专利名称：一种水样自动预处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水样自动预处理装置，用于水质自动监测仪表分析水样 预处理，实验室水样自动预处理，属于水处理技术领域。
背景技术：
原有预处理装置从原理上分为二级处理方式，第一级处理为大型沉沙池，第 二级处理为不锈钢过滤网，该装置通过采样泵不间断取水样进入沉沙池，沉淀后 以溢流的方式取上清液，上清液通过输送泵加压输送通过不锈钢过滤器，过滤网 为圆筒形网格，将过滤器分为两部分，水样流过过滤网，部分水样通过测压进入 过滤网的外部，即过滤器的另一边，达到过滤的目的，过滤后的水样通过过滤器 的出口储存在水样杯中，其他水样则经过圆筒过滤网后直接排掉。
其存在的缺点有
1. 设备体积庞大，布置分散，仅大型沉沙池就需要一个小房间，而沉沙池与过 滤器之间也需要较长的管道连接；
2. 由于输送的水量较大，采用泵的动力也较大，因而能耗高；
3. 使用过程中发现，采用网孔孔径大的过滤器时泥沙微粒容易通过，水样浊度 大时预处理质量难以保证，经常影响仪表运行。而换用小孔径过滤器时反冲 洗效果差，很容易造成网孔堵塞，水量减少，预处理供水不足。即使加大反 冲洗频率也需要很频繁的人工维护清洗，甚至需要盐酸浸泡过滤器。
4. 由于设备分散，故障环节多，维护周期短，维护量大。
5. 功能简单，无法自动排空和自动清洗。
6. 依赖整个系统的控制，不能作为一个独立部分单独自动运行。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种提高运行可靠性，既可融入水质在线自动监 测，又可独立运行的水样自动预处理装置。
为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种水样自动预处理装置，
其特征在于，包括安装在第一安装板上的小型沉沙池体，在小型沉沙池体上端一 侧设有沉沙池喷淋器，并通过管道与安装在第二安装板上的沉沙池喷淋阀连接， 沉沙池喷淋阀通过管道与样水杯喷淋阀连接，并与加压自来水进口连接，样水杯 喷淋阀通过管道与安装在第三安装板上的样水杯体上端的样水杯喷淋器连接，沉 沙池上液位开关和沉沙池下液位开关设于小型沉沙池体一侧，沉沙池排放阀设于 小型沉沙池体下端，在小型沉沙池体上端另一侧设有过滤芯，过滤芯通过管道和 沉沙池反吹阀与压縮空气进口连接；同时通过管道和三通分别与安装在第二安装 板上的气动三通阀、柱塞泵下端和样水杯体下端的水样喷嘴连接，气动三通阀下 端的一通通过与第二电磁阀、管道和第三电磁阀与柱塞泵上端连接，并通过润滑 器与空气过滤器及压力表连接，气动三通阀上端的一通通过第一电磁阀与第二电 磁阀和第三电磁阀之间的管道连接，柱塞泵中端通过缓释阀和第四电磁阀与第二 电磁阀和第三电磁阀之间的管道连接；样水杯体内部设有水样均化器，顶部设有 样水杯液位开关，样水杯体上端与样水杯体下端安装的样水杯排放阀通过三通接 入排放管道。
本实用新型跳出利用水压力通过过滤网实现过滤的常规思维，利用柱塞泵抽 吸产生负压，为水样提供动力经过过滤芯，从而达到预处理的效果。 本实用新型的优点是-
1. 体积縮小到只有原有设备的十分之一以下，可集成在机柜内，甚至可以做成 预处理板挂在仪表背后，布置相当紧凑，大大节约空间；
2. 废除原有输送泵，本实用新型的柱塞泵只需利用系统气源，能耗很低；
3. 由于采用高压气体反向吹洗，结合沉沙池喷淋，清洗效果显著，连续运行无 堵塞现象；
