用于确定在循环槽道中的液体流速的方法技术

本发明专利技术涉及一种处理设备和一种控制这种处理设备的方法，该处理设备适用于处理废水。处理设备包括：循环槽道(2)，该循环槽道容纳所述液体；水下流动产生机器(6)，该水下流动产生机器布置在循环槽道(2)中，并产生沿循环槽道(2)的液体流动；以及控制单元(7)，该控制单元与所述流动产生机器(6)操作连接，其中，流动产生机器(6)在操作中由所述控制单元(7)来驱动。该方法的特征在于以下步骤：以额定速度驱动流动产生机器(6)；使得流动产生机器(6)的转速从设定的额定速度减小；检测当流动产生机器(6)的扭矩等于预定阈值时的转速；以及根据在流动产生机器(6)的转速和液体的流速之间的预定关系来确定在流动产生机器处的液体的流速。

A Method for Determining the Flow Velocity of Liquids in Circulating Channels

The invention relates to a treatment device and a method for controlling the treatment device, which is suitable for treating wastewater. The processing equipment includes: a circulating channel (2), which contains the liquid; an underwater flow generating machine (6), which is arranged in the circulating channel (2) and generates the liquid flow along the circulating channel (2); and a control unit (7), which is operatively connected with the flowing generating machine (6), in which the flowing generating machine (6) is operated by the said control unit. Unit (7) to drive. The method is characterized by the following steps: driving the flow generating machine (6) at rated speed; reducing the speed of the flow generating machine (6) from the set rated speed; detecting the speed when the torque of the flow generating machine (6) equals the predetermined threshold value; and determining the liquid at the flow generating machine according to the predetermined relationship between the speed of the flow generating machine (6) and the velocity of the liquid. Velocity of body flow.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定在循环槽道中的液体流速的方法
本专利技术通常涉及适用于液体(例如废水/污水)的生物处理的处理设备领域以及用于控制该处理设备的方法。而且，本专利技术特别涉及用于确定在处理设备中的液体流速的方法的领域。该处理设备包括：循环槽道，该循环槽道设置成容纳所述液体；水下流动产生机器，该水下流动产生机器布置在循环槽道中，并设置成产生沿循环槽道的液体流动；以及控制单元，该控制单元与所述流动产生机器操作连接，其中，流动产生机器设置成在操作中由所述控制单元来驱动。
技术介绍
