CN209276193U - 低温工业采暖水滤清设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温工业采暖水滤清设备，包括：负氧离子发生器、顶部主水管、底部主水管和缓水器，顶部主水管与底部主水管间隔设置，缓水器的出水口与底部主水管的一端连通，底部主水管的另一端上安装有一底部出水阀门，其中，在缓水器与底部出水阀门之间的底部主水管上安装有一进水控阀；顶部主水管的一端安装有一顶部出水阀门，另一端安装有一顶部排水阀门，顶部主水管的侧壁上与一低压蒸汽管的一端连通，在低压蒸汽管上安装有一低压蒸汽阀门。本实用新型的低温工业采暖水滤清设备可作为工暖水反渗透设备的预前处理装置使用，能够大大降低水中的盐含量，降低污染指数值，确保工艺后续的反渗透设备继续脱盐除质更加稳定的运行。

Description

低温工业采暖水滤清设备

技术领域

本实用新型属于采暖水过滤技术领域，具体来说涉及一种低温工业采暖水滤清设备。

背景技术

城市集中供热是城市的基础设施之一，也是改善城市人居环境、改善城市大气质量、提高城市现代化水平的重要措施。但目前我国集中供热所用能源仍以煤炭为主，据不完全统计，北方地区冬季供暖能源消耗约折合1.7亿吨标煤。我国近年来频繁出现的大面积雾霾天气与供热燃煤关系紧密。

我国目前余热资源利用水平较低，根据有关统计，我国工业能源消费量占总消费量的70％以上，而能源利用率仅为30％，而余热资源回收率仅34.9％，大量余热以各种形式被排放到大气中，如果工业余热都得到科学有效的开发利用，对我国集中供热能耗模式将起到极大的优化和改善。更多北方城市为进一步提高城市集中供热的技术水平、节约能源、改善大气质量与钢铁公司达成余热供暖协议，初步采用低温工暖水资源替代小面积的取代部分居民区的燃煤供暖，达到了预期效果。

然而，在钢铁行业低温工暖水过滤软化处理的过程中，更多过滤方法都采用超滤设备组作为反渗透机组的前置设备从而保证供水的洁净度。在钢铁行业软化水的过程中，含有很多无法看到COD、氨氮、钙镁离子等细小的有机物。超滤设备容易造成堵塞结垢，运行压差高，长期的高负荷运行造成了超滤设备膜断裂、出水量降低，出水污染指数超标等，经常引发后续反渗透设备的产水量下降和反渗透膜的堵塞。此外，超滤设备在运行和清洗过程中，尤其是反洗需要添加氢氧化钠、盐酸、漂白液等多种化学药品，可造成二次污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种低温工业采暖水滤清设备，该低温工业采暖水滤清设备构造简单，可作为反渗透设备的预前处理装置使用。在不使用氢氧化钠、盐酸、漂白液等化学药品的前提下，可同时进行清洗和反清洗钢铁厂低温工业取暖用水(以下简称工暖水)，将工暖水中的细小有机物进行过滤。可根据水量大小调节低温工业采暖水滤清设备的尺寸。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种低温工业采暖水滤清设备，包括：负氧离子发生器、顶部主水管、底部主水管和缓水器，所述顶部主水管与所述底部主水管间隔设置，所述缓水器的出水口与所述底部主水管的一端连通，所述底部主水管的另一端上安装有一底部出水阀门，其中，在所述缓水器与所述底部出水阀门之间的底部主水管上安装有一进水控阀；所述顶部主水管的一端安装有一顶部出水阀门，另一端安装有一顶部排水阀门，所述顶部主水管的侧壁上与一低压蒸汽管的一端连通，在所述低压蒸汽管上安装有一低压蒸汽阀门，低压蒸汽管用于向顶部主水管输入水蒸气；所述低压蒸汽管与所述顶部排水阀门之间的顶部主水管为第一清洁部，所述进水控阀和底部出水阀门之间的底部主水管为第二清洁部，在所述第一清洁部和第二清洁部之间安装有多个间隔排列的过滤装置，其中，每一个所述过滤装置均包括一内部形成有腔的壳体，在所述壳体的顶端形成有一第一开口，在所述壳体的底端形成有一第二开口，每一个第一开口各通过一根第一连接管与第一清洁部连通，每一个第二开口各通过一根第二连接管与第二清洁部连通，在每一个所述过滤装置内各固装一布气管，所述布气管的底端与所述第二开口连通，所述布气管的顶端位于所述壳体内，在所述布气管上形成有小孔，在所述布气管与所述壳体之间填充有纤维滤芯；

