[实用新型]压力溶气罐液位自控管

说明书

本实用新型是加压气浮法水处理技术中自动控制压力溶气罐液位高度和在此液位下气液两相压力平衡的装置。

压力溶气罐，又称加压溶气罐或溶气罐，是气浮工程技术中压力溶气系统的重要设备。其作用是使在外力作用下进入罐内的空气和水在压力状态下混合接触并使空气溶解在水中，获得具有一定溶解度的溶气水。溶气水再通过溶气释放系统产生微小气泡，借助其上浮作用将水体中的悬浮物除去，使水质得以净化。

在正常溶气过程中，溶气罐内必须同时存在气液两个相区并在一定的液位高度下维持压力平衡，使溶气水具有饱和溶解度，否则溶气过程将遭到破坏。溶气罐的溶气压力一般为196～588kPa。填料式溶气罐要求控制较低的液位高度，而无填料式溶气罐则要求控制较高的液位高度。

现有解决液位控制的代表性技术有：罐外安装液位计和放气阀；罐内安装浮球（见《气浮净水技术的研究与应用》，上海科技出版社，1985年）。

所说液位计是一个在罐外连通气液两个相区的玻璃管，以指示液位变化。同时在罐壁上接出一个排气管，一端管口焊在罐壁处与罐内相通，另一端安装一个放气阀。当液位下降时，打开放气阀排气或减少进气量，液位超过一定高度时再把阀门关闭或增大进气量，减少进水量。因而是间歇进气、进水，或间歇排气的加压溶气过程，需要人工监视并频繁操作，不能有效地、自动地控制液位。同时，要求较大的气相区，溶气罐利用系数只有50～60％；溶气罐较高，观察水位不方便；液位计是玻璃制品，罐内压力较大，液位计容易炸裂而不安全；排气阀开闭不及时还容易引起罐内液相排空而向气浮池排气，使气浮池的稳定操作遭到破坏等异常情况。

浮球控制是在罐内控制液位的上下限之间安装浮球并在空压机通往溶气罐的压气管路上安装电磁阀。当液位变化时，浮球偏离，电磁阀开启或关闭，通过增加或减少进气量，使液位在上下限之间波动。电磁阀长期频繁启闭，易于失灵；在严格密封的罐内，浮球机件被水质腐蚀失控时，维修不便，特别是填料式溶气罐更是如此。

本实用新型的目的是要提供一种自动控制溶气罐内液位高度，使气液两相压力在此液位下维持平衡的装置，而且简便易行，稳定可靠，不用能耗，无需人工监视和操作。

所说自控装置（以下称自控管）不用液位计，与配合液位计使用的排气管不同之处，在于与罐内相通的一端伸进罐内，即管口不是在罐壁处而是置于罐内设定的某一液位高度处，管口垂直向下；另一端也安装阀门但保持一定的开启度而与大气相通。

所说阀门最好采用闸阀，调节量可以较小，球阀等也可以。

自控管一般用普通钢管，其密封方式可以直接与罐壁焊接，也可以通过法兰与罐壁密封，便于装拆。

自控管可以从溶气罐的上部或侧面进入罐内，但从侧面进入时也要使管口垂直向下。

液位的自动控制是这样实现的：当液位低于管口（控制液位高度）时，具有压力的上部气相区的部份空气便进入自控管并被立即排出，气相区的体积减少，液位又回升；当管口被水封住时，自控管便向外排水（水被引向排水设施），气相区的体积又逐渐增大，液位又下降，待低于管口时，液封消失，自控管再次向外排气。由于溶气罐内具有一定压力，时间很短的上述过程将周而复始。加上阀门的调节作用，可使排气量或排水量控制在尽可能小的最佳状态，即液位始终维持在管口附近的一个波动极小的范围内，从而使正常的、连续稳定的溶气过程得以进行。

只要开始将进水压力、进气量及阀门开启度等一次调节好，即可实现并保持正常的溶气过程。

对填料式溶气罐，管口要在填料层以下，对无填料式溶气罐，管口要在罐的上部，管口位置高（但不能使罐内管长为零），溶气罐利用系数大。使用该自控管，利用系数可达90％以上。

对于一般的溶气罐，自控管的直径为12.7～38.1毫米即可。管在罐外部份不宜过长，弯头要尽可能少，以减少水、气排出的阻力。

本实用新型同现有技术相比，装置简单，安全可靠，能自动控制水位并使其高度恒定，不需要人工监视和操作，不用电器元件，溶气罐可以减小而利用系数高，操作稳定，耗气低。既适用于空压机吹气式溶气系统，也适用于泵前吸气式及泵后射流吸气式溶气系统，还适用于加压水量较小的管道式系统。

图1是安装在无填料式溶气罐上的自控管；

图2是安装在填料式溶气罐上的自控管。

实施例（图1）：一个直径900毫米、高2150毫米的无填料式溶气罐（4），安装一个口径25.4毫米的普通钢质自控管，其罐内部份为（5），管口（9）置于设定的液位处，罐外部份为（6），安装一个口径25.4毫米的闸阀（7），自控管在罐壁（8）处与罐壁焊接密封。