CN111328321B - 用于液体化工计量和管理的装置及方法 - Google Patents

Abstract

用于液体化工计量装置的通道块。该通道块包括处理出口；液化入口；排放出口；校准柱出口；在通道块内设置的通道至少连接处理出口、液化入口、排放出口和校准柱出口；压力指示器安装在通道块上，用以测量通过液化入口进入的化学液的压力；在处理出口和校准柱出口中至少一个的上游通道块上，安装一个附加调节阀；排放调节阀安装在排放出口上游的通道块上；至少三个控制阀安装到通道上，用以控制化学液通过通道。

Description

用于液体化工计量和管理的装置及方法

本申请要求于2017年9月25日提交的美国临时专利申请62/562,615的优先权；2017年9月25日提交的美国临时专利申请62/562,630的优先权；2018年3月26日提交的美国临时专利申请62/648,128的优先权；2018年4月5日提交的美国临时专利申请62/653,234的优先权；以及2018年5月31日提交的美国临时专利申请62/678,660的优先权；以上五个临时申请的全文都通过引用并入本申请。

技术领域

本申请涉及液体化工计量领域。

技术背景

用于水处理的传统化工输送系统是由组装在一起以形成系统的公称管或管子构建的。化工系统的不同组件内置并连接到管道，例如压力表和阀门。

管道系统的组装可能需要大量的劳力并且可能会由于所需部件的增加而使管道系统的组装成本很高。而且，由于系统的不同部件之间的接头和连接的数量众多，又因不同的管道相互连接，因此与管道部件之间的接头和连接器泄漏有关的风险成倍增加。值得强调的是，管道中的化学液具有破坏性，这可能会随着时间的推移而导致泄漏，尤其是当某些接头可能连接不良(例如焊接不良或所用的聚合物材料当暴露于通过管道运送的化学物质时，会随时间而分解)。例如，螺纹连接可能是重要的泄漏源。由于用于水处理的某些化学液的有毒和有害性质，泄漏会给工人带来严重的风险。此外，系统故障可能在饮用水处理应用中产生巨大影响。它还可能导致意外的停机时间，这可能会使维修成本高昂。

此外，公称管或管子的持续振动会导致机械损伤，该机械损伤可能会导致泄漏和故障。这种振动的频率和强度可以由所使用的定量泵/计量泵的类型及其工作条件来决定。泵技术的示例包括隔膜，活塞，蠕动，渐进腔，齿轮等。

另外，不同的化工计量系统，在模块中系统路径的设置是已知的。

说明概要

当前，非常需要一种可用于水处理的、耐用且可靠的化工计量装置。此外，在水和废水处理厂中日益增加的占地成本需要较小的系统。该设备还需要一种能排出被困的气体的装置，该被困气体可能在化工计量期间导致复杂化，例如化学结晶和泵气锁定等情况。此外，减少不同组件之间的连接数量，提供较短的流体路径和简单的化学通道几何形状，将是十分有益的。

广泛地讲是适用于化工计量装置的通道块。该通道块包括端口，该端口包括一个或多个入口和一个或多个出口，其中一个或多个入口包括液化入口，并且其中一个或多个出口包括处理出口。通道块具有集成在通道块内的通道，用于传输化学液，并连接端口。通道块包括安装在通道块上的球阀，用于控制化学液通过至少一个通道。该球阀包括具有孔以允许化学液通过的球；适于限制球的旋转运动的托架；两个球座，用于保持球周围的密封面；一个手柄；连接至手柄的杆，其适于将扭矩从手柄传递至球；壳体被设置成接收和容纳球，两个球座和整个托架，并且该壳体的尺寸设置成使得壳体的一部分延伸超出所容纳的托架。球、壳体、托架和两个球座都设置在通道块内，并且延伸超出所容纳的托架的壳体部分适于容纳将通道块连接到外部的连接器的至少一部分。其中可容纳在壳体内的连接器容纳在通道块内。

在一些实施例中，一个或多个出口可具有排放出口。

在一些实施例中，一个或多个出口可具有校准柱出口。

在一些实施例中，通道块可具有连接至校准柱出口的校准柱。

在一些实施例中，通道块可以由两个或更多个子块组成。

在一些实施例中，通道块可以包括压力指示器，其被配置为测量从液化入口进入通道块的化学液的压力。在一些实施例中，压力指示器可以是压力计。

在一些实施例中，通道块可以包括连接器。在一些实施例中，连接器可以从通道块的表面突出。在一些实施例中，连接器的一个末端可以与通道块的表面齐平。在一些实施例中，与与托架接触的连接器的第二末端相对的连接器的第一末端，可以相应于围绕连接器的通道块的表面凹陷。

