专利名称：输水管道药剂定量投加系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理过程中的药剂投加系统，具体地说是一种输水管道药剂定量投加系统。
背景技术：
目前自来水行业中均采用定量泵来对输水管道进行药剂投加，定量泵投加系统设备自身成本较高、能耗大、后期保养维护难度大，并且药剂输送管道内部存在较大压力，需配置耐压程度高的管道及管接头，进一步增加了设备的成本。使用过程中药剂输送管道一旦出现任何程度的破损，都会形成高压药剂迅速外泄，导致水处理药剂大量损失，同时还会给管道抢修带来难度。定量泵向外输送药剂时，由于药剂池内液面高度逐渐下降，液体压力始终变化，导致定量泵无法始终按照一个恒定的流量向外输送药剂，因此这种药剂投加系统的药剂投加精度较低。为解决这一问题，目前自来水行业中在进行药剂投加时大都在定量泵上增加了变频器，用于控制定量泵的转速。这种药剂投加系统虽然能够使药剂投加精度有所提高，但由于变频器的响应速度有限，在液体压力不断变化时难以及时准确的调整定量泵的转速，因此这种药剂投加系统的药剂投加精度仍然处于较低的水平。
发明内容
本发明的目的是提供一种输水管道药剂定量投加系统，它自身成本低廉，能耗较低，后期保养维护过程操作简单，药剂输送管道内部无压力，可采用常压管道及管接头，管道轻微破损时药剂不会大量外泄，即使在管道受到严重损坏时也易于抢修，药剂输送管道输出的药剂流量始终恒定，确保药剂投加量具有极高的精度。本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现:包括封闭式的罐体，罐体上设置与罐体外部连通的大气恒压管，大气恒压管下端与罐体下部连通，罐体底部设置出液口，出液口的水平高度位于大气恒压管下端之下，罐体上部安装补液管，罐体顶部设置单向呼吸阀，单向呼吸阀的气体导通方向是由罐体内部向罐体外部导通，补液管与补液装置连通，出液口与药剂输送管一端连接，药剂输送管上安装流量调节阀，药剂输送管另一端位于射流器的负压口上方，射流器的负压口处安装储液槽，射流器喷嘴一端通过管道与增压泵连接，射流器扩压管一端通过管道与输水管道的药剂投加口连接。所述补液装置有药池，药池底部设置供药管路，供药管路与罐体的补液管连接，供药管路上安装供药泵，罐体内安装第一液位传感器和第二液位传感器，第一液位传感器的水平高度位于大气恒压管下端的水平高度之上，第二液位传感 器的水平高度位于第一液位传感器的水平高度之上。供药泵与药池之间的供药管路上安装原液吸入管，原液吸入管上安装原液阀，原液吸入管与药池之间的供药管路上安装出药阀，供药泵与补液管之间的供药管路上设置内循环管，内循环管与药池连接，内循环管上安装循环控制阀，补液管上安装补液控制阀。供药管路上安装两个相互并联的供药泵，每个供药泵的并联管道上均安装单向阀。罐体底部设置冲洗管，药剂输送管靠近出液口的位置设置污水排放管，污水排放管上安装排污阀，污水排放管与流量调节阀之间的药剂输送管上安装第一截止阀。药剂输送管靠近射流器的位置设置反冲管，反冲管与射流器之间的药剂输送管上安装第二截止阀。污水排放管与第一截止阀之间的药剂输送管设置90 °拐角，拐角处开设检修口，检修口周圈设置第一法兰环，检修口内安装电加热管，电加热管与加热管座连接，加热管座周圈设置第二法兰环，第二法兰环通过螺栓与第一法兰环连接，第二法兰环侧壁与法兰板连接。输水管道的药剂投加口分别与两个射流器连接，两个射流器的负压口均位于药剂输送管端部下方，两个射流器的负压口处均安装储液槽，两个射流器的喷嘴各与一个增压泵连接，药剂输送管端部与软管一端连接，软管另一端能够在两个射流器的储液槽之间移动。本发明所述的输水管道药剂定量投加系统自身成本低廉，能耗较低，后期保养维护过程操作简单，药剂输送管道内部无压力，可采用常压管道及管接头，管道轻微破损时药剂不会大量外泄，即使在管道受到严重损坏时也易于抢修，药剂输送管道输出的药剂流量始终恒定，确保药剂投加量具有极高的精度，罐体和药剂输送管冲洗方便，药剂输送管设置加热装置可防止冬季低温环境下管道内结冰，药剂输送管进行冲洗时，加热装置不会对管道内液体的流动性造成影响。
图1是本发明结构示意 图2是图1中I部放大结构示意 图3是图2的俯视结构意图。
