一种自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置，包括顶部的虹吸装置、中部的旋流沉淀装置和底部的自动控制排泥装置；虹吸装置的虹吸储水槽与旋流沉淀装置的圆筒体直接相连，渐扩式半圆形虹吸罩位于虹吸储水槽中央，可调式堰板安装于出水槽上；污泥界面仪连续监测存泥下锥体内泥位高度变化，通过信号反馈控制器控制延时电磁控制阀、进水管控制阀门以及排泥控制阀的启闭，实现自动虹吸排泥。本装置依据浅池理论，实现固液在旋流状态下高效分离，同时利用虹吸原理实现辅助固液分离和自动排泥的目的。本装置构造简单，竖向布置节省用地，运行过程有信号反馈联动控制，操作管理方便，可以实现全自动运行，故障率低，符合水处理节能降耗理念，适合多种水处理场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理沉淀技术，尤其是涉及水处理的旋流式螺旋沉淀装置。
技术介绍
水处理颗粒物物理沉淀工程是水处理中最基本最常用的方法之一，它是根据水中悬浮颗粒和水本身的密度差异，利用重力作用达到固液分离的过程。这种方法是常用的物理处理技术，也是水处理技术中一道必不可少的工序。利用这种技术所建立的沉淀构筑物，在水处理工艺中被称为沉砂池或沉淀池。沉淀池在水处理中广为使用，其型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。根据经典的沉淀理论，考虑到颗粒沉淀过程中的诸多因素，沉淀池能够通过重力作用达到固液分离的目的，但是由于形式及构造的限制，难以实现短距离、长行程的沉淀过程；同时考虑占地等原因，无法为固液分离提供较长的沉淀时间，难有高效的固液分离效率，与理想沉淀效果存在较大差距，尤其对于需要增加絮凝作用的水处理工程，没有高效的沉淀过程，很难达到良好的水处理效果。
技术实现思路
针对传统沉淀池形式及结构所存在的弊端，本专利技术提供了一种自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置，采用典型的旋转式进水方式，由虹吸装置推动旋流沉淀装置内盘旋上升的导向螺旋片旋转，缩短固液分离距离，增加沉淀时间，并使固液速度错位，加速固体沉降和自动排泥，实现短距离、长行程的沉淀过程，有效解决现有技术的重力作用实现固液分离的沉淀池所存在的以上问题。本专利技术涉及的自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置包括顶部的虹吸装置、中部的旋流沉淀装置和底部的自动控制排泥装置。虹吸装置包括虹吸储水槽、出水槽、出水管、可调式堰板、虹吸空气倒U型管、延时电磁控制阀、渐扩式半圆形虹吸罩和虹吸下降管。出水槽焊接于虹吸储水槽的外侧，之间有可调式堰板间隔，经沉淀后水体由虹吸储水槽越过可调式堰板至出水槽，顺着出水槽下部的出水管流出。渐扩式半圆形虹吸罩位于虹吸储水槽的中部，虹吸下降管之上，虹吸下降管垂直穿过旋流沉淀装置直至存泥下椎体中。渐扩式半圆形虹吸罩顶部开孔连接虹吸空气倒U型管，两者之间设置有延时电磁控制阀；延时电磁控制阀通过导线与信号反馈控制器的信号输出端相连。渐扩式半圆形虹吸罩与旋流沉淀装置的圆筒体直接相连。旋流沉淀装置包括进水管、倒圆锥体、圆筒体、导向螺旋片、钟罩形喇叭口、转动叶轮、传动轴和排泥管，原水通过旋流沉淀装置底部进水管进入倒圆锥体，导向螺旋片安装于旋流沉淀装置内部，固定于中间部位的传动轴上，传动轴下部安装有单向的转动叶轮，虹吸下降管出口位于转动叶轮上方，当虹吸开启后，虹吸下降管水流可以推动转动叶轮转动，转动叶轮带动导向螺旋片旋转辅助固液分离。旋流沉淀装置通过支架垂直固定于底部的自动控制排泥装置之上。自动控制排泥装置包括存泥下锥体、信号反馈控制器、污泥界面仪、排泥管、排泥控制阀。存泥下锥体位于底部，为圆锥形结构，锥形底部半圆形。存泥下锥体侧壁固定设置有污泥界面仪，污泥界面仪通过导线与信号反馈控制器的接收端相连，信号输出端同时连接进水管控制阀门。