一种智能气提行车式吸砂机及其使用方法与流程

1.本发明涉及液体池底污物提升技术领域，尤其适合污水处理厂的平流沉砂池或曝气沉砂池内将池底污物提升出来，具体为一种智能气提行车式吸砂机及其使用方法。


背景技术：

2.行车式吸砂机是一种主要用于污水处理厂及自来水厂曝气沉砂池的提砂机械设备，大部分都是行车配吸砂泵通过排砂管提升到排砂槽内，使用效果都不是很理想，主要是由于沉砂池里的沉淀物比较复杂，不仅仅是砂粒，还经常会有大体积的异物及絮状物污物，这些经常会使提砂泵堵塞，需要经常将吸砂泵提升上来进行清理，从而影响设备正常运行。因此需要一种无叶轮提升装置。
3.虽然已经有行车配固定气提装置，可以就砂渣污物气提提升上来，但是还是有时堵；有时砂渣沉积较长时间、砂子比重大、含水率低，造成没有流动性，堵死管口，造成气提装置无法使用，只能人工拆卸气提装置进行清理及运行，费时费力。因此需要一种自动清洗功能。
4.不管使用吸砂泵还是普通气提泵，都无法测量出液体下面是否有需要提升的沉淀物及污物，只能连续或定时开启提升装置，这样不仅浪费了大量的电能源，也造成了大量水资源的浪费，不符合国家提倡的碳排放、碳中和的方向。因此需要节能减排的智能气提泵安装在行车上。
5.曝气沉砂池是我国城镇污水处理厂中最常用的除砂设施，吸砂设备一般安装在桥式桁车上，其中最大的问题就是吸砂不彻底。究其原因，是砂粒很难在进水端沉降，而是大量沉积于出水端，而曝气沉砂池的吸砂设备是固定的在进出水两端来回移动吸砂，砂渣太多可能造成吸砂设备的损坏，而砂粒太少时又达不到吸砂作用吸的都是污水。因此在实际运行中，曝气沉砂池出水端的砂粒会越积越多，尤其是下雨雪时砂渣瞬时增大，把吸砂设备埋了，造成无法吸砂设备停用，最终只能将池排空后人工清砂。所以在运行中，就需要吸砂设备可根据集砂槽的砂渣堆积程度，不断调整吸砂高度与停开机时间，从而在保护设备的同时达到所需的吸砂效果。提升效率，节能减排，减少碳排放。
6.因此，需要对现有技术进行改进，发明一种智能气提行车式吸砂机，解决以上存在的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于：克服现有移动行车吸砂机存在的上述不足，提供了一种智能气提行车式吸砂机及其使用方法，其具有结构设计合理、安全、操作使用方便、维护成本低、自动化智能化程度高等优点，能够实现自动提升液体池中的污物，并且可以在上述恶劣环境中正常使用。
8.为了解决背景技术中的问题和达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
9.一是在原行车的结构中，使用智能气提泵代替原渣泵或固定式汽提装置，解决由
于砂渣多将汽提装置堵塞或者造成管道弯曲，使行车吸砂机无法正常运行，严重时需要排空液体池中液体清理及维修汽提装置；我通过一种触碰计量感知砂渣污物的厚度的测量装置，根据砂渣污物的多少，升降吸污设备的高度进行吸污，从而解决吸污节能问题；并且在极端砂渣污物多，埋住气提泵口时，通过提升气提泵，使吸污口从新在砂渣上面进行正常吸污。
10.二通过增大气提液管的直径及双孔结构，配合升降气提泵及反冲，解决气提泵堵塞问题。
11.所述一种智能气提行车式吸砂机，包括1、可升降智能气提泵；2、固定移动气提泵支架； 3、气提泵智能装置；4、风机，5、自控系统；6、移动式行车；7、可升降刮渣机。
12.所述可升降智能气提泵：包括提升液管，用于气液混合物提升。2个与提升液管底部间隔连接，正常时通入适量气体同液体混合进行提升污物，可以通过进行阀门调节；堵塞时通过增大气量及压力进行疏通提升液管。曝气管安装在提升液管附近，正常时通入适量气体同液体混合进行搅拌作用，可以通过进行阀门调节，有利于污物提升；液管被污物埋时通过增大气量及压力进行清理提升液管周边的污物，保证液管正常可以吸砂。旋流器是将可以升降的提升液管出水端进行汽水分离，然后通过排污管将砂渣排入出渣槽。
13.所述智能气提泵的功能是通过双孔气管将污物进行切割后气提污物，有效的防止大的污物堵塞提升液管，并且具有反冲功能，这个是同普通气提泵的主要区别。智能气提泵可以单独进行使用，可以使用在手动移动气提泵的场所。
