CN217179715U - 一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，包括液面监测机构、电路过载监测机构、地面报警显示机构和抽液机构；液面监测机构、抽液机构均设于回收站水池中；电路过载监测机构分别与液面监测机构、地面报警显示机构电连接。本实用新型消除集水井中抽液泵因过载等故障停止工作导致的积水漫溢问题。

Description

一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统

技术领域

本实用新型涉及积水抽排技术，更具体地说，涉及一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统。

背景技术

积水是工业生产与社会活动中的常见现场，一般分为自然积水和人为积水，人为积水就是因生产、生活需要而导致的水流向低处集聚的现象。由于水往低处流的自然特性与建筑物(构筑物)的功能属性，通常在建筑物(构筑物)的低处设置集水井及抽排设备(设施)，用于抽排或输送积水。

人为积水根据水质的来源以及清洁度通常分为净水、中水和污水，其中净水是指清洁度高，可以用于生活的水(如自来水等)，中水是指清洁度低于净水但高于污水，可用于清洗、灌溉、工业冷却的水(如蓄积的雨水和经过净化处置的工业用水等)，污水是指清洁度低于中水，含有杂质等污染物，需要经过净化处置后使用或排放的水(如工业废水、生活污水、突降的雨水等)。

人为积水抽排与输送，根据积水水质的不同，选用不同的抽排装置。净水抽排装置对设备的清洁度要求高，中水抽排装置对清洁度要求低于净水抽排装置，污水抽排装置由于水源中杂质含量多，因此对设备的耐腐蚀、抗疲劳、使用稳定性要求较高。

工业生产是消耗水资源的“大户”，尤其是冶金、机械、纺织、印染、化工、皮革等领域对水资源的消耗较大。因此，提高工业废水的收集、处置，经净化后重复使用，实现减少水资源的消耗，促进节能型社会、节能型企业的有效措施。就目前的冶金、机械等领域的工业废水而言，大多为工艺冷却用水，经过冶炼、轧制、热处理、焊接、机械加工等工序，主要功能是冷却，而经过冷却功能的工业废水中会产生固体废弃物，如焊渣、碎屑颗粒、金属氧化物等，上述废弃物会随着水流进入作业工区的排水管道，进入集水井沉淀，而后集中抽排至专业净化系统中进行净化处置后循环使用。因此，在工业废水净化处置工序中，生产现场的冷却废水及时有效的回收、集中抽排是工业废水水体净化环保处置的第一步，直接影响到企业生产的有序进行。

通常工艺冷却系统的集水井与冷却液聚集池设置于作业区域的最下层，目的是利用重力原理收集其上层各工位的废水与废液，通过初步沉淀后的废水与废液经过抽液泵提升，通过专用管道输送到净化装置处理。由于目前工业自动化技术的应用，通常废水与废液的回收沉淀抽排采用无人值守，自动化处理方式。其中集水井(坑)与聚集池的抽排系统由抽液泵、电动机、液面监测装置、电气控制装置等组成，采用无人值守和电气控制的自动抽排方式进行作业；其工作原理是：采用传统的液面浮球形式，依靠两个浮球进行监测与抽排积水控制，在两个浮球内部各设置有一副触点进行监测积水的高低液面位置，并由液面浮球的高低位置来控制水泵启动和关闭，其特点是启动时高低位都需要有信号，关闭时高低位都没有信号。即：液面监测装置通过设置在液面上的两个浮球监测积水液面，通过浮球垂直方向高低位置带动高和低两处触点(限位)，将液面状况反馈给抽液泵，当液面达到高位时，电动机在电气控制系统指令下启动抽液泵抽排回收站内的积水，当液面达到低位时，抽液泵停止工作(目的是节能和减少泵体空转磨损)。此种废液与废水的液面在线监测方式结构简单，使用维护方便，故被常用于积水抽排领域，但并不适用于工业废水，尤其是含有金属杂质的工艺冷却用水的液面时时监控，主要问题是：

1)监测失效：由于工业废水中含有焊渣、氧化物、碎屑等金属杂质颗粒物，易于附着在浮球与限位触点之间，导致液面监测灵敏度降低，甚至失效，不能将液面的实际高度情况真实有效的反映给抽液泵，有时液面处于高位，而抽液泵因未能得到监控信号无法启动，导致废水与废液的漫溢；