4. 消除原设备故障环节，基本无需人工维护，可连续运行4-6个月免维护维修；
5. 功能齐全，可实现自动排空和自动清洗；
6. 能并入水质自动监测系统，也可作为一个独立装置单独自动运行。
图1为一种水样自动预处理装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
如图1所示，为一种水样自动预处理装置结构示意图，小型沉沙池体l、沉 沙池上液位开关3、沉沙池下液位开关4和排放阀5组成第一部分小型沉沙池。
小型沉沙池体1通过螺丝连接固定在第一安装板25上，小型沉沙池体1由 不锈钢板巻折焊接而成长方体，下端呈V型，连接排放管，由气动排放阀控制排 水，上方有不锈钢盖，由四个蝶状螺丝固定于小型沉沙池体l上，不锈钢盖设有 两个孔，孔周围均有螺丝固定装置， 一个孔用于穿过及固定沉沙池喷淋器2，另 一个孔用于穿过及固定过滤芯9，沉沙池上端约1/5处与下端约1/5处分别设有 钻孔，分别用于安装沉沙池上液位开关3和沉沙池下液位开关4，沉沙池上液位 开关3和沉沙池下液位开关4监控沉沙池的液位情况，排放阀5连接排放管道， 阀体为常闭状态，当装置处于排放和清洗状态时打开。
气动三通阔6、第一电磁阀7、第二电磁阀8、过滤芯9、柱塞泵10、第三 电磁阀11、第四电磁阀12、缓冲阀13和水样喷嘴14组成第二部分抽吸式过滤 装置，抽吸式过滤装置的功能是过滤水样。
过滤芯9通过管道和三通分别与安装在第二安装板26中部的气动三通阀6、 柱塞泵10下端和样水杯体15下端的水样喷嘴14连接，气动三通阀6下端的一 通通过与第二电磁阀8、管道和第三电磁阀11与柱塞泵10上端连接，气动三通 阀6上端的一通通过第一电磁阀7与第二电磁阀8和第三电磁阀11之间的管道 连接，柱塞泵10中端通过缓释阀13和第四电磁阀12与第二电磁阀8和第三电 磁阀ll之间的管道连接。
第一电磁阀7和第二电磁阀8分别控制两个方向的压縮空气，通过其开闭的 配合实现气动三通阀6的两路切换，第三电磁阀11和第四电磁阀12也分别控制 两个方向的压縮空气，通过其开闭的配合实现气动柱塞泵10的上行和下行，为 避免柱塞泵10上行过快，抽吸时出现真空，在第三电磁阀11和柱塞泵10之间 设置缓冲阀13，水样通过过滤芯9由柱塞泵10通过水样喷嘴14打入样水杯15。
柱塞泵10通过螺丝固定在第二安装板26左侧，柱塞泵10分为两个部分， 上端部分为气缸，即为气动力部分，由活塞将气缸分为两个部分，两个部分各与 压縮空气源连接，并分别由相应的电磁阀控制开启，第四电磁阀12打开时，压
縮空气进入气缸下部分，气缸上部分气体排出，使活塞上行，第四电磁阀12与 柱塞泵10之间安装有缓冲阀13，缓释压縮空气的压力，使活塞不会因上升太快 造成抽吸真空，影响抽吸效果，活塞上升到高位之后，第三电磁阀11打开，压 縮空气进入气缸上部，同时气缸下部分的压縮气体排出，使活塞下行，柱塞泵 10的下端为水样抽吸部分，活动部件是活塞，与气缸内的活塞通过固定杆连接 在一起，当气缸的活塞上行时，带动水样抽吸部分的活塞上行，产生负压，达到 抽吸水样目的，当气缸的活塞下行时，带动水样抽吸部分的活塞下行，产生正压， 达到将水样输送到样水杯15里的目的。
气动三通阀6由两路压縮气体交替驱动，阀体切换部分连接从柱塞泵10、 过滤芯9和样水杯15出来的三路水管，通过交替切换，实现通过过滤芯9从小 型沉沙池体l取水，再输送到样水杯15的过程。
