CN202823288U

CN202823288U - 煤矿井下用水处理药剂投加装置

Info

Publication number: CN202823288U
Application number: CN 201220526922
Authority: CN
Inventors: 周如禄; 崔东锋
Original assignee: HANGZHOU ENVIRONMENTAL PROTECTION RESEARCH INSTITUTE COAL SCIENCE RESEARCH INSTITUTE
Current assignee: HANGZHOU ENVIRONMENTAL PROTECTION RESEARCH INSTITUTE COAL SCIENCE RESEARCH INSTITUTE
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-10-16

Abstract

本实用新型提供一种煤矿井下用水处理药剂投加装置，包括储药箱、加药泵和控制单元，储药箱内部设置有防止药液沉淀的穿孔气管，底部设置有出药管和放空管，还包括手动截止阀、减压稳压阀、流量调节阀、压力水流量传感器、压力水流量变送器、电磁阀、原水流量传感器、原水流量变送器、超声波物位传感器、超声波物位仪主机和电源线等，其中控制单元分别与流量调节阀、压力水流量变送器、原水流量变送器、超声波物位仪主机、电磁阀和电源线相连接。本实用新型结构简单，操作方便，自动化程度高，能够保证药剂投加的准确性和可靠性。同时本实用新型的采用的电气产品均具有煤安认证标志，可应用于煤矿井下水处理系统的药剂投加。

Description

煤矿井下用水处理药剂投加装置

技术领域

本实用新型属于水处理药剂投加技术领域，涉及一种煤矿井下用水处理药剂投加装置。

背景技术

煤矿在井下开采过程中会产生大量的废水，如地下涌水、防尘洒水、设备冷却排水等，这些废水汇集在一起形成矿井水，矿井水中主要含有煤粉和岩粉，因此矿井水不经处理直接外排会对环境产生污染，同时矿井水也是一种宝贵的水资源，对其进行处理后可以作为煤矿的生产用水和生活用水，可以很大程度上缓解煤矿缺水问题。

目前，我国的矿井水处理一般都是在地面进行，这就需要将井下的矿井水进行收集提升至地面，在地面处理后再回用到井下作为生产用水，这种方式的投资巨大，而且运行费用也很高，因此将矿井水在井下直接处理作为生产用水，不仅可以降低基本投资，也可以降低处理成本。

矿井水处理过程中的药剂投加是其关键的工艺，现有的药剂投加装置一般均应用于地面无爆炸性气体环境中，如公开号为201493057U公开日为2010-06-02的中国实用新型专利，涉及一种固体药剂溶解投加装置,包括溶解装置和投加装置,所述溶解装置包括:槽体,槽体由隔板分隔为不连通的上下两层,上层为溶解槽,下层为溶液槽;第一管道,第一管道连通溶解槽和溶液槽;第一阀门,第一阀门设置在第一管道上;向溶解槽供水的第二管道;第二阀门,第二阀门设置在第二管道上;向溶解槽添加固体药剂的进料装置;搅拌装置,搅拌装置设置在溶解槽中;与第二阀门联锁的液位计,液位计设置在溶解槽上;投加装置连接溶液槽。现有的主要有采用计量泵投加药剂的装置和采用水射器投加药剂的装置等，这些投加装置所采用的控制单元、电气设备和电气仪表等或者投加装置本身都是采用民用产品，但是对于矿井水在井下处理的系统，必须保证其加药装置均采用防爆产品，且具有煤安认证，因此限制了现有加药装置应用于煤矿井下，因此，有必要开发一种能够适应煤矿井下生产要求的药剂投加装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种煤矿井下水处理药剂投加装置，以解决现有的药剂投加装置不能应用于煤矿井下的问题，实现在煤矿井下进行矿井水处理过程中药剂的准确自动投加，减少工人的劳动强度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种煤矿井下用水处理药剂投加装置，包括储药箱、加药泵和控制单元，储药箱内部设置有防止药液沉淀的穿孔气管，储药箱底部设置有出药管和放空管，储药箱的放空管通过第四管道连接至排水沟，穿孔气管与压力气源通过第五管道相连接；加药泵上设置有进水口、吸药口和出口，加药泵的吸药口与储药箱的出药管通过第一管道相连接，加药泵的进水口通过第二管道与带压的压力水源连接，加药泵的出口与原水管道通过第三管道相连接。所述加药泵采用水力比例加药泵，该泵是以压力水作为动力源驱动加药泵，并按比例定量将药剂吸入，然后再与压力水混合后，投加到需要的管路中。

