用于污泥输送的柱塞泵及污泥输送系统的制作方法

668 编辑：中冶有色技术网来源：湖南军信环保股份有限公司

2023-10-19 13:48:18

1.本实用新型属于环保技术领域，具体涉及一种用于污泥输送的柱塞泵及污泥输送系统。

背景技术：

2.市政污泥作为污水处理过程中产生的一种副产物，其处理是当前污水和固废处理行业无法回避的一大处理难题。污泥终端处置技术是现阶段研究的主体方向，而大部分终端处置系统都是需要料仓接收存储污泥，然后通过污泥柱塞泵输送原生泥(原生泥为市政污水厂处理以后，含水率在80％左右的污泥)。采用柱塞泵输送污泥，有不易泄露、臭味能得到有效控制等特点，已经成为普遍认同的方法。料仓做为污泥的存储装置，柱塞泵做为输送污泥的动力源，一般为双缸式活塞，通过上下活塞反复推送做功，产生压力，把管道内污泥输送至下一个处理单元。

3.采用柱塞泵输送原生泥时，由于污泥本身结构和含水率等问题，例如污泥与污泥之间空隙较大，在柱塞泵做功过程中会压缩污泥空隙中的空气，而且柱塞泵在反复做功过程中，也会产生压缩空气，部分空气随管道输送至下个单元，但是大部分空气却残留在腔体上部，导致柱塞泵腔体压力升高。压力升高后，会给污泥柱塞泵活塞一个反向推动力，导致污泥柱塞泵工作效率下降，污泥输送率降低，长期出现压力升高而不解决，还可能导致柱塞泵损坏等现象。必须停机进行排气处理，浪费时间和人力。尤其是对于生产任务大，人员缺少的单位，造成了很大的影响。焚烧污泥工艺中，干化后含水率在65％左右的湿污泥，通过柱塞泵输送，柱塞泵腔体内压力升高尤为明显。

4.目前通过柱塞泵泵送原生污泥的工艺主要存在以下缺陷：

5.⑴

柱塞泵腔体内压力升高无法直观展示，需要通过现场压力表，或者观察柱塞泵运行工况或者曲线图才能发现。

6.⑵

发现柱塞泵腔体内压力升高后，一般只能通过柱塞泵停车，拆开柱塞泵腔体进行排气或者停车等压力下降后才能继续生产，降低了生产效率。而如果放任压力升高不管，不仅降低了工作效率，而且容易造成设备损坏。

技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结构紧凑、操作简单、能够实现腔体自动连续泄压排气的用于污泥输送的柱塞泵及污泥输送系统。

8.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

9.一种用于污泥输送的柱塞泵，包括：柱塞泵本体，所述柱塞泵本体的输出端与污泥腔连接，用于推动污泥腔内部的压力提升装置运转，以提供污泥输送所需的推力；所述柱塞泵本体顶部设有自动排气装置，所述自动排气装置用于排出柱塞泵本体内部的空气。

10.作为本实用新型的进一步改进，所述柱塞泵本体内部设有活塞缸，所述活塞缸内部设有活塞，所述活塞在活塞缸内往复移动，用于推动污泥腔内部的压力提升装置运转，以

提供污泥输送所需的推力；所述活塞缸顶部与自动排气装置连接，所述自动排气装置用于排出活塞缸内部的空气。

11.作为本实用新型的进一步改进，所述自动排气装置包括排气开关、排气管道、控制单元和限位开关；所述排气开关设置在排气管道上，且排气开关与控制单元电连接，所述排气开关用于控制排气管道的通断；所述排气管道的一端与活塞缸一端的内部连通，排气管道的另一端排空；所述限位开关位于活塞缸的另一端，且限位开关与控制单元电连接，所述限位开关用于检测活塞的运动位置，并将位置信息反馈至控制单元。

