本技术涉及穿墙回流泵,具体为一种用于穿墙回流泵的流量测量系统。
背景技术:
1、穿墙回流泵是一种在潜水搅拌机生产技术基础上开发出来的产品,一般用于污水处理厂处理硝化液回流,其在工作过程中具有功率小、扬程低、流量大的特点;在污水处理过程中,硝化液回流量的大小控制直接影响处理效果,当硝化液回流量不足时会导致出水总氮超标,而内回流量过大则浪费电能,同时过多的溶解氧回流也会浪费反硝化碳源、过快的流速也会影响化学需氧量及氨氮的有效去除效率。
2、常规穿墙回流泵没有流量显示,无法定量给出频率与流量关系,即便出厂厂家给出扬程与流量关系,通常也是照搬手册中的曲线,与实际流量存在很大的偏差;虽然污水处理运行时运行人员能够根据穿墙回流泵设备生产企业给出的曲线关系或铭牌流量、变频器频率、估算使用场景的大概扬程来测算内回流泵的工况流量,但一般的穿墙回流泵的流量曲线与实际工况存在非常大的误差、扬程也随回流量大小和进水流量大小等因素而变化,所以测算出来的流量存在很大的偏差,不利于污水厂工艺精细化运行,存在超标风险或增加运行成本。为此,我们提出一种能够定量检测频率与流量关系的穿墙回流泵的流量测量系统。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种用于穿墙回流泵的流量测量系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本实用新型采用一种用于穿墙回流泵的流量测量系统,所述流量测量系统包括混凝土水池组件、吊装组件、预埋安装组件、穿墙回流泵组件、流量测量组件、扬程测量组件以及配电及控制组件,其中:
3、混凝土水池组件通过嵌入地面下的混凝土水池存放测试用水,混凝土水池主体为钢筋混凝土材质,池内长度为8m-10m、宽度为2m-3m,深度为3m-4m,混凝土水池的壁厚为0.3m,有效水深为3m-3.5m,可根据需要调节有效水深,混凝土水池内积聚有90m3-105m3泥水混合物,混凝土水池的顶部两端对称浇筑有长度均为为5m,宽度为3.5m的穿墙回流泵组件吊装混凝土平台和流量测量组件吊装混凝土平台,混凝土水池的四周安装有护栏;
4、穿墙回流泵组件吊装混凝土平台用于承载摆放吊装组件,吊装组件底部固定在穿墙回流泵组件吊装混凝土平台与混凝土水池顶部的连接处;流量测量组件吊装混凝土平台用于安放配电及控制组件;
5、预埋安装组件预埋于混凝土水池组件内,所述穿墙回流泵组件和流量测量组件分别连接于预埋安装组件的两端;
6、穿墙回流泵组件包括回流泵主机安装支架、回流泵主机、回流泵侧压力传感器和防缠绕抗旋流器组,穿墙回流泵组件安装测试穿墙回流泵主机;
7、流量测量组件固定在预埋不锈钢管的表面,流量测量组件用于测量穿墙回流泵的流量、流速和压力;
8、扬程测量组件包括与混凝土水池隔墙顶部固定的调节堰门堰板,调节堰门堰板的一端连接有调节堰门丝杆,调节堰门丝杆的上端固定有调节堰门启闭机;混凝土水池的内底部固定有回流泵侧静压式液位计和流量测量侧静压式液位计;混凝土水池的内壁固定有污泥浓度计,扬程测量组件测量流量测量系统的内部压力、液位并调节测量系统两侧液位差。
9、作为本实用新型进一步的方案:混凝土水池的顶部两端对称浇筑有穿墙回流泵组件吊装混凝土平台和流量测量组件吊装混凝土平台;
