本发明涉及一种淡水除盐装置，在泵的进水管的进水端设置有防结盐堵塞装置，用以对流入进水管的液体进行过滤；在所述的进水管上设置有淡水除盐装置，其在泵产生结盐时，自动向泵腔内注入预设流量的淡水；所述的淡水除盐装置包括内管、外管、第一连接管和第二连接管，在所述的外管上设置有淡水控制组件，在所述的外管的弧形段的下端还设置有淡水溢流结构；所述的第一连接管上端设置有相间排列的环形凹槽和凸缘，用以与所述的内管和外管连接。
1.一种淡水除盐装置，其包括电机，电机的输出轴与泵轴连接，泵体内设置有泵腔，泵的两端分别连接有出水管和进水管，其特征在于，在进水管的进水端设置有防结盐堵塞装置，用以对流入进水管的液体进行过滤；
在所述的进水管上设置有淡水除盐装置，其在泵产生结盐时，自动向泵腔内注入预设流量的淡水；所述的淡水除盐装置包括内管、外管、第一连接管和第二连接管，其中，所述的内管设置在外管中，并且，在内管与外管之间设置有供淡水存储并流动的淡水腔；所述的内管与外管的下端与第一连接管连接，上端与第二连接管连接，第一连接管和第二连接管分别对淡水腔进行密封；
在所述的外管上设置有淡水控制组件，其包括第一凸台，第一凸台设置在外管的弧形段上端，其与外管一体成型，在第一凸台上端连接有电动空气阀，在需要进行淡水输入时，电动空气阀动作，淡水经进水端进入淡水腔中，在淡水腔中的淡水压力达到一定值时，淡水流入内管中，经内管、第一连接管和弯管进入泵腔中；
在所述的外管的弧形段的下端还设置有第二凸台，在第二凸台上设置有淡水溢流结构，其包括淡水流出通道，在淡水流出通道上设置有压力阀；
在所述的内管的外壁上设置有第一进水口和第二进水口；
所述的第一连接管上端设置有相间排列的环形凹槽和凸缘，用以与所述的内管和外管连接；
所述的出水管的端部设置有一流量传感器，用以检测泵的排量V，并将检测数据实时传输至控制单元中，用以判断泵腔的结盐程度；在淡水进水口设置有一淡水流量传感器，其实时检测淡水填充的流量N，并传输至控制单元中；在所述的淡水流通通道的出口端设置有压力传感器，用以检测淡水流通通道的压力P，并传输至控制单元中；控制单元检测上述信息，并通过与其输出端连接的电动空气阀和压力阀，调整淡水的流量；
所述的控制单元根据采集的泵的排量V调节淡水的进入量和淡水腔的压力；具体参见下述公式；
当V1＜V＜V0时，结盐程度较轻，此时，淡水的排入量较小，淡水腔的排入的淡水压力P＜P0，淡水只经过第二进水口进入内管的管孔内，设定的淡水流量恒定N＝N0；P0与N0，V1与V0的数值根据泵传输的介质数值确定；
当V＜V1时，此时，结盐程度较重，淡水的排入量较大，淡水腔的排入的淡水压力P0＜P＜P1，淡水同时经过第一进水口和第二进水口进入内管的管孔内，设定的淡水流量恒定N＝N1；P0与N1，V1的数值根据泵传输的介质数值确定；其中，P1为压力阀的溢流压力，根据泵的传输性能预先设定。
2.根据权利要求1所述的淡水除盐装置，其特征在于，所述的电动空气阀的下端为淡水进水口，淡水进水口开设在第一凸台的上端面，在第一凸台的内部设置有竖直的进水通道，进水通道的末端为进水腔，进水腔与淡水腔连通。
3.根据权利要求2所述的淡水除盐装置，其特征在于，在所述的进水腔的左侧开设有淡水过渡通道，在淡水过渡通道上设置有堵塞；淡水经进水通道流入进水腔和淡水过渡通道中，进而流入淡水腔中。
4.根据权利要求2所述的淡水除盐装置，其特征在于，第一进水口和第二进水口均设置在内管的弧形段，并且，两个进水口的位置为进水腔和淡水流出通道之间；所述的第一进水口的高度高于第二进水口的高度，随着淡水腔的液位不断升高，两个进水口先后实现进水和出水。
