公布日：2023.09.12
申請日：2023.01.31
分類號(hào)：B01F33/82(2022.01)I;B01F25/60(2022.01)I;B01F35/22(2022.01)I;B01F35/71(2022.01)I;B01F35/75(2022.01)I;C02F11/12(2019.01)I;B01F23/00(2022.01)I;
G05B19/05(2006.01)I;F04B49/06(2006.01)I;F04B23/06(2006.01)I;F04B9/109(2006.01)I;F04C2/16(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥混合泵送控制系統(tǒng)及方法。螺旋輸送機(jī)連接干污泥倉，第一S管柱塞泵輸入端濕污泥倉，螺旋輸送機(jī)、第一S管柱塞泵輸出端連接至混料螺旋機(jī)；混料螺旋機(jī)輸出端連接至第二S管柱塞泵，第二S管柱塞泵通過管道連接至污泥處理設(shè)備。第一S管柱塞泵、混料螺旋機(jī)、第二S管柱塞泵和螺旋輸送機(jī)電連接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速；混料螺旋機(jī)上安裝有第一、第二壓力傳感器；第二S管柱塞泵輸出端連接的管道中設(shè)置有第三、第四和第五壓力傳感器。本發(fā)明可以精確計(jì)算出實(shí)時(shí)干濕污泥的比例，并根據(jù)比例系數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)PLC控制器的輸出電流，自動(dòng)調(diào)節(jié)干污泥的輸送量，將干濕污泥均勻混合，達(dá)到滿足泵送的要求。
權(quán)利要求書
1.一種污泥混合泵送控制系統(tǒng)，其特征在于：包括螺旋輸送機(jī)（14）和第一S管柱塞泵（11）；所述螺旋輸送機(jī)（14）輸入端連接干污泥倉（13），第一S管柱塞泵（11）輸入端連接濕污泥倉（12），螺旋輸送機(jī)（14）、第一S管柱塞泵（11）輸出端連接至混料螺旋機(jī)（15）輸入端；所述混料螺旋機(jī)（15）輸出端連接至第二S管柱塞泵（16）輸入端，第二S管柱塞泵（16）輸出端通過管道連接至污泥處理設(shè)備（18）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥混合泵送控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第一S管柱塞泵（11）、混料螺旋機(jī)（15）、第二S管柱塞泵（16）和螺旋輸送機(jī)（14）電連接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋輸送機(jī)（14）的轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥混合泵送控制系統(tǒng)，其特征在于：所述混料螺旋機(jī)（15）上安裝有第一壓力傳感器、第二壓力傳感器；所述第一壓力傳感器位于混料螺旋機(jī)（15）的螺旋混料段的末端位置，第二壓力傳感器位于混料螺旋機(jī)（15）的螺旋混料段的出料口位置；所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器將壓力信息傳輸至PLC控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥混合泵送控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第二S管柱塞泵（16）包括第一主油缸（1a）和第二主油缸（1b），第一主油缸（1a）、第二主油缸（1b）的活塞桿端分別連接有第一活塞（5a）、第二活塞（5b）；所述第一活塞（5a）、第二活塞（5b）外配合設(shè)置有第一料缸（4a）、第二料缸（4b）；在所述第一主油缸（1a）、第二主油缸（1b）和第一料缸（4a）、第二料缸（4b）之間罩設(shè)有水箱（2）；所述第一料缸（4a）、第二料缸（4b）遠(yuǎn)離水箱（2）的一端連接有料斗（6），料斗（6）中安裝有可擺動(dòng)的S管（7）；所述S管（7）連接有擺臂（8），擺臂（8）連接有第一擺缸（9a）、第二擺缸（9b）；所述第一主油缸（1a）、第二主油缸（1b）的活塞桿端分別連接有接近開關(guān)（3），接近開關(guān)（3）電連接至PLC控制器；所述第一主油缸（1a）、第二主油缸（1b）和第一料缸（4a）、第二料缸（4b）的控制閥分別電連接至PLC控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥混合泵送控制系統(tǒng)，其特征在于：所述第二S管柱塞泵（16）輸出端連接的管道中設(shè)置有第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器，管道中還安裝有潤滑注膜器（17）；所述第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器沿著管道方向間隔設(shè)置；所述第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器將壓力信息傳輸至PLC控制器。
