CN206648338U - 一种矿井饮用水加热装置及其制成的净化加热系统 - Google Patents

Abstract

一种矿井饮用水加热装置，包括储水罐、气动泵，本实用新型还公开一种由矿井饮用水加热装置制成的净化加热系统。本实用新型的矿井饮用水加热装置，用气动泵将储水罐中的水抽进泵内，然后再排到储水罐中，反复循环此操作，将气动泵的机械能转换为水的热能，水温升高，起到加热的作用；安全阀泄压，防止储水罐内的温度过高，导致储水罐损坏；在储水罐的进水管以及其与气动泵的连接水管上分别设置单向阀Ⅲ、单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ，保证水只能沿一个方向流动，防止水向相反的方向流动，影响设备的正常工作；净化加热系统中，煤矿井下用纳滤净水机将水净化，矿井饮用水加热装置将纳滤净水机产生的纳滤水加热，满足井下作业工人的饮水需求。

Description

一种矿井饮用水加热装置及其制成的净化加热系统

技术领域

本实用新型涉及水处理行业的技术领域，具体为一种矿井饮用水加热装置及其制成的净化加热系统。

背景技术

在煤矿开采过程中，煤矿井下设有供水管道，以满足煤矿井下作业职工的饮水、洗漱等其他需求。由于煤矿工作环境比较特殊，在矿井内不能出现明火，所以不能采用烧火对水进行加热，矿井内如果采用电加热，也存在严重的安全隐患，也不能采用电加热，这样导致矿井内的饮用水难以加热。

实用新型内容

为解决煤矿井下的饮用水难以加热的技术问题，提供一种矿井饮用水加热装置及其制成的净化加热系统。

本实用新型的技术方案是：

一种矿井饮用水加热装置，包括储水罐，储水罐的进水口Ⅰ通过进水管Ⅰ与水源连接，在进水管Ⅰ上设置手动阀门、单向阀Ⅲ，单向阀Ⅲ的方向是由水源指向储水罐；储水罐的出水口Ⅰ与气动泵的进水口通过水管Ⅰ连接，在水管Ⅰ上设置单向阀Ⅰ，单向阀Ⅰ的方向是由储水罐指向气动泵；储水罐的进口Ⅱ与气动泵的出水口通过水管Ⅱ连接，在水管Ⅱ上设置单向阀Ⅱ，单向阀Ⅱ的方向是由气动泵指向储水罐；在储水罐的出水口Ⅱ上连接饮用水管，在饮用水管上设置阀门Ⅰ；在储水罐上设置安全阀，气动泵通过气管与气源连接，在气管上设置阀门Ⅱ。

在储水罐内设置水阻管，水阻管的一端连接在储水罐的进口Ⅱ，其另一端设置在储水罐内，水阻管的材质为不锈钢，在水阻管内设置两个不锈钢滤网，在两个不锈钢滤网之间设有不锈钢材质的圆球。

气动泵和储水罐设置在一个箱体内，在箱体内设置保温层Ⅰ，在箱体外侧设置液位计，液位计通过管道Ⅰ与储水罐连通，在箱体的侧壁上分别设置进水管Ⅰ通过孔、饮用水管通过孔、管道Ⅰ通过孔、气管通过孔，进水管Ⅰ、饮用水管、管道Ⅰ以及气管通过箱体侧壁上对应的孔，进入箱体内；储水罐为内胆式储水罐，在储水罐的外设置保温层Ⅱ。

一种由矿井饮用水加热装置制成的净化加热系统，包括矿井饮用水加热装置和煤矿井下用特种超低压纳滤净水机，煤矿井下用特种超低压纳滤净水机包括前置过滤器，前置过滤器的进水口与水源通过进水管连接，其出水口与PP棉滤芯的进水口通过水管连接，PP棉滤芯的出水口与超滤膜滤芯的进水口通过水管连接，超滤膜滤芯的出水口Ⅰ与纳滤芯的进水口通过水管连接，在纳滤芯的出水口Ⅰ上连接纳滤水出水管，在纳滤水出水管上设置净水阀门；

在超滤膜滤芯的出水口Ⅱ上连接超滤膜冲洗水管，在超滤膜冲洗水管上设置超滤膜冲洗阀门；在纳滤芯的出水口Ⅱ上连接纳滤芯冲洗水管，在纳滤芯膜冲洗水管上设置纳滤芯冲洗阀门；

矿井饮用水加热装置的进水管Ⅰ与纳滤水出水管通过水管接头连接。

所述纳滤膜冲洗阀门为三通阀门，三通阀门的第一端与纳滤膜冲洗水管连接，其第二端与超滤膜冲洗阀门通过水管连接，在其第三端上连接冲洗水出水管，在冲洗水水管上设置冲洗水阀门。

