压缩气体冷凝液无损防堵排水器的制作方法

本发明属于压缩气体净化技术领域，具体涉及一种压缩气体冷凝液无损防堵排水器。

背景技术：

压缩气体广泛的应用在工业生产上，气体在压缩冷凝后会产生大量的冷凝水，这些冷凝水不利于用气设备的正常运行，具体表现为，在气动设备上的冷凝水会将润滑油带走，造成设备效率降低甚至损坏；加速管路中阀门的磨损，造成气动控制设备失灵或出现误操作；使得管路和设备发生锈蚀，若在管路的低点发生积水冻结，管路还有危险；若在喷涂用的压缩空气中含有水汽，会直接影响涂料在工件上的附着效果，导致涂装失败。所以在压缩机、储气罐、冷干机等压缩气体系统中大量使用排水装置排除冷凝水，制取干燥的空气来满足用气设备的正常运行。

目前市场上空压机冷凝液排放主要有手动排放、机械浮球式放水器排放、时间继电器式电子排放器排放以及无损液位感应式电子排水器。其中，手动排放浪费人力，可靠性差；机械浮球式放水器排放的原理是在容器内部液位浮抬浮球，设定高度，浮球机械开启液位排放的装置，无需外接电源，低投资成本，根据冷凝液产生量进行排放，气体损失较少，缺点是杂质易聚集，容易影响可靠性，需要经常维护；时间继电器式电子排放器排放是通过手动设定时间继电器开启时间及电磁阀开启时间来控制冷凝液排放，投资成本适中，安装简单，但在冷凝液较少的情况下，排放电磁阀依然按照设定时间开启，造成压缩气体泄漏过多，排水阀的排放孔径小，容易发生堵塞，可靠性差；无损液位感应式电子排水器不易发生堵塞，其根据内置的液位传感器检测到的水位高低进行启停控制，排水器中始终会有积水，日久必然积累污垢，并且排水器内储水有限，排水器启停频繁必然会缩短排水器的寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种压缩气体冷凝液无损防堵排水器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种压缩气体冷凝液无损防堵排水器，用于气液分离器的排水，所述的无损防堵排水器包括：

控制器；

电磁排水阀，连接至气液分离器的排水管道，用于控制排水；

非接触液位传感器，设置在排水管道上，用于监测排水管道中是否有水；

其中，所述的控制器中配设有第一定时器、第二定时器和第三定时器，所述的第一定时器用于设定电磁排水阀的工作周期，所述的第二定时器用于定时启动电磁排水阀，所述的第三定时器用于控制电磁排水阀的排水时长；

所述的非接触液位传感器检测排水管道中是否有水，并将有水或无水信号发送至控制器，所述的控制器综合第一、第二、第三定时器与非接触液位传感器发出的有水或无水信号来控制电磁排水阀执行打开或关闭操作。

优选的，所述的压缩气体冷凝液无损防堵排水器还包括：

手动阀门，设置在所述电磁排水阀的入口侧。

优选的，所述电磁排水阀的排水管径为

优选的，所述的电磁排水阀和非接触液位传感器设置有多组，且在控制器内设置有第一定时器用于设定所有电磁排水阀的工作周期；

针对各组电磁排水阀和非接触液位传感器分别设置一一对应的第二定时器用于定时启动电磁排水阀，设置一一对应的第三定时器用于控制电磁排水阀的排水时长。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、本发明提供的压缩气体冷凝液无损防堵排水器，通过非接触液位传感器与第一、第二、第三定时器的配合，实现了电磁排水阀的科学控制，减少了电磁排水阀的动作次数；在每次排水时排出全部冷凝水，排水管道和电磁排水阀内无水、脏物残留，电磁排水阀不易受到液体的腐蚀和堵塞；

2、本发明中采用了非接触液位传感器，其安装在排水管道外侧，非接触液位传感器所处环境友好，故障率低，同时也便于检修、更换，减少了日后的维护成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1为本发明提供的一套控制器控制一套电磁排水阀的示意图；

图2为图1中无损防堵排水器的plc梯形图；

图3为图1中无损防堵排水器的工作时序图；

图4为本发明提供的一套控制器控制多套电磁排水阀的示意图；

图5为图4中多套无损防堵排水器的plc梯形图；

图6为图4中多套无损防堵排水器的时序图；

图中标号说明：1-排水管道，10-控制器，20-电磁排水阀，201-第一电磁排水阀，202-第二电磁排水阀，203-第三电磁排水阀，204-第n电磁排水阀，30-非接触液位传感器，40-手动阀门。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。

结合图1所示，本发明提供了一种压缩气体冷凝液无损防堵排水器，用于气液分离器的排水，所述的无损防堵排水器包括控制器10、电磁排水阀20和非接触液位传感器30；所述的电磁排水阀20连接至气液分离器的排水管道1上，用于控制排水；所述的非接触液位传感器30设置在排水管道1上，用于监测排水管道1中是否有水；

