专利名称：用于操作移动床过滤器的压缩空气供给的制作方法
技术领域：
本发明总的来讲涉及一种压缩空气供给方法和压缩空气供给系统，其用于操作移动床式的颗粒床过滤器和/或反应器，并且特别用于操作该过滤器中的空气升液泵。
背景技术：
移动床过滤器被普遍用于水处理和污水处理。该移动床过滤器的颗粒介质过滤床(以下称“过滤床”)被输送装置保持为缓慢运动，所述输送装置经常将颗粒过滤介质从过滤床的底部经由颗粒过滤介质的洗涤器(所谓的介质洗涤器)输送至过滤床的顶部，在介质洗涤器中，所述颗粒过滤介质被洗涤以除去已经在移动床中分离出的杂质。移动床过滤器的实例可见于专利号为US6426005B1、US4126546、US4197201和 US4246102的美国专利，上述专利以引用的方式并入本文中。 一个或更多个空气升液泵通常被用作上述输送装置。使用压缩空气操作空气升液泵。原则上，空气升液泵为浸溃于可能含颗粒的液体中的管道，该管道的入口部分处在比该管道的出口部分更低水平的位置，并且压缩空气在靠近入口部分处被引入。因为空气升液泵中的空气/液体/颗粒的混合物具有比周围的液体或液-固混合物更低的密度，因此导致抽吸行为。空气升液泵提供了一种输送含颗粒的液体的简便工具，并且其操作成本主要取决于所述压缩空气的成本。所述压缩空气的成本取决于空气压力和空气流速(例如单位时间的体积)。空气压力是对空气升液泵的操作成本影响最大的因素。传统上，压缩机通常可提供7bar的空气压力，而鼓风机在大约Ibar的空气压力下操作。因为来自鼓风机的压力不足以操作移动床过滤器中的空气升液泵，所以用于这一操作的常用工具为传统的压缩机。将从该压缩机排出的压缩空气直接用于移动床过滤器中空气升液泵的操作，其压力过高，因此在被用于空气升液泵前，对这种压缩空气进行减压。这种首先产生高压然后在使用压缩空气前进行减压的操作造成了不希望有的能量损失。造成这种操作的原因是因为缺少能够提供处于传统压缩机的过高压和鼓风机的过低压之间的压力的合适的压缩机。随着能够产生例如2. 2bar (即比常规压缩机低但比鼓风机高)的压缩空气的中压压缩机(例如钩爪式压缩机)的出现，这种情况已经得到了改变。经中压压缩机输送的压缩空气的压力适合于移动床过滤器的操作。但是，意外的是，将这种中压压缩机代替常规压缩机用于移动床过滤器的操作也出现了问题。例如，在使用常规压缩机的移动床过滤器系统中，通常采用这样一种方式控制压缩机，即，压缩机将压缩空气抽吸进入空气储槽中，该储槽将空气送入过滤器系统。所述压缩机可通过这样一种方式在开/关模式下操作，即，设定高压水平和低压水平，当储槽中的空气压力达到高压时，压缩机被关闭；当储槽中的空气压力达到低压时，压缩机重新启动。如果将中压压缩机代替常规压缩机工作，这种系统将失去作用。中压压缩机的压力接近于空气升液泵所需的压力，因此不可能在与常规压缩机所在的系统相同的系统中使用该中压压缩机，这是因为用以控制压缩机的开/关操作或者导致频繁的开启和停止，这将不利于压缩机，或者是因为为压缩机的开启所设置的低压对于空气升液泵的操作而言过低。使用中压压缩机还会导致系统对压缩空气管道中的冷凝水极为敏感。这种冷凝水和低压将共同导致系统无法运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种开始所提及的类型的方法和系统，其中，采用该方法或该系统能够避免现有技术中的缺陷或者至少将这种缺陷最小化。根据本发明的第一方面，提供了一种如权利要求I特征部分的特征所限定的方法。
根据本发明的第二方面，提供了一种如权利要求7特征部分的特征所限定的系统。通过使用上述方法和系统，能够节省大约50%的能量。优选地，使用电频控制装置控制电机的转速。优选地，通过控制送入内燃机的燃料/空气的混合物来控制内燃机的转速。在一个优选的实施方式中，所述移动床过滤器包括空气升液泵。在一个优选的实施方式中，提供了控制器和用于感测导管内的压力的压力传感器，其中，采用所述控制器并根据感测到的导管内的压力来控制所述压缩机的转速。优选地，所述压缩机为钩爪式压缩机。在一个优选的实施方式中，所述压缩机露在空气中的部分无润滑剂。因此，能够生成与润滑剂的踪迹无关的压缩空气，该压缩空气可用于敏感应用中，例如饮用水的生产。在一个优选的实施方式中，为了冷凝水蒸气，使用热交换器冷却导管中的压缩空气。由此使得所述系统对压缩空气管中的冷凝水的敏感度降低。
参考附图并通过实施例来描述本发明，其中图I示出了根据现有技术的常规系统。图2示出了根据本发明的系统。