2)无法检测水泵运行情况：现有装置仅能对集水井(池、坑)液面高低进行检测，而不能对水泵的运行状态进行监控，有时抽液泵因磨损故障等原因无法启动运行，而液面监控因功能限制无法及时显示并报警，导致集水井(池、坑)中的工业废水漫溢；

3)双浮球结构设置较为繁琐：一处面积不足1平方米的集水井(池、坑)区域内设置2个浮球，与之配套两套信号线缆、触点支架、水泵等集中安装较为局促，日常维护也不方便。

因此就目前而言，含有金属杂质的工业废水集水井(池、坑)的抽液装置，在其在线运行监控和故障及时报警问题存在一定的不足，既不利于现场集水井(池、坑)中工业废水液面的有效监测，还存在着工业废水漫溢，污染周边环境的隐患，同时增加了后续运行维护的成本与资源消耗，且存在一定的安全环保等方面隐患，不利于节水型企业的建设。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，消除集水井中抽液泵因过载等故障停止工作导致的积水漫溢问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，包括液面监测机构、电路过载监测机构、地面报警显示机构和抽液机构；

所述液面监测机构、所述抽液机构均设于回收站水池中；

所述电路过载监测机构分别与所述液面监测机构、所述地面报警显示机构电连接；

所述液面监测机构包括浮球结构以及设于其上的高位传感器、低位传感器；

所述电路过载监测机构包括电气控制箱以及设于其内的继电器KA10、继电器KA11、电机开关和接触器，所述高位传感器、所述低位传感器对应连接所述继电器KA10、所述继电器KA11；

所述地面报警显示机构包括与所述继电器KA10、所述继电器KA11电连接的声光报警器。

较佳的，所述浮球结构包括H型支架和浮球本体；

所述H型支架的内侧垂直立柱通过螺栓固定于所述回收站水池的墙面上，外侧垂直立柱上设有导管，所述导管内设有垂直导向杆，所述垂直导向杆的下端连接所述浮球本体；

所述高位传感器、所述低位传感器设于所述H型支架的外侧垂直立柱上。

较佳的，所述高位传感器对应距离所述回收站水池的顶部20～30mm位置，所述低位传感器对应所述回收站水池深度的1/3～1/2位置。

较佳的，所述高位传感器、所述低位传感器与所述继电器KA10、所述继电器KA11之间通过信号线缆连接。

较佳的，所述地面报警显示机构还包括立柱，所述声光报警器设于所述立柱的顶部；

所述声光报警器上还配有外接电源。

较佳的，所述抽液机构包括潜水泵、吊环和输出管道；

所述潜水泵通过所述吊环位于所述回收站水池中；

所述输出管道连于所述潜水泵的出液口。

较佳的，所述输出管道与所述潜水泵的出液口之间通过抱箍加以固定。

较佳的，所述潜水泵上配有电动机，所述电动机与所述电机开关电连接。

较佳的，所述吊环包括金属环和钢丝，所述金属环通过所述钢丝悬挂所述潜水泵。

本实用新型所提供的一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，具有以下几点有益效果：

1)设计合理，结构紧凑，采用单只浮球与垂直方向高低电气传感器作为液面感应检监测元件；

2)通过对主电路、控制电路的电流得失情况进行时时监控，结合液面监控方式，信息反馈及时、受控有序、安全可靠、实用高效；

3)从源头上消除集水井(坑、池)中抽液泵因过载等故障停止工作导致的积水漫溢问题，降低设备故障率，运行稳定性好、使用维护便捷；

4)在线运行监测元件反应灵敏，异常信息报警正确，得电运行、失电报警，功能合理，便于及时排查处置现场故障；

5)无需增加人员与装备投入，满足现代企业智慧制造及无人化生产的需求；

6)促进企业工业废水的循环利用，减少因工业废水漫溢引发的安全环保隐患及相关费用；

7)适用性强，对工业废水领域抽排设施及其在线运行监控装置的技术改进，具有一定的推广应用借鉴价值。

附图说明

图1是本实用新型含金属杂质废油抽排系统的结构框架示意图；

图2是本实用新型含金属杂质废油抽排系统的电气工作原理示意图。

具体实施方式

为了能更好地理解本实用新型的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

结合图1所示，本实用新型所提供的一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，包括液面监测机构、电路过载监测机构、地面报警显示机构和抽液机构；

