CN220609451U - 一种双筒交替式过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双筒交替式过滤装置，包括第一过滤桶和第二过滤桶，所述第一过滤桶的入口管道安装有第一阀门，出口管道安装有第二阀门，所述第二过滤桶的入口管道安装有第三阀门，出口管道安装有第四阀门，上述四个阀门均采用T型电动三通球阀，第一过滤桶和第二过滤桶交替循环，只对压差达到冲洗设定值的过滤桶进行反冲洗。所述双筒交替式过滤装置能够降低工人劳动强度，自动运行时，只对有冲洗要求的过滤器桶进行反冲，节约用水，减少乳化油浪费。

Description

一种双筒交替式过滤装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用于爆炸性气体环境及煤矿井下领域的过滤装置，尤其是涉及一种双筒交替式过滤装置。

背景技术

煤矿机械设备的过滤设备，有手动反冲结构和自动清冲结构两种，对于第一种的手动反冲结构来说，如图1所示，为授权专利号“CN 203329458 U”设计的过滤站原理。正常过滤时，球阀63、球阀65打开，截止阀61、反冲阀67关闭，液体右进，进过滤站后，回到储液箱62；反冲时，球阀63、球阀65关闭，截止阀61、反冲阀67打开，洁净高压液64反冲滤网后，经过滤器排污口流出。所有阀均为手动操作。

对于第一种的自动清冲结构来说，自动清冲结构的过滤站由4个过滤桶、压差传感器、电控箱做成；每个过滤桶都设置有顶部电动机、底部排污阀。压差超过设定参数时，逐一打开4个过滤桶的底部排污阀、启动顶部电机刷洗，进行冲洗。底部排污阀为矿用本安型电动阀。

目前设备的问题：

1手动反冲：值班工人依据经验不定时操作过滤装置进行反冲。人为主观性强、科学性低，人员劳动强度大。入口压力表和出口压力表为指针式压力表，精度低误差大。

2自动清洗：当压差达到冲洗设定值时，对所有过滤桶逐一反冲，反冲时间长，反冲用液量大。自动反冲洗阀采用DC24V本安型电动球阀，受本安电源容量限制，输出扭矩小，极限值为114Nm，经常出现打不开导致冲洗失败的情况。

实用新型内容

本实用新型提供了一种双筒交替式过滤装置，解决了只对有冲洗要求的过滤器桶进行反冲的问题，其技术方案如下所述：

一种双筒交替式过滤装置，包括第一过滤桶和第二过滤桶，所述第一过滤桶的入口管道安装有第一阀门，出口管道安装有第二阀门，所述第二过滤桶的入口管道安装有第三阀门，出口管道安装有第四阀门，每个过滤桶的入口管道和出口管道之间都安装有压差传感器，上述四个阀门均采用T型电动三通球阀，所述第一阀门和第三阀门的直通并联连接入液口，角通接排污口，所述第二阀门和第四阀门的直通并联连接出液口，角通接第五阀门，所述第五阀门为矿用隔爆电动直通阀，第一过滤桶和第二过滤桶交替循环，只对压差达到冲洗设定值的过滤桶进行反冲洗。

所述两个过滤桶都安装有压差传感器，所述第一过滤桶安装有第一压差传感器，所述第二过滤桶安装有第二压差传感器。

所述第一过滤桶和第二过滤桶都由三个过滤器件构成，过滤器件下部侧面有进液口，上部侧面有出液口，同一过滤桶的三个过滤器件进液口并联到入口管道，三个过滤器件出液口并联到出口管道。

所述双筒交替式过滤装置还设置有矿用隔爆兼本质安全型控制箱，所述控制箱连接到第一压差传感器、第二压差传感器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门。

所述控制箱设置有用于采集第一压差传感器、第二压差传感器信号的第一信号采集模块，所述第一信号采集模块采用KL3458芯片。

所述控制箱设置有控制第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门的继电器，所述继电器控制模块采用KL2809芯片。

所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均属于矿用隔爆电动阀，所述矿用隔爆电动阀的本体电气接线中，工作电源是单相AC127V，开关量控制包括公共端子、开阀端子和关阀端子，无源接点包括关信号的两个端子、开信号的两个端子。

