（天津津滨威立雅水业有限公司新开河水厂 天津）
摘 要 ： 简述虹吸式刮吸泥机的构造特点, 改进后的控制方式、运行过程及技术优势。
关键词 ： 斜管沉淀池 ； 虹吸 ； 刮吸泥机 ； 自动电磁阀
某水厂斜管沉淀池排泥机改造项目原设备系九十年代初产品，设备在二十多年的使用过程中，虽经多次局部改造，毕竟受当时设计制造及材料局限，存在诸多问题：
1、设备整体腐蚀严重，存在较大安全隐患；
2、工作桥为箱体梁设计，结构笨重；
3、吸泥管为碳钢材质，腐蚀严重。吸泥口为鸭嘴形式，容易堵塞；
4、设备为人工操作，无法实现自动化；
结合老设备存在的诸多问题，水厂进行彻底更新改造。
一、安装条件及技术参数
二、虹吸式刮吸泥机构造及工作过程
虹吸式刮吸泥机用于斜管沉淀池沉积污泥的刮吸与排除，主要由驱动及行走系统、工作桥桥架系统、虹吸排泥系统、电气控制系统等部件组成。
主梁由两端梁上的驱动装置带动，沿铺设在池顶上的轨道行驶，随主梁一同运动的真空吸泥嘴将沉积在池底的污泥吸取并经输泥管排至池外排泥沟。当具有虹吸条件的沉淀池在抽真空潜污泵启动排泥后切断电源，排泥方式为虹吸；当要求停止排泥时，电磁阀自动打开，大量空气进入输泥管道，虹吸破坏，排泥即行中断。
三、性能与结构
1、设备概述
行车式吸泥机采用虹吸排泥，吸出的沉淀排入排泥沟中。刮吸泥机在运转前，正常停在沉淀池的进水端。启动时，开动抽真空潜污泵，当全部排污管正常出水后，在电气控制装置的指令下吸泥机开始行走，行车梁走轮两端分别由驱动机械同步驱动，边行走边吸泥，并且往返都处在吸泥状态。
刮吸泥机适合连续运行，吸泥机排泥水含固率大于0.5%，吸泥管和刮泥板能根据现场工艺要求在整个池内吸泥，池两端采用接近行程开关，适用于湿度大于85%的环境下长期运行，行程控制方案可以按要求调整为全程往返或部分行程往返。
2、详细结构
（1）工作桥架系统
工作桥架由主梁和端梁组成，主梁两端置于端梁上，端梁置于池边轻轨上；工作桥的最大挠度不超过轨距的1/750，运行平稳，不出现扭摆现象及异常杂音。桥架采用型钢焊接而成，具有承受风面积少、强度大等特点。
（2）驱动及行走系统
采用双边同步驱动，整机行走同步、平稳，不会出现车轮凸缘啃轨现象。驱动装置（电机和减速机）选用SEW减速机，减速电机具有足够的输出扭矩，适用于正转及反转运行，并且适用于室外安装，能够保证在沉淀池上往复行驶可靠。驱动电机的防护等级IP55，绝缘等级为F级。
行走轮为铸钢轮，踏面及轮缘内侧热处理，表面最大硬度为HB200～380。主动轮与轻轨接触面采用锥体面且轮径的大端放在跨度的内侧，该结构形式能自动定心以防止因轨道过长而使吸砂机在行走时产生跑偏现象。
（3）吸泥排泥系统：
虹吸排泥系统包括抽真空潜污泵、吸口、吸泥管等部件。每一个吸泥口对应一根吸泥管，并在每一根吸泥管上加装靶式流量开关，随时监测每一根出泥管的出泥情况，保证吸泥、出泥直观可见。同时将抽真空潜污泵出水管路与吸泥管连接，用作吸泥管的反冲洗管，一旦某根吸泥管发生堵塞现象时，打开对应的反冲洗阀门，关闭抽真空阀门，对堵塞的管路进行反冲洗。
每套行车吸泥机配备抽真空潜污泵，安装于与工作桥上，安装牢固安全、便于维修和维护。吸泥嘴排除池底的泥水混合液至池边的排泥槽内。
刮集泥装置刮泥板和吸泥管的布置合理保证吸泥均匀，刮泥板形成吸泥口处夹角为110°，确保不发生积泥现象。刮集泥装置刮泥板下部及与池壁接触部配装可调式橡胶刮板，橡胶刮泥板下缘与池底距离为10mm-20mm，极限偏差值为±10mm，既保证刮泥无死角，又避免硬接触而损坏设备。
吸泥咀进泥口呈喇叭口形状，内部圆滑不带毛刺，吸泥咀内壁光滑，变径处弧线平滑过渡设计，其设计能够防止变形，而避免发生吸口的堵塞。吸泥咀、吸泥管在主梁桥架平台下方固定，吸泥机行走时无明显的晃动。
（4）电气控制
控制系统包含控制2台0.75KW行走电机、2台3KW抽真空潜污泵及12只电磁阀的电气自动控制一体箱，箱体外壳材质为不锈钢316，防护等级IP55。
抽真空潜污泵采用直接起动控制，2台行走电机采用变频调速控制，可在0-50HZ内任意调速。该系列刮吸泥机智能变频控制系统，主要由四部分组成：①、行走电机采用1台施耐德公司ATV61F系列或同等档次专用变频器为主要驱动部件，该系列变频器标配EMC滤波器、直流电抗器，电路板加强涂层保护、扭据检测输出等多重电机保护，人机界面友好及超强的稳定性、可靠性等；②、核心控制元件采用施耐德公司产品或同等档次PLC，搭载EM235模拟量输入输出模块，自动接收变频器工作时输出正常的4-20MA电流信号，反馈至变频器输入口，闭环调节控制刮吸泥机行走速度的快、慢；当遇到泥多时，自动减慢速度；反之，加频加速；③、执行元件：接触器、热继继电器、中间继电器等箱内器件为施耐德产品或同等档次，动作可靠、稳定。④、控制柜：本控制柜有手动、自动两种工作方式。工作方式由控制面板上旋转开关决定。手动时按电控箱上的启动按钮，旋转速度调节电位器W，行走电机的速度将按旋转速度调节电位器W的位置而变化。自动时由柜内PLC，根据预先设定的工作程序，自动、往复工作； 本控制箱顶部配套红、蓝两只报警灯，在设备运行时蓝灯闪烁显示正常工作，设备出现故障时红灯闪烁，发出声光报警。控制箱内预留一只220V电源插座。控制箱固定在桁架梁上。
（5）整体性能
吸泥机整机在驱动机构的带动下沿池长方向往返行驶，在行驶过程中，通过吸泥嘴将污泥从池底吸出排到池外的排泥槽，可根据污泥量的多少，调节排泥次数和浓度。吸泥机保证四轮同时着地，运行平稳，行车驱动电机采用同步电机，保证同步前进。
论文作者:崔洪林
论文发表刊物:《科技中国》2016年7期
论文发表时间:2016/10/18
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