广义地讲是化工计量装置。该装置包括通道块，该通道块包括端口，该端口包括至少一个入口和至少一个出口，其中所述至少一个入口包括液化入口，并且所述至少一个出口包括处理出口。通道块包括集成在通道块内的通道，用于传输化学液，并连接端口。该设备包括至少部分地集成在通道块中的泵，用于将化学液直接泵送到通道块中。

在一些实施例中，化学液可从泵流入通道块的通道中的至少一个通道中。化学液可以从泵流入通道的至少一个通道中，而无需通过位于泵和通道块之间的导管。

在一些实施例中，该设备可以包括泵安装件，以将泵固定到支撑表面，其中，固定到支撑表面的泵可以支撑安装在其上的通道块。在一些实施例中，泵可以完全支撑通道块。

在一些实施例中，该设备可以包括用于将通道块安装到竖直表面的通道块安装件，其中通道块至少由通道块安装件支撑。

在一些实施例中，泵安装件可以配置成将泵固定到竖直支撑表面。

在一些实施例中，至少一个出口可以包括校准柱出口，并且设备可以包括连接到校准柱出口的校准柱。

在一些实施例中，通道块可以包括至少一个调节阀，以调节通过通道块流动的化学液的压力。在一些实施例中，至少一个调节阀可包括隔膜阀。

在一些实施例中，通道块可以具有至少一个具有关闭位置和打开位置的控制阀，其中，至少一个控制阀可以安装到通道块，当所述至少一个控制阀中的一个控制阀处于打开位置时，使得化学液可以流过多个通道中的一个通道，并且当所述至少一个控制阀中的一个控制阀处于关闭位置时，阻止化学液流过多个通道中的一个通道。

在一些实施例中，通道块可包括压力指示器，该压力指示器安装至在液化入口附近通道块。其中，压力指示器可配置为测量进入液化入口的化学液的压力。

在一些实施例中，液化入口可以位于通道块的底表面上。

在一些实施例中，至少一个出口还可以具有排放出口。

在一些实施例中，通道块可以由两个或更多个子块组成。

在一些实施例中，至少一个出口可以包括校准柱出口。该设备可以包括连接至校准柱出口的校准柱。

在一些实施例中，泵可以是隔膜泵。

在一些实施例中，隔膜泵可包括泵隔膜和连接至泵隔膜的致动杆。泵隔膜和致动杆可以至少部分地集成到通道块中。

在一些实施例中，通道块可以包括一个或多个控制阀，其被定位成调节化学液从液化入口的进入。

在一些实施例中，通道块可包括一个或多个控制阀，其被定位成调节化学液在通道中的流通，该通道被设置成直接或间接地将集成泵连接至处理出口。

广义地讲是用于液体化工计量装置的通道块。在一些示例中，液体化工计量装置用于水处理。然而，将理解的是，化工计量设备可以是用于其他需要化工计量设施的设备。通道块具有上表面和与上表面相对的底表面，前表面以及与前表面相对的后表面，其中，前表面与上表面正交。通道块包括处理出口，其设置成允许从通道块向化学液的输送点进行化学液的输送。通道块包括配置成接收进入到通道块中的化学液的液化入口。通道块包括排放出口，该排放出口定位成排空通道块的通道中的过量化学液。通道块包括配置为连接至校准柱的校准柱出口。通道块包括设置在通道块内的通道，该通道至少连接处理出口、液化入口、排放出口和校准柱出口。通道块包括安装在通道块上的压力指示器，以测量通过液化入口进入的化学液的压力。通道块包括排放调节阀，该排放调节阀安装在排放出口的上游的通道块上，并与通道相互作用，以控制化学液在连接化学液入口至排放出口的通道中的流通。所述通道块包括至少三个控制阀，所述至少三个控制阀安装到通道块上并配置为控制化学液通过所述通道，其中所述至少三个控制阀中的第一控制阀相应于所述通道设置，以控制化学液向处理出口流动，其中至少三个控制阀中的第二控制阀相应于所述通道设置，以控制化学液向排放出口流动，至少三个控制阀中的第三控制阀相应于通道设置，以控制化学液向校准柱出口的流动。附加调节阀相应于第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀设置，使得当第一控制阀处于打开位置，第二控制阀和第三控制阀处于关闭位置时，和/或第三控制阀处于打开位置，第一控制阀和第二控制阀处于关闭位置时，可以使用压力指示器来校准附加调节阀的压力设定点。

在一些实施例中，通道块可以包括附加的调节阀，该附加的调节阀安装在处理出口和校准柱出口中至少一个的上游的通道块上，并与通道相互作用，以控制化学液在连接化学液入口至排放出口的通道中的流通。附加调节阀相应于第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀设置，使得当第一控制阀处于打开位置，第二控制阀和第三控制阀处于关闭位置时，和/或第三控制阀处于打开位置，第一控制阀和第二控制阀处于关闭位置时，可以使用压力指示器来校准附加调节阀的压力设定点。