所述控制箱设置有第二信号采集模块KL1809，用于采集矿用隔爆电动阀的工作状态，远程控制信号接到第二信号采集模块KL1809的16端子。

所述控制箱在失电故障状态下，第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门打开，第五阀门关闭，保证过滤站水路畅通。

所述第二阀门和第四阀门角通的另一侧联通后接到第五阀门的一侧，第五阀门的另一侧接反冲口，所述反冲口接出液口或者接其他高压纯净液体管路。

所述双筒交替式过滤装置，适用于乳化液回液过滤、原水过滤两个场景，用于乳化液回液过滤站和清水过滤站两类设备，满足煤矿对过滤站“定时”“压差”自动反冲洗的要求，降低工人劳动强度。自动运行时，只对有冲洗要求的过滤器桶进行反冲，节约用水，减少乳化油浪费。

本实用新型使用的矿用隔爆电动球阀输出扭矩大，在较高工作水压条件下能可靠打开和关闭，避免过滤器工作失效。同时本实用新型具有远程控制接口，便于接入煤矿集中控制系统，提高自动化水平。

附图说明

图1是所述手动反冲结构的结构示意图；

图2是所述双筒交替式过滤装置的结构示意图；

图3是T型电动三通球阀的两种工作状态示意图；

图4是所述第一过滤桶工作第二过滤桶待机的状态示意图；

图5是所述第二过滤桶工作第一过滤桶反冲的状态示意图；

图6是压差传感器接线图；

图7是控制箱内继电器的示意图；

图8是电动阀控制接线图；

图9是电动阀反馈信号接线图。

具体实施方式

如图2所示的所述双筒交替式过滤装置，包括第一过滤桶和第二过滤桶，所述第一过滤桶的入口管道安装有第一阀门1，出口管道安装有第二阀门2，所述第二过滤桶的入口管道安装有第三阀门3，出口管道安装有第四阀门4，每个过滤桶的入口管道和出口管道之间都安装有压差传感器，所述第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3和第四阀门4均采用T型电动三通球阀，所述第一阀门1和第三阀门3的直通并联连接入液口6，角通接排污口，所述第二阀门2和第四阀门4的直通并联连接出液口，角通接第五阀门5。

具体来说，第一阀门1和第三阀门3直通的一侧并联接入液口6。第一阀门1直通的另一侧接第一过滤桶的入口管道15，第一阀门1角通的另一侧为第一过滤桶的第一排污口7。第三阀门3直通的另一侧接第二过滤桶的入口管道，第三阀门3角通的另一侧为第二过滤桶的第二排污口8。

第二阀门2直通的一侧接第一过滤桶的出口管道16，直通的另一侧并联接出液口10；第四阀门4直通的一侧接第二过滤桶的出口管道，直通的另一侧并联接出液口10。所述第二阀门2和第四阀门4角通的另一侧联通后接到第五阀门5的一侧，第五阀门5的另一侧接反冲口9。所述反冲口9可以接出液口10，也可以接其他高压纯净液体管路。

所述双筒交替式过滤装置中，结合图3所示，第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4均选用矿用隔爆T型电动三通球阀，工作电压AC127V，输出扭矩600Nm，远大于本安型电动球阀的极限扭矩114Nm，在6MPa水压条件下能可靠打开和关闭。打开状态时180度“直通”，关闭状态时90度“角通”。第五阀门5为矿用隔爆电动直通阀，工作电压AC127V，输出扭矩600Nm，在6MPa水压条件下能可靠打开和关闭。

两个过滤桶都安装有压差传感器，所述第一过滤桶安装有第一压差传感器11，所述第二过滤桶安装有第二压差传感器12。结合图4所示，初始状态时，第一过滤桶工作，第二过滤桶待机；结合图5所示，第一过滤桶压差达到冲洗设定值时，切换到第二过滤桶工作，第一过滤桶反冲后待机；第二过滤桶压差达到冲洗设定值时，切换到第一过滤桶工作，第二过滤桶反冲后待机；第一过滤桶第二过滤桶交替循环，只对压差达到冲洗设定值的过滤桶进行反冲洗。

