一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置及使用方法

技术领域

本发明属于废水处理系统密度测量技术领域，特别涉及一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置及使用方法。

背景技术

在废水处理系统中，浓缩塔浆液密度的准确测量涉及到整个系统的安全稳定运行，目前常用的在线浆液密度测量方法有双差压液位测量方式和管道上设置在线式密度测量仪方式。双差压液位测量方式受到搅拌器等装置的扰动以及泡沫的影响，测量数值不稳定影响测量精度。由于浓缩塔浆液密度高，在线密度仪对浆液的流速又有严格的限定，流速高时影响测量精度，流速低时管道容易堵塞，无法稳定准确测量。而且任何方式的密度测量都只是针对某一浆液范围的密度，无法实现全范围取样测量密度，不具有代表性，因此发明一种能够实现全范围取样的浓缩塔浆液密度测量装置，对于提高废水处理系统运行稳定性及可靠性具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置及使用方法，用以解决浓缩塔浆液无法稳定准确测量的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置，包括承重计量单元、全范围取样单元和排放单元，承重计量单元包括承重箱、承重箱液位计、滑轮、导轨、若干承重伸缩弹簧、行程开关、承重平台，承重伸缩弹簧设置在承重平台顶端，承重箱设置在承重伸缩弹簧顶端，导轨沿竖向固定在承重平台顶端的承重箱一侧，滑轮固定在承重箱上且沿导轨滑行，承重箱液位计安装在承重箱上，行程开关安装在导轨上且延伸至承重箱下方；全范围取样单元，包括浓缩塔、取样枪、取样管、取样阀、工艺水补水阀、取样泵，取样枪穿入浓缩塔且外端通过取样管、取样阀与取样泵连通在承重箱顶端，工艺水补水阀连通在取样泵的入口，取样枪和取样管位于浓缩塔内液面以下，取样枪为沿竖向可伸缩式且为可控长度和伸缩速度的电动伸缩式；排放单元包括连通在承重箱底端的承重箱排放管、设置在承重箱排放管上的承重箱排放阀以及位于承重箱排放管末端的地沟。

通过采用上述技术方案，采用可伸缩取样枪，取样枪的长度可覆盖浓缩塔不同高度浆液，实现全范围取样，测量的密度具有代表性；承重箱的一侧设置行程开关，称重箱内的质量达到标准后能够停止取样并再读取液位高度的方式间接测量浓缩塔浆液密度，克服了由于搅拌器等装置的扰动以及泡沫的影响导致测量数值不稳定的难题，也克服了由于浓缩塔浆液密度高、流速不稳定容易堵塞管道等原因无法使用在线密度仪的难题，对于提高废水处理系统运行稳定性及可靠性具有重要意义。

优选的，所述取样枪包括与取样管连通的外壳、与外壳连通的伸缩节、转动安装在外壳内的卷绕轴、缠绕在卷绕轴上且通过伸缩节的拉绳、固定在拉绳末端的提杆，所述伸缩节沿竖向设置，提杆位于伸缩节的底端且长度大于伸缩节底端的直径，所述卷绕轴连接有位于外壳外侧的伸缩电机。

