管（10）上设置有由内部设定有工序时间的第二PLC控制器控制的排液电磁阀（11），通气管路（6）的位于排气电磁阀（7）之下的管体上由上至下依次连接有第一手动球阀（12）和水平分支管路（13），水平分支管路（13）与水池（4）的最高水位线齐平，水平分支管路（13）的自由端连接至气液分离器（8）的进液口（9），水平分支管路（13）上连接有第二手动球阀（14）。

2.根据权利要求1所述的一种虹吸式滗水器的控制结构，其特征在于，气液分离器（8）为圆筒状结构，气液分离器（8）的内径为D，通气管路（6）、水平分支管路（13）和出液管（10）的管径均为d，且D²π×（h₁-h₂）=d²π×h₃。

3.根据权利要求1所述的一种虹吸式滗水器的控制结构，其特征在于，位于气液分离器（8）内部的出液管（10）端口距离出液管（10）的最高弯折处之间的高度h₄=h₃-100mm。

4.根据权利要求1所述的一种虹吸式滗水器的控制结构，其特征在于，位于气液分离器（8）内部的出液管（10）端口距离气液分离器（8）底部的高度h₂大于等于100mm。

5.根据权利要求1所述的一种虹吸式滗水器的控制结构，其特征在于，气液分离器（8）的底部设置有手孔法兰。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种虹吸式滗水器的控制结构，其特征在于，气液分离器（8）内部的液体为水。

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