在进水管上设置进水阀。

在进水管上设置减压阀。

在前置过滤器与PP棉滤芯之间的水管上设置压力表。

在纳滤水出水管上连接流量计。

前置过滤器包括外壳，在外壳底部设有排污口，在外壳内设有不锈钢滤网，其过滤精度为40μm；PP棉滤芯的过滤精度为5μm；超滤膜滤芯的过滤精度为0.01μm，其外壳为不锈钢材质；纳滤芯由纯天然硅藻化石、纳米级活性炭和高精度陶瓷膜烧结而成，纳滤芯的过滤精度为0.001μm，其外壳为不锈钢材质。

相对现有技术，本实用新型的矿井饮用水加热装置，用气动泵将储水罐中的水抽进泵内，然后再排到储水罐中，反复循环此操作，将气动泵的机械能转换为水的热能，水温升高，起到加热的作用；当储水罐内的水温达到设定的值，安全阀泄压，防止储水罐内的温度过高，导致储水罐损坏；在储水罐的进水管以及其与气动泵的连接水管上分别设置单向阀Ⅲ、单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ，保证水只能沿一个方向流动，防止水向相反的方向流动，影响设备的正常工作；

一种由矿井饮用水加热装置制成的净化加热系统中，煤矿井下用纳滤净水机将水净化，矿井饮用水加热装置将纳滤净水机产生的纳滤水加热，满足井下作业工人的饮水需求。

附图说明

图1为矿井饮用水加热装置的示意图；

图2为图1中水阻管的剖视示意图；

图3为图1中增加箱体、液位计后的示意图；

图4为煤矿井下用纳滤净水机。

具体实施方式

如图1至图4所示，包括储水罐20，储水罐20的进水口Ⅰ通过进水管Ⅰ与水源连接，在进水管Ⅰ上设置手动阀门12、单向阀Ⅲ13，单向阀Ⅲ13的方向是由水源指向储水罐20，水只能从水源处流至储水罐内；储水罐20的出水口Ⅰ与气动泵17的进水口通过水管Ⅰ连接，在水管Ⅰ上设置单向阀Ⅰ18，单向阀Ⅰ18的方向是由储水罐20指向气动泵17，水只能从储水罐20的出水口Ⅰ流向气动泵17的进水口；储水罐20的进水口Ⅱ与气动泵17的出水口通过水管Ⅱ连接，在水管Ⅱ上设置单向阀Ⅱ15，单向阀Ⅱ15的方向是由气动泵17指向储水罐20，水只能从气动泵17的出水口流向储水罐20的出水口Ⅱ；在储水罐20的出水口Ⅱ上连接饮用水管，饮用水管延伸至用水点，在饮用水管上设置阀门Ⅰ19；在储水罐20上设置安全阀14，气动泵17通过气管与气源连接，在气管上设置阀门Ⅱ16。

水从储水罐20的进水口Ⅰ进入，打开气管上的阀门Ⅱ16，气源给气动泵17提供气体，气动泵17工作，气动泵17将储水罐20中的水抽进泵内，然后再排到储水罐20中，反复循环此操作，将气动泵17的机械能转换为水的热能，水温升高，起到加热的作用；当储水罐20内的水温达到设定的值，安全阀14泄压，防止储水罐20内的温度过高，导致储水罐20损坏，当安全阀14泄压时，关闭气管上的阀门Ⅱ16以及储水罐20的进水管Ⅰ上的手动阀门12，此时工人可以饮用储水罐20内的水。

在储水罐20内设置水阻管21，水阻管21的一端连接在储水罐20的进口Ⅱ，其另一端设置在储水罐20内，水阻管21的材质为不锈钢，在水阻管21内设置两个不锈钢滤网212，在两个不锈钢滤网212之间设有不锈钢材质的圆球211，圆球211也可以是其他导热好、不易生锈的材质。

水从气动泵17出水口流出，到达储水罐20的进水口Ⅱ，通过水阻管21进入储水罐20，水阻管21管内的不锈钢圆球211对水进行阻挡，增加水的阻力，同时增加水与水阻管21的摩擦，使水温升高，提高水升温的效率；水阻管21和圆球211的材质均为不锈钢，可以防止其在储水罐20内生锈，影响水质，同时不锈钢的导热好，能够将热力及时传递给水；