5.根据权利要求1所述的淡水除盐装置，其特征在于，所述的第一连接管的上端自外至内依次设置有外凸缘、外凹槽、中间凸缘、内凹槽和内凸缘，所述的外管的外管壁安装在所述的外凹槽内，两侧的外凸缘和中间凸缘夹紧外管的外管壁；所述的内管的外管壁安装在内凹槽内，两侧的中间凸缘和内凸缘夹紧内管的内管壁；
6.根据权利要求5所述的淡水除盐装置，其特征在于，所述的第一连接管包括上连孔和下连孔，两孔上下相通，上连孔与内管的内孔相通，上连孔的直径大于下连孔的直径；
在所述的第一连接管的下端面上设置有弯管连接凹槽，以及两侧连接凸缘，所述的弯管的外管壁安装在连接凹槽中，两侧的连接凸缘夹紧所述的弯管。
7.根据权利要求1或2所述的淡水除盐装置，其特征在于，所述的各传感器对数据进行采集时采取间隔的方式进行，对信号波形，在每连续的K个周期内，每周期选择n个预设时刻的采样点，每间隔时间T0采样一次，连续取样M次；在每一周期内选择的n个采样点的时间间隔Δt按照下述公式计算，式中，Δt表示采样点的时间间隔，t为前一时刻的数据信息，由相应的传感器检测而得，ω表示信号的角频率，由各个传感器的性能决定，β为初始相角，T表示信号周期的时间，h表示当前的传感器值，由传感器获得。
8.根据权利要求1或2所述的淡水除盐装置，其特征在于，所述的防结盐堵塞装置，在进水管与防结盐堵塞装置中连接有弯管，防结盐堵塞装置设置在与弯管连接的一段直管上。
9.根据权利要求8所述的淡水除盐装置，其特征在于，所述的防结盐堵塞装置，其包括滤纸层、反渗透膜以及滤网，其中，滤网设置在防结盐堵塞装置的最下端，其滤除液体中的大颗粒杂质，在最上端设置有滤纸层，对液体进行精细过滤；
在防结盐堵塞装置的右侧还设置有浓水排放管，在浓水排放管与防结盐堵塞装置的内部设置有反渗透膜。
10.根据权利要求1或2所述的淡水除盐装置，其特征在于，所述的电机的输出轴通过联轴器与泵轴连接，在泵轴上自上而下安装有副叶轮和叶轮，在叶轮上安装有蜗壳，所述的副叶轮和叶轮均设置在泵的内部空间中。
一种淡水除盐装置
技术领域
[0001] 本发明涉及淡水除盐领域，尤其涉及一种通过增设内外管的淡水除盐装置。
背景技术
[0002] 当水泵自吸输送易结结盐物料介质时，泵在正常运转或停机过程中，一段时间内物料会在泵腔储液室内形成大量结盐，从而堵塞储液室空间，影响泵进口流道的通畅及工作功率增加电机负荷，长时间运转严重影响泵使用寿命，增加维修成本。因此普通立式自吸泵在盐田卤水输送时很难确保高效率正常运行。
[0003] 在现有的除盐技术中，一般通过渗透的方式，如中国专利《一种自来水除盐装置》公开了由多层储水罐组成的除盐装置，该种装置通过在储水罐上设置树脂材料，完成透析过程，但该种除盐只适用于静水除盐，对于适用于泵的除盐要求不能满足。
[0004] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种淡水除盐装置，用以克服上述技术缺陷。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种淡水除盐装置，电机的输出轴与泵轴连接，泵体内设置有泵腔，泵的两端分别连接有出水管和进水管，其特征在于，
[0007] 在进水管的进水端设置有防结盐堵塞装置，用以对流入进水管的液体进行过滤；
[0008] 在所述的进水管上设置有淡水除盐装置，其在泵产生结盐时，自动向泵腔内注入预设流量的淡水；所述的淡水除盐装置包括内管、外管、第一连接管和第二连接管，其中，[0009] 所述的内管设置在外管中，并且，在内管与外管之间设置有供淡水存储并流动的淡水腔；所述的内管与外管的下端与第一连接管连接，上端与第二连接管连接，第一连接管和第二连接管分别对淡水腔进行密封；
