变频压力动态增氧装置.pdf

本发明公开了一种变频压力动态增氧装置，包括罐体，罐体上端开设有入水口和纯氧入口，罐体下端开设有出水口，纯氧入口通过氧气管与纯氧源连接，入水口通过低氧水水管连接有水泵，水泵连接水泵变频器，水泵变频器通过PLC模组连接控制器，控制器分别与若干个水池中设置的溶氧传感器连接；出水口通过富氧水水管上的分支管路分别与每个水池连通，分支管路上均设置有通水电磁阀，每个通水电磁阀均与PLC模组连接；罐体的上下两端连接有透明液位观察管，透明液位观察管上依次设置有两个液位传感器，的液位传感器通过继电器与电磁阀相连。通过应用变频技术，可以稳定罐内的工作压力，从面保证富氧水出口处溶氧值稳定。

1.  一种变频压力动态增氧装置，包括一罐体（1），所述罐体（1）上端开设有一入水口（2）和一纯氧入口（3），所述罐体（1）下端开设有一出水口（4），所述纯氧入口（3）通过氧气管（9）与纯氧源（12）连接，所述入水口（2）通过低氧水水管（13）连接有水泵（14），其特征在于：所述水泵（14）连接一水泵变频器（15），所述水泵变频器（15）通过PLC模组（16）连接一控制器（17），所述控制器（17）分别与若干个水池（18）中设置的溶氧传感器（19）连接；所述出水口（4）通过富氧水水管（20）上的分支管路分别与每个所述水池（18）连通，所述分支管路上均设置有通水电磁阀（21），每个所述通水电磁阀（21）均与所述PLC模组（16）连接；所述罐体（1）上还设置有一压力传感器（10），所述压力传感器（10）与所述水泵变频器（15）连接；所述罐体（1）的上下两端连接有透明液位观察管（27），所述透明液位观察管（27）上依次设置有两个液位传感器（28），所述的液位传感器（28）通过一继电器（11）与电磁阀（24）相连。

2.  根据权利要求1所述的变频压力动态增氧装置，其特征在于：所述罐体（1）内部下方设有一网状隔板（5），所述网状隔板（5）和所述罐体（1）顶部之间填充有具有增大水氧接触面积功能的填料（6），所述罐体（1）上部开设有填料入口（7），所述罐体（1）下部开设有填料出口（8）。

3.  根据权利要求2所述的变频压力动态增氧装置，其特征在于：所述填料（6）为多面体材料、微孔状材料或片状材料中的一种。

4.  根据权利要求2所述的变频压力动态增氧装置，其特征在于：所述网状隔板（5）位于所述填料出口（8）和所述出水口（4）之间。

5.  根据权利要求1所述的变频压力动态增氧装置，其特征在于：所述氧气管（9）的管路上设置有一控制箱（23），所述控制箱（23）内设置有电磁阀（24）、开关电源（25）和流量计（26），所述电磁阀（24）与所述开关电源（25）电连接，所述电磁阀（24）的管路部分的一端与所述流量计（26）连接，管路部分的另一端通过所述氧气管（9）与所述纯氧源（12）连接，所述流量计（26）通过所述氧气管（9）与所述纯氧入口（3）连接。