10、混凝土水池的内壁浇筑有调节堰门启闭机安装混凝土平台,调节堰门启闭机安装混凝土平台的顶部开设有调节堰门启闭机丝杆预留孔,所述调节堰门启闭机丝杆预留孔在调节堰门启闭机安装混凝土平台处于钢筋混凝土浇筑状态时预留、并预埋钢板,调节堰门启闭机丝杆预留孔的孔径为0.15m,预留孔中心位置距离调节堰门启闭机安装混凝土平台最左侧0.175m、距离调节堰门启闭机安装混凝土平台最右侧1.825m,调节堰门启闭机丝杆预留孔用于安装调节堰门丝杆,混凝土水池的内底部形成有流量测量组件混凝土支持墩和混凝土水池隔墙,所述流量测量组件混凝土支持墩主体为钢筋混凝土材质、与混凝土水池主体整体浇筑,流量测量组件混凝土支持墩主体宽0.3m、长0.8m、高0.8m,混凝土支持墩主体的中心距离混凝土水池的最右侧内壁2.95m、居中并距离混凝土水池的另外两个内壁3m,流量测量组件混凝土支持墩主体用于支撑流量测量组件、吸收流量测量组件产生的震动;所述混凝土水池隔墙主体为钢筋混凝土材质、与混凝土水池整体浇筑,混凝土水池隔墙主体宽3m、长3m、高3m、墙体厚0.15m,混凝土水池隔墙主体用于安装测试系统预埋及固定安装组件;
11、混凝土水池隔的内壁上形成有调节堰门混凝土限位、混凝土水池隔墙的顶部开设有调节堰门堰板安装预留孔;所述调节堰门混凝土限位主体为钢筋混凝土材质,调节堰门混凝土限位主体与混凝土水池隔墙整体浇筑,调节堰门混凝土限位主体宽0.08m、长3m、高0.1m,且位于混凝土水池隔墙的内部,调节堰门混凝土限位主体用于调节堰门堰板的最低点,起限位作用。
12、作为本实用新型进一步的方案:吊装组件包括行车横梁,行车横梁的底部两端分别固定有回流泵侧行车支撑柱和流量测量侧行车支撑柱,调节堰门启闭机安装混凝土平台与行车横梁之间固定有行车中心主支撑柱,所述调节堰门启闭机安装混凝土平台的主体为钢筋混凝土材质、与混凝土水池整体浇筑,调节堰门启闭机安装混凝土平台宽3.6m、长2m、厚度0.2m,钢筋混凝土浇筑时预留调节堰门启闭机丝杆预留孔、预埋钢板,调节堰门启闭机安装混凝土平台用于调节堰门启闭机的安装承载;
13、所述回流泵侧行车支撑柱和流量测量侧行车支撑柱的底部分别与混凝土水池的顶部固定;
14、行车横梁的底部两端分别固定有回流泵侧行车主机和流量测量侧行车主机,回流泵侧行车主机上固定有回流泵侧起吊钢丝,回流泵侧起吊钢丝的底部固定有回流泵侧起吊环,所述行车横梁为工字钢,行车横梁由行车中心主支撑柱、回流泵侧行车支撑柱、流量测量侧行车支撑柱支撑,行车横梁作为回流泵侧行车主机和流量测量侧行车主机的行走轨道,所述行车中心主支撑柱为工字钢,行车中心主支撑柱用于支撑行车横梁,所述行车中心主支撑柱为工字钢,行车中心主支撑柱用于支撑行车横梁,所述行车中心主支撑柱为工字钢,行车中心主支撑柱用于支撑行车横梁,所述回流泵侧行车主机为户外防水型不锈钢行车主机,最大起吊重量吨,回流泵侧行车主机用于起吊回流泵侧设备,所述流量测量侧行车主机为户外防水型不锈钢行车主机,流量测量侧行车主机的最大起吊重量为吨,流量测量侧行车主机用于起吊流量测量侧设备;