14.所述固定移动气提泵支架：包括气提泵支架主板，将支架同行车柔性连接，并且在主板与行车安装侧压力装置，感知支架的受力情况，当压力正常时，行车正常行走及气提泵吸砂；当压力增加时，停止行车行走原地气提泵吸砂，压力正常时可以继续行车行走；当压力异常增大时进行报警并且停止行车行走，从而保护支架及管路不损坏，(这个是发明专利功能二，即自动根据砂渣多少控制行车速度，全部吸砂干净)；气提泵下支架，用于固定气提泵、测砂装置、移动升降通道、曝气管；气提泵上支架，用于固定升降测量装置，测砂动力装置、测砂传感器、测砂水下装置及固定气提泵升降通道，气提泵动力装置、气提泵传感器。配合智能气提泵可以进行手动移动气提泵使用。并且由于有固定支架气提泵可以上下移动，这样就可以在液体池内液体下面有污物时的安装及维修，即达到不需要排空液体就可以安装及维修气提泵的目的。(这个是发明专利功能三，不需要排空污水就可以维修维护气提泵)。
15.所述气提泵智能装置，包括测砂动力装置、测砂传感器、测砂水下装置、三部分组成的测砂功能。主要是通过升降探头，检测计量传感器的信号，分析对比液体提升液管周边的污物是否即将堵住提升液管，从而发出启动气提泵气提污物；当分析对比提升液管周边没有污物时，从而发出停止气提泵；这样就可以智能控制气提泵的启停，节约了能源，减少了碳排放；并且从根本上解决了无法判断污物多少，污物多时将把气提泵提升液管埋上，使气提泵无法提升污物的现象。(这个是发明专利功能四，自动吸砂)。
16.所述气提泵智能装置，还包括气提泵动力装置、液管传感器二部分组成的提升气提泵自动升降。主要功能一是根据测砂传感器的信号进行升降气提泵；功能二还可以根据自带的气提泵传感器感知砂渣污物的多少，自动升降气提泵，使提升污物含量均匀，提高气提泵效率，也避免了堵塞；功能三是在提升液管堵塞时，双孔反冲管还无法冲开时，将气提
泵进行升高再反冲清理污物，并且在升高降低过程中可以正常使用气提泵。这个是普通气提泵无法做到的。
17.所述风机，主要是给可升降智能气提泵提供动力；并且通过风管同气提泵气管连接，从而达到可以使气提泵可以升降的条件；对于有防爆要求的场所可以使用防爆风机。风机通过变频器进行控制，正常时风机在40hz左右运行，砂渣异常增加时使用50hz运行，堵塞反冲时使用60hz运行，这样更加节能。并且可以根据调节变频器调整提出液体污物。
18.所述自控系统，主要功能一是通过plc进行分析测砂传感器提供的液体池污物状况。正常时在行车停止时，根据测砂装置5
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10分钟间断的测量污物，当测量污物已经达到提升液管口时，就开启控制气提泵、风机、阀门等进行提升污物；并且开启行车进行吸砂；从而达到节能目的，减少碳排放。
19.所述自控系统，主要功能二是通过plc进行分析测压传感器提供的数据，如果出现异常情况或通过测砂传感器测量污物已经埋过提升液管口时，首先停止行车，并且将气提泵进行提升，露出提升液管，然后开启控制气提泵、风机、阀门等进行提升污物；当测量污物降低时，控制液管装置进行跟随降低，期间正常开启气提泵，提升污物，直到测量污物已经达到池底时，就可以正常开启行车正常运行了。
20.所述移动式行车为金属材料焊接，两边安装行走轮，并且安装行走轮扭矩传感器，当扭矩大于设定值就立即停车检修；在行车下面二侧安装8个导轮，防止行车跑偏，并且安装导轮压力传感器，当压力大于设定值就立即停车检修；所述移动式行车比普通行车宽，中间平台安装可拆装的柔性连接的移动气提泵支架、可升降气提泵、管路、风机、可升降刮渣机、自控控制箱等设备；由于安装扭矩传感器，所以可以根据液体池底的污物多少产生的扭矩阻力进行行车行驶速度的调整，就可以在砂渣少的地方快速通过，砂渣多的地方缓慢通过，甚至停车吸砂渣，然后继续行车行走；这样就可以彻底将砂渣全部吸干净。