样水杯体15、样水杯液位开关16、水样均化器18和排放阀19组成第三部 分样水杯，样水杯的功能是储存水样供仪表测试，样水杯体15体积约有2升， 样水杯液位开关16安装在样水杯体15顶盖，开关杆伸入样水杯体15下部，监 控样水杯上下液位情况。水样均化器18电机安装在样水杯体15顶盖，搅拌叶片 伸入样水杯体15下部，对水样起均化作用，排放阀19位于样水杯体15底部， 样水杯体15上端与样水杯体15下端安装的样水杯排放阀19通过三通接入排放 管道， 一般处于常闭状态，当排水和清洗时处于开启状态。
沉沙池喷淋器2、样水杯喷淋器17、沉沙池喷淋阀20和样水杯喷淋阀21 组成第四部分清洗装置，清洗装置的功能在于对装置的主要空间进行清洗，沉沙 池喷淋器2安装在沉沙池上部约1/3处，样水杯喷淋器17安装在样水杯体15 顶盖处，位置与水样均化器18平行。
沉沙池喷淋器2通过管道与安装在第二安装板26上的沉沙池喷淋阀20连 接，沉沙池喷淋阀20通过管道与样水杯喷淋阀21连接，并与加压自来水28进 口连接，样水杯喷淋阔21通过管道与安装在第三安装板27上的样水杯体15上 端的样水杯喷淋器17连接。
一般情况下沉沙池喷淋阀20和样水杯喷淋阀21均处于常闭状态，当装置进 行清洗时开启，利用自来水本身压力对沉沙池体1和样水杯体15进行清洗，如 果水压不够，可外接自来水增压泵。
过滤芯9通过管道和沉沙池反吹阀22与压縮空气进口 29连接，沉沙池反吹 阀22的作用在于利用高压气体从精密过滤芯9内部向外反向吹送，将附着在精 密过滤芯9表面的细小颗粒吹掉， 一般与沉沙池喷淋清洗的过程同步进行。
空气过滤器及压力表23和润滑器24组成第五部分空气净化及润滑装置，空 气净化及润滑装置的功能在于净化进入装置的压縮空气，并通过射流将润滑油带 入柱塞泵10活塞等频繁活动部件，增强装置的运行寿命。
气动三通阀6通过润滑器24与空气过滤器及压力表23连接，空气过滤器及 压力表23固定在第二安装板26的下方压縮空气的入口处，作用是对压縮空气起 到固定作用，同时可以通过调节钮调节压縮空气的压力，润滑器24安装在空气 过滤器及压力表23的后面，压縮空气经过空气过滤器及压力表23后进入润滑器 24，采用射流的原理将润滑油带入柱塞泵10的气缸部分，降低气缸活塞环与气 缸壁的磨损。压縮空气通过不锈钢进气管先经过空气过滤器及压力表23，然后 经过润滑器24，再通过电磁阀的控制成为柱塞泵10和三通阀6的动力来源。
在工作过程中，水样进入小型沉沙池体l，按实验室规定静置半小时后，样 水杯喷淋阀21打开，对样水杯15进行喷淋清洗，样水杯排放阀19同时打开， 保持排水状态，l分钟后，样水杯喷淋阔21关闭，清洗完毕，样水杯排放阀19 保持打开排水状态，沉沙池反吹阀22开启，气动三通阀6处于0度位置，此时 阀体导通柱塞泵10和过滤芯9之间的管道，第四电磁阀12开启，压縮空气进入 柱塞泵10气缸下部分，使气缸内活塞上行，带动下端抽吸活塞上行，此时在柱 塞泵10下端腔体内造成真空，使水样通过过滤芯9进入柱塞泵10腔体，而水中 的悬浮颗粒物被阻挡在过滤芯9之外，留在小型沉沙池体l水中，缓释阀13在 此过程起到缓释气压的作用，使活塞的抽吸速度减缓，防止由于活塞上行速度过 快造成打空。当柱塞泵IO气缸活塞上行至高位，气动三通阀处于180度位置， 此时阀体导通柱塞泵10和样水杯15之间的管道，第三电磁阀11打开，压縮气 体进入柱塞泵10气缸上部分，使气缸内活塞下行，带动抽吸活塞下行，从而产 生正压，将吸入腔体内的水样打入样水杯。通过柱塞泵10的不断抽吸、压入和 气动三通阀6的切换循环，达到将水样进行处理并储存在样水杯15中的目的，