15、流量测量侧行车主机的底部固定有流量测量侧起吊钢丝的底部固定有流量测量侧起吊环,所述回流泵侧起吊钢丝为起重机专用钢丝绳,拉紧性能好、承重能力强、防水防锈,回流泵侧起吊钢丝的最大承受重量为吨,回流泵侧起吊钢丝与回流泵侧行车主机连接,回流泵侧起吊钢丝用于起吊回流泵侧设备,所述回流泵侧起吊环为高强度旋转吊环,快拆结构,最大承重吨,主要用连接回流泵侧起吊钢丝和回流泵主机安装支架,所述流量测量侧起吊环为高强度旋转吊环,快拆结构,最大承重吨,流量测量侧起吊环用于连接流量测量侧起吊钢丝和流速仪安装直管,所述回流泵主机安装支架主体为不锈钢材质,回流泵主机安装支架由工字型不锈钢材焊接成c字型,且回流泵主机安装支架具有多个起吊孔,回流泵主机安装支架与回流泵侧起吊环连接,回流泵主机安装支架的右侧通过导向限位槽与回流泵组件耦合限位配合使用,回流泵主机安装支架的下端开设有不同孔位,所述不同孔位能够与不同型号的回流泵主机配合安装,从而起安装穿墙回流泵组件的作用;所述回流泵主机可根据需要选用对应型号的测试回流泵安装使用,回流泵主机与电缆转接箱连接后接入配电控制箱。
16、作为本实用新型进一步的方案:预埋安装组件包括贯穿固定在混凝土水池隔墙内的预埋不锈钢管,预埋不锈钢管主体预埋于混凝土水池隔墙中,预埋不锈钢管主体与混凝土水池隔墙、回流泵侧法兰的一侧焊接,预埋不锈钢管主体与流量测量侧法兰的另一侧焊接,预埋不锈钢管主体用于过水及承载穿墙回流泵组件和流量测量组件;
17、预埋不锈钢管的两端分别焊接有回流泵侧法兰和流量测量侧法兰,回流泵侧法兰的下端连接有回流泵组件耦合限位,流量测量侧法兰的底部固定有流量测量组件耦合限位,回流泵侧法兰的下底面焊接回流泵组件耦合限位;
18、预埋不锈钢管的顶部两端分别固定有回流泵组件安装定位导轨和流量测量组件安装定位导轨,所述回流泵组件耦合限位的主体为不锈钢材质,回流泵组件耦合限位焊接于回流泵侧法兰的底部,所述回流泵组件安装定位导轨为不锈钢管,回流泵组件的底部与预埋不锈钢管焊接,回流泵组件的上部与混凝土水池隔墙连接,回流泵组件与回流泵主机安装支架配合使用,回流泵组件用于导向穿墙回流泵组件的起吊与下放;所述流量测量侧法兰为不锈钢法兰,流量测量侧法兰的下底面焊接流量测量组件耦合限位;
19、所述流量测量组件耦合限位的主体为不锈钢材质,流量测量组件耦合限位焊接于流量测量侧法兰的底部;流量测量组件安装定位导轨的底部与预埋不锈钢管焊接,流量测量组件安装定位导轨的上部与混凝土水池隔墙连接,流量测量组件安装定位导轨与流量计安装直管上的导向槽配合使用,流量测量组件安装定位导轨用于导向流量测量组件的起吊与下放,所述回流泵侧压力传感器为高精度压力传感器,回流泵侧压力传感器与电缆转接箱连接后接入配电控制箱,回流泵侧压力传感器用于压力测量。
20、作为本实用新型进一步的方案:所述防缠绕抗旋流器组包括dn500-600防缠绕抗旋流器、dn400-600防缠绕抗旋流器和dn300-600防缠绕抗旋流器。
21、作为本实用新型进一步的方案:流量测量组件包括固定在预埋不锈钢管表面的流量计安装直管、外夹式超声波流量计、流速仪安装直管、流速仪、流量测量侧压力传感器,流量计安装直管的一侧法兰上部具有导向槽并与流量测量组件安装定位导轨配合使用,流量计安装直管的另一侧法兰中部耦合限位钩并与流速仪安装直管一侧的法兰连接,流量计安装直管的顶部中间开设有插入式电磁流量计安装孔,插入式电磁流量计安装孔用于安装外夹式超声波流量计;
