CN111635024A - 煤矿井下在线自清洗综合供水净化站及供水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站及供水方法涉及一种水处理系统。其目的是为了提供一种体积小、过滤效果好的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站及供水方法。本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站包括楔形网过滤器、高效纤维束过滤器、保安过滤器、防结垢装置、反渗透膜组和出水过滤器，上述设备均撬装在平板车上，所述楔形网过滤器的进水口连接水源的出水口，楔形网过滤器的出水口与高效纤维束过滤器的进水口相连，高效纤维束过滤器的出水口分别连接出水过滤器和保安过滤器的进水口，保安过滤器的出水口连接反渗透膜组的进水口，反渗透膜组的出水口连接纯水桶进水口。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种煤矿井下在线自清洗综合供水净化站及供水方法。
背景技术
煤矿井下液压支架起到支撑工作面顶板的作用，是安全采煤的“头顶大事”，其传动介质乳化液是由水和乳化油配比而成，可以说水就是这些“钢铁战士”的“血液”。水质的好坏，直接影响乳化液质量，进而影响支架性能。当液压支架长期在低质量水质的情况下工作时，水中含有的杂质、重金属、氯离子等会造成支架控制阀内部结垢，腐蚀阀芯，时间长了会造成液压支架动作不到位、鼓管漏液等问题，严重影响支架安全运行。
由于乳化液对水质要求较高，供水净化站通常需要设置多级过滤设备同时工作，多级过滤设备连接后便存在体积过大的问题，在井下巷道狭窄的环境中，设备的安装和移动都十分不便，过大的体积会影响井下工作的效率。为了缩小系统设备的体积，可以采取节省或替换其中一些过滤设备的做法，但这样又会造成过滤效果差的后果，影响系统工作效率，长期使用甚至容易引发安全事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种体积小、过滤效果好的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站及供水方法。
本发明提供的一种技术方案，煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，包括楔形网过滤器、高效纤维束过滤器、保安过滤器、防结垢装置、反渗透膜组和出水过滤器，上述设备均撬装在平板车上，所述楔形网过滤器的进水口连接水源的出水口，楔形网过滤器的出水口与高效纤维束过滤器的进水口相连，高效纤维束过滤器的出水口分别连接出水过滤器和保安过滤器的进水口，保安过滤器的出水口连接反渗透膜组的进水口，反渗透膜组的出水口连接纯水桶进水口。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其中所述楔形网过滤器包括楔形网，楔形网为圆筒状，圆筒内壁光滑，楔形网的断面为三角形，圆筒外壁呈三角形的开口。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其中所述楔形网过滤器内部设置有不锈钢钢丝刷，楔形网过滤器顶部安装有手轮，所述手轮用于控制不锈钢钢丝刷。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其中所述楔形网过滤器设置有粗滤出水口。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其中所述高效纤维束过滤器包括固定多孔板、纤维束滤料和水力马达，纤维束滤料在高效纤维束过滤器内部形成滤床，在水平面内，滤床的横断面上空隙率分布均匀，在垂直面内，滤床的纵断面空隙通道直径分布由上至下逐渐变小，空隙通道直径沿滤床纵断面呈上大下小的梯度分布。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其中所述出水过滤器上设置有精密出水口。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其中所述保安过滤器与高效纤维束过滤器连接的管路中，由高效纤维束过滤器向保安过滤器方向依次连接有稳压阀、进水阀、浮球阀和防结垢装置。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其中所述保安过滤器与高效纤维束过滤器连接的管路中，由高效纤维束过滤器向保安过滤器方向依次连接有稳压阀、进水阀、浮球阀和防结垢装置。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其中所述防结垢装置包括浓药配比装置和稀药投加装置。