或者在水阻管21内设置若干个不锈钢滤网212，在相邻滤网之间设有不锈钢材质的圆球211，对水进行分段阻拦。

水阻管21的形状可以是L型，水在通过转角时，增加水阻管21对水的阻力、摩擦力，从而增加产热。

气动泵17和储水罐20设置在一个箱体22内，在箱体22内设置保温层Ⅰ2201，减少储水罐20及气动泵17的热量散失，在箱体22外侧设置液位计201，液位计201通过管道Ⅰ与储水罐20连通，能够通过观察液位计201来判断储水罐20内的液位高度，在箱体22的侧壁上分别设置进水管Ⅰ通过孔、饮用水管通过孔、管道Ⅰ通过孔、气管通过孔，进水管Ⅰ、饮用水管、管道Ⅰ以及气管通过箱体22侧壁上对应的孔，进入箱体22内；储水罐20为内胆式储水罐，在储水罐20的外设置保温层Ⅱ202，减少储水罐20的热量散失，增加其保温效果。

一种由矿井饮用水加热装置制成的净化加热系统，包括矿井饮用水加热装置和煤矿井下用纳滤净水机，煤矿井下用纳滤净水机，包括前置过滤器2，前置过滤器2的进水口与水源通过进水管连接，其出水口与PP棉滤芯4的进水口通过水管连接，PP棉滤芯4的出水口与超滤膜滤芯5的进水口通过水管连接，超滤膜滤芯5的出水口Ⅰ与纳滤芯7的进水口通过水管连接，在纳滤芯7的出水口Ⅰ上连接纳滤水出水管，在出水管上设置净水阀门9；

矿井内输送管道的水进入纳滤净水机后，依次通过前置过滤器2、PP棉滤芯4、超滤膜滤芯5、纳滤芯7，去除水中的杂质、大分子颗粒、泥沙、铁锈、悬浮物、细菌、病毒、重金属、有机物，可以保留对人体有益的矿物质，形成纳滤水，供施工工人饮用。

在超滤膜滤芯5的出水口Ⅱ上连接超滤膜冲洗水管，在超滤膜冲洗水管上设置超滤膜冲洗阀门6；在纳滤芯7的出水口Ⅱ上连接纳滤芯冲洗水管，在纳滤芯冲洗水管上设置纳滤芯冲洗阀门11。

从超滤膜滤芯5的出水口Ⅱ、纳滤芯7的出水口Ⅰ流出的水对相应滤芯的膜表面进行冲洗后，形成冲洗水，供施工工人洗漱；在供水过程中不用电，不需要取得煤安认证，使用安全可靠。

矿井饮用水加热装置的进水管Ⅰ与纳滤水出水管通过水管接头连接。

煤矿井下用纳滤净水机将水净化，矿井饮用水加热装置将纳滤净水机产生的纳滤水加热，满足井下作业工人的饮水需求。

纳滤膜冲洗阀门11为三通阀门，三通阀门的第一端与纳滤膜冲洗水管连接，其第二端与超滤膜冲洗阀门6通过水管连接，在其第三端上连接冲洗水出水管，在冲洗水水管上设置冲洗水阀门10，这样超滤膜的冲洗水、纳滤芯的冲洗水都可以输送到冲洗水水管内，避免需要在超滤膜滤芯5、纳滤芯7分别接出一套水管、阀门，节省材料；在使用过程中，超滤膜冲洗阀门6与纳滤芯冲洗阀门11不同时打开。

在进水管上设置进水阀1，当工人休息或者需要长期停止使用时，关上进水阀1，避免净水机出现泄漏时，水一直流。

由于矿井的深度较高，水输送到井底时，压力较大，在进水管上设置减压阀，避免水压过大，损坏滤芯，将超滤膜和纳滤芯的膜丝冲坏。

在前置过滤器2与PP棉滤芯4之间的水管上设置压力表3，监测压力，当压力过大时，进行检修，判断是减压阀损坏还是滤芯堵了，及时进行修复。

在纳滤水出水管上连接流量计8，当压力表3显示的压力过大，流量计8的度数小，则表示滤芯堵了，需要更换滤芯，流量计8辅助检修异常情况，缩短检修时间；一般滤芯有使用限制，过滤一定量的水后，需要及时更换，所以可以根据流量计8的度数，得出产生纳滤水的量，判断滤芯是否需要更换。

前置过滤器2包括外壳，在外壳底部设有排污口，在外壳内设有不锈钢滤网，其过滤精度为40μm，前置过滤器2的外壳为透明状，当观察到内部截污严重时，打开排污口，让水对滤网表面进行冲洗。