具体实施例方式本发明所述的输水管道药剂定量投加系统包括封闭式的罐体1，罐体I上设置与罐体I外部连通的大气恒压管2，大气恒压管2下端与罐体I下部连通，罐体I底部设置出液口 3，出液口 3的水平高度位于大气恒压管2下端之下，罐体I上部安装补液管4，罐体I顶部设置单向呼吸阀5，单 向呼吸阀5的气体导通方向是由罐体I内部向罐体I外部导通，补液管4与补液装置连通，出液口 3与药剂输送管6 —端连接，药剂输送管6上安装流量调节阀7，药剂输送管6另一端位于射流器8的负压口上方，射流器8的负压口处安装储液槽9，射流器8喷嘴一端通过管道与增压泵10连接，射流器8扩压管一端通过管道与输水管道的药剂投加口 11连接。由于大气恒压管2与罐体I外部连通，因此无论罐体I内部的液面高度如何变化，只要确保罐体I内部液面高度高于大气恒压管2下端的高度，大气恒压管2下端处的水平面液体压强始终为一个大气压，而出液口 3处的液体压强始终为I个大气压加上出液口 3的水平高度与大气恒压管2下端水平高度之间的液体产生的压强之和，因此药剂输送管6始终在一个恒定的压力下向外输送药剂，确保药剂流量始终保持恒定，使本发明所述输水管道药剂定量投加系统的药剂投加过程具有极高的精度，据实际测试，本发明所述输水管道药剂定量投加系统的药剂投加精度可达±0.1%，完全能够满足目前自来水行业中药剂添加时的精度需求，与现有药剂投加系统相比，本发明所述输水管道药剂定量投加系统可将药剂投加精度至少提升15倍。本发明所述输水管道药剂定量投加系统在药剂输送过程中无需动力驱动，与现有药剂投加系统相比大幅降低了设备自身成本及能源消耗，后期保养维护过程操作简单。由于采用射流方式向输水管道内输入药剂，射流器8与药剂输送管6之间不直接对接，因此药剂输送管6内部无压力，可采用常压管道及管接头，管道轻微破损时仅会发生轻微渗漏，药剂不会大量外泄，即使在管道受到严重损坏时也易于抢修。流量调节阀7用于控制药剂投加量，与无线控制电路配套使用即可实现远程控制药剂投加量，而现有的变频器控制的定量泵投加系统如需对药剂投加量实现远程控制，需要在变频器上安装复杂的控制电路及远程控制模块，进一步增加了设备的成本。本发明所述罐体I和流量调节阀7均可设置两组，互为替换。为了精确控制流量调节阀7的开度，还可在每个流量调节阀7所在的管路上各安装一个流量计36，根据流量计36测得的实际流量数据对流量调节阀7的开度进行调节，有利于进一步提高药剂投加量的精度。本发明所述 补液装置用于向罐体I内补充药液，本发明为实现这一功能，可以采用多种结构，其中优选的结构为:所述补液装置有药池12，药池12底部设置供药管路13，供药管路13与罐体I的补液管4连接，供药管路13上安装供药泵14，罐体I内安装第一液位传感器15和第二液位传感器16,第一液位传感器15的水平高度位于大气恒压管2下端的水平高度之上，第二液位传感器16的水平高度位于第一液位传感器15的水平高度之上。供药泵14与第一液位传感器15和第二液位传感器16联锁，当罐体I内部药剂的液面降至第一液位传感器15的位置时，供药泵14启动，将药池12内的液体沿供药管路13和补液管4泵入罐体I进行补液；当罐体I内药剂的液面升至第二液位传感器16的位置时，供药泵14关闭，停止向罐体I内补液。第一液位传感器15的水平高度位于大气恒压管2下端的水平高度之上，确保出液口 3与大气恒压管2之间的压强恒定。该结构具有补液速度快、设备架设方便等优点。当然本发明所述补液装置还可采用其它多种结构，例如可在水平高度高于罐体I顶部高度的位置设置一高位药池，使将该高位药池通过管路与补液管4连接，管路上设置阀门，当罐体I内部液位低时，打开阀门，使高位药池内的药液在重力的作用下流入罐体I内，当罐体I液位上升至适当位置时，关闭阀门即可。但这些结构补液速度较慢，并且为满足高位安装的支撑强度需求，需要设置足够强度的底部支撑，设备架设时需进行大量的土木工程，因此设备架设难度较大。本发明为了便于向药池12内补充药剂，可在供药泵14与药池12之间的供药管路13上安装原液吸入管18，原液吸入管18上安装原液阀17，原液吸入管18与药池12之间的供药管路13上安装出药阀37，供药泵14与补液管4之间的供药管路13上设置内循环管19，内循环管19与药池12连接，内循环管19上安装循环控制阀20，补液管4上安装补液控制阀21。