一种浮力可调式浮筒及调节方法与流程

1.本发明属于水处理的技术领域，尤其涉及一种浮力可调式浮筒及调节方法。


背景技术：

2.浮筒承载因其具有结构简单，制作方便的特点，在各类水处理行业得到广泛应用，特别是工业废水处理方面，例如浮筒式滗水器、浮筒式栏污栅栏、浮筒式吸水口、浮筒式收油器等等，均需要大量使用浮筒。但是，在实际应用当中，对于诸如滗水器、收油器和吸水口等等对淹没深度需要精确控制的地方，常规的浮筒往往难以很好的满足要求，其主要体现在：1、浮力精确计算和浮筒制作困难。因为制作材质不同、成型品的尺寸误差、承载物的重量等等方面，导致需要精确计算并制作浮筒难度很大；2、成型品调整不易。一旦浮筒制作完成后，浮力就已固定，再想要调整下潜深度，只能通过细微减少结构重量或增加压载物的方式来调节浮筒下潜深度，而这些调整大多需要人工进行，而利用浮筒的地方多为水池，既不方便，也存在一定危险性。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种浮力可调式浮筒及调节方法，可现场根据需要随意调整下潜深度。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种浮力可调式浮筒，其特征在于，包括浮筒本体、浮力调节装置和调节控制系统，所述浮力调节装置包括调节介质进管、调节介质出管和调节阀组，所述调节介质进管和出管均插入所述浮筒本体内部，顶部露出浮筒本体并通过法兰固定，调节介质进管的底部管口与调节介质出管相连通，所述调节阀组安设于调节介质进管和出管上，所述调节控制系统包括plc控制器和水位监测装置，所述水位监测装置与所述plc控制器的输入端相连，plc控制器的输出端与调节阀组相连。
5.按上述方案，所述调节介质进管为三通管，包括相连通的进气支管、进水支管和第一直管，所述调节介质出管包括相连通的排气支管、排水支管和第二直管。
6.按上述方案，所述调节阀组包括三通阀门、自动排气阀和排水阀，所述三通阀门设于所述三通管中，所述自动排气阀设于所述排气支管中，所述排水阀设于所述排水支管中。
7.按上述方案，所述水位监测装置为水位计，插入所述浮筒本体内部，顶部露出浮筒本体并通过法兰固定。
8.按上述方案，所述浮筒本体为上部为圆柱筒体下部为圆锥体的结构。
9.按上述方案，所述第一直管和第二直管的底部管口距离所述浮筒本体底部30～50mm，高出浮筒顶部管孔300～500mm。
10.一种浮力可调式浮筒的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
11.s1)浮筒下降：根据浮筒本体的下降深度计算出浮筒本体内的目标液位值，通过plc控制器控制关闭三通阀的气源通道和排水阀，打开三通阀的水源通道，水依次经进水支管、第一直管和第二直管进入浮筒本体内部，对浮筒本体进行加载，通过水位计监测反馈浮
筒本体内的水位，控制进水量来最终控制浮筒下降的目标深度，当达到目标深度后，plc控制器控制关闭三通阀的水源通道；
12.s2)浮筒上升：根据浮筒本体的上升高度计算出浮筒本体内的目标液位值，通过plc控制器控制关闭三通阀的水源通道，打开排水阀，再打开三通阀的气源通道，压缩空气进入第二直管，在浮筒内部水面以下的排水管内利用密度差作用，将浮筒内部的压载水通过第二直管进行排放，同时打开自动排气阀，多余的空气进行释放，此时，可通过控制进气量的多少来最终控制浮筒上升的高度，并在达到目标后，关闭三通阀的气源通道和排水阀。
13.本发明的有益效果是：提供一种浮力可调式浮筒及调节方法，制作工序更简便，可根据使用需要随意调整淹没深度，同时也可设定深度自动调节，不再受浮筒制作时的制约，也避免了人工调整的不便和风险。
附图说明
14.图1为本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
15.为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
16.如图1所示，一种浮力可调式浮筒，包括浮筒本体1、浮力调节装置和调节控制系统，浮力调节装置包括调节介质进管、调节介质出管和调节阀组，调节介质进管和出管均插入浮筒本体内部，顶部露出浮筒本体并通过法兰固定，调节介质进管的底部管口与调节介质出管相连通，调节阀组安设于调节介质进管和出管上，调节控制系统包括plc控制器和水位监测装置，水位监测装置与plc控制器的输入端相连，plc控制器的输出端与调节阀组相连。
17.根据浮力公式(g
浮
＝ρ
液
gv
排
)，通过水位监测装置检测浮筒内部水位，控制调节阀组开关转换，实现管内介质进/排转换和切断，以此控制浮筒内的压载水水位来达到浮筒下潜深度上下自动调整。
18.调节介质进管为三通管，包括相连通的进气支管2、进水支管3和第一直管4，调节介质出管包括相连通的排气支管5、排水支管6和第二直管7。
19.调节阀组包括三通阀门8、自动排气阀9和排水阀10，三通阀门设于三通管中，自动排气阀设于排气支管中，排水阀设于排水支管中。
20.水位监测装置为水位计11，插入浮筒本体内部，顶部露出浮筒本体并通过法兰固定。当水位计参与浮筒升降控制时，可通过事先浮筒内水位计数值与外部水池液面差来预设浮筒升降目标，并连锁控制三通阀气源/水源通道开关和排水阀开关，动作逻辑同上。
21.浮筒本体为上部为圆柱筒体下部为圆锥体的结构。垂直放置，总浮力大于所有承载力的20％～30％。
22.第一直管和第二直管的底部管口距离浮筒本体底部30～50mm，高出浮筒顶部管孔300～500mm。
23.采用本浮力可调式浮筒的调节方法，包括如下步骤：
24.s1)浮筒下降：根据浮筒本体的下降深度计算出浮筒本体内的目标液位值，通过plc控制器控制关闭三通阀的气源通道和排水阀，打开三通阀的水源通道，水依次经进水支
管、第一直管和第二直管进入浮筒本体内部，对浮筒本体进行加载，通过水位计监测反馈浮筒本体内的水位，控制进水量来最终控制浮筒下降的目标深度，当达到目标深度后，plc控制器控制关闭三通阀的水源通道；
25.s2)浮筒上升：根据浮筒本体的上升高度计算出浮筒本体内的目标液位值，通过plc控制器控制关闭三通阀的水源通道，打开排水阀，再打开三通阀的气源通道，压缩空气进入第二直管，在浮筒内部水面以下的排水管内利用密度差作用，将浮筒内部的压载水通过第二直管进行排放，同时打开自动排气阀，多余的空气进行释放，此时，可通过控制进气量的多少来最终控制浮筒上升的高度，并在达到目标后，关闭三通阀的气源通道和排水阀。
26.本发明仅以上述实例进行解释说明，并非是对本发明的实施方式的限定，各部件的结构、位置设置及其连接都是可以有变化的。在本发明技术基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改变或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。