6.  根据权利要求1-5中任意一项所述的变频压力动态增氧装置，其特征在于：所述低氧水水管（13）的管路上设置有第一单向阀（29）。

7.  根据权利要求1-5中任意一项所述的变频压力动态增氧装置，其特征在于：所述氧气管（9）的管路上设置有第二单向阀（30）。

变频压力动态增氧装置
技术领域
本发明属于水处理领域，具体而言，涉及一种变频压力动态增氧装置。
背景技术
溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数（mg/L）表示。溶解氧的多少是衡量水质好坏的一个重要的指标，因此在绝大多数水处理过程中，增氧是一个必不可少的环节。如何针对不同的情况，采用不同的增氧方式也是水处理行业面临的一个问题。目前流行的增氧方式：
从气体种类可以分为：空气增氧及纯氧增氧。空气增氧如曝气砂头，微孔曝气管，水面增氧机等。纯氧增氧如陶瓷微孔散气盘，溶氧锥等。纯氧增氧的效率远远高于空气增氧。
从气体状态可以分为：静态增氧及动态增氧。静态增氧是直接将气体释放于需要处理的水体中。动态增氧是将气体和水先进行有效的混合形成高氧水后再以一定压力注入所需要处理的水体中。动态增氧效率远远高于静态增氧。
目前已经存在的动态纯氧增氧为压力增氧罐或压力溶氧锥。此类技术能有效的使用氧气并达到一定的增氧效果，但是也存在以下一些缺陷和不足：
1．不能保证罐内压力稳定从而不能保证溶解氧值稳定：在实际使用状况下，富氧水使用的量是不恒定的，时大时小，这将导致罐/锥体内的水压不稳定，从而使罐/锥体内高氧水的溶解氧不稳定，进而致使所需处理的水体的溶解氧达不到要求。
2．不能自主设定调节罐内压力从而不能调节设定罐内溶氧值：由于罐/锥体内的压力不能设定为一定的值，导致罐/锥体内的溶氧值也不能设定，从而不能精确控氧，使所需处理的水体达到所需的溶解氧。
3．水泵不能自动开停导致能耗高及人力成本高：由于没有采用变频技术，导致水泵一直全负荷工作，从而耗能高，也导致需要有人值守从而人力成本增高。
4．溶氧效率不够高：罐/锥内水和氧气的接确面不够大，导致了氧气的溶解效率降低。一般只能达到60-75%的氧气利用率。从而注入待处理水体时产生大氧气泡逸出。
5、气体电磁阀频繁开启关闭：只有单个液位感应器，导致气体电磁阀频繁开启和关闭，增加故障率，并可能导致罐内水压及溶解氧不稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种变频压力动态增氧装置，通过应用工控变频技术，实现自主设定并稳定罐内的工作压力，从而保证富氧水出水口处溶氧值稳定。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种变频压力动态增氧装置，包括一罐体，所述罐体上端开设有一入水口和一纯氧入口，所述罐体下端开设有一出水口，所述纯氧入口通过氧气管与纯氧源连接，所述入水口通过低氧水水管连接有水泵，所述水泵连接一水泵变频器，所述水泵变频器通过PLC模组连接一控制器，所述控制器分别与若干个水池中设置的溶氧传感器连接；所述出水口通过富氧水水管上的分支管路分别与每个所述水池连通，所述分支管路上均设置有通水电磁阀，每个所述通水电磁阀均与所述PLC模组连接；所述罐体上还设置有一压力传感器，所述压力传感器与所述水泵变频器连接；所述罐体的上下两端连接有透明液位观察管，所述透明液位观察管上依次设置有两个液位传感器，所述的液位传感器通过一继电器与电磁阀相连。
进一步的，所述罐体内部下方设有一网状隔板，所述网状隔板和所述罐体顶部之间填充有具有增大水氧接触面积功能的填料，所述罐体上部开设有填料入口，所述罐体下部开设有填料出口。
优选的，所述填料为多面体材料、微孔状材料或片状材料中的一种。
进一步的，所述网状隔板位于所述填料出口和所述出水口之间。
进一步的，所述氧气管的管路上设置有一控制箱，所述控制箱内设置有电磁阀、开关电源和流量计，所述电磁阀与所述开关电源电连接，所述电磁阀的管路部分的一端与所述流量计连接，管路部分的另一端通过所述氧气管与所述纯氧源连接，所述流量计通过所述氧气管与所述纯氧入口连接。
进一步的，所述低氧水水管的管路上设置有第一单向阀。
进一步的，所述氧气管的管路上设置有第二单向阀。
本发明的有益效果是:
1、通过应用变频技术，可以稳定罐内的工作压力，从面保证富氧水出口处溶氧值稳定。
2、通过应用变频技术，可以自主设定并稳定罐内的工作压力，从而实现罐内富氧水溶氧值可调。