12.作为本实用新型的进一步改进，所述排气管道上还设有压力表，所述压力表用于检测排气管道内部的气体压力。

13.作为本实用新型的进一步改进，所述排气管道与活塞缸采用焊接连接。

14.作为本实用新型的进一步改进，所述排气开关为电磁阀。

15.作为本实用新型的进一步改进，所述控制单元为plc控制器。

16.作为一个总的技术构思，本实用新型还提供了一种污泥输送系统，包括上述的用于污泥输送的柱塞泵。

17.作为本实用新型的进一步改进，还包括污泥腔、污泥料仓和污泥输送机，所述污泥料仓与污泥输送机连接，所述污泥腔为三通结构，污泥腔的第一端与污泥输送机连接，污泥腔的第二端与柱塞泵连接，污泥腔的第三端与输泥管道连接，所述输泥管道与下一工段连接；所述污泥输送机用于将污泥料仓内的污泥输送至污泥腔中，所述柱塞泵用于推动污泥腔内部的压力提升装置运转，以提供污泥从污泥腔的第三端排出所需的推力，并实现污泥输送至下一工段。

18.作为本实用新型的进一步改进，所述污泥输送机为螺旋输送机。

19.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

20.1、本实用新型的用于污泥输送的柱塞泵，通过将柱塞泵的活塞缸与自动排气装置连接，利用自动排气装置定时将柱塞泵的活塞缸内多余的压力和空气排出，安全、高效，并且是在不停机的情况下完成排气操作，大大降低了维修成本，并提高了生产效率，而且也有效延长了柱塞泵的使用寿命；通过限位开关和控制单元控制自动排气装置的排气开关，实现了自动排气，并有效提高了排气开关的稳定性和科学性；通过限位开关和排气开关进行连锁配合，既保证了排气效果，同时也可以实现反复排气，确保了柱塞泵的活塞缸内压力不超压，提高了柱塞泵运行的稳定性。

21.2、本实用新型的污泥系统，通过利用上述的柱塞泵进行污泥输送，大大提高了污泥的输送效率。

附图说明

22.图1为本实用新型用于污泥输送的柱塞泵的局部结构原理示意图。

23.图2为本实用新型污泥输送系统的结构原理示意图。

24.图例说明：1、柱塞泵；10、柱塞泵本体；101、活塞缸；102、活塞；2、排气开关；3、排气管道；4、控制单元；5、限位开关；6、压力表；7、污泥腔；8、螺旋输送机；9、污泥料仓；11、输泥管道。

具体实施方式

25.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

26.实施例1

27.如图1所示，本实用新型的用于污泥输送的柱塞泵，包括：柱塞泵本体10，柱塞泵本体10的输出端与污泥腔7连接，通过柱塞泵本体10做功，以推动污泥腔7内部的压力提升装置运转，进而提供污泥输送所需的推力。正常运行的柱塞泵本体10内部的没有空气的。由于污泥与污泥之间会有间隙，在柱塞泵1 做功的过程中会压缩污泥空隙中的空气，而柱塞泵在反复做功过程中，也会产生压缩空气，部分空气随管道输送至下个工段中，但是大部分空气却残留在柱塞泵本体10内部，并且管道内的部分污泥也会冲入柱塞泵本体10内，导致柱塞泵内部压力升高，造成污泥输送效率下降。因此，在柱塞泵本体10顶部设有自动排气装置，自动排气装置用于排出柱塞泵本体10内部的空气。本实施例针对柱塞泵输送污泥效率下降时只能进行停机检修的情况，提供了一种可以在柱塞泵运行过程中实现自动排气的装置，解决了由于柱塞泵缸体内压力过高而必须进行停机排气检修的问题，大大降低了柱塞泵的维修成本，同时也提高了柱塞泵的运行效率。