22、所述外夹式超声波流量计安装于流量计安装直管的中间处,外夹式超声波流量计与电缆转接箱连接后接入配电控制箱,外夹式超声波流量计用于流量测量、外夹式超声波流量计与插入式电磁流量计及流速仪测量结果相互验证;
23、外夹式超声波流量计的顶部连接有插入式电磁流量计;所述插入式电磁流量计为一体化设,安装于流量计安装直管的主体顶部中间位置的插入式电磁流量计安装孔上,插入式电磁流量计用于流量测量,其测量结果与外夹式超声波流量计及流速仪的测量结果相互验证;
24、所述流速仪安装直管的主体为不锈钢管,流速仪安装直管一侧的法兰与流量计安装直管另一侧的法兰连接,流量计安装直管另一侧的法兰与止回阀一侧的法兰连接,流速仪安装直管的顶部通过起吊钩与流量测量侧起吊环连接,流速仪安装直管顶部居中位置开设有流速仪安装孔,流速仪安装直管的顶部末端开设有流量测量侧压力传感器安装孔;
25、所述流速仪为旋浆式流速仪,流速仪与电缆转接箱连接后接入配电控制箱,流速仪用于流速测量,并与外夹式超声波流量计及插入式电磁流量计的测量结果相互验证;
26、所述流量测量侧压力传感器的主体为高精度压力传感器,流量测量侧压力传感器与电缆转接箱连接后接入配电控制箱,流量测量侧压力传感器用于测试管内末端水压力测量,流量测量侧压力传感器与回流泵侧压力传感器的测量结果的差值即为回流泵主机的升压值,能够通过该差值算出回流泵主机的实际工况扬程;
27、预埋不锈钢管的一端连接有止回阀,起止水及模拟运用中实际工况的作用。
28、作为本实用新型进一步的方案:回流泵侧静压式液位计的表面贯穿连接有回流泵侧静压式液位计防波套管,流量测量侧静压式液位计的表面连接有流量测量侧静压式液位计防波套管。
29、作为本实用新型进一步的方案:配电及控制组件固定在流量测量组件吊装混凝土平台的顶部,配电及控制组件包括控制室板房、配电控制箱、系统上位机、电缆转接箱和plc触摸屏;配电控制箱和系统上位机分别安装在控制室板房内,所述控制室板房的主体为夹心防火板房,控制室板房安装于流量测量组件吊装混凝土平台上,夹心防火板具有双层玻璃移窗和防火门,控制室板房用于安放配电控制箱、系统上位机以及人员操控办公设备;
30、所述配电控制箱的外壳为不锈钢材质,配电控制箱安装在控制室板房内,配电控制箱由plc触摸屏、就地控制按钮、箱内电路组件、控制软件、交换机等部件组成,配电控制箱用于为测量系统内设备供电并控制回流泵主机的启停,另一方面,配电控制箱还起控制调节堰门启闭机开度的作用,配电控制箱采集回流泵侧压力传感器、外夹式超声波流量计、插入式电磁流量计、流速仪、流量测量侧压力传感器、回流泵侧静压式液位计、流量测量侧静压式液位计、污泥浓度计的数据;
31、所述系统上位机为高性能上位机,安装在控制室板房内;
32、所述电缆转接箱外壳为不锈钢材质,安装在调节堰门启闭机安装混凝土平台上,电缆转接箱外壳内含接线排,主要用回流泵主机、回流泵侧压力传感器、外夹式超声波流量计、插入式电磁流量计、流速仪、流量测量侧压力传感器、调节堰门启闭机等的动力电缆、信号电缆的转接;
33、所述的就地控制按钮由一个急停开关、两个转换开关、两个故障显示灯和五个带灯开关按钮组成,就地控制按钮用于控制测试回流泵主机和调节堰门启闭机的启停。