在一些实施例中，至少三个控制阀可以由三个控制阀组成。

在一些实施例中，至少三个控制阀可包括球阀。

在一些实施例中，压力指示器可以位于液化入口附近。

在一些实施例中，至少三个控制阀可以是球阀。

在一些实施例中，通道块可以具有辅助端口，并且其中通道可以至少连接处理出口、液化入口、排放出口、校准柱出口和辅助端口。

在一些实施例中，附加调节阀可以是背压阀。

在一些实施例中，排放调节阀可以是泄压阀。

在一些实施例中，附加调节阀可以是隔膜阀。

在一些实施例中，排放调节阀可以是隔膜阀。

在一些实施例中，压力指示器可以是压力计。

在一些实施例中，排放调节阀可以相应于三个控制阀设置。因此，当第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀处于关闭位置时，可以使用压力指示器校准排放调节阀的压力设定点。

在一些实施例中，处理出口可以位于上表面上。

在一些实施例中，液化入口可以位于通道块的除处理出口所在的通道块的表面之外的表面上。

在一些实施例中，后表面还可包括将通道块固定到竖直表面的安装件。

在一些实施例中，至少三个控制阀，附加调节阀和排放调节阀可以位于前表面上。

在一些实施例中，通道块可以由至少两个子块组成。

第二方面是水处理化工计量装置。该水处理化工计量装置具有如本文所定义的通道块，以及连接至该通道块的校准柱出口的校准柱。

广义地讲是一种水处理的方法。该方法包括从化学液源泵送化学液。该方法包括在通道块的液化入口处接收化学液，使得化学液在限定在通道块内的通道内流动。该方法包括调节在通道块的通道中流动的化学液的压力，从而将压力设置为期望的压力。该方法包括使一定剂量的化学液以所需的压力流向需要处理的水体。该方法包括用化学液处理水。

在一些实施例中，调节可以由通道块的背压阀执行。

在一些实施例中，该方法可以包括：在泵送之前，通过使用位于通道块的压力指示器，测量进入液化入口的化学液的压力来校准背压阀。

在一些实施例中，该方法可以包括通过使用通道块的辅助端口来清洁通道块的通道。

附图的简要说明

通过以下参考附图对本发明的实施例的详细描述，将更好地理解本发明，其中：

图1A是示例性化工计量通道块的前斜视图；

图1B是另一示例性化工计量通道块的前斜视图；

图2是示例性化工计量通道块的前视截面图；

图3是示例性化工计量通道块的特写前视图图，其示出了示例性开口和示例性凹槽，以容纳球阀的杆和手柄并引导所述球形阀的手柄；

图4是示例性化工计量通道块的示例性球阀的横截面前视图；

图5是示例性化工计量通道块的截面侧视图的图；

图6是具有示例性通道块，示例性校准柱和示例性泵的示例性水处理化工计量装置的前视图；

图7是校准泄压阀的示例性方法的流程图；

图8是校准背压阀的示例性方法的流程图；

图9A是集成到示例性通道块的示例性泵的前斜视图；

图9B是集成到示例性通道块的示例性泵的横截面前斜视图；

图10是使用校准柱校准示例性计量装置的示例性方法的流程图；

图11是使用包括示例性通道块的示例性计量装置处理未处理水的示例性方法的流程图；

图12A是集成到示例性通道块的示例性泵的侧视图；和

图12B是集成到示例性通道块的示例性泵的横截面侧视图。

详细说明

本申请涉及一种为水处理中的化工计量目的而定制的通道块，其具有内部通道，该内部通道适于在通道块的不同入口和出口之间接收和引导化学液。通道块中包含的通道网络提供了一种机制，可在减少化学液泄漏风险的同时引导化学液。通道的构型可以根据所需的化学液通道或通道块的构型而有所不同(例如，端口数量，组件数量等)。用于引导和控制通道块的通道内的化学液流的不同阀直接安装在通道块上。

通道块被设置成允许液体在其中通过(例如，化学液)。然而，将理解的是，即使通道块被配置为传输液体，在通道块中也可能发现一些气体(例如，由于化学反应，化学分解等)，并且如本文所述，需要将其排出。此外，一些化学液也可能在通道或通道块中固化(例如结晶)，需要清洗通道块。

