公布日：2023.09.12
申请日：2023.01.31
分类号：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
本发明公开了一种污泥混合泵送控制系统及方法。螺旋输送机连接干污泥仓，第一S管柱塞泵输入端湿污泥仓，螺旋输送机、第一S管柱塞泵输出端连接至混料螺旋机；混料螺旋机输出端连接至第二S管柱塞泵，第二S管柱塞泵通过管道连接至污泥处理设备。第一S管柱塞泵、混料螺旋机、第二S管柱塞泵和螺旋输送机电连接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋输送机的转速；混料螺旋机上安装有第一、第二压力传感器；第二S管柱塞泵输出端连接的管道中设置有第三、第四和第五压力传感器。本发明可以精确计算出实时干湿污泥的比例，并根据比例系数自动调节PLC控制器的输出电流，自动调节干污泥的输送量，将干湿污泥均匀混合，达到满足泵送的要求。
权利要求书
1.一种污泥混合泵送控制系统，其特征在于：包括螺旋输送机（14）和第一S管柱塞泵（11）；所述螺旋输送机（14）输入端连接干污泥仓（13），第一S管柱塞泵（11）输入端连接湿污泥仓（12），螺旋输送机（14）、第一S管柱塞泵（11）输出端连接至混料螺旋机（15）输入端；所述混料螺旋机（15）输出端连接至第二S管柱塞泵（16）输入端，第二S管柱塞泵（16）输出端通过管道连接至污泥处理设备（18）。
2.根据权利要求1所述的污泥混合泵送控制系统，其特征在于：所述第一S管柱塞泵（11）、混料螺旋机（15）、第二S管柱塞泵（16）和螺旋输送机（14）电连接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋输送机（14）的转速。
3.根据权利要求2所述的污泥混合泵送控制系统，其特征在于：所述混料螺旋机（15）上安装有第一压力传感器、第二压力传感器；所述第一压力传感器位于混料螺旋机（15）的螺旋混料段的末端位置，第二压力传感器位于混料螺旋机（15）的螺旋混料段的出料口位置；所述第一压力传感器、第二压力传感器将压力信息传输至PLC控制器。
4.根据权利要求3所述的污泥混合泵送控制系统，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）的活塞杆端分别连接有第一活塞（5a）、第二活塞（5b）；所述第一活塞（5a）、第二活塞（5b）外配合设置有第一料缸（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）之间罩设有水箱（2）；所述第一料缸（4a）、第二料缸（4b）远离水箱（2）的一端连接有料斗（6），料斗（6）中安装有可摆动的S管（7）；所述S管（7）连接有摆臂（8），摆臂（8）连接有第一摆缸（9a）、第二摆缸（9b）；所述第一主油缸（1a）、第二主油缸（1b）的活塞杆端分别连接有接近开关（3），接近开关（3）电连接至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）的控制阀分别电连接至PLC控制器。
5.根据权利要求4所述的污泥混合泵送控制系统，其特征在于：所述第二S管柱塞泵（16）输出端连接的管道中设置有第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器，管道中还安装有润滑注膜器（17）；所述第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器沿着管道方向间隔设置；所述第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器将压力信息传输至PLC控制器。
6.一种污泥混合泵送控制方法，采用权利要求5所述的污泥混合泵送控制系统，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，计算第二S管柱塞泵（16）的输送量Q1；Q1=β1*ρ*V*T，β1为容积效率，ρ为污泥密度，V为第一料缸（4a）和第二料缸（4b）的容积，第一料缸（4a）和第二料缸（4b）的容积相等，T为第二S管柱塞泵（16）泵送周期数；其中，ρ和V是定值；β1=T1/T2；T1为第一主油缸（1a）和第二主油缸（1b）动作的全程时间；T2为主油缸动作时，管道出口压力大于设定值时的累计运行时间；步骤二，同理，根据第一S管柱塞泵（11）的输送量实时计算湿污泥的输送量Q2；步骤三，干污泥的输送量Q3=Q1-Q2，进而得出干湿污泥的配比系数β2=Q2/Q3；根据β2的数值，调节螺旋输送机（14）的转速，控制β2的在一定范围内。