在所述第二连接管上设置有排气阀门，所述负氧离子发生器的出气口通过第一管路与所述底部主水管连通，在所述第一管路上安装有一氧气控阀。

在上述技术方案中，还包括：排气管，排气管与全部第二连接管连通，所述排气阀门安装在排气管上。

在上述技术方案中，所述排气阀门位于所述排气管的端部。

在上述技术方案中，所述缓水器包括一筒形壳，所述缓水器的进水口与所述缓水器的出水口相对且位于所述出水口的上方。

在上述技术方案中，还包括：进水提升泵，所述进水提升泵通过第二管路与所述缓水器的进水口连通，用于对低温工业采暖水增压后输入筒形壳内。

在上述技术方案中，在位于所述进水口和出水口之间的筒形壳的内壁上固装有上环形板和位于该上环形板下方的下环形板，所述上环形板和下环形板均为平板围成的圆台形且从上至下渐缩，以使从所述进水口流入的水先后经过上环形板和下环形板的导流。

在上述技术方案中，所述布气管的顶端为封闭设置。

在上述技术方案中，所述低压蒸汽管远离所述顶部主水管的一端与所述筒形壳的顶端连通。

上述低温工业采暖水滤清设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，对低温工业采暖水过滤：关闭顶部排水阀门、低压蒸汽阀门、底部出水阀门、氧气控阀和排气阀门，开启顶部出水阀门和进水控阀，

低温工业采暖水通过进水口进入缓水器，低温工业采暖水从缓水器的出水口流入底部主水管，低温工业采暖水分别通过第二连接管流入全部的过滤装置内进行过滤；

过滤装置过滤后的低温工业采暖水通过第一连接管流入顶部主水管并经过顶部出水阀门排出；

步骤2，当过滤时间超过50min或纤维滤芯的压力值高于0.15MPa时，进行吹扫和压力调节，吹扫和压力调节包括以下步骤：

2-1，开启低压蒸汽阀门，关闭进水控阀和顶部出水阀门，开启底部出水阀门并通过该底部出水阀门将低温工业采暖水滤清设备内的低温工业采暖水排出；

关闭底部出水阀门并保持低压蒸汽阀门的开启，对过滤装置内的纤维滤芯蒸汽吹扫3～10min，蒸汽吹扫结束后关闭低压蒸汽阀门，开启顶部出水阀门和底部出水阀门，以使低温工业采暖水滤清设备中的低温工业采暖水从底部出水阀门完全排出；

2-2，关闭顶部出水阀门和底部出水阀门，开启负氧离子发生器、氧气控阀和排气阀门，负氧离子发生器发出的负氧离子通过布气管对过滤装置中纤维滤芯进行氧化再生3～5min，结束后关闭负氧离子发生器、氧气控阀和排气阀门；

2-3，重复步骤2-1，其中，对过滤装置内的纤维滤芯蒸汽吹扫的时间为3～5min；

2-4，关闭顶部出水阀门和底部出水阀门，开启进水控阀和顶部排水阀门，启动进水提升泵，进行3～5min顺洗，结束后，开启顶部出水阀门并关闭顶部排水阀门。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的低温工业采暖水滤清设备改变原有添加化学药剂为主的工暖水过滤方法，选用负氧离子发生器配合布气管作为吸附材料的处理方法，整体设备通过工暖水(低温工业采暖水)产生的蒸汽进入滤芯后结合负氧离子的处理方法，可完成滤芯体(纤维滤芯)的再生和净化。

过滤装置中的纤维滤芯可单独拆卸，方便维修和更换的同时(保证其他壳体内纤维滤芯的正常工作)，利于纤维滤芯的再生。缓水器可增加对设备管路及纤维滤芯的保护。

本实用新型的低温工业采暖水滤清设备可作为工暖水反渗透设备的预前处理装置使用，能够大大降低水中的盐含量，降低污染指数值，确保工艺后续的反渗透设备继续脱盐除质更加稳定的运行。另外，本实用新型的低温工业采暖水滤清设备可改善传统反渗透设备，改变了传统反渗透设备反洗和化学清洗过程中消耗氢氧化钠、盐酸、漂白液等化学药品的问题，避免产生堵塞、污垢、并增强反渗透设备使用寿命等问题。减少水体产生的二次污染。