3、通过应用变频技术，可以实现水泵的自动开启及关停，真正智能控制无人值守。
4、通过往罐内填充的填料为多面体材料、微孔状材料或片状材料中的一种，大大提高罐内的溶氧效率及溶氧值。
5、通过安装双液位感应器，可以自动调节罐内水位在两个液位感应器之间，从而保证溶氧值稳定。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为变频压力动态增氧装置整体结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1所示，一种变频压力动态增氧装置，包括一罐体1，所述罐体1上端开设有一入水口2和一纯氧入口3，所述罐体1下端开设有一出水口4，所述纯氧入口3通过氧气管9与纯氧源12连接，所述入水口2通过低氧水水管13连接有水泵14，所述水泵14连接一水泵变频器15，所述水泵变频器15通过PLC模组16连接一控制器17，所述控制器17分别与若干个水池18中设置的溶氧传感器19连接；所述出水口4通过富氧水水管20上的分支管路分别与每个所述水池18连通，所述分支管路上均设置有通水电磁阀21，每个所述通水电磁阀21均与所述PLC模组16连接；所述罐体1上还设置有一压力传感器10，所述压力传感器10与所述水泵变频器15连接；所述罐体1的上下两端连接有透明液位观察管27，所述透明液位观察管27上依次设置有两个液位传感器28，所述的液位传感器28通过一继电器11与电磁阀24相连。
进一步的，所述罐体1内部下方设有一网状隔板5，所述网状隔板5和所述罐体1顶部之间填充有具有增大水氧接触面积功能的填料6，所述罐体1上部开设有填料入口7，所述罐体1下部开设有填料出口8。所述网状隔板5位于所述填料出口8和所述出水口4之间。
优选的，所述填料6为多面体材料、微孔状材料或片状材料中的一种。
进一步的，所述氧气管9的管路上设置有一控制箱23，所述控制箱23内设置有电磁阀24、开关电源25和流量计26，所述电磁阀24与所述开关电源25电连接，所述电磁阀24的管路部分的一端与所述流量计26连接，管路部分的另一端通过所述氧气管9与所述纯氧源12连接，所述流量计26通过所述氧气管9与所述纯氧入口3连接。
进一步的，所述低氧水水管13的管路上设置有第一单向阀29。
进一步的，所述氧气管9的管路上设置有第二单向阀30。
在充分了解待处理水体的各项指示（如溶解氧值，温度，体积等）及处理后所需要达到的指标后，通过科学计算，确定所需罐体及水泵技术参数（如罐体大小、水泵出水量及功率等）。本发明设计将来自水泵控制模块的待处理水以及来自氧气控制模块的氧气同时注入罐体1中，在罐体1内形成一定的压力。由于罐体1内填充的填料6为多面体空心材料、微孔状材料或片状材料中的一种，极大地提高了水和氧气的接触面积。在一定的压力下，水和氧气同时从罐体1顶部流经填料6至底部过程中进行了极为充分的混合，到达底部时待处理水形成了溶氧值极高的富氧水，富氧水在一定的压力下通过出水口4以动态的形式排出。
工作原理及流程：
通过移动透明液位观察管27上的两个液位感应器28至所需保持的上液位及下液位的位置点。开启水泵变频器15、水泵14及氧气管9，此时待处理水注入罐体1中，随着水量增加，罐体1内水位逐渐上升，当水位到达上端的液位感应器28时，电磁阀24将自动打开，氧气开始注入罐体1中，液位随之下降，当液位下降至下端液位感应器28时，电磁阀24将自动关闭，氧气停止注入，液位开始上升。所述过程不断反复，液位将一直保持在两个液位感应器位置之间。
随着富氧水从出口处流出或者出水量大小的变化，罐体内的压力将不断的变化，如果罐体内的压力小于所设定的压力时，水泵变频器15在接收到压力传感器10信号并经处理后将自动增加水泵14的运转速度，水泵14出水量随之增加同时罐体1内压力也将增加，直至罐体1内压力达到所设定的压力，之后水泵变频器15将自动维持水泵转速以保证罐体1内稳定在所设定的压力。如果出水口4关闭时，罐体1内压力也达到所设定压力后，水泵变频器15将自动关闭水泵14运转，同时电磁阀24也将自动关闭停止注入氧气。
当需要对富氧水的溶氧值进行调整时，可以通过人机触控屏对罐体1内压力值进行重新设置即可。如果设置了更高的压力值，则富氧水的溶氧值会提高。反之，富氧水的溶氧值会降低。
本发明的富氧水是以一定的压力射入所需处理的水体水底部（即动态形式增氧），因此能迅速的提高待处理水体的溶解氧，且不发生任何浪费。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。