专利名称：为操作移动床过滤器提供压缩空气的压缩空气供给系统的制作方法
技术领域：
本实用新型总的来讲涉及一种压缩空气供给系统，其用于操作颗粒床层过滤器和 /或移动床式反应器，并且特别用于操作该过滤器中的空气升液泵。
背景技术：
移动床过滤器被普遍应用于水处理和污水处理。该移动床过滤器的颗粒介质过滤 床(以下称“过滤床”)被输送装置保持为缓慢运动，所述输送装置经常将颗粒过滤介质从 过滤床的底部经由颗粒过滤介质的洗涤器(所谓的介质洗涤器)输送至过滤床的顶部，在 介质洗涤器中，所述颗粒过滤介质被洗涤以除去已经在移动床过滤器中分离出的杂质。移动床过滤器的实例可见于专利号为US 6426005BUUS 4126546, US 4197201和 US 4246102的美国专利，上述专利以引用的方式并入本文中。一个或更多个空气升液泵通常被用作上述输送装置。使用压缩空气操作空气升液 泵。原则上，空气升液泵为浸渍于可能含颗粒的液体中的管道，该管道的入口部分处在比出 口部分更低水平的位置，并且压缩空气在靠近入口部分处被引入。因为空气升液泵中的空 气/液体/颗粒的混合物具有比周围的液体或液_固混合物更低的密度，因此导致抽吸行 为。空气升液泵提供了一种输送含颗粒的液体的简便工具，并且其操作成本主要取决 于所述压缩空气的成本。这一成本取决于空气压力和空气流速(例如单位时间的体积)。 空气压力因素对空气升液泵的操作成本影响最大。传统上，压缩机通常可提供一般为7bar的空气压力，而鼓风机在大约Ibar的空 气压力下操作。因为鼓风机中的压力不足以操作移动床过滤器中的空气升液泵，所以用于 这一操作的常用工具为传统的压缩机。将从该压缩机排出的压缩空气直接用于移动床过滤 器中空气升液泵的操作，其压力过高，因此在被用于空气升液泵前，对这种压缩空气进行减 压。这种首先产生高压然后在使用压缩空气前进行减压的实践造成了不希望有的能量损 失。造成这种操作的原因是因为缺少能够提供处于传统压缩机的过高压和鼓风机的 过低压之间的压力的合适的压缩机。随着能够产生例如2. 2bar (即比常规压缩机低但比鼓风机高)的压缩空气的中压 压缩机(例如钩爪式压缩机)的出现，这种情况已经得到了改变。经中压压缩机输送的压 缩空气的压力适合于移动床过滤器的操作。但是，意外的是，这种中压压缩机代替常规压缩机用于移动床过滤器的操作也出 现了问题。例如，在使用常规压缩机的移动床过滤器系统中，通常采用这样一种方式控制压 缩机，压缩机将压缩空气抽吸进入空气储槽中，该储槽将空气送入过滤器系统。所述压缩 机可通过这样一种方式在开/关模式下操作，即，设定高压水平和低压水平，当储槽中的空 气压力达到高压时，压缩机被关闭，当储槽中的空气压力达到低压时，压缩机重新启动。如 果中压压缩机代替常规压缩机工作，这种系统将失去作用。中压压缩机的压力接近于空气升液泵所需的压力，因此不可能采用与常规压缩机相同的系统，因为用以控制压缩机的开/ 关操作或者导致频繁的开启和停止，这将不利于压缩机，或者为压缩机的开启所设置的低 压对于空气升液泵的操作而言过低。使用中压压缩机还会导致系统对压缩空气管道中的冷凝水高度敏感。这种冷凝水 和低压将共同导致系统无法运行。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种开始所提及的类型的系统，其中，该系统能够避免 现有技术中的缺陷或者至少将这种缺陷最小化。根据本实用新型的第一方面，提供了一种为操作移动床过滤器提供压缩空气的压 缩空气供给系统，该系统包括压缩机，和使得压缩机和移动床过滤器互连的导管其中，所述压缩机为变速压缩机。通过使用上述系统，能够节省大约50%的能量。优选地，使用电频控制装置控制电机的转速。优选地，通过控制送入内燃机的燃料/空气混合物来控制内燃机的转速。在本实用新型的一个优选实施例中，移动床过滤器包括空气升液泵。在本实用新型的一个优选实施例中，提供了控制器和用于感测导管压力的压力传 感器，其中所述控制器用于根据感测到的导管中的压力来控制压缩机转速。优选地，所述压缩机为钩爪式压缩机。在本实用新型的一个优选实施例中，所述压缩机露在空气中的部分无润滑剂。从 而能够生成与润滑剂的踪迹无关的压缩空气，该压缩空气可用于敏感应用，例如饮用水的生产。在本实用新型的一个优选实施例中，使用热交换器冷却导管中的压缩空气以冷凝 水蒸气。从而降低所述系统对压缩空气管中的冷凝水的敏感度。