作为优选，所述的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道上均设置有手动截止阀。

作为优选，第二管道上，在手动截止阀与加药泵的进水口之间自手动截止阀的一侧，依次设置有减压稳压阀、流量调节阀和压力水流量传感器。

作为优选，用于检测第二管道中压力水的流量信息的压力水流量传感器，通过压力水流量变送器与控制单元电连接，压力水流量变送器将检测得到的流量信息转换为标准电压或电流信号传送到控制单元。

作为优选，第五管道上，手动截止阀与穿孔气管之间设置有电磁阀，电磁阀与控制单元电连接，控制单元对电磁阀的开或关进行控制，电磁阀设置在储药箱外部。

作为优选，储药箱的顶部设置有用于检测储药箱中药剂的液位信息的超声波物位传感器，超声波物位传感器通过超声波物位仪主机与控制单元电连接，超声波物位仪主机将检测到的液位信息转换为标准电压或电流信号，传送到与超声波物位仪主机电连接的控制单元。

作为优选，原水管道上设置有用于检测原水管道中原水流量信息的原水流量传感器，原水流量传感器通过原水流量变送器与控制单元电连接，原水流量变送器将检测到的流量信息转换为标准电压或电流信号，传送到与原水流量变送器电连接的控制单元。

作为优选，所述的加药泵的吸药口处设置有用于调节水与药剂比例的手动调节旋钮。水与药剂的比例可以通过加药泵的手动调节旋钮进行调节。

本实用新型所提供的一种煤矿井下水处理药剂投加装置，主要是通过原水流量传感器与原水流量变送器采集原水管路中的流量信息，并将该信息传送到控制单元，控制单元以此来判断水处理系统是否运行，若原水管路中有流量信息大于某一设置值，则说明水处理系统运行，同时，控制单元判断该流量信息属于哪一个流量范围，根据该流量范围对应的流量调节阀控制信号值发出信号到流量调节阀，流量调节阀打开后，则通过压力水流量传感器和流量变送器来采集压力水的流量信息，同时，将该流量信息传送到控制单元。压力水通过减压稳压阀后，将其压力减小稳定到规定的压力范围内，该压力水进入到加药泵后，由于采用的是水力比例加药泵，在带压水流的驱动下，会将药剂按比例吸入，然后与压力水混合，在水压的作用下，充分混合的水及药剂会被投加到管道中，其中吸入加药泵的药剂与进入加药泵的压力水的体积始终成比例，该比例值可以通过加药泵泵头的比例手动调节旋钮来进行，调节范围为0~100%，因此在固定好该比例值后，通过调节进入加药泵的压力水体积便可控制进入加药泵的药剂的量。所以，在控制单元接收到原水流量信息和压力水流量信息后，通过预先设定的加药泵投加比例值和单位体积原水需要投加药剂值，便可确定进入加药泵的压力水体积，通过调节流量调节阀的开度，达到调节进入加药泵压力水体积的目的，最终实现药剂的自动投加。在这一过程中，加药箱上的超声波物位传感器和超声波物位仪主机实时采集加药箱的液位，将液位信息传送给控制单元，控制单元根据其值判断液位是否在正常范围内，若出现低液位，则发出报警信息；控制单元根据预先设定的鼓气时间和间隔时间来定时控制电磁阀的开或关，实现气源的通断，进而实现穿孔气管的定时鼓气，通过定时鼓气，可以防止高浓度的药剂在储药箱中沉淀。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图中，1—储药箱；2—加药泵；3—控制单元；4—穿孔气管； 5—手动调节旋钮；6—手动截止阀；7—减压稳压阀； 8—流量调节阀； 9—压力水流量传感器；10—压力水流量变送器；11—超声波物位传感器；12—超声波物位仪主机；13—电磁阀；14—原水流量传感器；15—原水流量变送器；16—电源线； 17—第一管道； 18—第二管道；19—第三管道； 20—第四管道； 21—第五管道；22—原水管道；23—出药管；24—放空管；25—压力气源；26—压力水源；27—进水口；28—吸药口；29—出口。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本实用新型的实施并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。