6.一種污泥混合泵送控制方法，采用權(quán)利要求5所述的污泥混合泵送控制系統(tǒng)，其特征在于，包括如下步驟：步驟一，計(jì)算第二S管柱塞泵（16）的輸送量Q1；Q1=β1*ρ*V*T，β1為容積效率，ρ為污泥密度，V為第一料缸（4a）和第二料缸（4b）的容積，第一料缸（4a）和第二料缸（4b）的容積相等，T為第二S管柱塞泵（16）泵送周期數(shù)；其中，ρ和V是定值；β1=T1/T2；T1為第一主油缸（1a）和第二主油缸（1b）動(dòng)作的全程時(shí)間；T2為主油缸動(dòng)作時(shí)，管道出口壓力大于設(shè)定值時(shí)的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；步驟二，同理，根據(jù)第一S管柱塞泵（11）的輸送量實(shí)時(shí)計(jì)算濕污泥的輸送量Q2；步驟三，干污泥的輸送量Q3=Q1-Q2，進(jìn)而得出干濕污泥的配比系數(shù)β2=Q2/Q3；根據(jù)β2的數(shù)值，調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)（14）的轉(zhuǎn)速，控制β2的在一定范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥混合泵送控制方法，其特征在于：所述干污泥倉（13）內(nèi)放置有含水量為60%-70%的污泥，所述濕污泥倉（12）內(nèi)放置有含水量大于80%的污泥；所述配比系數(shù)β2的取值范圍對應(yīng)干濕污泥混合后的含水量范圍70%-80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥混合泵送控制方法，其特征在于：所述管路上安裝有止回閥，所述第三壓力傳感器安裝在管路上球閥出口出處；根據(jù)兩個(gè)接近開關(guān)（3）的狀態(tài)來判斷第一主油缸（1a）和第二主油缸（1b）的位置，當(dāng)?shù)谝恢饔透祝?/span>1a）或第二主油缸（1b）在前進(jìn)限位位置時(shí)，PLC控制器內(nèi)部定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，然后當(dāng)?shù)谝恢饔透祝?/span>1a）或第二主油缸（1b）運(yùn)行到后退限位位置時(shí)，PLC控制器內(nèi)部定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，該段時(shí)間為T1；在上述T1時(shí)間內(nèi)，所述第三壓力傳感器大于設(shè)定值時(shí)的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間為T2。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥混合泵送控制方法，其特征在于：所述第一主油缸（1a）、第二主油缸（1b）的動(dòng)作與混料螺旋機(jī)（15）的螺旋電流聯(lián)鎖。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能對不同含水率污泥精準(zhǔn)配比泵送的污泥混合泵送控制系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種污泥混合泵送控制系統(tǒng)，包括螺旋輸送機(jī)和第一S管柱塞泵；所述螺旋輸送機(jī)輸入端連接干污泥倉，螺桿泵輸入端連接濕污泥倉，螺旋輸送機(jī)、第一S管柱塞泵輸出端連接至混料螺旋機(jī)輸入端；所述混料螺旋機(jī)輸出端連接至第二S管柱塞泵輸入端，第二S管柱塞泵輸出端通過管道連接至污泥處理設(shè)備。
其進(jìn)一步是：所述第一S管柱塞泵、混料螺旋機(jī)、第二S管柱塞泵和螺旋輸送機(jī)電連接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速。
所述混料螺旋機(jī)上安裝有第一壓力傳感器、第二壓力傳感器；所述第一壓力傳感器位于混料螺旋機(jī)的螺旋混料段的末端位置，第二壓力傳感器位于混料螺旋機(jī)的螺旋混料段的出料口位置；所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器將壓力信息傳輸至PLC控制器。
所述第二S管柱塞泵包括第一主油缸和第二主油缸，第一主油缸、第二主油缸的活塞桿端分別連接有第一活塞、第二活塞；所述第一活塞、第二活塞外配合設(shè)置有第一料缸、第二料缸；在所述第一主油缸、第二主油缸和第一料缸、第二料缸之間罩設(shè)有水箱；所述第一料缸、第二料缸遠(yuǎn)離水箱的一端連接有料斗，料斗中安裝有可擺動(dòng)的S管；所述S管連接有擺臂，擺臂連接有第一擺缸、第二擺缸；所述第一主油缸、第二主油缸的活塞桿端分別連接有接近開關(guān)，接近開關(guān)電連接至PLC控制器；所述第一主油缸、第二主油缸和第一料缸、第二料缸的控制閥分別電連接至PLC控制器。
所述第二S管柱塞泵輸出端連接的管道中設(shè)置有第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器，管道中還安裝有潤滑注膜器；所述第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器沿著管道方向間隔設(shè)置；所述第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和第五壓力傳感器將壓力信息傳輸至PLC控制器。
一種污泥混合泵送控制方法，包括如下步驟：步驟一，計(jì)算第二S管柱塞泵的輸送量Q1；Q1=β1*ρ*V*T，β1為容積效率，ρ為污泥密度，V為第一料缸和第二料缸的容積，第一料缸和第二料缸的容積相等，T為第二S管柱塞泵泵送周期數(shù)；其中，ρ和V是定值；β1=T1/T2；T1為第一主油缸和第二主油缸動(dòng)作的全程時(shí)間；T2為主油缸動(dòng)作時(shí)，管道出口壓力大于設(shè)定值時(shí)的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；步驟二，同理，根據(jù)第一S管柱塞泵的輸送量實(shí)時(shí)計(jì)算濕污泥的輸送量Q2；步驟三，干污泥的輸送量Q3=Q1-Q2，進(jìn)而得出干濕污泥的配比系數(shù)β2=Q2/Q3；根據(jù)β2的數(shù)值，調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制β2的在一定范圍內(nèi)。
其進(jìn)一步是：所述干污泥倉內(nèi)放置有含水量為60%-70%的污泥，所述濕污泥倉內(nèi)放置有含水量大于80%的污泥；所述配比系數(shù)β2的取值范圍對應(yīng)干濕污泥混合后的含水量范圍70%-80%。
所述管路上安裝有止回閥，所述第三壓力傳感器安裝在管路上球閥出口出處；根據(jù)兩個(gè)接近開關(guān)的狀態(tài)來判斷第一主油缸和第二主油缸的位置，當(dāng)?shù)谝恢饔透谆虻诙饔透自谇斑M(jìn)限位位置時(shí)，PLC控制器內(nèi)部定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，然后當(dāng)?shù)谝恢饔透谆虻诙饔透走\(yùn)行到后退限位位置時(shí)，PLC控制器內(nèi)部定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，該段時(shí)間為T1；在上述T1時(shí)間內(nèi)，所述第三壓力傳感器大于設(shè)定值時(shí)的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間為T2。
所述第一主油缸、第二主油缸的動(dòng)作與混料螺旋機(jī)的螺旋電流聯(lián)鎖。
本發(fā)明的有益效果在于：（1）將具有不同含水率的污泥根據(jù)要求自動(dòng)精準(zhǔn)配比并混合均勻，污泥處理量精確，泵送穩(wěn)定可靠，遠(yuǎn)距離輸送使用時(shí)，比較經(jīng)濟(jì)且不會(huì)占據(jù)過多的現(xiàn)場空間；（2）PLC控制器采集的數(shù)據(jù)通過實(shí)時(shí)進(jìn)行分析計(jì)算后，可以精確計(jì)算出實(shí)時(shí)干濕污泥的比例，并根據(jù)比例系數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)PLC控制器的輸出電流，控制干污泥倉出口的螺旋輸送機(jī)速度，自動(dòng)調(diào)節(jié)干污泥的輸送量，將干濕污泥均勻混合，達(dá)到滿足泵送的要求。
（發(fā)明人：胡剛）