需要向药池12内补充药剂时，关闭补液控制阀21和出药阀37，打开循环控制阀20和原液阀17，将原液吸入管18的自由端置入原液罐车的储罐中，此时启动供药泵14即可将药剂原液从储罐中泵入药池12。该结构药池12与罐体I共用一套供药泵14，不需为药池12设置专用的补液泵，有利于降低设备自身成本。本发明为防止供药泵14出现故障或检修、保养时影响输水管道药剂定量投加系统正常运行，可在供药管路13上安装两个相互并联的供药泵14，每个供药泵14的并联管道上均安装单向阀22。两个供药泵14 一用一备，当一台供药泵14故障或检修、保养时，切换为另一台供药泵14向罐体I内补充药剂，单向阀22可自动防止药剂逆流。由于罐体1内部药剂流动速度较缓慢，药剂中的杂质通常会沉积在罐体I底部，如罐体I底部沉积的杂质过多就会阻塞出液口 3，本发明为了便于对罐体I底部沉积的杂质进行清洗，可在罐体1底部设置冲洗管23，药剂输送管6靠近出液口 3的位置设置污水排放管24，污水排放管24上安装排污阀25，污水排放管24与流量调节阀7之间的药剂输送管6上安装第一截止阀26。输水管道药剂定量投加系统使用过程中可定期关闭第一截止阀26、打开排污阀25，并从冲洗管23处接入高压水源，对罐体I内部进行冲洗,冲洗后的污水经污水排放管24排出。由于药剂输送管6内部无压力，因此长期使用后管壁易结垢，管道拐角易沉积杂质，如不及时清理会导致药剂输送管6阻塞。本发明为了便于对药剂输送管内部进行清洗，可在药剂输送管6靠近射流器15的位置设置反冲管27，反冲管27与射流器15之间的药剂输送管6上安装第二截止阀28。输水管道药剂定量投加系统使用过程中可定期关闭第二截止阀28、打开排污阀25，并从反冲管27和冲洗管23处同时接入高压水源，对药剂输送管6和罐体I同时进行冲洗，冲洗后的污水经污水排放管24排出。由于药剂输送管6内部无压力，同时药剂输送管6内药液流动较缓慢，因此气温较低时药剂输送管6内容易结冰，造成输水管道药剂定量投加系统瘫痪。为避免上述问题，本发明可在药剂输送管6内增加电加热装置来对药剂进行加热，防止药剂结冰，但目前市面上的管道内部加热装置均会对管道内液体的流通性产生阻碍，使管道进行冲洗时液体无法达到足够的流速，无法起到冲洗管道杂质的效果，因此本发明单独设计了专用的管道加热装置，其结构如下:污水排放管24与第一截止阀26之间的药剂输送管6设置90°拐角，拐角处开设检修口 29，检修口 29周圈设置第一法兰环30，检修口 29内安装电加热管31，电加热管31与加热管座32连接，加热管座32周圈设置第二法兰环33，第二法兰环33通过螺栓与第一法兰环30连接，第二法兰环33侧壁与法兰板34连接。上述结构在冬季温度低于(TC时使用；需要对药剂输送管6进行冲洗时，可将第一法兰环30和第二法兰环33分离，将电加热管31从药剂输送管6的检修口 29处取出，并使法兰板34与第一法兰环30连接，将检修口 29封闭，此结构中的电加热管31在进行管道冲洗时不会对液体流速产生影响。在温度较高时，可直接使用法兰板34将检修口 29封闭，不需使用电加热管31。本发明为了防止射流器8或增压泵10故障时输水管道药剂定量投加系统无法正常投加药剂，可采用以下结构:输水管道的药剂投加口 11分别与两个射流器8连接，两个射流器8的负压口均位于药剂输 送管6端部下方，两个射流器8的负压口处均安装储液槽9，两个射流器8的喷嘴各与一个增压泵10连接，药剂输送管6端部与软管35 —端连接，软管35另一端能够在两个射流器8的储液槽9之间移动。该结构在一组射流器8或增压泵10故障时可使用另一组射流器8或增压泵10替代，确保输水管道药剂定量投加系统能够正常投加药剂。
权利要求