实施例：

图1为本实用新型煤矿井下水处理药剂投加装置的一种结构示意图。如图1所示，该装置包括储药箱1、加药泵2和控制单元3，储药箱1内部设有防止药液沉淀的穿孔气管4，底部设置有出药管23和放空管24，加药泵2的吸药口28与储药箱的出药管23通过第一管道17相连接，加药泵2的进水口27与带压的压力水源26通过第二管道18相连接，加药泵2的出口29与原水管道22通过第三管道19相连接，储药箱1的放空管24通过第四管道20连接至排水沟，穿孔气管4与压力气源25通过第五管道21相连接。加药泵的吸药口28处设置有用于调节水与药剂比例的手动调节旋钮5。

第一管道17、第二管道18、第三管道19、第四管道20和第五管道21上均设置有手动截止阀6，其中第一管道17上的手动截止阀用于检修时切断储药箱1与加药泵2的连接，第二管道18上的手截止阀6用于检修时切断水源，第三管道19上的手动截止阀6用于检修时切断加药泵2与原水管路22的连接，第四管道20上的手动截止阀6用于检修时将储药箱1中所存药剂放空至排水沟，第五管道21上的手动截止阀6用于检修时切断气源。

第二管道18上，在手动截止阀6与加药泵2的进水口27之间自手动截止阀6一侧上又依次设置有减压稳压阀7、流量调节阀8和压力水流量传感器9，其中减压稳压阀7用于将对压力水水源的压力进行减压，同时将其压力稳定到规定的压力范围内；流量调节阀8与控制单元3电连接，接收来自控制单元3的控制信号，对其开度进行控制，以调节压力水的流量；压力水流量传感器9用于检测第二管道18中压力水的流量信息，压力水流量变送器10与压力水流量传感器9电相连，用于将检测得到的流量信息转换为标准电压或电流信号，传送到与压力水流量变送器10电连接的控制单元3。

第五管道21上，手动截止阀6与穿孔气管4之间设置有电磁阀13，电磁阀13与控制单元3电连接，控制单元3对电磁阀13的开或关进行控制，实现对气源的通断控制，进而实现穿孔气管4的定时鼓气。电磁阀设置在储药箱外部。

原水管道22上设置有原水流量传感器14，用于检测原水管道22中原水的流量信息，同时，原水流量变送器15与原水流量传感器14电连接，将检测到的流量信息转换为标准电压或电流信号，传送到与原水流量变送器15电连接的控制单元3。

储药箱1的顶部设置有超声波物位传感器11，用于检测储药箱中药剂的液位信息，同时，超声波物位仪主机12与超声波物位传感器11电连接，将检测到的液位信息转换为标准电压或电流信号，传送到与超声波物位仪主机12电连接的控制单元3。控制单元3通过电源线16与电源相连接，为控制单元3提供电源。

具体工作过程为：通过原水流量传感器与原水流量变送器采集原水管道中的流量信息，并将该流量信息传送到控制单元，控制单元以此来判断水处理系统是否运行，若原水管道中流量信息大于某一设置值，则说明水处理系统运行，同时，控制单元判断该流量信息属于哪一个流量范围，根据该流量范围对应的流量调节阀控制信号值发出信号到流量调节阀，流量调节阀打开的程度与控制信号值相对应，此时，则有压力水流过，通过压力水流量传感器和流量变送器来采集压力水的流量信息，同时，将该流量信息传送到控制单元。压力水通过减压稳压阀后，将其压力减小稳定到规定的压力范围内，该压力水进入到加药泵后，由于采用的是水力比例加药泵，在带压水流的驱动下，会将药剂按比例定量吸入，然后与压力水混合，在水压的作用下，充分混合的水及药剂会被投加到原水管道中，其中吸入加药泵的药剂与进入加药泵的压力水的体积始终成比例，该比例值可以通过加药泵泵头的比例手动调节旋钮来进行，调节范围为0~100%，因此在固定好该比例值后，通过调节进入加药泵的压力水体积便可控制进入加药泵的药剂的量。所以，在控制单元接收到原水流量信息和压力水流量信息后，通过预先设定的加药泵投加比例值和单位体积原水需要投加药剂值，便可确定进入加药泵的压力水体积，通过调节流量调节阀的开度，达到调节进入加药泵压力水体积的目的，最终实现药剂的定量自动投加。在上述一过程中，加药箱上的超声波物位传感器和超声波物位仪主机实时采集加药箱的液位，将液位信息传送给控制单元，控制单元根据其值判断液位是否在正常范围内，若出现低液位，则发出报警信息；控制单元根据预先设定的鼓气时间和间隔时间来定时控制电磁阀的开或关，实现气源的通断，进而实现穿孔气管的定时鼓气，通过定时鼓气，可以防止高浓度的药剂在储药箱中沉淀。