附图说明

图1为本实用新型低温工业采暖水滤清设备的结构示意图；

图2为本实用新型低温工业采暖水滤清设备的结构示意图；

图3为本实用新型低温工业采暖水滤清设备中缓水器的结构示意图；

图4为本实用新型低温工业采暖水滤清设备对低温工业采暖水的脱盐率。

其中，1：进水提升泵，2：缓水器，2-1：出水口，2-2：下环形板，2-3：上环形板，2-4：进水口，2-5：筒形壳，3：进水控阀，4：底部主水管，5：氧气控阀，6：负氧离子发生器，7：发电机，8：底部出水阀门，9：顶部排水阀门，10：顶部主水管，11：低压蒸汽阀门，12：顶部出水阀门，13：排气阀门，14：布气管，15：壳体，16：纤维滤芯，17：第二连接管，18：第一连接管，19：第一管路，20：第二管路，21：低压蒸汽管，22：排气管。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

如图1～3所示，一种低温工业采暖水滤清设备，包括：负氧离子发生器6、顶部主水管10、进水提升泵1、底部主水管4和缓水器2，进水提升泵1通过第二管路20与缓水器2的进水口2-4连通，用于对低温工业采暖水增压后输入缓水器2内。

顶部主水管10与底部主水管4间隔设置，缓水器2起到稳定进水的作用，缓水器2的出水口2-1与底部主水管4的一端连通，底部主水管4的另一端上安装有一底部出水阀门8，底部主水管4安装有底部出水阀门8的一端主要作用是把留在低温工业采暖水滤清设备内的水放干净，可以与向缓水器2排水的容器连通(图中未示出)，其中，在缓水器2与底部出水阀门8之间的底部主水管4上安装有一进水控阀3；顶部主水管10的一端安装有一顶部出水阀门12，另一端安装有一顶部排水阀门9，顶部主水管10安装有顶部排水阀门9的一端用于流出蒸汽反洗纤维后的杂质，用于与废水接收池连通，顶部主水管10安装有顶部出水阀门12的一端用于与后续反渗透设备连通，顶部主水管10的侧壁上与一低压蒸汽管21的一端连通，在低压蒸汽管21上安装有一低压蒸汽阀门11；低压蒸汽管21与顶部排水阀门9之间的顶部主水管10为第一清洁部，进水控阀3和底部出水阀门8之间的底部主水管4为第二清洁部，在第一清洁部和第二清洁部之间安装有5个间隔排列的过滤装置(过滤装置的数量根据水量的情况可以调整)，其中，每一个过滤装置均包括一内部形成有腔的壳体15，在壳体15的顶端形成有一第一开口，在壳体15的底端形成有一第二开口，每一个第一开口各通过一根第一连接管18与第一清洁部连通，每一个第二开口各通过一根第二连接管17与第二清洁部连通，在每一个过滤装置内各固装一布气管14，布气管14的底端与第二开口连通，布气管14的顶端位于壳体15内，在布气管14上形成有小孔，在布气管14与壳体15之间填充有纤维滤芯16。过滤容器内部纤维滤芯16选用外部压式力结构(即低温工业采暖水滤清设备通过进水提升泵1的压力把水打进低温工业采暖水滤清设备中)，即工业取暖用水首先通过过滤装置，通过纤维滤芯16吸附，净化后的水从过滤装置的第一开口流出。

在第二连接管17上设置有排气阀门13，负氧离子发生器6的出气口通过第一管路19与底部主水管4连通，发电机7为负氧离子发生器6供电，在第一管路19上安装有一氧气控阀5。

实施例2

在实施例1的基础上，还包括：排气管22，排气管22与全部第二连接管17连通，排气阀门13安装在排气管22的端部，排气管22未安装有排气阀门13的一端与距离该排气阀门13最远的第二连接管17连通。

5个过滤装置平行设置，过滤装置中纤维滤芯16为新型高碳纤维材料作为吸附材料，强度为2000MPa、模量240Gpa。纤维滤芯16由沥青纤维、聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制成，在本实施例中具体选用的纤维滤芯16由连云港中复神鹰碳纤维有限责任公司生产，型号为SYT45。通过纤维滤芯16的吸附功能可将工暖水中的污染物质吸附，起到净水的作用。