液面监测机构、抽液机构均设于回收站水池100中；

电路过载监测机构分别与液面监测机构、地面报警显示机构电连接。

液面监测机构包括浮球本体1、H型支架2和以及设于H型支架2上的高位传感器3、低位传感器4；

浮球本体1是一DG20mm的铜制浮球；

高位传感器3、低位传感器4的型号为IFM-IFC-204，带继电器线圈，组合成触点开关，通过信号线缆5、6连接到电气控制箱7中；

H型支架2由角钢焊接成型，其内侧垂直立柱通过螺栓固定于回收站水池100的墙面上，外侧垂直立柱上设有导管，导管内设有垂直导向杆，垂直导向杆的下端连接浮球本体1；

外侧垂直立柱上开有上下两个圆形通孔，高位传感器3、低位传感器4对应设于两个圆形通孔内；

高位传感器3对应距离回收站水池100的顶部20～30mm位置，低位传感器4对应回收站水池100深度的1/3～1/2位置。

电路过载监测机构包括电气控制箱7以及设于其内的继电器KA10、继电器KA11、带热扣的电机开关8和接触器9，高位传感器3、低位传感器4对应连接继电器KA10、继电器KA11；

带热扣的电机开关8的型号是3RV1011-1GA10，4.5-6.3A；

继电器KA10、继电器KA11的型号是MY4NJ-24VDC；

接触器9的型号是LC1-D6511M7C，220VAC；

电气控制箱7安装在底下泵房内，通过导线连接。

地面报警显示机构包括立柱10、外接电源11和声光报警器12；

立柱10是一无缝钢管，垂直放置并安装固定在地面上，靠近机组操作室；

外接电源11是一型号为CDPZ30的开关箱，外接电源11和声光报警器12安装在立柱10上，通过导线与地下泵房内的电路过载监测装置连接；

声光报警器12是一型号为LTE-1181JAC-220V红色旋转式蜂鸣器。

抽液机构包括潜水泵13、吊环14和输出管道15；

潜水泵13的型号为QD3-15-0.4J，电动机直接安装在泵体内成套使用；

输出管道15采用耐油软管，套装在潜水泵13的出液口，由抱箍16(国标不锈钢抱箍)，用于将输出管道15固定潜水泵13的出液口上；

吊环14由金属环与钢丝绳组成，用于将潜水泵13固定在回收站水池100中。

连接线路采用国标金属导线，分别连接各个部件。

本实用新型使用时，先需将各部件装置拼装就位，即：

1)抽液机构安装：将套装有输出管道15由抱箍16固定的潜水泵13放置在回收站水池100中，有吊环14悬挂并固定；

2)电路过载监测机构安装：将电路过载监测机构成套安装在地下泵房墙体上；

3)地面报警显示机构安装：将地面报警显示机构成套安装在地面靠近操作室处，立柱10与地面固定；

4)将液面监测机构安装：将浮球本体1放置在回收站水池100中规定部位，支架2通过螺栓固定在回收站水池100的墙面(内侧垂直立柱圆形通过用于固定螺栓)，浮球本体1的垂直导向杆从支架2的内侧导管内孔中穿过，高位传感器3、低位传感器4设置在支架2的外侧垂直立柱两个圆形通孔中，通过信号线缆5、6与电路过载监测机构的电气控制箱7连接；

随后将各套机构通过连接线路连接，这样就完成了本实用新型的拼装作业，可上机使用。

结合图2所示，本实用新型生产中使用时，利用高位传感器3(高位触点)、低位传感器4(低位触点)驱动两个继电器线圈，利用高位时一副常开触点作为启动，低位时一副常闭触电作为关闭，当到达高位时，高位线圈得点，同时常开触点闭合导通潜水泵13运行继电器，此时安装在浮球杆子上的挡板已经越过低位触点，低位触点处于常闭状态。当低过低位时，高位线圈失电，闭合线圈恢复为常开，串联在运行继电器线圈的低位线圈得电，同时驱动低位线圈闭合同时常闭触点断开。通过继电器KA10、继电器KA11的功能，对主电路和控制电路的电流运行情况进行时时监控，一旦潜水泵13工作异常(过载)，此时电流异常或失电，即可自动启动地面上的声光报警器12进行声光显示报警，将异常信息反馈给地面操作人员及时进入地下泵房处置，实现地下泵房内的抽液泵受控运行有序的目的。