[0010] 在所述的外管上设置有淡水控制组件，其包括第一凸台，第一凸台设置在外管的弧形段上端，其与外管一体成型，在第一凸台上端连接有电动空气阀，在需要进行淡水输入时，电动空气阀动作，淡水经进水端进入淡水腔中，在淡水腔中的淡水压力达到一定值时，淡水流入内管中，经内管、第一连接管和弯管进入泵腔中；
[0011] 在所述的外管的弧形段的下端还设置有第二凸台，在第二凸台上设置有淡水溢流结构，其包括淡水流出通道，在淡水流出通道上设置有压力阀；
[0012] 在所述的内管的外壁上设置有第一进水口和第二进水口；
[0013] 所述的第一连接管上端设置有相间排列的环形凹槽和凸缘，用以与所述的内管和外管连接；
[0014] 所述的出水管的端部设置有一流量传感器，用以检测泵的排量V，并将检测数据实时传输至控制单元中，用以判断泵腔的结盐程度；在淡水进水口设置有一淡水流量传感器，其实时检测淡水填充的流量N，并传输至控制单元中；在所述的淡水流通通道的出口端设置有压力传感器，用以检测淡水流通通道的压力P，并传输至控制单元中；控制单元检测上述信息，并通过与其输出端连接的电动空气阀和压力阀，调整淡水的流量；
[0015] 所述的控制单元根据采集的泵的排量V调节淡水的进入量和淡水腔的压力；具体参见下述公式；
[0016]
[0017] 当V1＜V＜V0时，结盐程度较轻，此时，淡水的排入量较小，淡水腔的排入的淡水压力P＜P0，淡水只经过第二进水口进入内管的管孔内，设定的淡水流量恒定N＝N0；P0与N0，V1与V0的数值根据泵传输的介质数值确定；
[0018] 当V＜V1时，此时，结盐程度较重，淡水的排入量较大，淡水腔的排入的淡水压力P0＜P＜P1，淡水同时经过第一进水口和第二进水口进入内管的管孔内，设定的淡水流量恒定N＝N1；P0与N1，V1的数值根据泵传输的介质数值确定；其中，P1为压力阀的溢流压力，根据泵的传输性能预先设定。
[0019] 进一步地，所述的电动空气阀的下端为淡水进水口，淡水进水口开设在第一凸台的上端面，在第一凸台的内部设置有竖直的进水通道，进水通道的末端为进水腔，进水腔与淡水腔连通。
[0020] 进一步地，在所述的进水腔的左侧开设有淡水过渡通道，在淡水过渡通道上设置有堵塞；淡水经进水通道流入进水腔和淡水过渡通道中，进而流入淡水腔中。
[0021] 进一步地，第一进水口和第二进水口均设置在内管的弧形段，并且，两个进水口的位置为进水腔和淡水流出通道之间；所述的第一进水口的高度高于第二进水口的高度，随着淡水腔的液位不断升高，两个进水口先后实现进水和出水。
[0022] 进一步地，所述的第一连接管的上端自外至内依次设置有外凸缘、外凹槽、中间凸缘、内凹槽和内凸缘，所述的外管的外管壁安装在所述的外凹槽内，两侧的外凸缘和中间凸缘夹紧外管的外管壁；所述的内管的外管壁安装在内凹槽内，两侧的中间凸缘和内凸缘夹紧内管的内管壁；
[0023] 所述的淡水腔的底端通过中间凸缘封闭。
[0024] 进一步地，所述的第一连接管包括上连孔和下连孔，两孔上下相通，上连孔与内管的内孔相通，上连孔的直径大于下连孔的直径；
[0025] 在所述的第一连接管的下端面上设置有弯管连接凹槽，以及两侧连接凸缘，所述的弯管的外管壁安装在连接凹槽中，两侧的连接凸缘夹紧所述的弯管。
[0026] 进一步地，所述的各传感器对数据进行采集时采取间隔的方式进行，对信号波形，在每连续的K个周期内，每周期选择n个预设时刻的采样点，每间隔时间T0采样一次，连续取样M次；在每一周期内选择的n个采样点的时间间隔Δt按照下述公式计算，[0027]
[0028] 式中，Δt表示采样点的时间间隔，t为前一时刻的数据信息，由相应的传感器检测而得，ω表示信号的角频率，由各个传感器的性能决定，β为初始相角，T表示信号周期的时间，h表示当前的传感器值，由传感器获得。