需要说明的是，所述的控制单元、流量传感器、流量变送器、电磁阀、超声波物位传感器和超声波物位仪主机均为煤安认证产品，且为现有产品。

本实用新型实施例提供的煤矿井下水处理药剂投加装置，其压力水源的压力范围可以为0.3~4MPa，通过减压稳压阀后的压力范围保持在0.3~0.5MPa，该压力稳定值可调，最终通过加药泵后的药剂与压力水混合液的压力保持在0.25~0.45MPa，其药剂的投加量范围为0~400L/h可调。

本实用新型实施例提供的煤矿井下水处理药剂投加装置，通过采用水力比例加药泵实现了药剂的定量按比例准确投加，可靠性高，药剂投加范围大，能够根据水处理系统的流量信息实现自动投加，减少了工人的劳动强度。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种煤矿井下用水处理药剂投加装置，包括储药箱、加药泵和控制单元，其特征在于：

储药箱内部设置有防止药液沉淀的穿孔气管，储药箱底部设置有出药管和放空管，储药箱的放空管通过第四管道连接至排水沟，穿孔气管与压力气源通过第五管道相连接；

加药泵上设置有进水口、吸药口和出口，加药泵的吸药口与储药箱的出药管通过第一管道相连接，加药泵的进水口通过第二管道与带压的压力水源连接，加药泵的出口与原水管道通过第三管道相连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下用水处理药剂投加装置，其特征在于：所述的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道上均设置有手动截止阀。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下用水处理药剂投加装置，其特征在于：第二管道上，在手动截止阀与加药泵的进水口之间自手动截止阀的一侧，依次设置有减压稳压阀、流量调节阀和压力水流量传感器。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下用水处理药剂投加装置，其特征在于：用于检测第二管道中压力水的流量信息的压力水流量传感器，通过压力水流量变送器与控制单元电连接，压力水流量变送器将检测得到的流量信息转换为标准电压或电流信号传送到控制单元。

5.根据权利要求2所述的煤矿井下用水处理药剂投加装置，其特征在于：第五管道上，手动截止阀与穿孔气管之间设置有电磁阀，电磁阀与控制单元电连接，控制单元对电磁阀的开或关进行控制，电磁阀设置在储药箱外部。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的煤矿井下用水处理药剂投加装置，其特征在于：储药箱的顶部设置有用于检测储药箱中药剂的液位信息的超声波物位传感器，超声波物位传感器通过超声波物位仪主机与控制单元电连接，超声波物位仪主机将检测到的液位信息转换为标准电压或电流信号，传送到与超声波物位仪主机电连接的控制单元。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的煤矿井下用水处理药剂投加装置，其特征在于：原水管道上设置有用于检测原水管道中原水流量信息的原水流量传感器，原水流量传感器通过原水流量变送器与控制单元电连接，原水流量变送器将检测到的流量信息转换为标准电压或电流信号，传送到与原水流量变送器电连接的控制单元。

8.根据权利要求6所述的煤矿井下用水处理药剂投加装置，其特征在于：原水管道上设置有用于检测原水管道中原水流量信息的原水流量传感器，原水流量传感器通过原水流量变送器与控制单元电连接，原水流量变送器将检测到的流量信息转换为标准电压或电流信号，传送到与原水流量变送器电连接的控制单元。

9.根据权利要求1所述的煤矿井下用水处理药剂投加装置，其特征在于：所述的加药泵的吸药口处设置有用于调节水与药剂比例的手动调节旋钮。