28.可以理解，在实际的应用过程中，当发现柱塞泵做功效率降低或者污泥输送量下降的情况时，打开自动排气装置的电源控制开关，启动自动排气装置，将柱塞泵1内部的空气排出。当自动排气装置运行一段时间后(例如10分钟或者15分钟)，关闭自动排气装置的电源，并观察柱塞泵1内部的气体是否被排放干净，也就是观察柱塞泵的效率是否提升。若污泥输送效率并没有提升，则说明柱塞泵1内部还存留了气体，则打开自动排气装置，继续进行排气。若污泥输送效率得到了明显提升，则说明柱塞泵1内部的气体已排放干净，则等到再次发现柱塞泵1做功效率降低或者污泥输送量下降的情况时，再次启动自动排气装置。既实现了及时排出柱塞泵1内部多余的气体，又不会影响柱塞泵1 的正常运行。

29.本实施例中，柱塞泵本体10内部设有活塞缸101，活塞缸101内部设有活塞102，活塞102在活塞缸101内往复移动，用于推动污泥腔7内部的压力提升装置(图中未示出)运转，以提供污泥输送所需的推力。即污泥腔7内部有个提升压力的装置，通过推动压力提升装置运转，把输送污泥的扬程提高，实现污泥更高效率输送。活塞缸101顶部与自动排气装置连接，自动排气装置用于排出活塞缸101内部的空气。可以理解，常用的柱塞泵一般采用上下双缸模式，由于气体质量较轻，如果柱塞泵内部有多余的气体，一般会聚集在上部的活塞缸体内，即活塞缸101中，下面活塞缸体内不会有气体残留。因此图1中只画了柱塞泵单缸，活塞缸101。

30.如图1所示，本实施例中，自动排气装置包括排气开关2、排气管道3、控制单元4和限位开关5。排气开关2设置在排气管道3上，且排气开关2与控制单元4电连接，排气开关2用于控制排气管道3的通断，以实现活塞缸101 内部的空气排出。排气管道3的一端与活塞缸101一端的内部连通，排气管道 3的另一端连接至污泥料仓。限位开关5位于活塞缸101的另一端，即排气开关2与限位开关5分别位于活塞缸101相对的两端，且限位开关5与控制单元 4电连接，限位开关5用于检测活塞102的运动位置，并将位置信息反馈至控制单元4。

31.当活塞102运行到末端最大行程位置(图1中活塞缸101的a端)时，限位开关5收到信号，并传输到控制单元4，控制单元4进行信号处理，然后给排气开关2发出指令。在活塞

102由活塞缸101的a端往b端运动的过程中，排气开关2收到控制单元4给出的指令后打开，设定打开的时间为小于5s，然后自动关闭；随着排气开关2打开，活塞102向前动作的过程中，活塞缸101 内多余的压力及气体通过排气管道3排出。随着活塞102的向前动作，限位开关5与排气开关2进行连锁配合，通过控制单元4的控制，定时把活塞缸101 内多余的气体排出，达到降压、排气的目的。同时，可以将排放的气体管道延伸至污泥料仓，对随气体排出的污泥进行回收。

32.本实施例中，排气管道3上还设有压力表6，压力表6用于检测排气管道3 内部的气体压力，以提高气体排放的安全性。

33.本实施例中，排气管道3与活塞缸101采用焊接连接。通过在活塞缸101 开设一个通孔，并将排气管道3焊接在通孔上，既简单又可靠。

34.本实施例中，排气开关2具体可以采用电磁阀，控制单元4为plc控制器，以提高自动排气控制的精准度，提高柱塞泵1运行的稳定性。

35.本实施例中，通过将柱塞泵1的活塞缸101与自动排气装置连接，利用自动排气装置将柱塞泵1的活塞缸101内多余的压力和空气排出，安全、高效，并且是在不停机的情况下完成排气操作，大大降低了维修成本，并提高了生产效率，而且也有效延长了柱塞泵的使用寿命。通过限位开关5和控制单元4控制自动排气装置的排气开关2，实现了自动排气，并有效提高了排气开关2的稳定性和科学性。通过限位开关5与排气开关2进行连锁配合，既保证了排气效果，同时也可以实现反复排气，确保了柱塞泵1的活塞缸101内压力不超压，提高了柱塞泵1运行的稳定性。