定义：

在本申请中，“处理出口”是指允许化学液从通道块朝着化学液的输送点流出的出口，例如待处理的水体(如水箱，水盆)、化学液的处理单元等。

在本申请中，“排放出口”是指用于排出通道块中的化学液的出口，例如当化学液的压力太高，化学液流经如泄压阀或排空校准柱等。

在本申请中，“液化入口”是指化学液进入通道块的入口点，例如，它是由泵从化学液源泵送的。

在本申请中，“校准柱出口”被设置成允许化学液体从通道块进入校准柱和/或从校准柱离开而进入通道块。

通道块：

参考图1A，其示出了示例性的化工计量通道块100。为了便于说明，在图1A中，通道块100被示出为两个模块1和2。然而，通道块100可以是如图1B所示的单个模块。此外，在一些示例中，通道块100可以由多个模块化块组成，其中每个模块被配置成与另一个模块连接以形成复合通道块。另外，模块的配置和几何形状可以根据其具体应用和集成特征而变化。

示例性通道块100具有一个带有四个连接端口的下部模块1，一个集成阀6和一个与上部模块2组装在一起的顶部界面。在一些示例中，集成阀6(也被定义为调节阀6)是隔膜阀。在一些示例中，集成阀6是泄压阀。

通道块100还具有一个上部模块2，其具有三个连接端口，三个集成球阀。在一些示例中，通道块100可以具有集成阀5(也被定义为调节阀5)和与下部模块1组装在一起的下部界面(在示例中，通道块100由一个以上的模块组成)。在一些示例中，集成阀5是隔膜阀。在一些示例中，集成阀5是背压阀。

在一些示例中，泵可以调节进入化学液入口的压力，因此可能需要集成阀5。

下部模块1：

下部模块1可以具有被配置为用于输入和输出的多个端口，其连接到下部模块1的通道。例如，下部模块1具有三个端口。在此示例中，端口3是液化入口，该液化入口直接连接到定量泵的排放管线。端口4可用于与压力指示器连接，以测量在其所连接的通道中流动的化学液的压力。在一些示例中，压力指示器7位于接近集成阀5和集成阀6中，其中压力读数允许操作员调节隔膜阀5和/或6的设定点。在一些示例中，压力指示器7是带有隔离器8的压力计。可以理解的是，也可以使用其他压力指示器。

在该示例中，端口9(排放出口)用作泄压阀6出口和上部模块/校准柱排水的油箱回流端口。在一些示例中，相同的端口可以用作用于将化学液接收到通道块100中的化学液入口，以及用于从通道块100中排出化学液的出口。

在一些示例中，端口10可以用作辅助端口，在该辅助端口中可以连接和安装各种组件，例如压力变送器。在某些示例中，端口10也可以用作清洁端口。在一些示例中，下部模块1的顶表面可安装至上部模块2的下表面。在一个示例中，两个模块1和2用安装螺钉组装并与至少两个定位销对准。将理解的是，在不脱离本申请的启示下，可以使用其他机构来组装模块1和2。

下部模块1位于通道11内，以允许流体在端口和部件之间连通/通过。

上部模块2：

在一些示例中，上部模块可以配备有安装孔12，该安装孔允许模块垂直安装到例如面板，墙壁或任何其他平面上。

在一些示例中，上部模块2具有三个球阀。将理解的是，上部模块2可具有更多或更少的阀，这将取决于期望的流量和对其中的化学物质的控制。在一些示例中，三个球阀中的每个可以具有壳体，在一些示例中，壳体具有直接集成在模块内的子壳体13。底部14可以用作座25的引导件，中间部分15是球阀腔，球23在其中具有旋转空间，顶部16带有螺纹以便将托架和连接器拧入。上部模块2还可以具有适合于容纳杆27的孔17和引导阀柄28运动的凹槽18。端口19和20既可以用作出口(处理出口)端口，也可以用于校准柱110的底部安装。

在一些示例中，上部模块2可以具有端口21，该端口21可以用作辅助端口，例如，可以安装多种组件，如脉动阻尼器、压力指示器、压力变送器等。在某些示例中，端口21也可以用作清洁端口。上部模块体具有通道22。通道22位于模块内部，并允许端口和部件之间的流体连通/通过。

球阀：

参考图4和图5，其示出了通道块100的示例性球阀。

示例性的球阀50，控制阀包括球23，托架24，两个阀座25和26，杆27和手柄28。球23是球形的，在其中心具有孔以允许流体通过，并且在其一侧具有由杆27驱动的凹槽。通过旋转球23可以实现从打开球阀位置到关闭球阀位置(以及相反的操作)的过渡。杆27用于将由操作者引起的手柄28的扭矩传递到模块2内部的球上。手柄28的旋转受到位于块体表面上的凹槽18的限制。两个阀座25和26用于保持球23周围的密封表面。阀座25位于模块2内部的球阀壳体13的底部。阀座26位于托架24中。托架24用于在球23与两个座25和26之间产生压力，从而将球23挤压就位并限制其平移运动。该压力还允许在球23与两个阀座25和26之间进行密封。托架24的螺纹部分被拧在模块2上的球阀壳体16的上部内部。端部连接器30将也拧在阀壳的顶部上。一端将被安置在托架24上，而另一端将被直接连接到仪器或公称管/管子上。连接器的类型可以是法兰连接、螺纹连接、焊接连接等。