技术特征：
1.一种浮力可调式浮筒，其特征在于，包括浮筒本体、浮力调节装置和调节控制系统，所述浮力调节装置包括调节介质进管、调节介质出管和调节阀组，所述调节介质进管和出管均插入所述浮筒本体内部，顶部露出浮筒本体并通过法兰固定，调节介质进管的底部管口与调节介质出管相连通，所述调节阀组安设于调节介质进管和出管上，所述调节控制系统包括plc控制器和水位监测装置，所述水位监测装置与所述plc控制器的输入端相连，plc控制器的输出端与调节阀组相连。2.根据权利要求1所述的一种浮力可调式浮筒，其特征在于，所述调节介质进管为三通管，包括相连通的进气支管、进水支管和第一直管，所述调节介质出管包括相连通的排气支管、排水支管和第二直管。3.根据权利要求2所述的一种浮力可调式浮筒，其特征在于，所述调节阀组包括三通阀门、自动排气阀和排水阀，所述三通阀门设于所述三通管中，所述自动排气阀设于所述排气支管中，所述排水阀设于所述排水支管中。4.根据权利要求1或3所述的一种浮力可调式浮筒，其特征在于，所述水位监测装置为水位计，插入所述浮筒本体内部，顶部露出浮筒本体并通过法兰固定。5.根据权利要求1所述的一种浮力可调式浮筒，其特征在于，所述浮筒本体为上部为圆柱筒体下部为圆锥体的结构。6.根据权利要求2所述的一种浮力可调式浮筒，其特征在于，所述第一直管和第二直管的底部管口距离所述浮筒本体底部30～50mm，高出浮筒顶部管孔300～500mm。7.一种浮力可调式浮筒的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：s1)浮筒下降：根据浮筒本体的下降深度计算出浮筒本体内的目标液位值，通过plc控制器控制关闭三通阀的气源通道和排水阀，打开三通阀的水源通道，水依次经进水支管、第一直管和第二直管进入浮筒本体内部，对浮筒本体进行加载，通过水位计监测反馈浮筒本体内的水位，控制进水量来最终控制浮筒下降的目标深度，当达到目标深度后，plc控制器控制关闭三通阀的水源通道；s2)浮筒上升：根据浮筒本体的上升高度计算出浮筒本体内的目标液位值，通过plc控制器控制关闭三通阀的水源通道，打开排水阀，再打开三通阀的气源通道，压缩空气进入第二直管，在浮筒内部水面以下的排水管内利用密度差作用，将浮筒内部的压载水通过第二直管进行排放，同时打开自动排气阀，多余的空气进行释放，此时，可通过控制进气量的多少来最终控制浮筒上升的高度，并在达到目标后，关闭三通阀的气源通道和排水阀。

技术总结
本发明提出一种浮力可调式浮筒及调节方法，包括浮筒本体、浮力调节装置和调节控制系统，浮力调节装置包括调节介质进管、调节介质出管和调节阀组，调节介质进管和出管均插入浮筒本体内部，顶部露出浮筒本体并通过法兰固定，调节介质进管的底部管口与调节介质出管相连通，调节阀组安设于调节介质进管和出管上，调节控制系统包括PLC控制器和水位监测装置，水位监测装置与PLC控制器的输入端相连，PLC控制器的输出端与调节阀组相连，本发明能根据需要自动调节浮筒的下潜深度，避免了人工调整的不便和风险。不便和风险。不便和风险。


技术研发人员：彭斌
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：2021.07.16
技术公布日：2021/10/11