36.实施例2

37.如图1和图2所示，本实用新型的污泥输送系统，包括上述的用于污泥输送的柱塞泵1，以及污泥腔7、污泥料仓9和污泥输送机。污泥料仓9底部通过输泥管道11与污泥输送机连接；污泥腔7为三通结构，污泥腔7的第一端与污泥输送机连接，污泥腔7的第二端与柱塞泵1连接，污泥腔7的第三端与输泥管道11连接，输泥管道11与下一工段连接。污泥输送机用于将污泥料仓9内的污泥输送至污泥腔7中，柱塞泵1用于推动污泥腔7内部的压力提升装置(图中未示出)运转，以提供污泥从污泥腔7的第三端排出所需的推力，并实现污泥输送至下一工段。

38.本实施例中，污泥输送机为螺旋输送机8，螺旋输送机8利用旋转的螺旋叶片将污泥推移而进行螺旋输送，其中，使污泥不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是污泥自身重量和螺旋输送机机壳对污泥的摩擦阻力。螺旋输送机8具有结构简单、密封效果好、操作简单等优点，实现了污泥的稳定输送。

39.本实施例的污泥输送系统的具体实施方式包括以下步骤：

40.s1、污泥通过转运车转运至污泥料仓9中，污泥料仓9底部设有输泥管道 11，输泥管道11将污泥输送至螺旋输送机8。

41.s2、螺旋输送机8把污泥料仓9输送下来的污泥通过螺旋输送至污泥腔7 中，污泥腔7与下一阶段的输泥管道11连接，以完成污泥输送至下一个工段。

42.s3、螺旋输送机8旁边设有柱塞泵1，并且柱塞泵1也与污泥腔7连接，柱塞泵1通过前后反复做功，以推动污泥腔7内部的压力提升装置(图中未示出)运转，给污泥提供一个向前推力，推动污泥由输泥管道11输送至下一个工段。

43.s4、污泥料仓9内的污泥通过柱塞泵1源源不断地向下一工段泵送污泥。

44.s5、柱塞泵1中的活塞102沿箭头a所指的方向反复做功，柱塞泵活塞102 前、后做一次功用时约为10s，单行程设定一般为5s。

45.s6、当发现柱塞泵1做功效率降低或者污泥输送量下降的情况时，打开自动排气装置的电源控制开关，启动自动排气装置。

46.s7、当活塞102运行到末端最大行程位置(即图1中活塞缸101的a端) 时，限位开关5收到信号，并传输到控制单元4，控制单元4进行信号处理，然后给排气开关2发出指令。

47.s8、在活塞102由活塞缸101的a端往b端运动的过程中，排气开关2收到控制单元4给出的指令后打开，设定打开的时间为小于5s，然后自动关闭。

48.s9、随着排气开关2打开，活塞102向前动作的过程中，活塞缸101内多余的压力及气体通过排气管道3排出。与此同时，可以将排放气体的管道延伸至污泥料仓9，对随气体排出的污泥进行回收。

49.s10、随着活塞102的向前动作，限位开关5与排气开关2进行连锁配合，通过控制单元4的控制，定时把活塞缸101内多余的气体排出，达到降压、排气的目的。

50.s11、当自动排气装置运行一段时间后(例如10分钟或者15分钟)，关闭自动排气装置的电源，并观察柱塞泵1内部的气体是否被排放干净，也就是观察柱塞泵的效率是否提升。

51.s12、若污泥输送效率并没有提升，则说明柱塞泵1内部还存留了气体，则打开自动排气装置，继续进行排气。若污泥输送效率得到了明显提升，则说明柱塞泵1内部的气体已排放干净，则等到再次发现柱塞泵1做功效率降低或者污泥输送量下降的情况时，再次启动自动排气装置。