在一些示例中，连接器30可以从通道块100的表面突出，如图4和5所示。然而，在其他实施例中，连接器可以与通道块的表面齐平，例如，可以使用密封剂(例如，密封圈；O形圈)来密封连接器和外部组件(例如，另一个通道块；仪器；公称管/管子等)之间的连接，形成水密和/或气密密封。在一些示例中，连接器可以相对于通道块100的表面凹陷，其中外部部件的连接部分配置为在通道块100内的连接器内结合。

在一些实施例中，连接器30是外部部件的一部分，其中外部部件的连接器30被配置为至少部分地装配在阀壳体内并与通道块100连接。

泄压阀/反压阀/隔膜阀/调压阀：

通道块100可具有两个集成阀5和6。在一些示例中，如图1B所示，通道块100仅具有集成阀6。将理解的是，通道块100的隔膜阀的数量可以根据通道块100的配置、目的和通道形式而变化。

示例性通道块100的集成阀5用作背压阀。在正常运行期间，集成阀5在泵的排放管路(例如，连接到泵120)和下部缸体入口3上保持一定的设定压力。保持恒定的泵排出压力可实现更高的流量精度。将理解的是，对于给定的泵设定点，根据抽吸压力和排出压力，容积泵可产生略微不同的流量。通过固定排放压力，可以限制其变化，从而实现更高的精度。集成阀6可以是减压阀。集成阀6可被设置成在流体不再流经可能存在的出口19和20之一的情况下，将来自泵排出管线的泵液体排放到下部模块入口3中，以限制入口压力。阀6可以用作安全装置，以保护系统免受过大压力导致的故障。

参考图5，其示出了示例性的设置为背压阀的集成阀5(或设置为泄压阀的集成阀6)。集成阀5可具有可调节(例如拧紧或松开)的螺栓或旋钮(31或32)以设置其压力设定点。示例性集成阀5可具有上部组件，该上部组件包括上部主体/阀盖33，弹簧34，下部弹簧座35，上部弹簧座36，具有锁定螺母37的调节螺钉32和隔膜38。集成阀5的上部组件可配置为直接安装到模块1和2上。由隔膜座42界定的流体通道40和41可集成到一个模块上(例如，块1和/或块2)。

集成阀5的压力设定点将通过将调节螺钉32旋入上部主体33的螺纹中来进行调节和固定。结果是，调节螺钉32通过上部弹簧座36将弹簧34限制到压缩位置。压缩的弹簧34在下部弹簧座35上施加一个力，该力传递到位于膜片座42上的隔膜38上。为了提起隔膜38，流体必须产生足够的压力以超过下弹簧座35施加的压力。通过提起隔膜38，使流体能够从阀入口通道40到达阀出口通道41。隔膜38通过上部主体33和形成密封的模块2的组合而在其外围被压缩。

在一些示例中，在未使用通道块100的所有端口的情况下，可以设置如图2所示的盖43，该盖的形状被设置为插入通道块100的未使用或不必要的端口。

现在参考图6，其示出了示例性的水处理化工计量装置，该装置具有与泵相连的通道块(例如通道块100)，用于将液体泵送到通道块。该水处理化工计量装置还具有连接至通道块100的校准柱110。

泵集成到通道块：

参考图9A和9B，示出了集成到通道块100的示例性泵120。在图12A和12B中示出了集成到通道块100的另一个示例性泵120。

泵120可以全部或部分地集成到通道块100上。

泵120直接连接到通道块100，在泵120和通道块100之间不存在导管。因此，化学液可直接从泵120进入一个或多个通道。泵将化学液直接泵入通道模块(无需通过导管到达通道模块)。

以下是至少部分地集成到所述通道块中的泵的非限制性示例。在一些示例中，集成或部分集成的泵120(例如，泵的泵头)可以接触并接合到通道块100的表面(例如，具有处理出口的表面或具有化学液入口的表面)。其中化学液可从泵头流入通道模块100的通道中(例如，通过通道模块100的端口)。在其他示例中，集成或部分集成的泵120的一部分(例如泵头)可以部分地合并到通道块100中，其中通道块100中可能存在与泵120(例如泵头)配合的空间(例如，用于接收泵)。在一些示例中，集成或部分集成的泵120的整个头部153可以集成到通道块100中，包括例如泵的入口和出口，其中化学液通过泵流入通道模块的通道中(在某些示例中，它可能从通道块的通道或端口流到泵入口，然后从泵出口流回到通道块的通道或流向通道块的端口)。