21.所述移动式行车比普通行车宽，中间平台安装可拆装的固定移动气提泵支架，风机，可升降刮渣机等设备；自控控制箱。
22.所述自控控制箱，通过plc程序控制行车、气提泵、刮渣机等等，在上述已经介绍了使用方法。
23.所述可升降刮渣机，其特征在于：将固定刮板支架固定在行车上，根据行走方向控制刮板升降及摆动，升降高度大于0.5米；刮板上半使用硬质材料，下半部分使用软材料，使用这个发明，浮渣多少都可以正常运行。
24.上述装置经过我的实验试运行，达到了所述的主要功能；可以自动及手动运行这个发明的一种智能气提行车式吸砂机，节约大量人力物力，方便维护、维修。
25.上述装置经过我的实验试运行，由于可以通过污物感知系统及风机变频器，经过plc随时调整提升污物量，使提升污物浓度增大，避免了原来的无污物行车即吸砂泵定时或连续运行提升液体的浪费能源现象，比原来连续运行气提泵节约50％以上的能源，减少碳排放，适于推广应用。
附图说明
26.图1为本发明一种智能气提行车式吸砂机一实例的示意图。
27.其中：1为可升降智能气提泵，11为提升液管，12为气管1，13为气管2，14为曝气管
1，15 为旋流器，16为排污管；2为固定移动气提泵支架，21为气提泵支架主板，22为气提泵上支架，23为气提泵下支架，24为支架侧压传感器；3为气提泵智能装置，31为测砂动力装置，32为测砂传感器，33 为测砂水下装置，34为气提泵动力装置，35为气提泵传感器；4为风机；5为自控控制箱；6为移动式行车，61为行走轮，62为行走轮扭矩传感器，63为导轮，64为导轮压力传感器；7为可升降刮渣机， 71为固定刮板支架，72为刮板，73为刮板升降装置
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明一种智能气提行车式吸砂机及其使用方法作进一步详细说明。
29.所述一种智能气提行车式吸砂机，包括1、可升降智能气提泵；2、固定移动气提泵支架；3、气提泵智能装置；4、风机，5、自控系统；6、移动式行车；7、可升降刮渣机。
30.所述可升降智能气提泵1：包括提升液管11，用于气液混合物提升。气管12和气管13与提升液管底部间隔连接，正常时通入适量气体同液体混合进行提升污物，可以通过进行阀门调节；堵塞时通过增大气量及压力进行疏通提升液管。曝气管14安装在提升液管附近，正常时通入适量气体同液体混合进行搅拌作用，可以通过进行阀门调节，有利于污物提升；液管被污物埋时通过增大气量及压力进行清理提升液管周边的污物，保证液管正常可以吸砂。旋流器15是将可以升降的提升液管11 出水端进行汽水分离，然后通过排污管16将砂渣排入出渣槽。
31.所述智能气提泵的功能是通过双孔气管将污物进行切割后气提污物，有效的防止大的污物堵塞提升液管，并且具有反冲功能，这个是同普通气提泵的主要区别。智能气提泵1可以单独进行使用，可以使用在手动移动气提泵的场所。
32.所述固定移动气提泵支架2：包括气提泵支架主板21将支架同行车柔性连接，并且在主板与行车安装侧压装置24，感知支架的受力情况，当压力正常时，行车正常行走及气提泵吸砂；当压力增加时，停止行车行走原地气提泵吸砂，压力正常时可以继续行车行走；当压力异常增大时进行报警并且停止行车行走，从而保护支架及管路不损坏，(这个是发明专利功能二，即自动根据砂渣多少控制行车速度，全部吸砂干净)；气提泵下支架23，用于固定气提泵1、测砂装置33移动升降通道、曝气管14；气提泵上支架22，用于固定升降测量装置，测砂动力装置31、测砂传感器32、测砂水下装置 33及固定气提泵升降通道，气提泵动力装置34、气提泵传感器35。配合智能气提泵1可以进行手动移动气提泵使用。并且由于有固定支架气提泵可以上下移动，这样就可以在液体池内液体下面有污物时的安装及维修，即达到不需要排空液体就可以安装及维修气提泵的目的。(这个是发明专利功能三，不需要排空污水就可以维修维护气提泵)。