本实用新型是针对无人看守自动运行的特点和水质含有金属杂质颗粒物特性实施的技术改进，采用单只浮球与垂直方向高低电气传感器，通过时时监控电流的方式替代现有的液面监测方式，实施相应的技术改进，通过对抽液系统主电路、控制电路的电流得失情况，判明整套系统是正常运转(得电)或故障停机(失电)，同时在地面控制室处增加报警显示装置，一旦电流监测出现失电的异常情况，及时报警显示异常，及时通知相关人员进入集水井与聚集池区域检查处置，可有效的解决因抽液装置监控缺失导致的积水漫溢问题，提高运行控制能力的目的。其工作原理是：利用两个传感器驱动两个继电器线圈，利用高位时一副常开触点作为启动，低位时一副常闭触电作为关闭，当浮球到达高位时，高位线圈得电，同时常开触点闭合导通水泵运行继电器，此时安装在浮球导向杆上的挡板已经越过低位触点，低位触点处于常闭状态。当低过低位时，高位线圈失电，闭合线圈恢复为常开，串联在运行继电器线圈的低位线圈得电，同时驱动低位线圈闭合同时常闭触点断开；无论在何种状态下主断路都是带电的，为提供时时电流监测提供基础。

综上所述，本实用新型含金属杂质废油抽排系统设计合理、结构紧凑、使用维护便捷、信息反馈及时、受控有序、安全可靠、实用高效，用时时电路电流的得失监控替代传统的液面监控方式，有效的实现对地下集水井与聚集池内抽液装置运行情况的控制，当任何一处电路出现失电情况，立刻报警显示，及时反馈后进入集水井(坑、池)区域检查处置，及时消除故障点并防止后续连续设备故障。现场使用后从源头上提升工业废水抽排设施及在线运行监测装置的使用稳定性，有效的消除地下集水井(坑、池)区域因抽液泵因过载等故障停止工作导致的积水漫溢问题，降低设备故障率，运行稳定性好，满足智慧制造无人化生产的需求。在提高远距离无人值守空间内工业废水抽排设施在线运行监控能力的基础上，减轻员工劳动强度，消除现场安全环保隐患，防止设备故障扩大化，每年可减少相关设备维护费用15万元以上，对目前相关领域同类装置改进具有一定的借鉴、应用价值。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：包括液面监测机构、电路过载监测机构、地面报警显示机构和抽液机构；

所述液面监测机构、所述抽液机构均设于回收站水池中；

所述电路过载监测机构分别与所述液面监测机构、所述地面报警显示机构电连接；

所述液面监测机构包括浮球结构以及设于其上的高位传感器、低位传感器；

所述电路过载监测机构包括电气控制箱以及设于其内的继电器KA10、继电器KA11、电机开关和接触器，所述高位传感器、所述低位传感器对应连接所述继电器KA10、所述继电器KA11；

所述地面报警显示机构包括与所述继电器KA10、所述继电器KA11电连接的声光报警器。

2.根据权利要求1所述的具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：所述浮球结构包括H型支架和浮球本体；

所述H型支架的内侧垂直立柱通过螺栓固定于所述回收站水池的墙面上，外侧垂直立柱上设有导管，所述导管内设有垂直导向杆，所述垂直导向杆的下端连接所述浮球本体；

所述高位传感器、所述低位传感器设于所述H型支架的外侧垂直立柱上。

3.根据权利要求2所述的具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：所述高位传感器对应距离所述回收站水池的顶部20～30mm位置，所述低位传感器对应所述回收站水池深度的1/3～1/2位置。

4.根据权利要求1所述的具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：所述高位传感器、所述低位传感器与所述继电器KA10、所述继电器KA11之间通过信号线缆连接。

5.根据权利要求1所述的具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：所述地面报警显示机构还包括立柱，所述声光报警器设于所述立柱的顶部；

所述声光报警器上还配有外接电源。

6.根据权利要求1所述的具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：所述抽液机构包括潜水泵、吊环和输出管道；

所述潜水泵通过所述吊环位于所述回收站水池中；

所述输出管道连于所述潜水泵的出液口。

7.根据权利要求6所述的具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：所述输出管道与所述潜水泵的出液口之间通过抱箍加以固定。

8.根据权利要求6所述的具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：所述潜水泵上配有电动机，所述电动机与所述电机开关电连接。

9.根据权利要求6所述的具有在线运行监测装置的含金属杂质废油抽排系统，其特征在于：所述吊环包括金属环和钢丝，所述金属环通过所述钢丝悬挂所述潜水泵。

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