如图9B所示，对于示例性隔膜泵120，可以将隔膜泵120的止回阀150，泵隔膜151和致动杆152集成(或在某些示例中为部分集成)到通道块100中，其中泵的一部分集成到通道块100中。如图9B所示，止回阀150中的一个被集成在通道块100内，并且与泵的液化入口连通。另一个止回阀与通道块100的通道连通。

在一些示例中，泵120可以循环通过吸入冲程和排出冲程。在吸入冲程期间，泵120可使用致动杆152在隔膜151上(例如，机械地、磁性地等)拉动。通过将隔膜151从泵的顶部腔室156移出，产生真空压力。该真空压力导致上部的止回阀150关闭并且允许将新的液体引入到泵头腔156的不断增加的容积中。该液体可以通过入口连接器154引入，然后通过下部的止回阀150引入泵头腔156。一旦吸入冲程运动完成，排出冲程就可以开始。在一些示例中，排出冲程的特征可以在于，泵120使用致动杆152将隔膜151推回(例如，机械地、磁性地等)后退到泵的头部腔室156中。该运动产生正压力，关闭下部的止回阀150，并迫使流体通过上部的止回阀150进入通道块100。在整个排出冲程中，泵头腔156的容积减小。一旦完成排出冲程，泵120的下一个吸入冲程就可以开始。泵120可以通过在吸入冲程和排出冲程之间循环而操作。

在一些示例中，泵头153可以配备有四个阀150，两个阀在泵头的吸力(下部)侧，而两个在排放(上部)侧。在一些实施例中，一个阀150可以配备有一个弹簧157(多个阀150配备有多个弹簧157)，该弹簧157适于帮助止回阀150正确地关闭。在一些示例中，泵头153可以配备有压力变送器155，该压力变送器155可以读取泵头腔156内的压力。可以通过无线或有线连接将压力变送器155获得的读数显示或传输到例如控制器，以允许控制或监视泵120的操作。

为了说明之目的，示例性泵120被示为隔膜泵。然而，将理解的是，在不背离本申请教导的情况下，泵120可以是用于将化学液泵送通过通道块100的任何其他形式的泵，其中泵至少部分地集成到通道块100中。

泵120可以具有用于将泵120固定到诸如墙壁、地面、天花板等的表面的安装件125(例如，支架；泵120位于其上的支架-例如，根植于地板或固定到竖直表面；将泵附接到天花板的杆)。该安装件可以连接或能够连接到泵的至少一个表面，例如后表面，侧表面或其基座。当通道块100集成到泵120上时，泵120为通道块100提供支撑，至少部分地支撑通道块100的重量。

在一些实例中，通道块也可以有一个安装装置115(例如支架)，以降通道块固定到诸如墙壁的竖直表面上。

在一些示例中，可以将位于通道块100表面上的阀放置在与泵120相同的方向上，从而使用户可以从前面访问泵和阀(如图12A和12B所示)。

如图12B所示，从止回阀150通往泵120的通道可以相对于通道块100的底部成一定角度，并且相对于从泵120通向上部的止回阀150的通道可以成一定角度。

校准泄压阀：

当通道块的通道中的化学液的压力过大时(例如堵塞)，泄压阀6为化学液提供出口，如果未排空液体，可能会危害水处理设备的完整性。在一些示例中，泄压阀6可以被设置成其可以控制化学液在接收化学液的入口(如端口3)和排出化学液的排放出口(如端口9)之间的流动。

参考图7，其图示出了用于校准安装到通道块上的泄压阀的示例性方法700。

在步骤710中，将通道块100的球阀51、52和53置于关闭位置。应当理解，根据通道块的构造和特性，要处于关闭位置的球阀的数量和构造可以有所不同，其中可以确定球阀的打开或关闭状态，可以为化学液提供一条路径，该化学液可以从液化入口流向排放出口，并流向排放出口上游的泄压阀。

然后在步骤720，以给定压力通过液化入口将化学液提供(例如泵送)到通道块中。在一些示例中，可以通过泵设置和/或调节化学液的压力。

然后在步骤730中，例如在压力指示器7处，测量化学液的压力。可以将压力调节到给定压力，在该给定压力下将设置泄压阀的压力设定点。优选地，化学液的压力最初是在低压下提供的，并逐渐增加直到达到期望的压力。如果化学液正在流过泄压阀，则可以通过监控通过排放出口的流量来观察。如果化学液通过泄压阀，但是允许化学液以低于所寻求的压力的压力通过(表明压力设定点太低)，则可以在步骤740中调节压力设定点(例如对于隔膜阀，通过使用调节螺钉压缩弹簧)，直到达到期望的压力设定点。类似地，将理解，如果压力设定点太高，则可以执行相反的操作。