本发明提供的另一种技术方案，煤矿井下在线自清洗综合供水方法，其中包括以下步骤：令水源箱中的水源依次经过楔形网过滤器、高效纤维束过滤器、出水过滤器、保安过滤器和反渗透膜组进行过滤，过滤后的纯净水从反渗透膜组的出水口进入纯水箱备用。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站与现有技术不同之处在于，本发明的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站设置有楔形网过滤器、高效纤维束过滤器、保安过滤器、防结垢装置、反渗透膜组和出水过滤器，上述所有装置均安装在平板车上，既可以缩小净化站整体的体积，也可以增强净化站的机动性，便于设备的移动。源水通过上述过滤设备处理后，可以去除水中的硬度、杂质、重金属、氯离子等，解决了因水质原因造成支架控制阀内部结垢，腐蚀阀芯的问题，避免了设备长时间使用后液压支架动作不到位、鼓管漏液等问题，提高了支架的安全运行。
下面结合附图对本发明的本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站及供水方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站的工艺流程图；
图2为本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站的主视图；
图3为本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站的附视图；
图4为本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站中楔形网的结构示意图；
图5为本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站中高效纤维束过滤器的外部结构示意图；
图中标记示意为：1-源水箱；2-高压泵；3-楔形网过滤器；4-高效纤维束过滤器；5-出水过滤器；6-保安过滤器；7-稳压阀；8-进水阀；9-浮球阀；10-防结垢装置；11-反渗透膜组；12-纯水箱；13-供水泵；14-多功能阀组；15-压力表组；16-平板车；17-楔形网。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1-图3所示，本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站包括楔形网过滤器3、高效纤维束过滤器4、保安过滤器6、防结垢装置10、反渗透膜组11和出水过滤器5，上述设备均撬装在平板车16上，便于移动。
楔形网过滤器3在本实施例中选用高密度楔形网过滤器3，使直径大于200μm的杂质全部拦截，保证纤维束过滤器的进水浊度。楔形网过滤器3的进水口与高压泵2的出水口相连，高压泵2与源水箱1相连。楔形网过滤器3的内部由楔形网17作为过滤部件，型号为DN125*443mm。如图4所示，楔形网17为圆筒状，圆筒内壁是光滑的，有利于刮板和刷子的清洗。楔形网17的断面为三角形，圆筒外壁呈三角形的开口，大于或等于过滤精度要求的污物都不会卡在滤网上，这样能够有效的增加工作时间。楔形网17为不锈钢材质，坚固耐用。楔形网过滤器3内部设置有不锈钢钢丝刷，不锈钢钢丝刷由安装在楔形网过滤器3顶部的手轮控制。工作人员通过转动手轮，通过不锈钢钢丝刷将粘附在滤网内壁上的污物清洗干净。楔形网过滤器3设置有粗滤出水口，经过楔形网过滤器3初步过滤的水可以从粗滤出水口排出。楔形网过滤器3的出水口与高效纤维束过滤器4的进水口相连。
如图5所示，高效纤维束过滤器4选用不锈钢材质，使直径大于10um的杂质全部拦截，保证反渗透膜的进水浊度。高效纤维束过滤器4包括固定多孔板、纤维束滤料和水力马达。纤维束滤料既有纤维滤料过滤精度高和截污量大的优点，又具有颗粒滤料反冲洗洗净度高和耗水量少的优点。纤维束滤料在高效纤维束过滤器4内部形成滤床，滤床的空隙率分布接近理想滤料的结构。在水平面内，滤床的横断面上空隙率分布均匀，确保高效纤维束过滤器4在过滤时，水流通道大小一致性，截污量均匀，避免出现水流短路现象。在垂直面内，滤床的纵断面空隙通道直径分布由上至下逐渐变小，空隙通道直径沿滤床纵断面呈上大下小的梯度分布，这种结构十分有利于水中固体悬浮物的有效分离，即滤床上部脱附的颗粒很容易在下部窄通道的滤床中被捕获而截留。当进出水达到一定压差时，通过反洗去除拦截在纤维束滤料表面的杂质。水力马达用于对纤维束滤料进行柔性反冲洗。高效纤维束过滤器4的出水口经过多功能阀组14后分别连接出水过滤器5和保安过滤器6的进水口。
出水过滤器5上设置有精密出水口，经出水过滤器5处理后的水可以从精密出水口流出。
保安过滤器6的滤孔直径为5μm，用于滤除前级设备泄漏的细小颗粒物。保安过滤器6的外壳采用不锈钢材质，内装滤芯为聚丙烯熔喷滤芯。聚丙烯熔喷滤芯去污承载能力强、过滤精度稳定、不会产生溶出物和提取物。保安过滤器6与高效纤维束过滤器4连接的管路中，由高效纤维束过滤器4向保安过滤器6方向依次连接有稳压阀7、进水阀8、浮球阀9和防结垢装置10。
防结垢装置10的具体型号为ZKZ-5Q/JY，防结垢装置10包括浓药配比装置和稀药投加装置，在反渗透进水中加入防结垢药剂，可以防止反渗透浓水中碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等难溶盐浓缩后析出结垢，堵塞反渗透膜。