[0029] 进一步地，所述的防结盐堵塞装置，在进水管与防结盐堵塞装置中连接有弯管，防结盐堵塞装置设置在与弯管连接的一段直管上。
[0030] 进一步地，所述的防结盐堵塞装置，其包括滤纸层、反渗透膜以及滤网，其中，滤网设置在防结盐堵塞装置的最下端，其滤除液体中的大颗粒杂质，在最上端设置有滤纸层，对液体进行精细过滤；
[0031] 在防结盐堵塞装置的右侧还设置有浓水排放管，在浓水排放管与防结盐堵塞装置的内部设置有反渗透膜。
[0032] 进一步地，所述的电机的输出轴通过联轴器与泵轴连接，在泵轴上自上而下安装有副叶轮和叶轮，在叶轮上安装有蜗壳，所述的副叶轮和叶轮均设置在泵的内部空间中。
[0033] 与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的淡水除盐装置，当泵腔产生结盐现象时，泵在正常运转状态下无需停机，设置在进水管上的淡水除盐装置自动向泵腔中排入一定量的淡水；本发明设置淡水腔结构以及相应的控制系统，既能够保证防止和解决结盐问题，又能够提高系统的稳定，将系统的冲击降低到最低，延长设备使用寿命；不影响介质变化，实现自吸泵对物料的顺利自吸输送。
附图说明
[0034] 图1为本发明的自吸泵的进排水结构示意图；
[0035] 图2为本发明的防结盐堵塞装置的结构示意图；
[0036] 图3为本发明的淡水除盐装置的结构示意图；
[0037] 图4为本发明的第一连接管的正剖视图；
[0038] 图5为本发明的第一连接管的俯视剖视图；
[0039] 图6为本发明的控制系统的功能框图。
具体实施方式
[0040] 以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0041] 请参阅图1所示，其为本发明的自吸泵的进排水结构示意图，本发明的自吸泵的进排水结构包括驱动部分、除盐装置、防堵塞装置以及相应的控制部分。在本发明实施例中，驱动部分包括电机1，电机1安装在电机座14上，在本实施例中，电机竖向放置。电机输出轴通过联轴器13与泵轴12连接，在泵轴12上自上而下安装有副叶轮11和叶轮17，在叶轮17上安装有蜗壳18，上述的副叶轮11和叶轮17均设置在泵桶16的内部空间中。
[0042] 在与泵桶16连接的左端上部为出水管15，右端下部连接有进水管2，流体从所述的进水管2流入泵的内腔中，在泵的叶轮17与蜗壳18的搅拌作用下，从出水管15排出。
[0043] 为了保证进入泵腔的液体中具有较少的杂质，在进水端设置有防结盐堵塞装置62，在进水管2与防结盐堵塞装置62中连接有弯管6，防结盐堵塞装置62设置在与弯管6连接的一段直管上。请结合图2所示，其包括滤纸层63、反渗透膜64以及滤网65，其中，滤网65设置在防结盐堵塞装置62的最下端，其滤除液体中的大颗粒杂质，在最上端设置有滤纸层63，对液体进行精细过滤，防止矿物质等杂质进入，避免泵的阻塞。在防结盐堵塞装置的右侧还设置有浓水排放管61，在浓水排放管61与防结盐堵塞装置62的内部设置有反渗透膜64，防止从浓水排放管61流出的浓水流回。
[0044] 在对液体进行过滤后，液体从弯管6中进入进水管2，并排入泵中。
[0045] 在本发明实施例中，当泵腔产生结盐现象时，泵在正常运转状态下无需停机，设置在进水管2上的淡水除盐装置自动向泵腔中排入一定量的淡水，以使自吸泵对物料自吸输送。