PP棉滤芯4的过滤精度为5μm；超滤膜滤芯5的过滤精度为0.01μm，其外壳为不锈钢材质，耐用，避免因热胀冷缩而破裂；纳滤芯7由纯天然硅藻化石、纳米级活性炭和高精度陶瓷膜烧结而成，纳滤芯7的过滤精度为0.001μm，工作压力仅为0.1Mpa时，纳滤芯就可产水，并且可有效去除浊度、铁锈、悬浮物、细菌、病毒、微生物、余氟、重金属、有机物，保留人体所需的矿物质；纳滤芯的外壳为不锈钢材质，耐用，避免因热胀冷缩而破裂。

Claims (10)

1.一种矿井饮用水加热装置，包括储水罐，其特征在于：储水罐的进水口Ⅰ通过进水管Ⅰ与水源连接，在进水管Ⅰ上设置手动阀门、单向阀Ⅲ，单向阀Ⅲ的方向是由水源指向储水罐；储水罐的出水口Ⅰ与气动泵的进水口通过水管Ⅰ连接，在水管Ⅰ上设置单向阀Ⅰ，单向阀Ⅰ的方向是由储水罐指向气动泵；储水罐的进口Ⅱ与气动泵的出水口通过水管Ⅱ连接，在水管Ⅱ上设置单向阀Ⅱ，单向阀Ⅱ的方向是由气动泵指向储水罐；在储水罐的出水口Ⅱ上连接饮用水管，在饮用水管上设置阀门Ⅰ；在储水罐上设置安全阀，气动泵通过气管与气源连接，在气管上设置阀门Ⅱ。

2.如权利要求1所述的矿井饮用水加热装置，其特征在于：在储水罐内设置水阻管，水阻管的一端连接在储水罐的进口Ⅱ，其另一端设置在储水罐内，水阻管的材质为不锈钢，在水阻管内设置两个不锈钢滤网，在两个不锈钢滤网之间设有不锈钢材质的圆球。

3.如权利要求1所述的矿井饮用水加热装置，其特征在于：气动泵和储水罐设置在一个箱体内，在箱体内设置保温层Ⅰ，在箱体外侧设置液位计，液位计通过管道Ⅰ与储水罐连通，在箱体的侧壁上分别设置进水管Ⅰ通过孔、饮用水管通过孔、管道Ⅰ通过孔、气管通过孔，进水管Ⅰ、饮用水管、管道Ⅰ以及气管通过箱体侧壁上对应的孔，进入箱体内；储水罐为内胆式储水罐，在储水罐的外设置保温层Ⅱ。

4.一种由权利要求1至3之一所述的矿井饮用水加热装置制成的净化加热系统，其特征在于：包括矿井饮用水加热装置和煤矿井下用特种超低压纳滤净水机，煤矿井下用特种超低压纳滤净水机包括前置过滤器，前置过滤器的进水口与水源通过进水管连接，其出水口与PP棉滤芯的进水口通过水管连接，PP棉滤芯的出水口与超滤膜滤芯的进水口通过水管连接，超滤膜滤芯的出水口Ⅰ与纳滤芯的进水口通过水管连接，在纳滤芯的出水口Ⅰ上连接纳滤水出水管，在纳滤水出水管上设置净水阀门；

在超滤膜滤芯的出水口Ⅱ上连接超滤膜冲洗水管，在超滤膜冲洗水管上设置超滤膜冲洗阀门；在纳滤芯的出水口Ⅱ上连接纳滤芯冲洗水管，在纳滤芯冲洗水管上设置纳滤芯冲洗阀门；

矿井饮用水加热装置的进水管Ⅰ与纳滤水出水管通过水管接头连接。

5.如权利要求4所述的净化加热系统，其特征在于：所述纳滤芯冲洗阀门为三通阀门，三通阀门的第一端与纳滤芯冲洗水管连接，其第二端与超滤膜冲洗阀门通过水管连接，在其第三端上连接冲洗水出水管，在冲洗水水管上设置冲洗水阀门。

6.如权利要求4所述的净化加热系统，其特征在于：在进水管上设置进水阀。

7.如权利要求4所述的净化加热系统，其特征在于：在进水管上设置减压阀。

8.如权利要求7所述的净化加热系统，其特征在于：在前置过滤器与PP棉滤芯之间的水管上设置压力表。

9.如权利要求8所述的净化加热系统，其特征在于：在纳滤水出水管上连接流量计。

10.如权利要求4所述的净化加热系统，其特征在于：前置过滤器包括外壳，在外壳底部设有排污口，在外壳内设有不锈钢滤网，其过滤精度为40μm；PP棉滤芯的过滤精度为5μm；超滤膜滤芯的过滤精度为0.01μm，其外壳为不锈钢材质；纳滤芯由纯天然硅藻化石、纳米级活性炭和高精度陶瓷膜烧结而成，纳滤芯的过滤精度为0.001μm，其外壳为不锈钢材质。