7.根据权利要求6所述的污泥混合泵送控制方法，其特征在于：所述干污泥仓（13）内放置有含水量为60%-70%的污泥，所述湿污泥仓（12）内放置有含水量大于80%的污泥；所述配比系数β2的取值范围对应干湿污泥混合后的含水量范围70%-80%。
8.根据权利要求6所述的污泥混合泵送控制方法，其特征在于：所述管路上安装有止回阀，所述第三压力传感器安装在管路上球阀出口出处；根据两个接近开关（3）的状态来判断第一主油缸（1a）和第二主油缸（1b）的位置，当第一主油缸（1a）或第二主油缸（1b）在前进限位位置时，PLC控制器内部定时器开始计时，然后当第一主油缸（1a）或第二主油缸（1b）运行到后退限位位置时，PLC控制器内部定时器停止计时，该段时间为T1；在上述T1时间内，所述第三压力传感器大于设定值时的累计运行时间为T2。
9.根据权利要求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）的动作与混料螺旋机（15）的螺旋电流联锁。
发明内容
为解决上述现有技术的不足，本发明提供一种能对不同含水率污泥精准配比泵送的污泥混合泵送控制系统及方法。
本发明采用如下技术方案：一种污泥混合泵送控制系统，包括螺旋输送机和第一S管柱塞泵；所述螺旋输送机输入端连接干污泥仓，螺杆泵输入端连接湿污泥仓，螺旋输送机、第一S管柱塞泵输出端连接至混料螺旋机输入端；所述混料螺旋机输出端连接至第二S管柱塞泵输入端，第二S管柱塞泵输出端通过管道连接至污泥处理设备。
其进一步是：所述第一S管柱塞泵、混料螺旋机、第二S管柱塞泵和螺旋输送机电连接至PLC控制器，PLC控制器控制螺旋输送机的转速。
所述混料螺旋机上安装有第一压力传感器、第二压力传感器；所述第一压力传感器位于混料螺旋机的螺旋混料段的末端位置，第二压力传感器位于混料螺旋机的螺旋混料段的出料口位置；所述第一压力传感器、第二压力传感器将压力信息传输至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、第二主油缸的活塞杆端分别连接有第一活塞、第二活塞；所述第一活塞、第二活塞外配合设置有第一料缸、第二料缸；在所述第一主油缸、第二主油缸和第一料缸、第二料缸之间罩设有水箱；所述第一料缸、第二料缸远离水箱的一端连接有料斗，料斗中安装有可摆动的S管；所述S管连接有摆臂，摆臂连接有第一摆缸、第二摆缸；所述第一主油缸、第二主油缸的活塞杆端分别连接有接近开关，接近开关电连接至PLC控制器；所述第一主油缸、第二主油缸和第一料缸、第二料缸的控制阀分别电连接至PLC控制器。
所述第二S管柱塞泵输出端连接的管道中设置有第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器，管道中还安装有润滑注膜器；所述第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器沿着管道方向间隔设置；所述第三压力传感器、第四压力传感器和第五压力传感器将压力信息传输至PLC控制器。
一种污泥混合泵送控制方法，包括如下步骤：步骤一，计算第二S管柱塞泵的输送量Q1；Q1=β1*ρ*V*T，β1为容积效率，ρ为污泥密度，V为第一料缸和第二料缸的容积，第一料缸和第二料缸的容积相等，T为第二S管柱塞泵泵送周期数；其中，ρ和V是定值；β1=T1/T2；T1为第一主油缸和第二主油缸动作的全程时间；T2为主油缸动作时，管道出口压力大于设定值时的累计运行时间；步骤二，同理，根据第一S管柱塞泵的输送量实时计算湿污泥的输送量Q2；步骤三，干污泥的输送量Q3=Q1-Q2，进而得出干湿污泥的配比系数β2=Q2/Q3；根据β2的数值，调节螺旋输送机的转速，控制β2的在一定范围内。
其进一步是：所述干污泥仓内放置有含水量为60%-70%的污泥，所述湿污泥仓内放置有含水量大于80%的污泥；所述配比系数β2的取值范围对应干湿污泥混合后的含水量范围70%-80%。
所述管路上安装有止回阀，所述第三压力传感器安装在管路上球阀出口出处；根据两个接近开关的状态来判断第一主油缸和第二主油缸的位置，当第一主油缸或第二主油缸在前进限位位置时，PLC控制器内部定时器开始计时，然后当第一主油缸或第二主油缸运行到后退限位位置时，PLC控制器内部定时器停止计时，该段时间为T1；在上述T1时间内，所述第三压力传感器大于设定值时的累计运行时间为T2。
所述第一主油缸、第二主油缸的动作与混料螺旋机的螺旋电流联锁。
本发明的有益效果在于：（1）将具有不同含水率的污泥根据要求自动精准配比并混合均匀，污泥处理量精确，泵送稳定可靠，远距离输送使用时，比较经济且不会占据过多的现场空间；（2）PLC控制器采集的数据通过实时进行分析计算后，可以精确计算出实时干湿污泥的比例，并根据比例系数自动调节PLC控制器的输出电流，控制干污泥仓出口的螺旋输送机速度，自动调节干污泥的输送量，将干湿污泥均匀混合，达到满足泵送的要求。
（发明人：胡刚）