其中，所述的控制器10中配设有第一定时器t0、第二定时器t11和第三定时器t12；所述的第一定时器t0用于设定电磁排水阀20的工作周期，所述的第二定时器t11用于定时启动电磁排水阀，所述的第三定时器t12用于控制电磁排水阀20的排水时长。根据控制器设定的时间和非接触液位传感器检测信号控制电磁排水阀排水，各类可编程控制器(如三菱、西门子以及国产的pcl)输入控制程序均可以作为本发明中所述的控制器。

所述的非接触液位传感器30检测排水管道1中是否有水，并将有水或无水信号发送至控制器10，所述的控制器10综合第一定时器t0、第二定时器t11和第三定时器t12与非接触液位传感器30发出的有水或无水信号来控制电磁排水阀20执行打开或关闭操作。

本发明中，通过合理设定第一定时器t0的时间可以有效的减少电磁排水阀20的动作次数，延长电磁排水阀20的使用寿命。具体的，所述的电磁排水阀20可采用正泰nht-160-15；所述的非接触液位传感器型号为xkc-y26xk。

结合图2所示为本发明提供的压缩气体冷凝液无损防堵排水器的plc梯形图；具体的，plc梯形图上定时参数为实际使用的数值，在具体不同的使用场景中定时参数可以根据实际需求进行设定。

控制器x001是非接触液位传感器30信号输入端接口，y001是输出控制信号启停电磁排水阀20，t0是设定排水周期时间，合理的设定时间可以在满足正常排水的情况下减少电磁排水阀20动作次数，延长电磁排水阀20的使用寿命；第二定时器t11是电磁排水阀20的启动定时器，第三定时器t12是电磁排水阀20的时长定时器。

控制器x001通电后第一定时器t0开始计时，当计时至设定值3200秒(此控制程序选用的plc定时器都是100ms，就是1代表的0.1秒)，第一定时器t0常开开关闭合，第二定时器t11和第三定时器t12通电开始计时，同时电经过闭合的第一定时器t0的常开开关，闭合的第三定时器t12的常闭开关，闭合的第二定时器t11的常闭开关驱动y001输出信号开启电磁排水阀20，排水管道1残留气体排出后排放冷凝水，非接触液位传感器30很快监测到冷凝水输出有水信号至x001驱动中间继电器m11，m11常开开关闭合，第二定时器t11在第一定时器t0常开开关闭合后计时至设定值2秒后，第二定时器t11常闭开关断开，电经过闭合的第一定时器t0，第三定时器t12闭合的常闭开关，m11中间继电器闭合的常开开关驱动y001输出信号保持开启电磁排水阀20；气液分离器中的冷凝水排完后，非接触液位传感器30输出无水信号，m11中间继电器失电，m11常开开关重新断开，y001失电断开，输出停止信号立即停止电磁排水阀20，避免了电磁排水阀20泄漏压缩空气，第三定时器t12设定时间大于电磁排水阀20实际排水时间，在电磁排水阀20排水完成停止后，计时至设定值300秒后，第三定时器t12常闭开关断开，第一定时器t0、第二定时器t11、第三定时器t12失电复位，它们对应的常开常闭开关全部复位至初始状态，第一定时器t0重新开始计时，开始新的运行周期。

如图3为本发明中压缩气体冷凝液无损防堵排水器的工作时序图，该图中包含有两个工作周期，其中，t表示一个周期，控制器通电后第一定时器t0在t1时间后动作，第二定时器t11、第三定时器t13开始计时，同时电磁排水阀20开启排水，第二定时器t11在2秒后动作，电磁排水阀20在第三定时器t12与非接触液位传感器30监测到有水信号下持续排水，当排水完成后非接触液位传感器发出无水信号，电磁排水阀20停止工作，第三定时器t12在t2时间动作，复位所有梯形图中的定时器，控制器开始新的运行周期。

根据本发明，本发明中所述的无损防堵排水器还包括有手动阀门40，所述的手动阀门40设置在所述电磁排水阀20的入口侧；通过该手动阀门40可阻断气液分离器和所述的无损防堵排水器，方便用户进行设备检修及维护，并且，通过手动阀门40降低流入无损防堵排水器的流量，降低排水压力，起到保护电磁排水阀20的作用；当该无损防堵排水器发生故障时，通过手动阀门40及时阻断，避免压缩气体的损失而导致压缩系统压力发生过大波动。

本发明中，所述电磁排水阀20的排水管径为相比于现有技术中采用排水管径为的排水阀，本发明提供的该电磁排水阀20能够有效防止堵塞情况的发生。

本发明中，为了实现多个气液分离器实现同时排水控制，所述的电磁排水阀和非接触液位传感器设置有多组，且在控制器内设置有第一定时器用于设定所有电磁排水阀的工作周期；针对各组电磁排水阀和非接触液位传感器分别设置一一对应的第二定时器用于定时启动电磁排水阀，设置一一对应的第三定时器用于控制电磁排水阀的排水时长。也即，第一定时器用于控制所有电磁排水阀的工作周期，其设定的时间长，则所有电磁排水阀排水周期就长；其设定的时间短，则所有电磁排水阀的排水周期就短；第二、第三定时器分别对应每组电磁排水阀和非接触液位传感器进行对应的设置。

具体的，结合图4所示，所述的电磁排水阀分别为第一电磁排水阀201、第二电磁排水阀202、第三电磁排水阀203、第n电磁排水阀204；且各电磁排水阀连接至各个气液分离器的排水管道1上，用于控制各个气液分离器的排水；所述的非接触液位传感器30设置在各个气液分离器的排水管道1上，用于监测各个排水管道1中是否有水。

结合图5所示为本发明提供的多套无损防堵排水器的plc梯形图，图6为本发明提供的多套无损防堵排水器的时序图。plc梯形图上定时参数为实际使用的数值，在具体不同的使用场景中定时参数可以根据实际需求进行设定，考虑到电路过多过长，时序图过于复杂，plc梯形图与时序图均是用两个排水阀绘制。

控制器x001是第一电磁排水阀201的非接触液位传感器信号输入端，y001时输出控制信号启停第一电磁排水阀201，t11是第一电磁排水阀201启动定时器，即第二定时器；t12是第一电磁排水阀201的排水时长定时器，即第三定时器。

第二电磁排水阀202对应控的非接触传感器信号输入端x002，对应控制启停信号的是y002，对应的启动定时器是t21，即第二定时器；对应的排水时长定时器是t22，即第三定时器；

第三电磁排水阀203对应控制器中的输入、输出端口和启动定时器、排水时长定时器分别x003、y003，t31、t32；

第n电磁排水阀204对应控制器中的输入、输出端口和启动定时器、排水时长定时器分别xn、yn，tn1、tn2。

控制器通电后，控制器第一个电磁排水阀的工作原理同一个控制器控制一套排水器相同。待t12定时器计时累计300秒后，t12常闭开关闭合，t21、t22通电计时，另外电经过t12闭合的常开开关、t22闭合的常闭开关、t21闭合的常闭开关驱动y002，y002输出启动信号开启第二电磁排水阀202，排水管道残留气体排出后排放冷凝水，非接触液位传感器很快检测到冷凝水输出有水信号至x002驱动中间继电器m21，m21常开开关闭合；t21在t12常开开关闭合后计时至设定值2秒后，t11常闭开关断开；电经过闭合的t12、t22闭合的常闭开关、m21中间继电器闭合的常开开关驱动y002输出信号保持开启电磁排水阀；气液分离器中的冷凝水排完，非接触液位传感器立即输出无水信号，m21中间继电器失电，m21常开开关重新断开，y002失电断开，输出停止信号立即停止电磁排水阀，避免了电磁排水阀排压缩空气。t22定时器设定时间＞电磁排水阀实际排水时间，在电磁排水阀排水完成停止后，计时至设定值300秒后，t22常闭开关断开，t22常开开关闭合。t22常开开关闭合后，t31、t32、y003通电开启第三电磁排水阀203，第三电磁排水阀203如第一电磁排水阀201、第二电磁排水阀202完成排水过程后，启动下一级电磁排水阀，直至电磁排水阀n完成排水，tn2定时器计时300秒后，tn2常闭开关打开t0定时器失电复位，控制器内所有定时也在一个plc工作周期内相继失电复位，tn2常闭开关再次闭合，t0开始计时，开始新的运行周期。

一个控制器控制一套排水与一个控制器控制多套排水控制内部还设置辅助测试排水是否正常辅助程序，这里不再详细说明。

启动定时器t11、t21……tn1工作原理说明：

电磁排水排水阀排水前，排水管道中残留少许空气，非接触液位传感器监测出无水信号，这种情况下无论控制器的定时器在哪种阶段，y001都不会发出开启信号驱动电磁排水阀动作排水。当第一定时器t0计时至设定值动作，电经过闭合的第一定时器t0的常开开关、闭合的第三定时器t12的常闭开关、闭合的第二定时器t11的常闭开关驱动y001输出信号开启电磁排水阀，排水管道残留气体立即排出，排水管道中充满冷凝水，非接触液位传感器监测到有水信号，此时控制器内第三定时器t12与非接触液位传感器共同作用下驱动y001发出启动信号持续开启电磁排水阀进行排水，第二定时器t11在得电2秒后动作，第二定时器t11常闭开关断开，电磁排水阀之后的排水动作由第三定时器t12与非接触液位传感器共同作用完成。其他启动定时器工作原理与第二定时器t11相同不在叙述。启动定时器在程序中只作用很短暂的2秒(这个时间可以根据实际情况变化)，但起到的作用无可替代，没有启动定时器，电磁排水阀就不能正常的排水工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。