实施例3

在实施例2的基础上，缓水器2包括一筒形壳2-5，缓水器2的进水口2-4与缓水器2的出水口2-1相对且位于出水口2-1的斜上方。

布气管14的顶端为封闭设置。

在位于进水口2-4和出水口2-1之间的筒形壳2-5的内壁上固装有上环形板2-3和位于该上环形板2-3下方的下环形板2-2，上环形板2-3和下环形板2-2均为平板围成的圆台形且从上至下渐缩，以使从进水口2-4流入的水先后经过上环形板2-3和下环形板2-2的导流(上环形板2-3和下环形板2-2的顶端和底端均为敞口)。

低压蒸汽管21用于辅助向顶部主水管10输入水蒸气，由于低温工业采暖水进入设备中含有低压蒸汽(低压蒸汽压力为小于等于2.45MPa)，可将低压蒸汽管21远离顶部主水管10的一端与筒形壳2-5的顶端连通。

上述低温工业采暖水滤清设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，对低温工业采暖水过滤：关闭顶部排水阀门9、低压蒸汽阀门11、底部出水阀门8、氧气控阀5和排气阀门13，开启顶部出水阀门12和进水控阀3，

低温工业采暖水通过进水口2-4进入缓水器2，低温工业采暖水从缓水器2的出水口2-1流入底部主水管4，低温工业采暖水分别通过第二连接管17流入全部的过滤装置内进行过滤；

此过程中纤维滤芯16通过碳纤维多孔的特殊材质完成对进水水质中颗粒污染物的吸附的目的。

过滤装置过滤后的低温工业采暖水通过第一连接管18流入顶部主水管10并经过顶部出水阀门12排出；

步骤2，当过滤时间超过50min或纤维滤芯16的压力值高于0.15MPa时，进行吹扫和压力调节，吹扫和压力调节包括以下步骤：

2-1，开启低压蒸汽阀门11，关闭进水控阀3和顶部出水阀门12，开启底部出水阀门8并通过该底部出水阀门8将低温工业采暖水滤清设备内的低温工业采暖水排出；

关闭底部出水阀门8(此时排气阀门13关闭)并保持低压蒸汽阀门11的开启，对过滤装置内的纤维滤芯16蒸汽吹扫3～10min，蒸汽吹扫结束后关闭低压蒸汽阀门11，开启顶部出水阀门12和底部出水阀门8，以使低温工业采暖水滤清设备中的低温工业采暖水从底部出水阀门8完全排出；

2-2，关闭顶部出水阀门12和底部出水阀门8，开启负氧离子发生器6、氧气控阀5和排气阀门13，负氧离子发生器6发出的负氧离子通过布气管14对过滤装置中纤维滤芯16进行氧化再生3～5min，结束后关闭负氧离子发生器6、氧气控阀5和排气阀门13；

2-3，重复步骤2-1，其中，对过滤装置内的纤维滤芯16蒸汽吹扫的时间为3～5min；

2-4，关闭顶部出水阀门12和底部出水阀门8，开启进水控阀3和顶部排水阀门9，启动进水提升泵1，进行3～5min顺洗，结束后，开启顶部出水阀门12并关闭顶部排水阀门9。

低温工业采暖水进入设备中含有低压蒸汽，通过低压蒸汽阀门11后可将吸附饱和的多种污染物脱除，并结合负氧离子发生器6产生的一定的负电离子和布气管14，负氧离子发生器6配合低压蒸汽对纤维滤芯16吸附的污染物质产生反复氧化过程，吸附尘埃，从而达到完全再生。

本实用新型选用实验水质为钢铁厂低温工业取暖用水，进水量为100m³/h循环测试，具体数据见表1。

表1

1gpm＝3.8L/min

进水TDS数值越高代表水质越差，同理产水TDS值越小水质越好。

浓水流量，浓水在工业上一般认为是普通水变为脱盐水除去的部分，即普通水＝浓水+脱盐水。在表1中，进水为从进水提升泵1泵入时的水，产水为经过顶部出水阀门12排出的水。