校准背压阀：

现在参考图8，其示出了用于校准背压阀5的示例性方法800。可以设置背压阀以调节通过通道或通过将化学液入口连接到处理出口的通道的化学液的流量。背压阀位于处理出口的上游。当化学液的压力大于背压阀的压力设定点时，背压阀可以允许化学液的流动。

在步骤810中，将球阀51置于关闭位置，并且将球阀52或球阀53置于打开位置，另一个则处于关闭位置。应当理解，根据通道块的构造和特性，要处于关闭位置的球阀的数量和构造可以变化，可以确定球阀的打开或关闭状态能够提供路径，该路径用于将化学液从液化入口流向处理出口(和/或校准柱出口)并流向处理出口上游的背压阀。

然后在步骤820，以给定压力通过液化入口将化学液提供(例如泵送)到通道块中。在一些示例中，可以通过泵设置和/或调节化学液的压力。

然后在步骤830中，例如在压力指示器7处，测量化学液的压力。可以将压力调节到给定压力，在该水平上将设定背压阀的压力设定点。优选地，化学液的压力最初是在低压下提供的，并逐渐增加直到达到期望的压力。在通道块具有泄压阀的一些示例中，其中泄压阀已经进行了校准，因此可以在较高的液体化学压力水平下开始进行校准，因为如果化学液的压力过高，化学液可能会通过泄压阀排出。

通过监控流过处理出口的流量，可以观察到化学液是否正在流过背压阀。如果化学液通过背压阀，但化学液压力低于所需压力，则在步骤840中，可以调节压力设定点(例如，对于隔膜阀，通过使用调节螺钉压缩弹簧)，直到达到期望的压力。如果通过背压阀的化学液压力过高，则可能相反。在一些示例中，将理解的是，背压阀的压力设定点被设置为低于泄压阀的压力设定点的值。

在一些示例中，背压阀可以降低在其中通过的化学液的压力，从而降低进入处理出口的化学液的压力。

使用校准柱校准化工计量装置：

参考图10，该图示出了用于使用安装在诸如通道块100上的校准柱来校准示例性计量装置的示例性方法900。

在步骤910中，关闭球阀51和52。通向校准柱的球阀53保持打开状态。将理解的是，打开/关闭球阀的其他配置，取决于通道块的配置或属性，以便创建路径以允许化学液从液化入口流到校准柱而无需通过其他路径。

然后在步骤920中，将化学液泵送通过通道块输送到校准柱。通过将参照泵流量设定点应泵送的体积(设定点X泵送时间的泵流量＝体积_预期)与在校准列中收到的体积(最终体积-初始体积＝容积_收到)进行比较，可以在泵设置中调整校正系数。某些泵具有校准功能，可以进行预设的校准体积(无需计算设定点x泵送时间的泵流量)。这允许计量装置的校准。

然后在步骤930中，打开球阀51。将球阀53留在打开位置。球阀52留在关闭位置。将理解的是，取决于通道块的构造或特性，可以使用打开/关闭球阀的其他设置，以便创建允许化学液从校准柱流向排放出口的路径。然后在步骤940中，允许化学液从校准柱流出。

一旦从校准柱中排出了化学液，则在步骤950中，关闭球阀51和53，并打开球阀52。这允许被泵送的化学液直接从液化入口流向处理出口。将理解的是，取决于通道块的构造或特性，可以使用打开/关闭球阀的其他设置，以便创建路径以允许化学液从液化入口流到处理出口而无需采取任何其他路径。

进行水处理的方法：

参考图11，其示出了使用具有通道块的化工计量装置利用化学液来处理水体的示例性方法1000。

通道模块的调节阀(例如，背压阀和泄压阀)，以及计量装置，可以在将化学液泵送到未处理的水体之前进行校准，该校准按本申请说明的方式进行。

在步骤1010，从化学液源泵送(例如，通过连接到化学液源的泵)化学液。

在步骤1020，化学液进入通道块的液化入口，进入通道块的通道。通过计量装置的通道块的流动使车辆接收化学液，该化学液由于通道与模块化块集成在一起而使泄漏和溢出的风险最小化。

在通道块内调节化学液的压力，例如，在步骤1030中，可以使用调节阀(例如具有给定压力设定点的背压阀)来控制从液化入口流到处理出口的化学液的压力。

然后，在步骤1040中，一定剂量的化学液从通道块的处理出口流向需要处理的水。

然后，在步骤1050中，未处理的水接收用于处理的化学液。

可选地，在步骤1060，可以周期性地清洁通道块的通道。这可以是为了去除积聚在通道中的残留物，例如结晶或固化的化学物质。可以使用通道块的辅助端口来清洁通道。

出于说明之目的，给出了本发明的相关描述，但不旨在是穷举的或限于所公开的实施例。对于本领域普通技术人员而言，许多修改和变型将是显而易见的。

Claims (21)