每个过滤桶都由三个过滤器件构成，过滤器件下部侧面有进液口，上部侧面有出液口，同一过滤桶的三个过滤器件进液口并联到入口管道，三个过滤器件出液口并联到出口管道。所述第一过滤桶包括结构相同的第一过滤器件31、第二过滤器件32和第三过滤器件33，所述第一过滤器件31的下部侧面有进液口13，上部侧面有出液口14，同理第二过滤器件32和第三过滤器件33都设置有进液口和出液口，三个过滤器件的进液口都并联到入口管道15，出液口并联到出口管道16。同理，所述第二过滤桶包括结构相同的第四过滤器件34、第五过滤器件35和第六过滤器件36，三个过滤器件的下部侧面有进液口，上部侧面有出液口，三个过滤器件的进液口都并联到入口管道，出液口并联到出口管道。

如图6所示，所述双筒交替式过滤装置还设置有矿用隔爆兼本质安全型控制箱，所述控制箱连接到压差传感器、T型电动三通球阀和隔爆电动直通阀，即与第一压差传感器11、第二压差传感器12、第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4和第五阀门5。所述第一过滤桶的第一压差传感器11接到控制箱信号采集模块KL3458的1端子；第二过滤桶的第二压差传感器12接到控制箱信号采集模块KL3458的2端子。

T型电动三通球阀和隔爆电动直通阀都属于矿用隔爆电动阀，矿用隔爆电动阀的工作电源是单相AC127V，L/N端子一直接通电源。所述矿用隔爆电动阀的本体电气接线表如下表所述：

如图7所示，所述控制箱内设置有多个继电器，从KA1-KA8，通过继电器对各个阀门进行控制。如图8所示的电动阀控制接线图，第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4都是负逻辑控制，继电器KA1-KA4失电打开、得电关闭。

所述第一阀门1的公共8端子接控制箱内继电器KA1的公共端，第一阀门1的开阀9端子接KA1的常闭触点，第一阀门1的关阀10端子接KA1的常开触点。第二阀门2的公共8端子接控制箱内继电器KA2的公共端，第二阀门2的开阀9端子接KA2的常闭触点，第二阀门2的关阀10端子接KA2的常开触点。第三阀门3的公共8端子接控制箱内继电器KA3的公共端，第三阀门3的开阀9端子接KA3的常闭触点，第三阀门3的关阀10端子接KA3的常开触点。第四阀门4的公共8端子接控制箱内继电器KA4的公共端，第四阀门44的开阀9端子接KA4的常闭触点，第四阀门4的关阀10端子接KA4的常开触点。第五阀门5是正逻辑控制，继电器KA5得电打开、失电关闭。第五阀门5的公共8端子接控制箱内继电器KA5的公共端，第五阀门5的开阀9端子接KA5的常开触点，第五阀门5的关阀10端子接KA5的常闭触点。

所述控制箱得电后，在正常工作状态下的控制逻辑如下所述：

S1：初始状态，第一过滤桶的第一阀门1和第二阀门2直通(工作状态)，第二过滤桶的第三阀门3和第四阀门4角通(待机状态)，第五阀门5关闭；见图4。

S2：待第一过滤桶的第一压差传感器11的压差值P达到“反冲压差”参数或工作时长达到“定时时间”参数时，第二过滤桶的第三阀门3和第四阀门4直通。

S3：“换组延时”参数过后，第一过滤桶的第一阀门1和第二阀门2角通，“冲洗延时”参数过后，第五阀门5打开，第一过滤桶进入反冲程序；见图5。

S4：“冲洗时间”参数过后，第五阀门5关闭，第一过滤桶反冲结束。

S5：待第二过滤桶的第二压差传感器12的压差值P达到“反冲压差”参数或工作时长达到“定时时间”参数时，第一过滤桶的第一阀门1和第二阀门2直通。

S6：后续重复以上动作。

所述控制箱在失电故障状态下，第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4打开，第五阀门5关闭，保证过滤站水路畅通。

所述矿用隔爆电动阀的开信号和关信号接到控制箱，工作人员据此判断各电动阀的工作状态。第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4、第五阀门5的端子13和15都接到控制箱的公共24V+。

