CN212102048U - 矿用纯水制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种矿用纯水制备装置，包括：储药箱，用于存储药剂；中间水箱，用于容纳矿井水；加药装置，加药装置的进口端与储药箱相连，加药装置的出口端与中间水箱相连，用于将储药箱内的药剂输送至中间水箱内；药液浓度传感器，与中间水箱的出口端相连，用于检测中间水箱输出的液体的药剂浓度，且加药装置与药液浓度传感器电连接，用于根据药液浓度传感器的检测结果打开或关闭。本实用新型所提供的矿用纯水制备装置通过在中间水箱的出口端设置药液浓度传感器可以检测出水中药剂的浓度，从而根据药剂浓度的检测结果，控制加药装置的打开或关闭，以合理控制药剂的加入量，兼顾对矿井水的处理效果及降低生产纯水成本的作用。

Description

矿用纯水制备装置

技术领域

本实用新型涉及矿用水处理设备领域，具体而言，涉及一种矿用纯水制备装置。

背景技术

目前，综采工作面纯水介质液压系统以纯水作为液压支架的动力介质，纯水介质具有阻燃、清洁、成本低等优势，在实际煤矿生产中有助于降低液压零部件故障率、提高生产效率、延长液压零部件寿命、降低备件损耗。矿用纯水制备装置将煤矿井下生产用水通过纯水工艺流程处理为符合国家、行业相关标准要求的纯水，是综采工作面纯水介质液压系统的核心设备。其中，纯水制备装置工艺流程包括预处理、超滤、反渗透、电去离子等，纯水在生产制造过程中需要添加药剂，来满足不同工艺流程的产水水质指标要求。添加药剂由加药装置来完成，但是现在的加药装置采用定时方式控制加药泵启停，实现加药，导致有时加药量过多，有时加药量不够等问题，从而导致工艺流程产水指标不合格。

实用新型内容

为了改善上述技术问题至少之一，本实用新型的一个目的在于提供一种矿用纯水制备装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种矿用纯水制备装置，包括：储药箱，用于存储药剂；中间水箱，用于容纳矿井水；加药装置，所述加药装置的进口端与所述储药箱相连，所述加药装置的出口端与所述中间水箱相连，用于将所述储药箱内的药剂输送至所述中间水箱内；药液浓度传感器，与所述中间水箱的出口端相连，用于检测所述中间水箱输出的液体的药剂浓度，且所述加药装置与所述药液浓度传感器电连接，用于根据所述药液浓度传感器的检测结果打开或关闭。

本技术方案所提供的矿用纯水制备装置包括储药箱、中间水箱、加药装置和药液浓度传感器。通过设置加药装置将储药箱中的药剂输送至中间水箱，使药剂和矿井水相混合，以通过药剂对矿井水进行处理，使得矿井水通过纯水工艺流程处理，成为符合国家、行业相关标准要求的纯水。通过在中间水箱的出口端设置药液浓度传感器可以检测在纯水工艺流程中矿井水中药剂的浓度，或纯水中药剂的浓度，从而根据药剂浓度的检测结果，控制加药装置的打开或关闭，以合理控制药剂的加入量，避免药剂的加入量过少，起不到对矿井水进行有效处理的作用，也避免药剂的加入量过大，造成浪费，甚至是影响纯水水质。

相较于相关技术中，将加药装置的打开关闭设置为定时的方式，通过设置药液浓度传感器，控制加药装置的打开或关闭，以更加合理的方式控制药剂的加入量，提高了自动化的程度，还可以兼顾对矿井水的有效处理，及降低生产纯水成本的作用。