回收率的计算的方法为：上表中指标的设计基础为75％的系统水回收率，在某些情况下，最小值范围会有变化。回收率＝产水量/进水量×100％

盐透过率＝产水浓度/进水浓度×100％

脱盐率＝(1-盐通过率)×100％

由表1可知，此实用新型作为反渗透设备预先处理装置对除盐率和产水率相对处理效率效果较好，已超出现有反渗透设备预先处理装置的技术效果，而纤维滤芯对取暖水杂质的去除率达到90％左右。

如图4所示，本实用新型设备工作6天后除盐率明显下降，需关闭进行反冲洗后继续工作，在经过上述使用方法后，本实用新型低温工业采暖水滤清设备的除盐率又回到与图4中第一天相同的水平。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种低温工业采暖水滤清设备，其特征在于，包括：负氧离子发生器(6)、顶部主水管(10)、底部主水管(4)和缓水器(2)，所述顶部主水管(10)与所述底部主水管(4)间隔设置，所述缓水器(2)的出水口(2-1)与所述底部主水管(4)的一端连通，所述底部主水管(4)的另一端上安装有一底部出水阀门(8)，其中，在所述缓水器(2)与所述底部出水阀门(8)之间的底部主水管(4)上安装有一进水控阀(3)；所述顶部主水管(10)的一端安装有一顶部出水阀门(12)，另一端安装有一顶部排水阀门(9)，所述顶部主水管(10)的侧壁上与一低压蒸汽管(21)的一端连通，在所述低压蒸汽管(21)上安装有一低压蒸汽阀门(11)，低压蒸汽管(21)用于向顶部主水管(10)输入水蒸气；所述低压蒸汽管(21)与所述顶部排水阀门(9)之间的顶部主水管(10)为第一清洁部，所述进水控阀(3)和底部出水阀门(8)之间的底部主水管(4)为第二清洁部，在所述第一清洁部和第二清洁部之间安装有多个间隔排列的过滤装置，其中，每一个所述过滤装置均包括一内部形成有腔的壳体(15)，在所述壳体(15)的顶端形成有一第一开口，在所述壳体(15)的底端形成有一第二开口，每一个第一开口各通过一根第一连接管(18)与第一清洁部连通，每一个第二开口各通过一根第二连接管(17)与第二清洁部连通，在每一个所述过滤装置内各固装一布气管(14)，所述布气管(14)的底端与所述第二开口连通，所述布气管(14)的顶端位于所述壳体(15)内，在所述布气管(14)上形成有小孔，在所述布气管(14)与所述壳体(15)之间填充有纤维滤芯(16)；

在所述第二连接管(17)上设置有排气阀门(13)，所述负氧离子发生器(6)的出气口通过第一管路(19)与所述底部主水管(4)连通，在所述第一管路(19)上安装有一氧气控阀(5)。

2.根据权利要求1所述的低温工业采暖水滤清设备，其特征在于，还包括：排气管(22)，排气管(22)与全部第二连接管(17)连通，所述排气阀门(13)安装在排气管(22)上。

3.根据权利要求2所述的低温工业采暖水滤清设备，其特征在于，所述排气阀门(13)位于所述排气管(22)的端部。

4.根据权利要求3所述的低温工业采暖水滤清设备，其特征在于，所述缓水器(2)包括一筒形壳(2-5)，所述缓水器(2)的进水口(2-4)与所述缓水器(2)的出水口(2-1)相对且位于所述出水口(2-1)的上方。

5.根据权利要求4所述的低温工业采暖水滤清设备，其特征在于，还包括：进水提升泵(1)，所述进水提升泵(1)通过第二管路(20)与所述缓水器(2)的进水口(2-4)连通，用于对低温工业采暖水增压后输入筒形壳(2-5)内。

6.根据权利要求5所述的低温工业采暖水滤清设备，其特征在于，在位于所述进水口(2-4)和出水口(2-1)之间的筒形壳(2-5)的内壁上固装有上环形板(2-3)和位于该上环形板(2-3)下方的下环形板(2-2)，所述上环形板(2-3)和下环形板(2-2)均为平板围成的圆台形且从上至下渐缩，以使从所述进水口(2-4)流入的水先后经过上环形板(2-3)和下环形板(2-2)的导流。

7.根据权利要求6所述的低温工业采暖水滤清设备，其特征在于，所述布气管(14)的顶端为封闭设置。

8.根据权利要求7所述的低温工业采暖水滤清设备，其特征在于，所述低压蒸汽管(21)远离所述顶部主水管(10)的一端与所述筒形壳(2-5)的顶端连通。