进一步的，如图9所示，

第一阀门1的14、16端子分别接到控制箱信号采集模块KL1809的1、2端子；

第二阀门2的14、16端子分别接到控制箱信号采集模块KL1809的3、4端子；

第三阀门3的14、16端子分别接到控制箱信号采集模块KL1809的5、6端子；

第四阀门4的14、16端子分别接到控制箱信号采集模块KL1809的7、8端子；

第五阀门5的14、16端子分别接到控制箱信号采集模块KL1809的9、10端子。

远程控制信号接到控制箱信号采集模块KL1809的16端子。

本实用新型提供的双筒交替式过滤装置中，所述控制箱的设定参数如下所述：

①“定时时间”参数：定时反冲洗的时间，单位小时，一位小数；

②“反冲压差”参数：自动反冲洗的压差值；

③“换芯压差”参数：更换滤芯警示值；

④“冲洗时间”参数：冲洗阀5得电持续时间；

⑤“换组延时”参数：有反冲请求时，“待用桶”打开到“工作桶”关闭的时间。

⑥“冲洗延时”参数：有反冲请求时，“工作桶”关闭到“冲洗阀”得电的时间。

⑦“工作组”参数：控制箱根据“压差、定时、手动”要求切换。

所述双筒交替式过滤装置，适用于乳化液回液过滤、原水过滤两个场景，用于乳化液回液过滤站和清水过滤站两类设备，满足煤矿对过滤站“定时”“压差”自动反冲洗的要求，降低工人劳动强度。自动运行时，只对有冲洗要求的过滤器桶进行反冲，节约用水，减少乳化油浪费。

Claims (10)

1.一种双筒交替式过滤装置，其特征在于：包括第一过滤桶和第二过滤桶，所述第一过滤桶的入口管道安装有第一阀门，出口管道安装有第二阀门，所述第二过滤桶的入口管道安装有第三阀门，出口管道安装有第四阀门，每个过滤桶的入口管道和出口管道之间都安装有压差传感器，上述四个阀门均采用T型电动三通球阀，所述第一阀门和第三阀门的直通并联连接入液口，角通接排污口，所述第二阀门和第四阀门的直通并联连接出液口，角通接第五阀门，所述第五阀门为矿用隔爆电动直通阀，第一过滤桶和第二过滤桶交替循环，只对压差达到冲洗设定值的过滤桶进行反冲洗。

2.根据权利要求1所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述两个过滤桶都安装有压差传感器，所述第一过滤桶安装有第一压差传感器，所述第二过滤桶安装有第二压差传感器。

3.根据权利要求1所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述第一过滤桶和第二过滤桶都由三个过滤器件构成，过滤器件下部侧面有进液口，上部侧面有出液口，同一过滤桶的三个过滤器件进液口并联到入口管道，三个过滤器件出液口并联到出口管道。

4.根据权利要求1所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述双筒交替式过滤装置还设置有矿用隔爆兼本质安全型控制箱，所述控制箱连接到第一压差传感器、第二压差传感器、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门。

5.根据权利要求4所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述控制箱设置有用于采集第一压差传感器、第二压差传感器信号的第一信号采集模块，所述第一信号采集模块采用KL3458芯片。

6.根据权利要求4所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述控制箱设置有控制第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门的继电器，所述继电器控制模块采用KL2809芯片。

7.根据权利要求6所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均属于矿用隔爆电动阀，所述矿用隔爆电动阀的本体电气接线中，工作电源是单相AC127V，开关量控制包括公共端子、开阀端子和关阀端子，无源接点包括关信号的两个端子、开信号的两个端子。

8.根据权利要求7所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述控制箱设置有第二信号采集模块KL1809，用于采集矿用隔爆电动阀的工作状态，远程控制信号接到第二信号采集模块KL1809的16端子。

9.根据权利要求4所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述控制箱在失电故障状态下，第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门打开，第五阀门关闭，保证过滤站水路畅通。

10.根据权利要求1所述的双筒交替式过滤装置，其特征在于：所述第二阀门和第四阀门角通的另一侧联通后接到第五阀门的一侧，第五阀门的另一侧接反冲口，所述反冲口接出液口或者接其他高压纯净液体管路。