另外，本实用新型提供的上述技术方案中的矿用纯水制备装置还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述矿用纯水制备装置还包括：出水管道，所述出水管道的入口端与所述中间水箱的出口端相连，所述出水管道上设有水质传感器，所述水质传感器用于检测所述中间水箱输出的液体的水质；产水支路，所述产水支路的入口端与所述出水管道的出口端相连，所述产水支路的出口端设有纯水箱；排水支路，所述排水支路的入口端与所述出水管道的出口端相连；第一阀门，设于所述产水支路上，用于根据所述水质传感器的检测结果控制所述产水支路的通断；第二阀门，设于所述排水支路上，用于根据所述水质传感器的检测结果控制所述排水支路的通断。

在上述技术方案中，所述第一阀门和所述第二阀门分别与所述水质传感器电连接；和/或所述第一阀门或所述第二阀门与所述水质传感器电连接，且所述第一阀门和所述第二阀门电连接并联动，其中一者根据所述水质传感器的检测结果开启，则另外一者关闭。

在上述技术方案中，所述出水管道上设有水处理装置，所述水处理装置位于所述中间水箱与所述水质传感器之间。

在上述技术方案中，所述中间水箱与所述水处理装置之间设置有提升泵。

在上述技术方案中，所述药液浓度传感器设于所述出水管道上，且位于所述水处理装置的出口侧。

在上述任一技术方案中，所述药液浓度传感器和所述水质传感器设于防爆箱内；或所述药液浓度传感器的壳体为防爆材料构件，所述水质传感器的壳体为防爆材料构件。

在上述技术方案中，当所述药液浓度传感器和所述水质传感器设于防爆箱内，所述防爆箱的数量为一个，所述药液浓度传感器和所述水质传感器集成设在所述防爆箱内。

在上述任一技术方案中，所述中间水箱的入口端连接有进水管，所述进水管用于向所述中间水箱输送矿井水。

在上述任一技术方案中，所述储药箱的数量为多个，所述加药装置的数量为多个，多个所述储药箱分别与多个所述加药装置一一对应设置，多个所述储药箱用于分别储存多种药剂；和/或所述加药装置包括加药泵。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一些实施例所述的矿用纯水制备装置的结构示意图；

图2是本实用新型一些实施例所述的矿用纯水制备装置的结构示意图；

图3是本实用新型一些实施例所述的矿用纯水制备装置的结构示意图；

图4是本实用新型一些实施例所述的矿用纯水制备装置的结构示意图。

其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10储药箱；20中间水箱；30加药装置；40药液浓度传感器；50防爆箱；100出水管道；110水质传感器；120水处理装置；130提升泵；200产水支路；210第一阀门；220纯水箱；300排水支路；310第二阀门；400进水管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述本实用新型一些实施例中的矿用纯水制备装置。

本申请的一些实施例提供了一种矿用纯水制备装置，包括储药箱10、中间水箱20、加药装置30和药液浓度传感器40。

具体地，如图1所示，储药箱10的出口端连接加药装置30，加药装置30的出口端连接中间水箱20。在纯水的制备过程中，储药箱10中存储有药剂，加药装置30可以将储药箱10中的药剂打入到中间水箱20中，同时中间水箱20中存有矿井水，药剂打入到中间水箱20后与矿井水相混合，使得中间水箱20的出口端输出的液体为药剂与矿井水的混合液。中间水箱20的出口端输出设置有药液浓度传感器40，药液浓度传感器40可以检测混合液中药剂的含量，通过检测结果可以获知药剂的加入量是否合适，是否过多或者过少，这样可以根据检测结果控制加药装置30的开关，以调整药剂与矿井水的比例，在满足对矿井水进行处理的需求的药剂加入量的基础上，使制备的纯水符合国家、行业相关标准，并适当降低药剂加入量，以有效控制生产成本。

在一些实施例中，如图2所示，中间水箱20的入口端连接有进水管400，进水管400用于向中间水箱20输送矿井水。

通过设置进水管400，可以持续向中间水箱20输送矿井水，进而保障有充足的纯水供应，以将矿井水和药剂按照一定的比例进行混合。

在一些实施例中，如图3所示，储药箱10的数量为多个，加药装置30的数量为多个，多个储药箱10分别与多个加药装置30一一对应设置，多个储药箱10用于分别储存多种药剂。

通过设置多个储药箱10可以用于存储不同的药剂，比如阻垢剂、絮凝剂、杀菌剂、还原剂、碱液等。

在一些实施例中，中间水箱20可以包括相连的储水箱和管道混合器，储水箱主要用于储存矿井水，而管道混合器用于将矿井水和药剂充分混合。尤其是，对于药剂为混凝剂、助凝剂或碱液等，在管道混合器酸碱中和、液体混合等方面都非常有效,结构简单、占用空间小是药剂实现矿井水和药剂快速混合的理想设备。在另外一些实施例中，中间水箱20为管道混合器。

在一些实施例中，如图2所示，出水管道100上设置有水质传感器110，水质传感器110用于检测中间水箱20输出的液体的水质。

通过设置水质传感器110可以检测中间水箱20输出的液体的水质是否合格，符合水质指标要求，是否能够用于矿井下综采工作面的纯水介质液压系统。

其中，水质传感器110包括余氯传感器可以检测出液体中游离氯、一氯胺和总氯的含量。水质传感器110包括电导率传感器，电导率传感器可以用于检测液体中总离子的浓度。水质传感器110包括PH传感器，PH传感器可以通过检测氢离子来获取液体的酸碱值。水质传感器110包括ORP传感器，ORP传感器用于检测液体中溶液的氧还原电位。水质传感器110包括浊度传感器，浊度传感器可以通过测量透过液体的光量来测量液体中的悬浮固体，以反映出水体受污染的情况。当然，水质传感器110包括其他传感器，以检测不同的液体数据，均应包含在本申请的保护范围内，在此不一一赘述。

在一些实施例中，如图2所示，出水管道100上设有水处理装置120，水处理装置120用于对矿井水进行处理。

在将药剂与矿井水在中间水箱20中进行混合后，通过设置水处理装置120可以对矿井水进行深度处理，以提高出水的品质。其中，水处理装置120可以为采用物理、化学、生物方法对矿井水进行处理的装置，比如适用混凝沉降、吸附、反渗透、去离子等方法的水处理装置120。可以理解的是，水处理装置120的数量不限于一个，可以是多个水处理装置120组成。

在一些实施例中，如图2所示，中间水箱20与水处理装置120之间设置有提升泵130。

通过提升泵130将中间水箱20输出的液体以一定的流速输送至水处理装置120中，使液体的流速与水处理装置120的处理能力匹配，以提高水处理装置120的处理效率。

在一些实施例中，如图2所示，药液浓度传感器40设于出水管道100上，且位于水处理装置120的出口侧。

通过将药液浓度传感器40设置于水处理装置120的出口侧，可以检测经过水处理后输出的液体中的药液浓度。如果液体中的药液浓度高于标准，则认为添加到中间水箱20中的药剂过多，需要关闭加药装置30。同时通过检测水处理装置120的出口侧的液体，可以获取经过水处理后输出的液体是否符合国家、行业相关标准。

在另外一些实施例中，如图3所示，药液浓度传感器40设于出水管道100上，且位于水处理装置120的入口侧。

可以理解的是，药液浓度传感器40可以设置在出水管道100上的多处，比如，在经过水处理工艺前进行药剂浓度检测，可以在从中间水箱20出水后即进行检测，能够减少加药装置30的反应时间，使加药装置30可以根据药剂浓度检测结果，迅速做出反应，打开或关闭。当然，还可以如图4所示，在水处理装置120的入口侧和出口侧均设置药液浓度传感器40。

其中，加药装置30可以包括加药泵，加药泵为计量泵。另外，加药泵可以选用变频泵，通过调节变频泵的转速控制药剂的加入量。此外，加药装置30还可以包括阀门和加药泵，阀门与加药泵相连，通过控制阀门的开度，控制药剂的加入量。

在一些实施例中，中间水箱20的出口端连接有出水管道100，出水管道100的出口端设置有产水支路200，产水支路200的出口端设有纯水箱220。通过设置出水管道100和与出水管道100的出口端相连的纯水箱220，将合格的纯水存储起来。

对于经过水质检测符合要求的液体，可以输送至纯水箱220存储起来备用，以便于输送给在综采工作面工作的纯水介质液压系统使用。

在一些实施例中，如图2所示，出水管道100的出口端设置有排水支路300，排水支路300与产水支路200并联。

通过设置排水支路300可以将不符合水质指标要求的出水，由排水支路300排出，而不输送至纯水箱220中，避免与符合要求的纯水混合，降低纯水的品质，进而保障输送至纯水介质液压系统的水质，以降低液压零部件故障率、提高生产效率、延长液压零部件寿命、降低备件损耗。

在一些实施例中，如图2所示，产水支路200上设有第一阀门210，排水支路300上设有第二阀门310，第一阀门210和第二阀门310分别与水质传感器110电连接。

通过设置第一阀门210控制产水支路200的通断，通过设置第二阀门310控制排水支路300的通断。同时，通过水质传感器110的水质检测结果分别控制第一阀门210和第二阀门310的打开或关闭。比如，在水质检测结果为合格时，打开第一阀门210，关闭第二阀门310，使从中间水箱20的出口端(或水处理装置120的出口端)输出的液体进入纯水箱220中。而在水质检测结果为不合格时，则关闭第一阀门210，打开第二阀门310，将中间水箱20的出口端(或水处理装置120的出口端)输出的液体进行排放。

在另一些实施例中，第一阀门210或第二阀门310与水质传感器110电连接，且第一阀门210和第二阀门310电连接并联动，其中一者根据水质传感器110的检测结果开启，则另外一者关闭。

通过使第一阀门210和第二阀门310联动，使得控制过程更加简单。而且将第一阀门210和第二阀门310这两个阀门设置为一开一关，降低第一阀门210和第二阀门310同时打开的可能，是本实施例所提供的矿用纯水制备装置使用稳定性更高。同时，也可以相应减少的电力线路布设，节省成本。

在一些实施例中，如图4所示，药液浓度传感器40和水质传感器110设于防爆箱50内。

通过设置防爆箱50可以增强药液浓度传感器40和水质传感器110的使用安全性。

在另外一些实施例中，药液浓度传感器40的壳体为防爆材料构件，水质传感器110的壳体为防爆材料构件。

进一步地，如图4所示，防爆箱50的数量为一个，药液浓度传感器40和水质传感器110集成设在防爆箱50内。

通过将药液浓度传感器40和水质传感器110集成设在一个防爆箱50内，可以有助于节省成本。

下面以一个具体实施例说明本申请所提供的矿用纯水制备装置的具体结构和工作过程。

目前现有的纯水制备装置，在纯水的生产制造过程中需要添加药剂，来满足不同工艺流程的产水水质指标要求。而添加药剂由加药装置30来完成，现在的加药装置30采用定时方式控制加药泵启停，实现加药，加药量不能根据产水实际指标来调节，造成了有时加药量过多，有时加药量不够等问题，导致工艺流程产水指标不合格。

为此，本实用新型的一个具体实施例提供了一种矿用纯水设备自动加药装置30，根据纯水工艺流程产水中的药剂浓度来实现加药装置30的自动加药功能。药剂浓度会影响产水(即生产出的纯水)的水质，在产水口处(在有水处理装置120的情况中，为水处理装置120的出口端，在没有水处理装置120的情况中，为中间水箱20的出口端)设有水质传感器110，水质合格进入纯水箱220(也可称作产水箱)，不合格排放到水沟。药剂浓度传感器和产水的水质传感器110安装在防爆箱50内。

具体地，如图2所示，纯水工艺流程中，矿井水由进水管400进入中间水箱20，再由提升泵130加压后进入水处理装置120，水处理装置120的出口端设有药剂浓度传感器和水质传感器110对液体进行检测，液体检测合格，则经第一阀门210(为电动阀)进入纯水箱220，不合格则经第二阀门310(为电动阀)排放掉。

药剂存放在储药箱10内，由加药泵从储药箱10吸出药液打入中间水箱20内与中间水箱20内的矿井水混合。加药泵根据药液浓度传感器40的检测结果来自动启停，即检测到液体中药剂浓度低时启动，药剂浓度高时停止，以控制加药量，这样使得本具体实施例所提供的矿用纯水制备装置可以根据药剂浓度自动加药，使得加药量更加合理。

综上，本实用新型所提供的矿用纯水制备装置至少具有下述有益效果：通过设置药剂浓度传感器可以将检测结果反馈给加药装置30，以实现纯水工艺流程中药剂浓度自动加药；进而使得加药量更加合理，以提高产水的合格率；通过设置药剂浓度传感器和水质传感器110，检测水质，符合纯水水质标准的液体存储进纯水箱220，而不符合纯水水质标准的液体(也称废水)，进行排放，由于提高了产水的合格率，这样可以相应减少废水排放，提供系统回收率。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿用纯水制备装置，其特征在于，包括：

储药箱，用于存储药剂；

中间水箱，用于容纳矿井水；

加药装置，所述加药装置的进口端与所述储药箱相连，所述加药装置的出口端与所述中间水箱相连，用于将所述储药箱内的药剂输送至所述中间水箱内；

药液浓度传感器，与所述中间水箱的出口端相连，用于检测所述中间水箱输出的液体的药剂浓度，且所述加药装置与所述药液浓度传感器电连接，用于根据所述药液浓度传感器的检测结果打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，还包括：

出水管道，所述出水管道的入口端与所述中间水箱的出口端相连，所述出水管道上设有水质传感器，所述水质传感器用于检测所述中间水箱输出的液体的水质；

产水支路，所述产水支路的入口端与所述出水管道的出口端相连，所述产水支路的出口端设有纯水箱；

排水支路，所述排水支路的入口端与所述出水管道的出口端相连；

第一阀门，设于所述产水支路上，用于根据所述水质传感器的检测结果控制所述产水支路的通断；

第二阀门，设于所述排水支路上，用于根据所述水质传感器的检测结果控制所述排水支路的通断。

3.根据权利要求2所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，

所述第一阀门和所述第二阀门分别与所述水质传感器电连接；和/或

所述第一阀门或所述第二阀门与所述水质传感器电连接，且所述第一阀门和所述第二阀门电连接并联动，其中一者根据所述水质传感器的检测结果开启，则另外一者关闭。

4.根据权利要求2所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，

所述出水管道上设有水处理装置，所述水处理装置位于所述中间水箱与所述水质传感器之间。

5.根据权利要求4所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，

所述中间水箱与所述水处理装置之间设置有提升泵。

6.根据权利要求4所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，

所述药液浓度传感器设于所述出水管道上，且位于所述水处理装置的出口侧。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，

所述药液浓度传感器和所述水质传感器设于防爆箱内；或

所述药液浓度传感器的壳体为防爆材料构件，所述水质传感器的壳体为防爆材料构件。

8.根据权利要求7所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，

当所述药液浓度传感器和所述水质传感器设于防爆箱内，所述防爆箱的数量为一个，所述药液浓度传感器和所述水质传感器集成设在所述防爆箱内。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，

所述中间水箱的入口端连接有进水管，所述进水管用于向所述中间水箱输送矿井水。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的矿用纯水制备装置，其特征在于，

所述储药箱的数量为多个，所述加药装置的数量为多个，多个所述储药箱分别与多个所述加药装置一一对应设置，多个所述储药箱用于分别储存多种药剂；和/或

所述加药装置包括加药泵。

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