[0046] 请参阅图3所示，其为本发明的淡水除盐装置的结构示意图，本实施例中的淡水除盐装置包括内管26、外管22、第一连接管3和第二连接管4，其中，内管26设置在外管22中，并且，在内管26与外管22之间设置有供淡水存储并流动的淡水腔23；内管26与外管22的下端与第一连接管3连接，上端与第二连接管4连接；第一连接管3和第二连接管4在两端分别与弯管6连接，并且，弯管6与第一连接管3和第二连接管4的连接端均为直线段。本发明实施例设置内管与外管的嵌套结构，一方面充分利用进水管的内部空间，另一方面，在进行淡水填充时，能够快速进入泵腔中，并且能够自动进行淡水填充。
[0047] 在淡水的进水端设置有电动空气阀5，在需要进行淡水输入时，电动空气阀5动作，淡水经进水端进入淡水腔23中，在淡水腔23中的淡水压力达到一定值时，淡水流入内管26中，经内管26、第一连接管3和弯管6进入泵腔中。在本实施例中，淡水流经通道与液体流经通道共用同一进水管道，大大简化了泵体的结构。
[0048] 在外管22上设置有淡水控制组件，其包括第一凸台21，第一凸台设置在外管22的弧形段上端，其与外管22一体成型，在第一凸台21上端连接有所述的电动空气阀72，电动空气阀72的下端为淡水进水口，淡水进水口开设在第一凸台21的上端面，在第一凸台21的内部设置有竖直的进水通道211，进水通道211的末端为进水腔214，进水腔214与淡水腔23连通。在进水腔214的左侧开设有淡水过渡通道212，在淡水过渡通道212上设置有堵塞213。淡水经进水通道211流入进水腔214和淡水过渡通道212中，进而流入淡水腔23中。在本实施例中，设置第一凸台，不但便于安装淡水控制组件，而且，其内设置淡水通道，便于淡水在可控制的条件下进入淡水腔中；设置淡水过渡通道和进水腔，不但便于淡水缓冲，方便控制，而且，使得进水通道的加工更加方便。
[0049] 在所述的外管22的弧形段的下端还设置有第二凸台24，在第二凸台24上设置有淡水溢流结构，其包括淡水流出通道242，在淡水流出通道242上设置有压力阀241，压力阀241设定有一定的压力，当淡水腔23中的压力超过预定值时，压力阀打开，溢流。在本实施例中，在外管下端设置淡水溢流结构，便于对淡水加入量进行控制；防止淡水压力过大，对连接件以及外管造成冲击。
[0050] 在所述的内管26的外壁25上设置有第一进水口251和第二进水口252，在本实施例中，第一进水口251和第二进水口252均设置在内管26的弧形段，并且，两个进水口的位置为进水腔214和淡水流出通道242之间，以便在淡水进入内管26时具有足够的压力，避免高速的液体流速造成淡水回流，影响填充效果。由于两个进水口的高度不同，在进水和停止供水时，随着淡水腔23的液位不断升高，两个进水口先后实现进水和出水，逐渐增加或降低流速，便于系统控制。
[0051] 在本实施例中，淡水腔23的上端和下端封闭，第一连接管3和第二连接管4分别对淡水腔进行密封。
[0052] 请参阅图4和5所示，其为本发明的第一连接管的结构示意图，在本发明中，所述的第一连接管和第二连接管完全相同，铸造成型。
[0053] 所述的第一连接管3包括上连孔31和下连孔32，两孔上下相通，上连孔31与内管26的内孔相通，上连孔31的直径大于下连孔32的直径。第一连接管3的上端设置有相间排列的环形凹槽和凸缘，自外至内依次设置有外凸缘36、外凹槽35、中间凸缘34、内凹槽33和内凸缘32，内凸缘32的内侧为所述的上连孔31。上述的环形凹槽和凸缘与所述的内管
26和外管22连接。
[0054] 请结合图3所示，所述的外管22的外管壁安装在所述的外凹槽35内，两侧的外凸缘36和中间凸缘34夹紧外管22的外管壁；所述的内管26的外管壁25安装在内凹槽33内。两侧的中间凸缘24和内凸缘32夹紧内管26的内管壁25。安装完成后，淡水腔23的底端通过中间凸缘34封闭。本实施例设置凹槽与凸缘相接的结构，不但安装方便，而且，连接稳固，密封性能好。在第一连接管3与内外管的连接端还可以设置密封圈进行密封，提高密封效果。