自柱塞泵IO开始动作后的1分钟内，样水杯排放阀19保持打开排水状态，目的 是将原来有可能存在管道中的水排出，保证样水杯中的水为新鲜水样，且用新鲜 水样润洗样水杯15，柱塞泵10开始动作后的1分钟后，样水杯排放阀19关闭， 样水杯15开始储存水样。当样水杯15中的液位开关达到高位时，柱塞泵10停 止工作，水样均化器18开始工作，叶片高速旋转，通过旋转搅拌，使整个样水 杯中的水样水质均化一致，均化过程约为30秒，均化完成后，水样预处理过程 结束。此时样水杯15中的水样可供仪表进行测量。当仪表进样完毕后，样水杯 排放阀19打开，将剩余水样排空，样水杯喷淋阀14打开，对样水杯15进行喷 淋清洗，然后排空，同时沉沙池排放阀5打开，将剩余水样排空，沉沙池喷淋阀 5打开，对小型沉沙池体1进行喷淋清洗，此时沉沙池反吹阀22打开，高压气 体从过滤芯9内部通过过滤芯壁反向吹送，将附着在过滤芯9表面的细小泥沙吹 走，防止堵塞，喷淋清洗同时将泥沙带走，达到最好的清洗效果。然后小型沉沙 池体1排空，整个运行过程结束。
权利要求1. 一种水样自动预处理装置，其特征在于，包括安装在第一安装板(25)上的小型沉沙池体(1)，在小型沉沙池体(1)上端一侧设有沉沙池喷淋器(2)，并通过管道与安装在第二安装板(26)上的沉沙池喷淋阀(20)连接，沉沙池喷淋阀(20)通过管道与样水杯喷淋阀(21)连接，并与加压自来水(28)进口连接，样水杯喷淋阀(21)通过管道与安装在第三安装板(27)上的样水杯体(15)上端的样水杯喷淋器(17)连接，沉沙池上液位开关(3)和沉沙池下液位开关(4)设于小型沉沙池体(1)一侧，沉沙池排放阀(5)设于小型沉沙池体(1)下端，在小型沉沙池体(1)上端另一侧设有过滤芯(9)，过滤芯(9)通过管道和沉沙池反吹阀(22)与压缩空气进口(29)连接；同时通过管道和三通分别与安装在第二安装板(26)上的气动三通阀(6)、柱塞泵(10)下端和样水杯体(15)下端的水样喷嘴(14)连接，气动三通阀(6)下端的一通通过与第二电磁阀(8)、管道和第三电磁阀(11)与柱塞泵(10)上端连接，并通过润滑器(24)与空气过滤器及压力表(23)连接，气动三通阀(6)上端的一通通过第一电磁阀(7)与第二电磁阀(8)和第三电磁阀(11)之间的管道连接，柱塞泵(10)中端通过缓释阀(13)和第四电磁阀(12)与第二电磁阀(8)和第三电磁阀(11)之间的管道连接；样水杯体(15)内部设有水样均化器(18)，顶部设有样水杯液位开关(16)，样水杯体(15)上端与样水杯体(15)下端安装的样水杯排放阀(19)通过三通接入排放管道。
专利摘要本实用新型涉及一种水样自动预处理装置，其特征在于，包括小型沉沙池体、沉沙池喷淋器、样水杯喷淋器、过滤芯、柱塞泵、气动三通阀、润滑器、空气过滤器及压力表、样水杯、水样均化器，本实用新型的优点是体积缩小到只有原有设备的十分之一以下，可集成在机柜内，甚至可以做成预处理板挂在仪表背后，布置相当紧凑，大大节约空间；柱塞泵只需利用系统气源，能耗很低；由于采用高压气体反向吹洗，结合沉沙池喷淋，清洗效果显著，连续运行无堵塞现象；可连续运行4-6个月免维护维修；功能齐全，可实现自动排空和自动清洗。
文档编号C02F1/52GK201201905SQ20082005699
公开日2009年3月4日 申请日期2008年4月7日 优先权日2008年4月7日
发明者昊 丁, 丁明光 申请人:上海摩威环境科技有限公司