通过采用上述技术方案，伸缩节在重力的作用下具有伸开的趋势，拉绳和提杆将伸缩节进行提起，从而能够通过伸缩电机控制伸缩节的高度。

优选的，所述取样枪的伸缩范围为3-8m，伸缩节为3-7段。

通过采用上述技术方案，可实现浓缩塔浆液全范围取样，本实施例中选定伸缩范围为 4m。

优选的，所述承重箱液位计为带远传信号的液位器，所述承重箱液位计的测量范围为 0.1m～2m，数据准确，操纵简单。

优选的，所述承重箱的底面直径范围为0.2m～2m。

通过采用上述技术方案，承重箱的体积合适，容易计量体积且容易排放。

优选的，所述取样阀、工艺水补水阀为气动阀。

通过采用上述技术方案，可调比大，密封效果好，调节性能灵敏，体积小，可竖卧安装。

优选的，所述取样泵流量范围为1m3/h～20m3/h。

通过采用上述技术方案，取样效率和效果较好，本实施例中，取样泵为叶轮式泵且流量为5m3/h。

优选的，所述承重箱排放管的管直径范围为100mm～400mm。

通过采用上述技术方案，排放效率和效果较好，本实施例中直径为300mm。

优选的，所述承重伸缩弹簧的数量为2-5个。

通过采用上述技术方案，对承重箱起到较好的支撑和弹力作用。

一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置的使用方法，包括以下步骤，

S1：关闭承重箱排放阀，打开工艺水补水阀往承重箱补水；设置密度测量次数初始值M＝0；测量循环次数N人工设定；

S2：等待，直至行程开关动作，关闭工艺水补水阀，记录承重箱液位计测量值L1；

S3：打开承重箱排放阀，延时时间T1，确保承重箱中液体排空；

S4：关闭承重箱排放阀，打开取样阀，启动取样泵，取样枪开始伸长，往承重箱输送浓缩塔浆液，取样枪伸至最长时开始回缩至初始最短位置，若行程开关未动作则进行下一周期伸缩；设置延伸速度使取样枪一个伸缩周期内承重箱下降至行程开关动作；

S5：等待直至行程开关动作，停取样泵，关闭取样阀，取样枪缩至最短，记录承重箱液位计测量值L2；

S6：计算此时承重箱中浆液密度

S7：打开承重箱排放阀，延时T2；

S8：打开工艺水补水阀冲洗取样管路及承重箱,延时T3；

S9：关闭工艺水补水阀；密度测量次数M＝M+1；

S10：一个测量周期结束，若M

本发明的有益效果体现在：采用可伸缩取样枪，取样枪的长度可覆盖浓缩塔不同高度浆液，实现全范围取样，测量的密度具有代表性；承重箱的一侧设置行程开关，称重箱内的质量达到标准后能够停止取样并再读取液位高度的方式间接测量浓缩塔浆液密度，克服了由于搅拌器等装置的扰动以及泡沫的影响导致测量数值不稳定的难题，也克服了由于浓缩塔浆液密度高、流速不稳定容易堵塞管道等原因无法使用在线密度仪的难题，对于提高废水处理系统运行稳定性及可靠性具有重要意义。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

图1是本发明一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置及使用方法结构示意图；

图2是本发明一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置取样枪的结构示意图。

附图标记：1、承重箱；2、承重箱液位计；3、滑轮；4、导轨；5、承重伸缩弹簧；6、行程开关；7、承重平台；8、浓缩塔；9、取样枪；91、外壳；92、伸缩节；93、卷绕轴； 94、拉绳；95、提杆；96、伸缩电机；10、取样管；11、取样阀；12、工艺水补水阀；13、取样泵；14、承重箱排放管；15、承重箱排放阀；16、地沟。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。

如图1，一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置，包括承重计量单元、全范围取样单元和排放单元，承重计量单元包括承重箱1、承重箱液位计1、滑轮3、导轨4、若干承重伸缩弹簧5、行程开关6、承重平台7，承重伸缩弹簧5设置在承重平台7顶端，承重箱1设置在承重伸缩弹簧5顶端，导轨4沿竖向固定在承重平台7顶端的承重箱1一侧，滑轮3固定在承重箱1上且沿导轨4滑行，承重箱液位计1安装在承重箱1上，行程开关6安装在导轨4上且延伸至承重箱1下方；全范围取样单元，包括浓缩塔8、取样枪9、取样管10、取样阀11、工艺水补水阀12、取样泵13，取样枪9穿入浓缩塔8且外端通过取样管10、取样阀11与取样泵13连通在承重箱1顶端，工艺水补水阀12连通在取样泵13的入口，取样枪 9和取样管10位于浓缩塔8内液面以下，取样枪9为沿竖向可伸缩式且为可控长度和伸缩速度的电动伸缩式；排放单元包括连通在承重箱1底端的承重箱排放管14、设置在承重箱排放管14上的承重箱排放阀15以及位于承重箱排放管14末端的地沟16。