1.输水管道药剂定量投加系统，其特征在于:包括封闭式的罐体(1)，罐体(I)上设置与罐体(I)外部连通的大气恒压管(2)，大气恒压管(2)下端与罐体(I)下部连通，罐体(I)底部设置出液口(3)，出液口(3)的水平高度位于大气恒压管(2)下端之下，罐体(I)上部安装补液管(4)，罐体(I)顶部设置单向呼吸阀(5)，单向呼吸阀(5)的气体导通方向是由罐体(I)内部向罐体(I)外部导通，补液管(4)与补液装置连通，出液口(3)与药剂输送管(6)一端连接，药剂输送管(6 )上安装流量调节阀(7 )，药剂输送管(6 )另一端位于射流器(8 )的负压口上方，射流器(8)的负压口处安装储液槽(9)，射流器(8)喷嘴一端通过管道与增压泵(10)连接，射流器(8)扩压管一端通过管道与输水管道的药剂投加口(11)连接。
2.根据权利要求1所述的输水管道药剂定量投加系统，其特征在于:所述补液装置有药池(12 )，药池(12 )底部设置供药管路(13)，供药管路(13 )与罐体(I)的补液管(4)连接，供药管路(13)上安装供药泵(14)，罐体(I)内安装第一液位传感器(15)和第二液位传感器(16)，第一液位传感器(15)的水平高度位于大气恒压管(2)下端的水平高度之上，第二液位传感器(16)的水平高度位于第一液位传感器(15)的水平高度之上。
3.根据权利要求2所述的输水管道药剂定量投加系统，其特征在于:供药泵(14)与药池(12)之间的供药管路(13)上安装原液吸入管(18)，原液吸入管(18)上安装原液阀(17)，原液吸入管(18)与药池(12)之间的供药管路(13)上安装出药阀(37)，供药泵(14)与补液管(4)之间的供药管路(13)上设置内循环管(19)，内循环管(19)与药池(12)连接，内循环管(19 )上安装循环控制阀(20 )，补液管(4)上安装补液控制阀(21)。
4.根据权利要求2或3所述的输水管道药剂定量投加系统，其特征在于:供药管路(13)上安装两个相互并联的供药泵(14)，每个供药泵(14)的并联管道上均安装单向阀(22)。
5.根据权利要求1所述的输水管道药剂定量投加系统，其特征在于:罐体(I)底部设置冲洗管(23)，药剂输送管(6)靠近出液口(3)的位置设置污水排放管(24)，污水排放管(24)上安装排污阀(25)，污水排放管(24)与流量调节阀(7)之间的药剂输送管(6)上安装第一截止阀(26)。`
6.根据权利要求5所述的输水管道药剂定量投加系统,其特征在于:药剂输送管(6)靠近射流器(15)的位置设置反冲管(27)，反冲管(27)与射流器(15)之间的药剂输送管(6)上安装第二截止阀(28)。
7.根据权利要求5所述的输水管道药剂定量投加系统，其特征在于:污水排放管(24)与第一截止阀(26)之间的药剂输送管(6)设置90°拐角，拐角处开设检修口(29)，检修口(29)周圈设置第一法兰环(30)，检修口(29)内安装电加热管(31)，电加热管(31)与加热管座(32)连接，加热管座(32)周圈设置第二法兰环(33)，第二法兰环(33)通过螺栓与第一法兰环(30)连接，第二法兰环(33)侧壁与法兰板(34)连接。
8.根据权利要求1所述的输水管道药剂定量投加系统，其特征在于:输水管道的药剂投加口(11)分别与两个射流器(8)连接，两个射流器(8)的负压口均位于药剂输送管(6)端部下方，两个射流器(8)的负压口处均安装储液槽(9)，两个射流器(8)的喷嘴各与一个增压泵(10)连接，药剂输送管(6)端部与软管(35) —端连接，软管(35)另一端能够在两个射流器(8 )的储液槽(9 )之间移动。
全文摘要
本发明公开了一种输水管道药剂定量投加系统，包括封闭式的罐体，罐体上设置与罐体外部连通的大气恒压管，大气恒压管下端与罐体下部连通，罐体顶部设置单向呼吸阀，单向呼吸阀的气体导通方向是由罐体内部向罐体外部导通，补液管与补液装置连通，出液口与药剂输送管一端连接，药剂输送管上安装流量调节阀，药剂输送管另一端位于射流器的负压口上方，射流器的负压口处安装储液槽，射流器喷嘴一端通过管道与增压泵连接，射流器扩压管一端通过管道与输水管道的药剂投加口连接。本发明自身成本低廉，能耗较低，后期保养维护过程操作简单，药剂输送管道内部无压力，药剂输送管道输出的药剂流量始终恒定，确保药剂投加量具有极高的精度。
文档编号C02F1/00GK103101984SQ20131004748
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者常涛, 万吉昌, 刘衍波 申请人:常涛