33.所述气提泵智能装置3，包括测砂动力装置31、测砂传感器32、测砂水下装置33、三部分组成的测砂功能。主要是通过升降探头，检测计量传感器的信号，分析对比液体提升液管11周边的污物是否即将堵住提升液管，从而发出启动气提泵气提污物；当分析对比提升液管11周边没有污物时，从而发出停止气提泵；这样就可以智能控制气提泵的启停，节约了能源，减少了碳排放；并且从根本上解决了无法判断污物多少将把气提泵提升液管埋上使气提泵无法提升污物的现象。(这个是发明专利功能四，自动吸砂)。
34.所述气提泵智能装置3，还包括气提泵动力装置34、液管传感器35二部分组成的提
升气提泵自动升降。主要功能一是根据测砂传感器32的信号进行升降气提泵1；功能二还可以根据自带的气提泵传感器35感知砂渣污物的多少，自动升降气提泵1，使提升污物含量均匀，提高气提泵效率，也避免了堵塞；功能三是在提升液管11堵塞时，12、13双孔反冲管还无法冲开时，将气提泵1进行升高再反冲清理污物，并且在升高降低过程中可以正常使用气提泵1。这个是普通气提泵无法做到的。
35.所述风机4，主要是给可升降智能气提泵1提供动力；并且通过风管同气提泵气管12、13连接，从而达到可以使气提泵可以升降的条件；对于有防爆要求的场所可以使用防爆风机。风机通过变频器进行控制，正常时风机在40hz左右运行，砂渣异常增加时使用50hz运行，堵塞反冲时使用60hz运行，这样更加节能。并且可以根据调节变频器调整提出液体污物。
36.所述自控系统5，主要功能一是通过plc进行分析测砂传感器32提供的液体池污物状况。正常时在行车停止时，根据测砂装置5
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10分钟间断的测量污物，当测量污物已经达到提升液管口时，就开启控制气提泵、风机、阀门等进行提升污物：并且开启行车进行吸砂；从而达到节能目的，减少碳排放。
37.所述自控系统5，主要功能二是通过plc进行分析测压传感器24提供的数据，如果出现异常情况或通过测砂传感器32测量污物已经埋过提升液管口时，首先停止行车，并且将气提泵进行提升，露出提升液管，然后开启控制气提泵、风机、阀门等进行提升污物；当测量污物降低时，控制液管装置进行跟随降低，期间正常开启气提泵1，提升污物，直到测量污物已经达到池底时，就可以正常开启行车正常运行了。
38.所述移动式行车6为金属材料焊接，两边安装行走轮61，并且安装行走轮扭矩传感器62，当扭矩大于设定值就立即停车检修；在行车下面二侧安装导轮63，防止行车跑偏，并且安装导轮压力传感器 64，当压力大于设定值就立即停车检修；
39.所述移动式行车6比普通行车宽，中间平台安装可拆装的固定移动气提泵支架2，风机4，可升降刮渣机7等设备；自控控制箱5。
40.所述自控控制箱5，通过plc程序控制行车、气提泵、刮渣机等等，在上述已经介绍了使用方法。
41.所述可升降刮渣机7，将固定刮板支架71固定在行车上，根据行走方向控制刮板升降装置73，升降高度大于0.5米；刮板72，上半使用硬质材料，下半部分使用软材料，使用这个发明，浮渣多少都可以正常运行。
42.上述装置经过我的实验试运行，达到了所述的主要功能；可以自动及手动运行这个发明的一种智能气提行车式吸砂机，节约大量人力物力，方便维护、维修。
46.上述装置经过我的实验试运行，由于可以通过污物感知系统及风机变频器，经过plc随时调整提升污物量，使提升污物浓度增大，避免了原来的无污物行车即吸砂泵定时或连续运行提升液体的浪费能源现象，比原来连续运行气提泵节约50％以上的能源，适于推广应用。
43.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，对实施例的描述是为便于该技术领域的技术人员能理解和应用本发明，并非对本发明作任何形式上的限制；本领域技术人员利用上述揭示的技术内容及原理，做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
44.以上所发明的一种智能气提行车式吸砂机可以应用到液体领域，包括但不限于各种污水渠道、曝气沉砂池、粗格栅前后、细格栅前后、初沉池、二沉池、曝气池、沉砂池、反应池、红菌池等等。