采用可伸缩取样枪9，取样枪9的长度可覆盖浓缩塔8不同高度浆液，实现全范围取样，测量的密度具有代表性；承重箱1的一侧设置行程开关6，称重箱内的质量达到标准后能够停止取样并再读取液位高度的方式间接测量浓缩塔8浆液密度，克服了由于搅拌器等装置的扰动以及泡沫的影响导致测量数值不稳定的难题，也克服了由于浓缩塔8浆液密度高、流速不稳定容易堵塞管道等原因无法使用在线密度仪的难题，对于提高废水处理系统运行稳定性及可靠性具有重要意义。

本实施例提供一种取样枪9的结构，取样枪9包括与取样管10连通的外壳91、与外壳 91连通的伸缩节92、转动安装在外壳91内的卷绕轴93、缠绕在卷绕轴93上且通过伸缩节92的拉绳94、固定在拉绳末端的提杆95，伸缩节92沿竖向设置，提杆95位于伸缩节92 的底端且长度大于伸缩节92底端的直径，卷绕轴93连接有位于外壳91外侧的伸缩电机96。伸缩节92为多段套接的伸缩管，其各段端部具有与相邻节连接的卡接段，伸缩节92在重力的作用下具有伸开的趋势，拉绳94和提杆95将伸缩节进行提起，从而能够通过伸缩电机 96控制伸缩节92的高度。取样枪9的伸缩范围为3-8m，伸缩节为3-7段，可实现浓缩塔8 浆液全范围取样，本实施例中选定伸缩范围为4m。

承重箱液位计1为带远传信号的液位器，如磁翻板液位计、雷达液位计等，数据准确，操纵简单。承重箱液位计1的测量范围为0.1m～2m，数据准确，操纵简单，承重箱1的底面直径范围为0.2m～2m。本实施例中选定称重箱液位计的测量范围为2m,承重箱1底面直径为0.5m。

取样阀11、工艺水补水阀12为气动阀，可调比大，密封效果好，调节性能灵敏，体积小，可竖卧安装。取样泵13可使用容积式泵或叶轮式泵，流量范围为1m3/h～20m3/h，取样效率和效果较好，本实施例中，取样泵13为叶轮式泵且流量为5m3/h。

承重箱排放管14的管直径范围为100mm～400mm，排放效率和效果较好，本实施例中直径为300mm。承重伸缩弹簧5的数量为2-5个，对承重箱1起到较好的支撑和弹力作用，在本实施例中选用4个。

一种全范围取样浓缩塔浆液密度测量装置的使用方法，包括以下步骤，

S1：关闭承重箱排放阀15，打开工艺水补水阀12往承重箱1补水；设置密度测量次数初始值M＝0；测量循环次数N人工设定；

S2：等待，直至行程开关6动作，关闭工艺水补水阀12，记录承重箱液位计1测量值L1；

S3：打开承重箱排放阀15，延时时间T1，确保承重箱1中液体排空；

S4：关闭承重箱排放阀15，打开取样阀11，启动取样泵13，取样枪9开始伸长，往承重箱1输送浓缩塔8浆液，取样枪9伸至最长时开始回缩至初始最短位置，若行程开关6未动作则进行下一周期伸缩；设置延伸速度使取样枪9一个伸缩周期内承重箱1下降至行程开关6动作；

S5：等待直至行程开关6动作，停取样泵13，关闭取样阀11，取样枪9缩至最短，记录承重箱液位计1测量值L2；

S6：计算此时承重箱1中浆液密度

S7：打开承重箱排放阀15，延时T2；

S8：打开工艺水补水阀12冲洗取样管10路及承重箱1,延时T3；

S9：关闭工艺水补水阀12；密度测量次数M＝M+1；

S10：一个测量周期结束，若M

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。