52.虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。技术特征：

1.一种用于污泥输送的柱塞泵，其特征在于，包括：柱塞泵本体(10)，所述柱塞泵本体(10)的输出端与污泥腔(7)连接，用于推动污泥腔(7)内部的压力提升装置运转，以提供污泥输送所需的推力；所述柱塞泵本体(10)顶部设有自动排气装置，所述自动排气装置用于排出柱塞泵本体(10)内部的空气。2.根据权利要求1所述的用于污泥输送的柱塞泵，其特征在于，所述柱塞泵本体(10)内部设有活塞缸(101)，所述活塞缸(101)内部设有活塞(102)，所述活塞(102)在活塞缸(101)内往复移动，用于推动污泥腔(7)内部的压力提升装置运转，以提供污泥输送所需的推力；所述活塞缸(101)顶部与自动排气装置连接，所述自动排气装置用于排出活塞缸(101)内部的空气。3.根据权利要求2所述的用于污泥输送的柱塞泵，其特征在于，所述自动排气装置包括排气开关(2)、排气管道(3)、控制单元(4)和限位开关(5)；所述排气开关(2)设置在排气管道(3)上，且排气开关(2)与控制单元(4)电连接，所述排气开关(2)用于控制排气管道(3)的通断；所述排气管道(3)的一端与活塞缸(101)一端的内部连通，排气管道(3)的另一端排空；所述限位开关(5)位于活塞缸(101)的另一端，且限位开关(5)与控制单元(4)电连接，所述限位开关(5)用于检测活塞(102)的运动位置，并将位置信息反馈至控制单元(4)。4.根据权利要求3所述的用于污泥输送的柱塞泵，其特征在于，所述排气管道(3)上还设有压力表(6)，所述压力表(6)用于检测排气管道(3)内部的气体压力。5.根据权利要求3所述的用于污泥输送的柱塞泵，其特征在于，所述排气管道(3)与活塞缸(101)采用焊接连接。6.根据权利要求3所述的用于污泥输送的柱塞泵，其特征在于，所述排气开关(2)为电磁阀。7.根据权利要求3所述的用于污泥输送的柱塞泵，其特征在于，所述控制单元(4)为plc控制器。8.一种污泥输送系统，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的用于污泥输送的柱塞泵(1)。9.根据权利要求8所述的污泥输送系统，其特征在于，还包括污泥腔(7)、污泥料仓(9)和污泥输送机，所述污泥料仓(9)与污泥输送机连接，所述污泥腔(7)为三通结构，污泥腔(7)的第一端与污泥输送机连接，污泥腔(7)的第二端与柱塞泵(1)连接，污泥腔(7)的第三端与输泥管道(11)连接，所述输泥管道(11)与下一工段连接；所述污泥输送机用于将污泥料仓(9)内的污泥输送至污泥腔(7)中，所述柱塞泵(1)用于推动污泥腔(7)内部的压力提升装置运转，以提供污泥从污泥腔(7)的第三端排出所需的推力，并实现污泥输送至下一工段。10.根据权利要求9所述的污泥输送系统，其特征在于，所述污泥输送机为螺旋输送机(8)。

技术总结

本实用新型公开了一种用于污泥输送的柱塞泵，包括：柱塞泵本体，所述柱塞泵本体的输出端与污泥腔连接，用于推动污泥腔内部的压力提升装置运转，以提供污泥输送所需的推力；所述柱塞泵本体顶部设有自动排气装置，所述自动排气装置用于排出柱塞泵本体内部的空气。本实用新型还公开了利用上述柱塞泵进行污泥输送的污泥输送系统。本实用新型具有结构紧凑、操作简单、能够实现腔体自动连续泄压排气等优点，实现了柱塞泵平稳高效运行，有效提高了污泥的输送效率。输送效率。输送效率。

技术研发人员：周文广李小鹏朱进

受保护的技术使用者：湖南军信环保股份有限公司

技术研发日：2021.12.17

技术公布日：2022/7/5

声明：

“用于污泥输送的柱塞泵及污泥输送系统的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。

我是此专利(论文)的发明人(作者)