参考附图并通过实施例来描述本实用新型，其中图1示出了根据现有技术的常规压缩机。图2示出了根据本实用新型的系统。
具体实施方式
下面将对压缩空气供给系统进行详细的描述。图1示出了根据现有技术的带有通常为活塞或螺杆式压缩机类型的压缩机1的常 规系统。压缩空气管线2中的压缩空气流经用于除去压缩机的压缩空气中所包含的润滑剂 液滴的润滑剂去除过滤器3。该系统还包括用于压缩空气的空气储槽4，并且空气压力通 过带有与控制箱6相连的压力传感器5的开/关控制系统控制，接着，该压力传感器5提供 以下述方式控制压缩机电机的信号，当储槽中的空气压力达到一个特定的水平时，压缩机停止工作，当储槽中的空气压力降至一个特定的预定值以下时，压缩机启动压缩机的电机。 压缩空气的压力经减压装置7最终降至与系统相连的移动床过滤器的输送装置所需的操 作压力，其中压缩空气的压力从大约7bar降至大约3-4bar的压力，并且在气动柜8中的流 速控制装置的连接下，空气压力进一步减少，使用该气动柜将压缩空气后续分配给移动床 过滤器的输送装置。图2示出了一个整体标记为10的新的设计系统，该系统包括带有电机的中压压缩 机11，电机的转速通过控制器调节，该控制器采用控制箱14的形式接收压力传感器13的信 号，所述压力传感器感测压缩空气管线12中的压力。控制器使压力管线中的压力保持在接 近预定压力1. 2-2. Obar的范围内，优选为大约1. 5bar。压缩空气可选择地热交换器15中 冷却，例如通过管道16提供的水冷却。压缩空气管线至少在热交换器和气动柜18之间朝 最低点的方向设有斜坡，在最低点处设有阀门19用于排出热交换器和压缩空气管线的冷 凝液。设置热交换器15以便所形成的任何冷凝液都将通过阀门19排出。同理地，设置压 缩空气管线以便所形成的任何冷凝液都将流至该管线的最低点并且通过阀门19排出。与所述系统相连的移动床过滤器的输送装置所需的压缩空气经气动柜18中的流 速控制装置分配给输送装置，并且其中所述压缩空气的压力最终得到调节。在此描述的是根据本实用新型的一个用于为操作移动床分离器提供压缩空气的 系统的优选实施例，可以理解的是，可对该实施例进行修改而不偏离如权利要求所限定的 创造性构思。
权利要求一种为操作移动床过滤器提供压缩空气的压缩空气供给系统，该系统包括压缩机(11)，和使得压缩机和移动床过滤器互连的导管(12)，其特征在于所述压缩机为变速压缩机。
2.根据权利要求1所述的压缩空气供给系统，其特征在于，所述移动床过滤器包括空气升液泵。
3.根据权利要求1所述的压缩空气供给系统，其特征在于，该系统包括控制器(14)和 用于感测所述导管(12)中的压力的压力传感器(13)，其中所述控制器用于根据感测到的 在导管中的压力来控制压缩机的转速。
4.根据权利要求1所述的压缩空气供给系统，其特征在于，所述压缩机为钩爪式压缩机。
5.根据权利要求1所述的压缩空气供给系统，其特征在于，该系统包括用于冷却导管 (12)中的压缩空气的热交换器(15)。
专利摘要一种为操作移动床过滤器提供压缩空气的压缩空气供给系统，该系统包括压缩机(11)和使得压缩机和移动床过滤器互连的导管(12)，其中所述压缩机为变速压缩机。使用上述系统，可节省大约50％的能量。
文档编号F17D3/01GK201739768SQ20102014105
公开日2011年2月9日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年2月12日
发明者汉斯·拉松 申请人:瑞典诺迪克有限公司