循环槽道(也称为环槽道或跑道)通常是向上开口的环形盆，它在液体(特别是废水/污水)的生物处理或氧化过程中使用。液体沿循环槽道流动，因此使得该液体通过循环槽道中的不同区域。在这种生物处理过程中，废水通常通过由微生物将生物材料分解成二氧化碳和水以及通过由细菌将水结合氮转换成空气氮而由氮和生物材料净化。净化后的废水被释放回自然界中，在没有消除水结合氮的情况下，有在天然水道中富营养化的危险，且由于生物材料消耗大量氧气，因此当不充分净化的水释放回自然界时，将产生水道缺氧。通过由一个或多个通气区段向废水中添加大量氧气来促进生物材料的分解，并在循环槽道的没有添加氧气的区域中或者在没有添加氧气的单独盆中和/或溶解氧水平足够低(以便发生处理)的区域/盆中消除水结合氮。流动产生机器/混合器用于循环槽道中，以便混合液体/废水以获得尽可能均匀的液体混合物，以便使得生物材料保持悬浮在液体中，以及以便产生作为环形流而沿循环槽道循环/流动的液体流。在一些已知的液体处理过程中，要求液体沿循环槽道的流速保持在预定水平，或者流速已知，以便控制其它操作措施/活动，例如要供给的氧气量。在只有一个流动产生机器和均匀液体的理论循环槽道中，这很容易通过以恒定操作速度来操作流动产生机器而实现。不过，实际上，液体将随时间而不均匀，因此处理设备包括布置在循环槽道中的、沿正方向或反方向影响流动液体动量的设备。液体流动动量的变化使得液体流动的速度受影响/改变。由于改变的操作措施，即改变供给的氧气量，该设备的效果也随时间而变化。基于进入的废水的状态随时间变化的实际情况，随时间而改变的添加氧气的量和变化的强度影响液体流动的速度。为了监测液体的瞬时流动速度，已知使用昂贵的外部速度传感器，该外部速度传感器容易受到来自液体/废水的干扰，并需要定期维护。
技术实现思路
本专利技术的目的是消除用于控制处理设备的前述已知方法的上述缺点和缺陷，并提供一种用于确定适用于处理液体的处理设备中的液体(例如废水)流速的改进方法。本专利技术的主要目的是提供一种初始确定类型的改进方法，该方法能够在不使用外部速度传感器的情况下确定流速。外部速度传感器具有的缺点是它们昂贵且需要监测和维护，因为它们易受到干扰，因此有提供不正确信息的危险。根据本专利技术，至少主要目的通过一种具有独立权利要求中确定的特征的初始确定的方法和处理设备来实现。本专利技术的优选实施例在从属权利要求中进一步确定。根据本专利技术的第一方面，提供了一种初始确定类型的方法，其特征在于以下步骤：通过控制单元而以额定速度驱动流动产生机器；通过控制单元来使得流动产生机器的转速从设定的额定速度减小；通过控制单元来检测当流动产生机器的扭矩等于预定阈值时的转速；根据在流动产生机器的转速和液体的流速之间的预定关系来确定在流动产生机器处的液体的流速。根据本专利技术的第二方面，提供了一种初始确定类型的处理设备，其特征在于，控制单元设置成执行本专利技术的方法。因此，本专利技术基于以下理解：通过控制单元，流动产生机器能够用于确定液体的流速。在本专利技术的优选实施例中，扭矩的预定阈值等于或小于流动产生机器的额定扭矩的10％。根据优选实施例，水下流动产生机器和控制单元装配成单个单元的水下混合器机器。通过其它从属权利要求以及下面对优选实施例的详细说明，将清楚本专利技术的其它优点和特征。附图说明通过下面结合附图对优选实施例的详细说明，将清楚本专利技术的上述和其它特征和优点，附图中，图1是本专利技术的处理设备的示意图。具体实施方式参考唯一的图1。本专利技术涉及一种处理设备，该处理设备总体标记为1，适用于处理/净化包括生物物质的液体，例如废水。处理设备1包括循环槽道2，也称为环形槽道或跑道。所述循环槽道2是设置成容纳要处理的液体的环形盆。在本专利技术实施例中，循环槽道2由长圆形盆构成，该长圆形盆有圆形端部，并包括位于中心的纵向分隔器3，该循环槽道2获得两个平行的直槽道段，这两个直槽道段通过两个方向改变/半圆形槽道段而相互连接。在本专利技术实施例中，方向改变槽道段包括引导壁4，该引导壁4方便改变液体流动的方向。应当指出，循环槽道可以有任何其它可设想的形状，例如环形形状或蛇形形状，因此，循环槽道可以包括多个直槽道段和方向改变槽道段，或者可以有完全圆形/椭圆形的轨道形状。循环槽道2设置成容纳液体/废水直至预定的充装高度/液位，甚至因此在操作过程中实际液位可以低于和高于所述充装高度，而不会明显影响本专利技术。在本专利技术处理设备1中，废水连续地或分批地净化，且通过使得废水体积达到所述预定的充装高度，获得处理设备1的最佳利用。典型的充装高度为大约3-8米。在连续处理过程中，液体连续地供给至循环槽道2，同时液体连续地从循环槽道2中除去。在连续处理过程中，输入和输出是循环流量的一部分，通常为循环流量的大约1/30-1/20。循环槽道2设置成具有预定的流动方向，由箭头5示意表示，液体将沿着该流动方向流动。因此，本专利技术的处理设备1包括布置在循环槽道2中的至少一个水下流动产生机器6，通常两个或更多的流动产生机器彼此相邻地布置。