保安过滤器6的出水口连接反渗透膜组11。反渗透模组中的反渗透膜进行以压力为推动力的膜分离过程，半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔，膜的表面选择性的吸附了一层水分子，盐类溶质则被膜排斥，化合价态愈高的离子被排斥愈远，膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下，通过膜的毛细血管作用流出纯水而达到除盐目的。反渗透膜过滤精度小于1.0nm，净化后的水质完全可以满足乳化液配水的要求。
保安过滤器6的进、出水管路配备压力在线检测装置，当进、出水压差达到规定值时，则表示需要更换滤芯，这样更科学的更换滤芯，既不会提前更换造成浪费，也不会超期工作造成系统损坏。
反渗透膜组11的出水口连接纯水箱，纯水箱连接供水泵向乳化液配比装置提供纯水。
平板车16上还设置有压力表组15，压力表组15用于显示各处压力表的示数。
本发明煤矿井下在线自清洗综合供水净化站在工作时，水源从源水箱1经高压泵2进入净化站系统。水源在系统内先进入楔形网过滤器3，经楔形网过滤器3过滤后一部分水经粗滤出水口流出，另一部分水依次进入高效纤维束过滤器4和出水过滤器5，经过出水过滤器5后的水一部分出精密出水口流出，另一部分经过阀门组后依次进入保安过滤器6和反渗透膜组11后，纯净水从反渗透膜组11的出水口进入纯水箱备用。
实施例2
本实施例与实施例1不同在于，本实施例的技术方案是一种煤矿井下在线自清洗综合供水方法，包括以下步骤：令水源箱中的水源依次经过楔形网过滤器3、高效纤维束过滤器4、出水过滤器5、保安过滤器6和反渗透膜组11进行过滤，过滤后的纯净水从反渗透膜组11的出水口进入纯水箱备用。在清洗过程中，需要保证进水压力≥1.2MPa，进水温度20-25℃。
本发明的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站设置有楔形网过滤器3、高效纤维束过滤器4、保安过滤器6、防结垢装置10、反渗透膜组11和出水过滤器5，上述所有装置均安装在平板车16上，既可以缩小净化站整体的体积，也可以增强净化站的机动性，便于设备的移动。源水通过上述过滤设备处理后，可以去除水中的硬度、杂质、重金属、氯离子等，解决了因水质原因造成支架控制阀内部结垢，腐蚀阀芯的问题，避免了设备长时间使用后液压支架动作不到位、鼓管漏液等问题，提高了支架的安全运行。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：包括楔形网过滤器、高效纤维束过滤器、保安过滤器、防结垢装置、反渗透膜组和出水过滤器，上述设备均撬装在平板车上，所述楔形网过滤器的进水口连接水源的出水口，楔形网过滤器的出水口与高效纤维束过滤器的进水口相连，高效纤维束过滤器的出水口分别连接出水过滤器和保安过滤器的进水口，保安过滤器的出水口连接反渗透膜组的进水口，反渗透膜组的出水口连接纯水桶进水口。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：所述楔形网过滤器包括楔形网，楔形网为圆筒状，圆筒内壁光滑，楔形网的断面为三角形，圆筒外壁呈三角形的开口。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：所述楔形网过滤器内部设置有不锈钢钢丝刷，楔形网过滤器顶部安装有手轮，所述手轮用于控制不锈钢钢丝刷。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：所述楔形网过滤器设置有粗滤出水口。
5.根据权利要求1所述的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：所述高效纤维束过滤器包括固定多孔板、纤维束滤料和水力马达，纤维束滤料在高效纤维束过滤器内部形成滤床，在水平面内，滤床的横断面上空隙率分布均匀，在垂直面内，滤床的纵断面空隙通道直径分布由上至下逐渐变小，空隙通道直径沿滤床纵断面呈上大下小的梯度分布。
6.根据权利要求1所述的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：所述出水过滤器上设置有精密出水口。
7.根据权利要求1所述的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：所述保安过滤器的进、出水管路配备压力在线检测装置。
8.根据权利要求1所述的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：所述保安过滤器与高效纤维束过滤器连接的管路中，由高效纤维束过滤器向保安过滤器方向依次连接有稳压阀、进水阀、浮球阀和防结垢装置。
9.根据权利要求1所述的煤矿井下在线自清洗综合供水净化站，其特征在于：所述防结垢装置包括浓药配比装置和稀药投加装置。
10.一种煤矿井下在线自清洗综合供水方法，其特征在于：包括以下步骤：令水源箱中的水源依次经过楔形网过滤器、高效纤维束过滤器、出水过滤器、保安过滤器和反渗透膜组进行过滤，过滤后的纯净水从反渗透膜组的出水口进入纯水箱备用。
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2020
- 2020-05-21 CN CN202010434797.1A patent/CN111635024A/zh active Pending
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