34、作为本实用新型进一步的方案:所述开始测试时启动穿墙回流泵主机和调节堰门启闭机测试流量测量系统内的仪表;所述调节堰门启闭机为智能型开度控制一体式电动执行器,调节堰门启闭机具有铸铁底座,调节堰门启闭机的表面通过显示屏显示开度,调节堰门启闭机的开关控制箱内装有导电塑料电位器作为比例调节型电动执行机构指示信号,调节堰门启闭机的电位器将随输出轴行程变化的电阻值比较放大电路,比较放大器输出一个电流指示信号,调节堰门启闭机与电缆转接箱连接后接入配电控制箱,调节堰门启闭机用于控制调节堰门丝杆的上下运动,以便精确控制调节堰门堰板的运动路径。
35、作为本实用新型进一步的方案:调节堰门丝杆用于配合调节堰门启闭机及连接调节堰门堰板;所述的调节堰门堰板为不锈钢堰板,调节堰门堰板单面受压,调节堰门堰板用于调节堰门开度。
36、作为本实用新型进一步的方案:所述回流泵侧静压式液位计与流量测量侧静压式液位计分别为静压式液位计,回流泵侧静压式液位计与流量测量侧静压式液位计分别安装于回流泵侧静压式液位计防波套管内,回流泵侧静压式液位计与流量测量侧静压式液位计分别具有超声波及曝气自清洗系统,回流泵侧静压式液位计和流量测量侧静压式液位计分别与配电控制箱连接,回流泵侧静压式液位计与流量测量侧静压式液位计分别用于与回流泵侧压力传感器配合测量穿墙回流泵组件一侧的水面液位。
37、作为本实用新型进一步的方案:所述回流泵侧静压式液位计防波套管与流量测量侧静压式液位计防波套管均为不锈钢钢管,回流泵侧静压式液位计防波套管与流量测量侧静压式液位计防波套管的下底部分别开设有多个进水孔,回流泵侧静压式液位计防波套管与流量测量侧静压式液位计防波套管均安装于回流泵侧静压式液位计的外侧,回流泵侧静压式液位计防波套管与流量测量侧静压式液位计防波套管均用于回流泵侧静压式液位计的防护及防止回流泵主机开启后对回流泵侧静压式液位计测量的影响。
38、作为本实用新型进一步的方案:所述污泥浓度计接入配电控制箱采用多种传感器测量原理测量混凝土水池内用水污泥的浓度,便于根据测试需求调配测试用水污泥浓度。
39、所述流量测量方法还包括:
40、在配电控制箱的触摸屏上设置测量参数并开始自动测量,plc触摸屏用于控制及显示测量系统测试各种参数.
41、作为本实用新型进一步的方案:在完成自动测量后通过系统上位机生成加密的数据文件,并将此加密的数据文件导入控制箱,控制箱根据实际回流泵主机频率、压力传感器压力值显示当前回流泵实际流量。
42、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
43、1、本实用新型通过测量系统标定后的穿墙回流泵,能够定量计算出当前工况下的实际流量,提高了实际流量以及扬程的测量精度、减小了穿墙回流泵流量曲线与实际工况之间的误差、增进了污水厂处理工艺的精细化程度、降低了处理水的溶解物超标风险及处理成本。
44、2、本实用新型有效降低了确定穿墙回流泵实际流量所消耗的土建成本,大大提升了测量扬程与流量关系、频率与流量关系的便捷性,以及计算出的实际流量的稳定性与可靠性。
45、3、本实用新型只需一根网线就能与其他plc实现通讯,可直接得到穿墙回流泵流量数据,方便运行人员对污水处理工艺进行调控;工程运用中带流量显示的穿墙回流泵主要设备都能吊装起水维护,不必放空水池或潜水作业,大大的减少了维护时间、维护费用,同时测量系统适应性广,结构简单、安装灵活、连接稳定、测量自动化程度高。