流动产生机器6设置成产生沿所述循环槽道2流动的液体流，并可以由一个或多个水下混合器构成。流动产生机器6通常是所谓的缓慢操作混合器，具有在小于100rpm的区域中旋转的螺旋桨，通常在20-50rpm的区域内。在一些设备中，循环槽道2包括在两个或更多位置处的流动产生机器6，该流动产生机器6优选是沿循环槽道2相互等距地布置。优选是，流动产生机器6应当布置在离循环槽道2的方向改变槽道段一定距离处，使得来自循环槽道2的壁的反作用力尽可能低或不产生，该反作用力对流动产生机器6有影响，并对液体流动的产生有不利影响。本专利技术的处理设备1还包括控制单元7(ECU)，该控制单元7与所述至少一个流动产生机器6操作连接，其中流动产生机器6设置成在操作中由控制单元7来驱动。因此，控制单元7设置成控制将驱动所述流动产生机器6的转速，例如通过控制操作流动产生机器6的电马达的电流的频率。根据一个实施例，控制单元7由外部控制单元构成。根据优选实施例，控制单元7和流动产生机器6装配成水下混合器机器，即混合器有内置的控制单元。控制单元优选是由变频驱动器(VFD)构成。在本专利技术实施例中，处理设备1包括通气装置，总体标记为8，该通气装置设置成向液体提供包含氧气的气流Q。通气装置8优选是包括至少一个通气区段9。在本专利技术实施例中，该通气区段9布置在直槽道段的中间，不过也可以设想其它位置，例如优选是在直槽道段的开始处，或者沿直槽道段的整个长度，和/或在方向改变槽道段中。所述至少一个通气区段9优选是布置在循环槽道2的底部，并设置成从通气装置8向液体提供气流Q，以便将氧气(O2)从气体传递给废水/液体。气流Q由包含氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定在适用于处理液体的处理设备中的液体的流速的方法，所述液体例如废水，所述处理设备(1)包括：‑循环槽道(2)，所述循环槽道容纳所述液体；‑水下的流动产生机器(6)，所述水下的流动产生机器布置在循环槽道(2)中，并产生沿循环槽道(2)的液体流动；以及‑控制单元(7)，所述控制单元与所述流动产生机器(6)操作连接，其中，流动产生机器(6)在操作中由所述控制单元(7)来驱动；所述方法的特征在于以下步骤：‑通过控制单元(7)而以额定速度驱动流动产生机器(6)；‑通过控制单元(7)来使得流动产生机器(6)的转速从设定的额定速度减小；‑通过控制单元(7)来检测当流动产生机器(6)的扭矩等于预定阈值时的转速；‑根据流动产生机器(6)的转速和液体的流速之间的预定关系来确定在流动产生机器(6)处的液体的流速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.30 EP 16171941.41.一种用于确定在适用于处理液体的处理设备中的液体的流速的方法，所述液体例如废水，所述处理设备(1)包括：-循环槽道(2)，所述循环槽道容纳所述液体；-水下的流动产生机器(6)，所述水下的流动产生机器布置在循环槽道(2)中，并产生沿循环槽道(2)的液体流动；以及-控制单元(7)，所述控制单元与所述流动产生机器(6)操作连接，其中，流动产生机器(6)在操作中由所述控制单元(7)来驱动；所述方法的特征在于以下步骤：-通过控制单元(7)而以额定速度驱动流动产生机器(6)；-通过控制单元(7)来使得流动产生机器(6)的转速从设定的额定速度减小；-通过控制单元(7)来检测当流动产生机器(6)的扭矩等于预定阈值时的转速；-根据流动产生机器(6)的转速和液体的流速之间的预定关系来确定在流动产生机器(6)处的液体的流速。2.根据权利要求1所述的方法，其中：在通过控制单元(7)而以额定速度驱动流动产生机器(6)的步骤之后，所述方法包括以下步骤：-通过控制单元(7)来监测流动产生机器(6)在以所述额定速度驱动时的扭矩。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：在通过控制单元(7)而以额定速度驱动流动产生机器(6)的步骤之后，所述方法包括以下步骤：-通过控制单元(7)来识别沿循环槽道(2)的液体流动出现稳定状态。4.根据权利要求3所述的方法，其中：通过控制单元(7)来识别沿循环槽道(2)的液体流动出现稳定状态的步骤通过识别流动产生机器(6)的扭矩的稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·韦斯曼，J·默坎德，L·乌比，
申请(专利权)人：赛莱默知识产权管理有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU