CN111732229A - 一种封闭组合式智能投加设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种封闭组合式智能投加设备，包括：至少一投加系统，若干所述投加系统均连接同一溶液池，每一所述投加系统均包括：第一溶液管路，所述第一溶液管路的一端与所述溶液池连接，所述第一溶液管路的另一端连接絮凝池，所述第一溶液管路上依次设置过滤器、药剂投加泵、脉冲阻尼器、安全阀、放空阀、第一压力变送器和背压阀；放空管路，所述放空管路分别与所述药剂投加泵、所述安全阀、所述放空阀连接；冲洗管路，所述冲洗管路与所述第一溶液管路连接，所述冲洗管路与所述第一溶液管路的连接处位于所述过滤器与所述药剂投加泵之间。本发明将投加系统的辅助设备按功能集成封闭化，模块化，便于管理，易于操作及维护。
Description
技术领域
本发明涉及药剂投加设备的技术领域，尤其涉及一种封闭组合式智能投加设备。
背景技术
随着社会的发展，用水安全和用水品质越来越受到社会的关注，对水厂的管理要求也越来越高。药剂投加作为水厂制水工艺的核心环节，正面临着如下诸多问题：
(1)现有的投加设备及配件安装方式简单粗放，完全暴露在具有一定腐蚀性的大气中；
(2)投加管道安装零乱，地面、架空或墙壁上都有安装，管路复杂困难，保护措施差，易损坏，难于清理，极易出现安全事故；
(3)用于消除投加泵出口的脉冲压力的阻尼器在长时间使用后会出现压力下降，管路会出现震动，流量波动较大，控制不稳定；
(4)安全阀的泄漏没有检测手段，仅通过人工观察，没有及时报警措施，后期通过人工分析检查管路，影响正常的安全生产和水质安全，易造成能源浪费和安全风险；
(5)对室外管路的运行情况没有可靠或全面的安全检测，对室外管路的监控仅少数采用单一因子检测，既没有闭环控制也没有及时制止的措施，投加管路漏液会造成严重的环境污染且存在安全隐患；
(6)大部分投加控制模式采用比例投加的单因子前馈控制模式，对药耗、能源的考核比较粗犷，对水质的变化不能做出及时的响应，对投加效果没有直接的反馈。
发明内容
针对现有的药剂投加设备存在的上述问题，现旨在提供一种封闭组合式智能投加设备，将投加系统的辅助设备按功能集成封闭化，便于管理，易于操作及维护。
具体技术方案如下：
一种封闭组合式智能投加设备，包括：至少一投加系统，若干所述投加系统均连接同一溶液池，每一所述投加系统均包括：
第一溶液管路，所述第一溶液管路的一端与所述溶液池连接，所述第一溶液管路的另一端连接絮凝池，所述第一溶液管路上依次设置过滤器、药剂投加泵、脉冲阻尼器、安全阀、放空阀、第一压力变送器和背压阀；
放空管路，所述放空管路分别与所述药剂投加泵、所述安全阀、所述放空阀连接；
冲洗管路，所述冲洗管路与所述第一溶液管路连接，所述冲洗管路与所述第一溶液管路的连接处位于所述过滤器与所述药剂投加泵之间。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，所述投加设备还包括：备用系统，所述备用系统包括：第二溶液管路，所述第二溶液管路的一端与所述溶液池连接，所述第二溶液管路的另一端分别与所述第一溶液管路的另一端连接；
所述第二溶液管路上依次设置所述过滤器、所述药剂投加泵、所述脉冲阻尼器、所述安全阀、所述放空阀、所述第一压力变送器、所述背压阀和切换阀；
所述第二溶液管路上的所述药剂投加泵、所述安全阀、所述放空阀分别与所述放空管路连接；
所述第二溶液管路与所述冲洗管路连接，所述冲洗管路与所述第二溶液管路的连接处位于所述第二溶液管路的所述过滤器与所述药剂投加泵之间。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，所述备用系统还包括：若干第三溶液管路，所述第二溶液管路的另一端分别通过若干所述第三溶液管路与所述第一溶液管路的另一端连接，若干所述切换阀分别设置于若干所述第三溶液管路上。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，每一所述投加系统还包括：第一反冲洗管，所述第一反冲洗管的一端与所述第一溶液管路连接，所述第一反冲洗管与所述第一溶液管路的连接处位于所述第一溶液管路的所述过滤器与所述药剂投加泵之间；
所述备用系统还包括：第二反冲洗管，所述第二反冲洗管与所述第二溶液管路连接，所述第二反冲洗管与所述第二溶液管路的连接处位于所述第二溶液管路的所述过滤器与所述药剂投加泵之间；
若干所述第一溶液管路分别通过若干所述第一反冲洗管与所述冲洗管路相连接，所述第二溶液管路通过所述第二反冲洗管与所述冲洗管路相连接。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，所述投加系统与所述絮凝池之间设有检控装置，所述检控装置包括：投加管路，所述投加管路的两端分别与所述第一溶液管路的另一端、所述絮凝池连接，所述投加管路上依次设置流量计和第二压力变送器。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，所述投加系统与所述絮凝池之间还设有与所述投加管路并联设置的旁路管，所述旁路管上设有旁路阀。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，所述第一溶液管路的两端、所述投加管路、所述第二溶液管路的一端、所述第一反冲洗管、所述第二反冲洗管分别设有电动球阀。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，所述第一溶液管路的两端、所述投加管路的两端、所述第二溶液管路的两端、所述放空管路、所述第三溶液管路、所述第一反冲洗管、所述第二反冲洗管分别设有手动球阀。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，所述投加设备还包括：自补气装置，所述自补气装置分别与若干所述脉冲阻尼器连接。
上述的封闭组合式智能投加设备，其中，所述投加设备还包括：声光报警器。
上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：
本发明集成化设置，将投加系统的辅助设备集成封闭化，模块化，便于管理，易于操作及维护。
附图说明
图1为本发明一种封闭组合式智能投加设备的整体结构示意图；
附图中：1、第一溶液管路；2、放空管路；3、冲洗管路；4、第四溶液管路；5、絮凝池；6、过滤器；7、药剂投加泵；8、脉冲阻尼器；9、安全阀；10、放空阀；11、第一压力变送器；12、背压阀；13、第二溶液管路；14、切换阀；15、第三溶液管路；16、第一反冲洗管；17、第二反冲洗管；18、投加柜；19、收集管路；20、漏液检测器；21、软管；22、检控装置；23、投加管路；24、流量计；25、第二压力变送器；26、旁路管；27、旁路阀；28、电动球阀；29、手动球阀；30、自补气装置；31、声光报警器；32、SPS检测仪。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1为本发明一种封闭组合式智能投加设备的整体结构示意图，如图1所示，示出了一种较佳实施例的封闭组合式智能投加设备，包括：至少一投加系统，若干投加系统均连接同一溶液池。
进一步，作为一种较佳的实施例，每一投加系统均包括：第一溶液管路1、放空管路2和冲洗管路3，第一溶液管路1的一端与溶液池4连接，第一溶液管路1的另一端连接絮凝池5，第一溶液管路1上依次设置过滤器6、药剂投加泵7、脉冲阻尼器8、安全阀9、放空阀10、第一压力变送器11和背压阀12，放空管路2分别与药剂投加泵7、安全阀9、放空阀10连接，冲洗管路3与第一溶液管路1连接，冲洗管路3与第一溶液管路1的连接处位于过滤器6与药剂投加泵7之间。
进一步，作为一种较佳的实施例，投加设备还包括：备用系统，备用系统包括：第二溶液管路13，第二溶液管路13的一端通过第四溶液管路4与溶液池连接，第二溶液管路13的另一端分别与第一溶液管路1的另一端连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，第二溶液管路13上依次设置过滤器6、药剂投加泵7、脉冲阻尼器8、安全阀9、放空阀10、第一压力变送器11、背压阀12和切换阀14。
进一步，作为一种较佳的实施例，第二溶液管路13上的药剂投加泵7、安全阀9、放空阀10分别与放空管路2连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，第二溶液管路13与冲洗管路3连接，冲洗管路3与第二溶液管路13的连接处位于第二溶液管路13的过滤器6与药剂投加泵7之间。
进一步，作为一种较佳的实施例，备用系统还包括：若干第三溶液管路15，第二溶液管路13的另一端分别通过若干第三溶液管路15与第一溶液管路1的另一端连接，若干切换阀14分别设置于若干第三溶液管路15上。
进一步，作为一种较佳的实施例，每一投加系统还包括：第一反冲洗管16，第一反冲洗管16的一端与第一溶液管路1连接，第一反冲洗管16与第一溶液管路1的连接处位于第一溶液管路1的过滤器6与药剂投加泵7之间。
进一步，作为一种较佳的实施例，备用系统还包括：第二反冲洗管17，第二反冲洗管17与第二溶液管路13连接，第二反冲洗管17与第二溶液管路13的连接处位于第二溶液管路13的过滤器6与药剂投加泵7之间。
进一步，作为一种较佳的实施例，若干第一溶液管路1分别通过若干第一反冲洗管16与冲洗管路3相连接，第二溶液管路13通过第二反冲洗管17与冲洗管路3相连接。
优选的，投加设备包括：投加柜18，上述的各管路及各管路上的部件均安装于投加柜18内，即第一溶液管路1、放空管路2、冲洗管路3、第二溶液管路14、若干第三溶液管路15、第一反冲洗管16和第二反冲洗管17均安装于投加柜18内。
优选的，投加设备还包括：收集管路19、漏液检测器20和投加系统控制器，收集管路1的一端与投加柜18的底部相连接，放空管路2与投加柜18的内部空间相连通，收集管路1的一端与投加柜18的内部空间相连通，漏液检测器20安装于收集管路1上，投加系统控制器与漏液检测器20信号连接。
优选的，漏液检测器20实时检测和判断漏液区域。
优选的，通过投加柜18内的管路出口压力和漏液检测器20的双信号配合参照，给维修人员提供精准指导，避免误操作。
优选的，将漏液检测器20信号集成于投加系统控制器，可实现关停投加泵或启动备用泵，实现药剂不间断投加，保证正常安全生产。
优选的，投加设备还包括：软管21，软管21与收集管路19的另一端相连通，收集管路19水平设置，软管21向上凸起，软管21的凸起处高于收集管路19的顶部的标高。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1所示，投加系统与絮凝池5之间设有检控装置22，检控装置22包括：投加管路23，投加管路23的两端分别与第一溶液管路1的另一端、絮凝池5连接，投加管路23上依次设置流量计24和第二压力变送器25。
本发明的进一步实施例中，投加系统与絮凝池5之间还设有与投加管路23并联设置的旁路管26，旁路管26上设有旁路阀27。
本发明的进一步实施例中，第一溶液管路1的两端、投加管路23、第二溶液管路13的一端、第一反冲洗管16、第二反冲洗管17分别设有电动球阀28。
本发明的进一步实施例中，第一溶液管路1的两端、投加管路23的两端、第二溶液管路13的两端、放空管路2、第三溶液管路15、第一反冲洗管16、第二反冲洗管17分别设有手动球阀29。
本发明的进一步实施例中，投加设备还包括：自补气装置30，自补气装置30分别与若干脉冲阻尼器8连接。
本发明的进一步实施例中，投加设备还包括：声光报警器31。
优选的，声光报警器31与投加系统控制器信号连接。
优选的，检控装置还包括：SPS检测仪32，SPS检测仪32检测絮凝池5的后端来修正投加量，实现精确投加。
优选的，投加设备还包括：现场控制器和投加系统控制器，现场控制器分别与流量计24、第一压力变送器11、第二压力变送器25、若干电动球阀28信号连接，投加系统控制器与现场控制器信号连接。
优选的，投加设备还包括：远程终端计算机和手机终端，远程终端计算机与现场控制器信号连接，手机终端与远程终端计算机信号连接。
优选的，远程终端计算机与投加系统控制器信号连接。
本发明由投加柜18内的放空管路2与投加柜18内的管路泄漏汇集的液体进入收集管道19，通过高于收集管道19的标高的软管21触发漏液检测器20，信号传输至投加系统控制器，由投加系统控制器连接投加柜18内的声光报警装置31和远程终端计算机，投加系统控制器通过检测投加柜18内的压力变送器来判断泄漏部位，精准发出特定的故障信号，远程终端计算机通过无线网络与手机终端实现互连，通过需消除的双层终端报警以确保故障得到安排处理。
本发明投加系统控制器通过采集原水水质监测预警装置的实时数据并进行分析，结合相关的数据分析结果及现场工程与运维经验，建立运行专家知识库，以此为前提投加依据进行比例投加，具体步骤是：打开第一反冲洗管16上的电动球阀28和第二反冲洗管17上的电动球阀28对整个管路进行冲洗，完成后停止冲洗并正式进入投加阶段，检测溶液池液位，允许后打开投加系统进口处的电动球阀28和出口处投加管路23的电动球阀28以及检控装置22内的电动球阀28，启动投加泵，检测出口压力，此前安全阀9和背压阀12已全部调试完毕，通过安装在投加点附近的流量计24和第二压力变送器25检测流量和压力，确保药剂正常投加，药剂经与原水絮凝反应后，检测絮凝池5的后端的SPS检测仪32来修正投加量，实现精确投加，停止投加后再进行冲洗程序，当正常使用的投加泵出现故障时，自动启用备用泵系统并输出报警。
本系统以投加系统控制器为核心，连接智能投加装备内的所有控制和检测设备、检测水质、水量、压力等检测分析仪表，通过有线网络或串口连接自补气控制器、室外管路控制器和远程终端计算机，最后，远程监控计算机通过无线网络与手机终端实现互连，实现“金字塔式”的管理控制网络平台。
本发明集成化处理，将投加系统的辅助设备集成封闭化，模块化，便于管理，易于操作及维护。
本发明将日常管理中需要记录和检查的项目通过可视橱窗直观的显示，对异常现象能及时反馈。
本发明整套装置整体模块化生产，提供标准的进液口、出液口及其他接口；提供标准的自充氮气脉冲阻尼器补气接口，便于保持投加系统的脉冲压力正常，保证输出压力平稳，可适应多套设备的标准配置，与控制系统工厂联动调试合格出厂，缩短现场施工和调试时间。
本发明可根据客户的需求进行多样式的变动，适应各种规模需要。
本发明的扩展性较强，多泵及多点投加的配置均可实现。
本发明通过在管路末端增加检控装置或必要的时候在中间增加检测装置来实时分析管路的输送状况，及时提供报警并做出自动判断和迅速决策，杜绝环境污染、确保生产安全。
本发明配置多信号检测，实行自我分析判断和信号互检，不同的故障给出不同的报警信号，有效避免误报警，为维护人员提供精准信息，有针对性的快速决策并处理故障，保证正常生产。
本发明智能检控装置和现场控制器均实行模块化生产，并联动调试合格出厂。该装置提供标准接口，可实现快速连接整体式安装。
本发明现场控制器提供标准通讯接口，可实现与投加控制系统、远程终端、手机终端互连，确保现场信号以及做出的决策信号及时准确的传达到管理人员，通过现场控制器和投加控制系统的配合实现闭环控制。
本发明依据原水浊度、流量、经验曲线、电导率、温度、PH等实时仪表检测数据，结合化验的数据进行大数据分析并做出相关投加比例控制，通过后期投加效果的反馈来修正和微调投加量，以达到最佳的投加效果。
本发明能根据全年水质的变化特点以及水质的突变自适应调整，快速做出反应和预判断，实现自适应投加。
本发明对系统的标准化诊断数据库和过程记录数据库进行分析研究，通过采用基于实例学习方法及粗糙集理论相关算法，最终使合理加药系统具有自学习的功能。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种封闭组合式智能投加设备，其特征在于，包括：至少一投加系统，若干所述投加系统均连接同一溶液池，每一所述投加系统均包括：
第一溶液管路，所述第一溶液管路的一端与所述溶液池连接，所述第一溶液管路的另一端连接絮凝池，所述第一溶液管路上依次设置过滤器、药剂投加泵、脉冲阻尼器、安全阀、放空阀、第一压力变送器和背压阀；
放空管路，所述放空管路分别与所述药剂投加泵、所述安全阀、所述放空阀连接；
冲洗管路，所述冲洗管路与所述第一溶液管路连接，所述冲洗管路与所述第一溶液管路的连接处位于所述过滤器与所述药剂投加泵之间。
2.根据权利要求1所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，所述投加设备还包括：备用系统，所述备用系统包括：第二溶液管路，所述第二溶液管路的一端与所述溶液池连接，所述第二溶液管路的另一端分别与所述第一溶液管路的另一端连接；
所述第二溶液管路上依次设置所述过滤器、所述药剂投加泵、所述脉冲阻尼器、所述安全阀、所述放空阀、所述第一压力变送器、所述背压阀和切换阀；
所述第二溶液管路上的所述药剂投加泵、所述安全阀、所述放空阀分别与所述放空管路连接；
所述第二溶液管路与所述冲洗管路连接，所述冲洗管路与所述第二溶液管路的连接处位于所述第二溶液管路的所述过滤器与所述药剂投加泵之间。
3.根据权利要求2所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，所述备用系统还包括：若干第三溶液管路，所述第二溶液管路的另一端分别通过若干所述第三溶液管路与所述第一溶液管路的另一端连接，若干所述切换阀分别设置于若干所述第三溶液管路上。
4.根据权利要求3所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，每一所述投加系统还包括：第一反冲洗管，所述第一反冲洗管的一端与所述第一溶液管路连接，所述第一反冲洗管与所述第一溶液管路的连接处位于所述第一溶液管路的所述过滤器与所述药剂投加泵之间；
所述备用系统还包括：第二反冲洗管，所述第二反冲洗管与所述第二溶液管路连接，所述第二反冲洗管与所述第二溶液管路的连接处位于所述第二溶液管路的所述过滤器与所述药剂投加泵之间；
若干所述第一溶液管路分别通过若干所述第一反冲洗管与所述冲洗管路相连接，所述第二溶液管路通过所述第二反冲洗管与所述冲洗管路相连接。
5.根据权利要求4所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，所述投加系统与所述絮凝池之间设有检控装置，所述检控装置包括：投加管路，所述投加管路的两端分别与所述第一溶液管路的另一端、所述絮凝池连接，所述投加管路上依次设置流量计和第二压力变送器。
6.根据权利要求5所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，所述投加系统与所述絮凝池之间还设有与所述投加管路并联设置的旁路管，所述旁路管上设有旁路阀。
7.根据权利要求6所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，所述第一溶液管路的两端、所述投加管路、所述第二溶液管路的一端、所述第一反冲洗管、所述第二反冲洗管分别设有电动球阀。
8.根据权利要求6所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，所述第一溶液管路的两端、所述投加管路的两端、所述第二溶液管路的两端、所述放空管路、所述第三溶液管路、所述第一反冲洗管、所述第二反冲洗管分别设有手动球阀。
9.根据权利要求2所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，所述投加设备还包括：自补气装置，所述自补气装置分别与若干所述脉冲阻尼器连接。
10.根据权利要求2所述封闭组合式智能投加设备，其特征在于，所述投加设备还包括：声光报警器。
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