具体实施例方式下面将对压缩空气供给方法和压缩空气供给系统进行详细的描述。图I示出了根据现有技术的常规系统，该系统带有通常为活塞式或螺杆式压缩机类型的压缩机I。压缩空气管线2中的压缩空气流经用于除去压缩机内的压缩空气中所包含的润滑剂液滴的润滑剂去除过滤器3。该系统还包括用于压缩空气的空气储槽4，并且通过带有与控制箱6相连的压力传感器5的开/关控制系统控制空气的压力，接着，所述控制箱6提供通过这样一种方式控制压缩机的电机的信号，即，当储槽中的空气压力达到一个特定的水平时，压缩机停止工作，当储槽中的空气压力降至一个特定的预定值以下时，启动压缩机的电机。在减压装置7中，压缩空气的压力最终被降至与所述系统相连的移动床过滤器的输送装置所需的操作压力，其中，所述压缩空气的压力从大约7bar降至大约3-4bar的压力，并且在与气动柜8中的流速控制装置的连接过程中，所述压缩空气的压力进一步减少，所述气动柜8用于将所述压缩空气后续分配至移动床过滤器的输送装置。图2示出了一个整体的附图标记为10的新设计的系统，该系统包括带有电机的中压压缩机11，通过以控制箱14的形式示出的控制器控制电机的转速，该控制器14接收来自压力传感器13的信号，所述压力传感器13感测以压缩空气管线12示出的导管中的压力。所述控制器使压缩空气管线中的压力保持在接近预定压力I. 2-2. Obar的范围内，优选为大约I. 5bar。可选地，在热交换器15中使压缩空气冷却，例如通过由管道16提供的水使压缩空气冷却。至少在所述热交换器和气动柜18之间的压缩空气管线上，向最低点的方向设置斜坡，在所述最低点处设有阀门19，用于排出来自所述热交换器和压缩空气管线的冷凝液。设置热交换器15，使得形成的任何冷凝液都将通过阀门19排出。同样地，设置压缩空气管线，使得形成的任何冷凝液都将流至该管线的最低点并且通过阀门19排出。
将与所述系统相连的移动床过滤器的输送装置所需的压缩空气经由气动柜18中的流速控制装置分配至该输送装置，同时，所述压缩空气的压力最终得到调节。在此描述的是根据本发明的用于为操作移动床分离器提供压缩空气的方法和系统的一个优选实施方式。可以理解的是，可对该实施方式进行修改而不偏离如权利要求书所限定的发明构思。
权利要求
1.一种通过压缩机为操作移动床过滤器提供压缩空气的方法，其特征在于，通过控制所述压缩机的转速来控制来自所述压缩机的压缩空气的压力。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用电频控制装置控制电机的转速。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过控制送入内燃机的燃料/空气的混合物控制内燃机的转速。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括使位于所述压缩机下游的空气供给系统中的压缩空气中的水蒸气冷凝并将所述冷凝水排出。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括使所述压缩空气冷却以冷凝水蒸汽。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，使用钩爪式压缩机。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其特征在于，使来自所述压缩机的压缩空气的压力保持在I. 2-2. Obar的范围内。
8.—种为操作移动床过滤器提供压缩空气的系统,该系统包括 压缩机(11)，和 使得压缩机和移动床过滤器互连的导管(12)， 其特征在于 所述压缩机为变速压缩机。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述移动床过滤器包括空气升液泵。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，该系统包括控制器(14)和用于感测所述导管(12)中的压力的压力传感器(13)，其中所述控制器用于根据所感测到的导管中的压力来控制压缩机的转速。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的系统，其特征在于，所述压缩机为钩爪式压缩机。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的系统，其特征在于，所述压缩机露在空气中的部分不设置润滑剂。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于冷却导管(12)中的压缩空气的热交换器(15)。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的系统，其特征在于，采用压缩机使导管中的压力保持在接近预定压力I. 2-2. Obar的范围内。
全文摘要
本发明提供了一种通过压缩机为操作移动床过滤器提供压缩空气的方法，其特征在于，通过控制所述压缩机的转速来控制来自所述压缩机的压缩空气的压力。本发明还提供了一种提供压缩空气的系统。采用上述方法和系统，可以节省大约50％的能量。
文档编号B01D24/28GK102781536SQ201180009241
公开日2012年11月14日 申请日期2011年2月11日 优先权日2010年2月12日
发明者H·F·拉松 申请人:瑞典诺迪克有限公司