[0055] 在所述的第一连接管3的下端面上设置有弯管连接凹槽37，以及两侧连接凸缘38。与上述连接结构相同，所述的弯管6的外管壁安装在连接凹槽37中，两侧的连接凸缘
38夹紧所述的弯管6。
[0056] 当泵腔产生结盐现象时，泵在正常运转状态下无需停机，控制系统控制所述的电动空气阀5动作，淡水进入淡水腔23以及泵腔。在本实施例中，泵腔的出水管15的端部设置有一流量传感器71，用以检测泵的排量V，并将检测数据实时传输至控制单元7中，用以判断泵腔的结盐程度；在淡水进水口设置有一淡水流量传感器72，其实时检测淡水填充的流量N，并传输至控制单元7中；在所述的淡水流出通道242的出口端设置有压力传感器73，用以检测淡水流通通道的压力P，并传输至控制单元7中；控制单元7检测上述信息，并通过与其输出端连接的电动空气阀5和压力阀241，调整淡水的流量。
[0057] 在本发明中，为了节约程序资源，简化运算数据，各个传感器对数据进行采集时采取间隔的方式进行，对信号波形，在每连续的K个周期内，每周期选择n个预设时刻的采样点，每间隔时间T0采样一次，连续取样M次；在每一周期内选择的n个采样点的时间间隔Δt按照下述公式(1)计算，
[0058]
[0059] 式中，Δt表示采样点的时间间隔，t为前一时刻的数据信息，由相应的传感器检测而得，ω表示信号的角频率，由各个传感器的性能决定，β为初始相角，T表示信号周期的时间，h表示当前的传感器值，由传感器获得。
[0060] 经上述公式(1)采样，在信号幅值越大，流量或压力越大，采样的频率越高；这样一方面能够降低高速或高雅环境对信号传输的影响，同时能够降低后续信号处理的复杂程度。
[0061] 所述的控制单元7将采集的泵的排量V与标准的预设的阈值V0进行比较，当V＜V0时，则认定此时产生结盐问题，需要填充淡水。所述的控制单元控制电动空气阀5和压力阀241动作。
[0062] 控制单元7通过继电器组进行控制，并且，根据采集的泵的排量V调节淡水的进入量和淡水腔23的压力；具体参见公式(2)；
[0063]
[0064] 当V1＜V＜V0时，结盐程度较轻，此时，淡水的排入量较小，淡水腔23的排入的淡水压力P＜P0，淡水只经过第二进水口252进入内管26的管孔内，设定的淡水流量恒定N＝N0；P0与N0，V1与V0的数值根据泵传输的介质数值确定；
[0065] 当V＜V1时，此时，结盐程度较重，淡水的排入量较大，淡水腔23的排入的淡水压力P0＜P＜P1，淡水同时经过第一进水口251和第二进水口252进入内管26的管孔内，设定的淡水流量恒定N＝N1；P0与N1，V1的数值根据泵传输的介质数值确定；其中，P1为压力阀的溢流压力，根据泵的传输性能预先设定；当淡水腔23的压力值超过P1时，压力阀溢流，保证系统的稳定性。
[0066] 并且，在本发明中淡水的排入量加入的淡水小于泵传输液体介质的5％，不影响介质变化的同时，既保证卤水不饱和而又有效地防止和解决了结盐问题，消除介质因结盐而造成的堵塞
[0067] 在本发明实施例中，淡水流量以及压力控制根据泵的结盐程度的不同控制在不同的阈值范围内，结盐程度轻，则淡水流量小，淡水腔以及系统的整体压力小；结盐程度重，则淡水流量大，淡水腔以及系统的整体压力大，既能够保证防止和解决结盐问题，又能够提高系统的稳定，将系统的冲击降低到最低，延长设备使用寿命；不影响介质变化，实现自吸泵对物料的顺利自吸输送。
[0068] 上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。
