公布日：2023.09.12
申請日：2023.01.31
分類號：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
本發明公開了一種污泥混合泵送控制系統及方法。螺旋輸送機連接干污泥倉，第一S管柱塞泵輸入端濕污泥倉，螺旋輸送機、第一S管柱塞泵輸出端連接至混料螺旋機；混料螺旋機輸出端連接至第二S管柱塞泵，第二S管柱塞泵通過管道連接至污泥處理設備。第一S管柱塞泵、混料螺旋機、第二S管柱塞泵和螺旋輸送機電連接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋輸送機的轉速；混料螺旋機上安裝有第一、第二壓力傳感器；第二S管柱塞泵輸出端連接的管道中設置有第三、第四和第五壓力傳感器。本發明可以精確計算出實時干濕污泥的比例，并根據比例系數自動調節PLC控制器的輸出電流，自動調節干污泥的輸送量，將干濕污泥均勻混合，達到滿足泵送的要求。
權利要求書
1.一種污泥混合泵送控制系統，其特征在于：包括螺旋輸送機（14）和第一S管柱塞泵（11）；所述螺旋輸送機（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（14）、第一S管柱塞泵（11）輸出端連接至混料螺旋機（15）輸入端；所述混料螺旋機（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備（18）。
2.根據權利要求1所述的污泥混合泵送控制系統，其特征在于：所述第一S管柱塞泵（11）、混料螺旋機（15）、第二S管柱塞泵（16）和螺旋輸送機（14）電連接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋輸送機（14）的轉速。
3.根據權利要求2所述的污泥混合泵送控制系統，其特征在于：所述混料螺旋機（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（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（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.根據權利要求3所述的污泥混合泵送控制系統，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）之間罩設有水箱（2）；所述第一料缸（4a）、第二料缸（4b）遠離水箱（2）的一端連接有料斗（6），料斗（6）中安裝有可擺動的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（3），接近開關（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.根據權利要求4所述的污泥混合泵送控制系統，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，采用權利要求5所述的污泥混合泵送控制系統，其特征在于，包括如下步驟：步驟一，計算第二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；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）動作的全程時間；T2為主油缸動作時，管道出口壓力大于設定值時的累計運行時間；步驟二，同理，根據第一S管柱塞泵（11）的輸送量實時計算濕污泥的輸送量Q2；步驟三，干污泥的輸送量Q3=Q1-Q2，進而得出干濕污泥的配比系數β2=Q2/Q3；根據β2的數值，調節螺旋輸送機（14）的轉速，控制β2的在一定范圍內。
7.根據權利要求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）內放置有含水量為60%-70%的污泥，所述濕污泥倉（12）內放置有含水量大于80%的污泥；所述配比系數β2的取值范圍對應干濕污泥混合后的含水量范圍70%-80%。
8.根據權利要求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；根據兩個接近開關（3）的狀態來判斷第一主油缸（1a）和第二主油缸（1b）的位置，當第一主油缸（1a）或第二主油缸（1b）在前進限位位置時，PLC控制器內部定時器開始計時，然后當第一主油缸（1a）或第二主油缸（1b）運行到后退限位位置時，PLC控制器內部定時器停止計時，該段時間為T1；在上述T1時間內，所述第三壓力傳感器大于設定值時的累計運行時間為T2。
9.根據權利要求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）的動作與混料螺旋機（15）的螺旋電流聯鎖。
發明內容
為解決上述現有技術的不足，本發明提供一種能對不同含水率污泥精準配比泵送的污泥混合泵送控制系統及方法。
本發明采用如下技術方案：一種污泥混合泵送控制系統，包括螺旋輸送機和第一S管柱塞泵；所述螺旋輸送機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、第一S管柱塞泵輸出端連接至混料螺旋機輸入端；所述混料螺旋機輸出端連接至第二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備。
其進一步是：所述第一S管柱塞泵、混料螺旋機、第二S管柱塞泵和螺旋輸送機電連接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋輸送機的轉速。
所述混料螺旋機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、第二料缸之間罩設有水箱；所述第一料缸、第二料缸遠離水箱的一端連接有料斗，料斗中安裝有可擺動的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，接近開關電連接至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；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作的全程時間；T2為主油缸動作時，管道出口壓力大于設定值時的累計運行時間；步驟二，同理，根據第一S管柱塞泵的輸送量實時計算濕污泥的輸送量Q2；步驟三，干污泥的輸送量Q3=Q1-Q2，進而得出干濕污泥的配比系數β2=Q2/Q3；根據β2的數值，調節螺旋輸送機的轉速，控制β2的在一定范圍內。
其進一步是：所述干污泥倉內放置有含水量為60%-70%的污泥，所述濕污泥倉內放置有含水量大于80%的污泥；所述配比系數β2的取值范圍對應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；根據兩個接近開關的狀態來判斷第一主油缸和第二主油缸的位置，當第一主油缸或第二主油缸在前進限位位置時，PLC控制器內部定時器開始計時，然后當第一主油缸或第二主油缸運行到后退限位位置時，PLC控制器內部定時器停止計時，該段時間為T1；在上述T1時間內，所述第三壓力傳感器大于設定值時的累計運行時間為T2。
所述第一主油缸、第二主油缸的動作與混料螺旋機的螺旋電流聯鎖。
本發明的有益效果在于：（1）將具有不同含水率的污泥根據要求自動精準配比并混合均勻，污泥處理量精確，泵送穩定可靠，遠距離輸送使用時，比較經濟且不會占據過多的現場空間；（2）PLC控制器采集的數據通過實時進行分析計算后，可以精確計算出實時干濕污泥的比例，并根據比例系數自動調節PLC控制器的輸出電流，控制干污泥倉出口的螺旋輸送機速度，自動調節干污泥的輸送量，將干濕污泥均勻混合，達到滿足泵送的要求。
（發明人：胡剛）