本专利技术所述的自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置应用时，流体通过进水管进入旋流沉淀装置，结构采用不锈钢，与进水管一体式连接，保证管道进水方向和通畅，进水流量由进水管控制阀门调节，流体通过固定式导向螺旋片盘旋上升，导向螺旋片焊接于旋流沉淀装置中心固定的传动轴上，导向螺旋片外边缘与旋流沉淀装置侧壁留有100mm空隙，传动轴通过旋流沉淀装置中心部位上部和下部设置的转动轴承实现转动。随着待固液分离原水由旋流沉淀装置底部进水管旋转而上，在上升过程中，固体颗粒发生碰撞，固液开始分离；原水通过旋流作用后直接从顶部的出水管排出，水流动路线短，且旋流沉淀装置内部只有一个方向向上的导向螺旋片，水流过程沿径向、轴向速度梯度小，水剪应力小，所以具有较低的水力压降和较低的能耗。旋流沉淀装置进水负荷一般控制在1～4m3/(m2﹒h)，适用范围大，由于旋流沉淀装置内部剪应力小、能耗低，即便是提高进水负荷，水在旋转上升过程中也不易发生湍动，抗负荷能力较强，等比例放大或是串联使用仍能保证固液分离效率，有利于扩大应用。旋流沉淀装置的圆筒体与倒圆锥体采用焊接的形式连接，保证结构的一体性，下部的倒圆锥体上部直径与圆筒体直径相等，倒圆锥体下部开口直径为圆筒体直径的1/2，导向螺旋片随着倒锥体盘旋上升，形成底部半径小，上部半径大的锥形螺旋结构，此举有利于原水盘旋上升过程中，增加水力停留时间，特殊的流体路径设计，可以防止短流或翻泥现象的发生，更有利于提高固液分离效率，具有较好的灵活操作弹性和稳定性。圆筒体内固液分离后液体不断地进入虹吸储水槽中，虹吸储水槽焊接于圆筒体的正中心位置，高度一般控制在0.5～1.0m，圆筒体与虹吸储水槽相接处侧边隆起一定坡度，坡度一般控制在i＝0.1～0.5之间，可阻挡部分固体进入虹吸储水槽内，虹吸储水槽直径为倒圆锥体底部直径的2倍。虹吸装置的顶部设计为可调节式堰板出水，以保证出水量的稳定。随着虹吸储水槽内水位的升高，达到可调式堰板设定的出水水位，通过出水槽出水；可调式堰板为不锈钢材质，圆形布置，通过固定锚栓锚固，可以上下移动锚固螺栓高度实现可调式堰板高度调节，控制出水流量以及出水槽内的虹吸水位高度，达到对自动虹吸排泥时间及流量控制的目的。可调式堰板高度根据进水水质和虹吸周期设定。虹吸储水槽为敞开式布置，内设计有螺栓固定的三脚架，固定由虹吸空气倒U型管、延时电磁控制阀、渐扩式半圆形虹吸罩、渐扩口、虹吸下降管及渐扩式半圆形虹吸罩组成的虹吸装置，渐扩式半圆形虹吸罩为半球形设置，半球直径为虹吸下降管直径的2倍，底部拼接有渐扩口，扩口处水平夹角为75°，该尺寸可以很好的控制空气的储量，有利于渐扩式半圆形虹吸罩内液体水位控制，渐扩口的设置能够保证虹吸过程中有足够的水量通过，实现自动虹吸排泥的目的。虹吸下降管位于渐扩式半圆形虹吸罩中部，直穿导向螺片中心的传动轴，直至转动叶轮处，与转动叶轮顶部保持一定的距离，控制距离为虹吸管管径的2倍。虹吸下降管与传动轴按照套管布置，虹吸下降管外壁距离传动轴内壁为50mm。特殊的盘旋式上升设计，可以实现固液走向分离，互不干扰；自动控制排泥装置内设置有单向的转动叶轮，直径为虹吸储水槽直径的1.5倍，虹吸下降水流可以推动叶轮转动，进而带动导向螺旋片单向旋转，促进固体颗粒下沉，进一步提高固液分离效率。转动叶轮上部设置有钟罩形喇叭口，钟罩形喇叭口直径为转动叶轮直径的1.5倍，钟罩形布置，角度为30°～45°，保证下降水流推力效果，固定于旋流沉淀装置底部中心位置，完全罩在转动叶轮的上部，虹吸下降管的出口处距离转动叶轮顶部不小于50mm。自动控制排泥装置设置有存泥下锥体，为锥形封闭结构，与水平夹角为30°～45°，利于污泥向底部蓄积，便于污泥外排；存泥下锥体中间开孔，与旋流沉淀装置的倒圆锥体焊接为一体，开孔孔径与倒圆锥体底部直径一致，进水管位于存泥下锥体平面的上部。自动控制排泥装置内设置有信号反馈控制器，用于连接控制污泥界面仪、进水管控制阀门、排泥控制阀以及延时电磁控制阀，所涉及阀门采用信号反馈控制，根据存泥下锥体中污泥界面仪监测实际泥位变化值与设定值的关系反馈控制延时电磁控制阀、排泥控制阀以及进水管控制阀门的开闭，从而实现自动虹吸排泥，达到自动运行的目的。存泥下锥体内设置有污泥界面仪，通过固定杆固定于存泥下锥体侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置，其特征在于：所述自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置包括顶部的虹吸装置、中部的旋流沉淀装置和底部的自动控制排泥装置；所述虹吸装置包括虹吸储水槽、出水槽、出水管、可调式堰板、虹吸空气倒U型管、延时电磁控制阀、渐扩式半圆形虹吸罩和虹吸下降管；出水槽焊接于虹吸储水槽的外侧，之间有可调式堰板间隔，经沉淀后水体由虹吸储水槽越过可调式堰板至出水槽，顺着出水槽下部的出水管流出；渐扩式半圆形虹吸罩位于虹吸储水槽中央，虹吸下降管之上，虹吸下降管垂直穿过旋流沉淀装置直至存泥下锥体中；渐扩式半圆形虹吸罩顶部开孔连接虹吸空气倒U型管，两者之间设置有延时电磁控制阀；延时电磁控制阀通过导线与信号反馈控制器的信号输出端相连，渐扩式半圆形虹吸罩与旋流沉淀装置中的圆筒体直接相连；所述旋流沉淀装置包括进水管、倒圆锥体、圆筒体、导向螺旋片、钟罩形喇叭口、转动叶轮、传动轴和排泥管，原水通过旋流沉淀装置底部进水管进入倒圆锥体，导向螺旋片安装于旋流沉淀装置内部，固定于中间部位的传动轴上，传动轴下部安装有单向的转动叶轮，虹吸下降管出口位于转动叶轮上方，当虹吸开启后，虹吸下降管水流可以推动转动叶轮转动，转动叶轮带动导向螺旋片旋转辅助固液分离；旋流沉淀装置通过支架垂直固定于底部的自动控制排泥装置之上；所述自动控制排泥装置内包括存泥下锥体、信号反馈控制器、污泥界面仪、排泥管、排泥控制阀，存泥下锥体位于底部，圆锥形结构，锥形底部半圆形，存泥下锥体侧壁固定设置有污泥界面仪，污泥界面仪通过导线与信号反馈控制器的接收端相连；信号输出端同时连接进水管控制阀门。...

【技术特征摘要】
1.一种自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置，其特征在于：所述自动控制系统排泥的旋流式螺旋沉淀装置包括顶部的虹吸装置、中部的旋流沉淀装置和底部的自动控制排泥装置；所述虹吸装置包括虹吸储水槽、出水槽、出水管、可调式堰板、虹吸空气倒U型管、延时电磁控制阀、渐扩式半圆形虹吸罩和虹吸下降管；出水槽焊接于虹吸储水槽的外侧，之间有可调式堰板间隔，经沉淀后水体由虹吸储水槽越过可调式堰板至出水槽，顺着出水槽下部的出水管流出；渐扩式半圆形虹吸罩位于虹吸储水槽中央，虹吸下降管之上，虹吸下降管垂直穿过旋流沉淀装置直至存泥下锥体中；渐扩式半圆形虹吸罩顶部开孔连接虹吸空气倒U型管，两者之间设置有延时电磁控制阀；延时电磁控制阀通过导线与信号反馈控制器的信号输出端相连，渐扩式半圆形虹吸罩与旋流沉淀装置中的圆筒体直接相连；所述旋流沉淀装置包括进水管、倒圆锥体、圆筒体、导向螺旋片、钟罩形喇叭口、转动叶轮、传动轴和排泥管，原水通过旋流沉淀装置底部进水管进入倒圆锥体，导向螺旋片安装于旋流沉淀装置内部，固定于中间部位的传动轴上，传动轴下部安装有单向的转动叶轮，虹吸下降管出口位于转动叶轮上方，当虹吸开启后，虹吸下降管水流可以推动转动叶轮转动，转动叶轮带动导向螺旋片旋转辅助固液分离；旋流沉淀装置通过支架垂直固定于底部的自动控制排泥装置之上；所述自动控制排泥装置内包括存泥下锥体、信号反馈控制器、污泥界面仪、排泥管、排泥控制阀，存泥下锥体位于底部，圆锥形结构，锥形底部半圆形，存泥下锥体侧壁固定设置有污泥界面仪，污泥界面仪通过导线...

【专利技术属性】
技术研发人员：张义龙，翟计红，马敏杰，车跃龙，魏举旺，周继超，裴露，
申请(专利权)人：铁道第三勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12