1.一种用于液体化工计量装置的通道块，包括上表面和与所述上表面相对的下表面，前表面以及与所述前表面相对的后表面，其中所述前表面与所述上表面正交，所述通道块包括：

处理出口，其设置成允许从所述通道块向化学液输送点输送化学液；

液化入口，其设置成接收所述化学液到所述通道块中；

排放出口，用于排出所述通道块的通道中多余的化学液；

设置在所述通道块内的通道至少连接所述处理出口、所述液化入口和所述排放出口；

压力指示器安装在所述通道块上，用以测量通过所述液化入口进入的所述化学液的压力；

排放调节阀，其安装在所述排放出口上游的所述通道块上，并与所述通道相互作用，以控制化学液在连接化学液入口至排放出口的通道中的流通；和

至少一个控制阀安装到所述通道块上，所述控制阀设置成控制所述化学液通过所述通道，其中，所述至少一个控制阀中的第一控制阀相应于所述通道设置，以控制所述化学液向所述处理出口的流动；

其中，所述排放调节阀相应于所述至少一个控制阀设置，使得当所述至少一个控制阀处于关闭位置时，所述排放调节阀的压力设定点能够使用所述压力指示器进行调整。

2. 根据权利要求1所述的通道块，还包括：

校准柱出口，其设置为连接到校准柱；和

设置在所述通道块内的通道至少连接所述处理出口、所述液化入口、所述排放出口和所述校准柱出口；

其中，所述至少一个控制阀的第二控制阀相应于所述通道设置，以控制所述化学液向所述排放出口的流动；所述至少一个控制阀的第三控制阀位于所述通道上，以控制所述化学液向所述校准柱出口的流动。

3.根据权利要求2所述的通道块，还包括：

附加的调节阀，其安装在所述处理出口和所述校准柱出口中至少一个的上游的所述通道块上，并与所述通道相互作用，以控制化学液在连接化学液入口至排放出口的通道中的流通;

其中所述附加调节阀相应于所述第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀设置，使得当以下情况之一时，使用所述压力指示器校准所述附加调节阀的压力设定点：

所述第一控制阀处于打开位置，所述第二控制阀和所述第三控制阀处于关闭位置；和

所述第三控制阀处于打开位置，所述第一控制阀和所述第二控制阀处于关闭位置。

4.根据权利要求3所述的通道块，其特征在于，所述附加调节阀是背压阀。

5.根据权利要求3或4所述的通道块，其中，所述附加调节阀是隔膜阀。

6.根据权利要求3或4所述的通道块，其中，所述至少三个控制阀，所述附加调节阀和所述排放调节阀位于所述前表面上。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述至少三个控制阀由三个控制阀组成。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述至少三个控制阀包括球阀。

9.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述至少三个控制阀是球阀。

10.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述通道块包括辅助端口，并且其中所述通道至少连接所述处理出口、所述液化入口、所述排放出口、所述校准柱出口和所述辅助端口。

11.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述排放调节阀是泄压阀。

12.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述排放调节阀是隔膜阀。

13.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述压力指示器是压力计。

14.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述排放调节阀相应于所述三个控制阀定位，使得当所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第三控制阀处于关闭位置时，所述排放调节阀的压力设定点使用所述压力指示器来校准。

15.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述处理出口位于所述上表面上。

16.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，其中，所述液化入口位于所述通道块的除所述处理出口所在的表面之外的表面上。

17.根据权利要求2至4中任一项所述的通道块，所述后表面还包括将所述通道块固定到竖直表面的安装件。

18.根据权利要求2至4中的任一项所述的通道块，其中，所述通道块由至少两个子块组成。

19.一种水处理化工计量装置，包括：

根据权利要求2至18中任一项所述的通道块；以及

连接到所述液化入口的泵；和

连接到所述校准柱出口的校准柱。

20.一种水处理的方法，包括：

如权利要求1至18中任一项所述的通道块，通过使用置于所述通道块的所述液化入口的所述通道块的压力指示器，来测量进入所述液化入口的化学液的压力，进而校准背压阀；

从所述化学液源泵送所述化学液；

在所述通道块的所述液化入口处接收所述化学液，使得所述化学液在所述通道块所限定的通道内流动；

调节在所述通道块的所述通道中流动的所述化学液的压力，以将所述压力设定为期望的压力；

在所述期望压力下，将一定剂量的所述化学液流送到需要处理的水中；和

用所述化学液处理所述水。

21.如权利要求20所述的方法，还包括通过使用所述通道块的辅助端口来清洁所述通道块的所述通道。