專利名稱：一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備及其處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備及其處理工藝，屬于反滲透水處理設(shè)備及其處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
常規(guī)的反滲透水處理工藝是由水的預(yù)處理、增壓、反滲透及原水和純水的存儲幾 個部分流程構(gòu)成，原水在原水箱內(nèi)暫存，經(jīng)普通水泵輸送至預(yù)處理裝置，進行水的預(yù)處理， 去掉水中的懸浮雜質(zhì)及有機污染物，再經(jīng)由普通增壓泵為主要部件組成的壓力提升系統(tǒng)提 升到一定的系統(tǒng)壓力，水進入RO膜進行反滲透處理，獲得所需求水質(zhì)的成品水，注入純水 箱暫存后經(jīng)普通水泵輸出至使用地點，整套設(shè)備固定于系統(tǒng)支架上，按照水處理量的不同， 體積也不同，安防于固定場所。目前，該工藝所使用的設(shè)備只能用于普通的民用和無爆炸性氣體的工業(yè)環(huán)境中， 在煤礦井下有爆炸性氣體的危險環(huán)境中無法使用，并且設(shè)備體積大，尤其機械過濾裝置體 積巨大，無法自由移動，設(shè)備防護性能差，無法在煤礦井下使用。隨著煤礦用機械裝備的不斷發(fā)展，采煤機械自動化程度也在不斷提高。液壓支架 作為最重要的采煤設(shè)備，在礦井生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。在大量使用乳化水作為 工作介質(zhì)的液壓支架系統(tǒng)中，水的質(zhì)量、成分對于液壓支架的正常運行和使用壽命都有著 很大的影響。而大部分的地下水達不到合格工業(yè)用水的標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)比較差。在這種工況下， 因水質(zhì)原因造成采煤設(shè)備特別是電動機的冷卻系統(tǒng)、液壓支架的閥組、千斤頂、立柱等液壓 部件的損壞大量增加。致使設(shè)備的使用維修周期和使用年限縮短甚至無法正常使用，設(shè)備 維修、維護工作量增大，配件維修及成本投入增大，導(dǎo)致采煤成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述已有技術(shù)存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理， 設(shè)備損壞率低，使用壽命長，生產(chǎn)效率高，使用靈活方便，解決井下人員飲用水的問題，提高 工人工作環(huán)境質(zhì)量的煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備及其處理工藝。本發(fā)明一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，其特殊之處在于包括可編程 控制器PLC1，可編程控制器PLCl通過控制電路控制連接有用于儲存地下水的原水貯存裝 置、用于對地下水進行預(yù)處理的預(yù)處理裝置、用于貯存純水的純水貯存裝置，預(yù)處理裝置與 純水貯存裝置之間安裝有用于提取純水的反滲透裝置18。所述反滲透裝置用于井下，設(shè)備實行線性模塊化布置，可編程控制器PLC1、原水貯 存裝置、預(yù)處理裝置、反滲透裝置18、純水貯存裝置安裝于可移動的平板車上，平板車的外 圍安裝有由碳鋼材料制成、設(shè)有觀察窗的箱型罩殼。所述原水貯存裝置包括與煤礦井下供水管網(wǎng)2相連接、設(shè)有電磁球閥16的原水箱 3，原水箱3的輸出端連接有原水泵9，電磁球閥16的作用是通過程序控制，自動實現(xiàn)開關(guān)， 為原水箱3進行加水。
所述預(yù)處理裝置包括與原水泵9相連接的碟片盤式過濾器10，碟片式過濾器10上 設(shè)有電磁三通球閥17，電磁三通球閥17的作用是通過程序控制碟片盤式過濾器10中的兩 位三通閥，進而通過兩位三通閥的開關(guān)實現(xiàn)碟片式過濾器10的反洗過程。碟片盤式過濾器10的輸出端連接有內(nèi)裝阻垢劑、設(shè)有加藥泵的加藥裝置11，加藥 裝置11的輸出端連接有保安過濾器12，保安過濾器12的輸出端連接有管路增壓泵13。所述反滲透裝置18為與管路增壓泵13相連接的反滲透RO膜，反滲透RO膜的外 圍設(shè)有反滲透RO膜殼。所述純水貯存裝置包括與反滲透裝置18相連接的純水箱14，純水箱14的輸出端 連接有純水泵15。所述可編程控制器PLCl上設(shè)有用于控制電磁球閥16及電磁三通球閥17開閉的 控制防爆電源箱4、用于控制原水泵9開閉的原水泵防爆開關(guān)5、用于控制加藥泵開閉的加 藥泵防爆開關(guān)6、用于控制管路增壓泵13開閉的管路增壓泵防爆開關(guān)7、用于控制純水泵15 開閉的純水泵防爆開關(guān)8。所述原水箱3、純水箱14分別裝有壓力變送器，其壓力變送器的作用分別是實現(xiàn) 對于原水箱水位、純水箱水位的感知和檢測，以便于實現(xiàn)進行對工藝流程的控制。所述碟片盤式過濾器10裝有過濾前壓力變送器、過濾后壓力變送器，管路增壓泵 13裝有反滲透進水壓力變送器，其壓力變送器的作用是實現(xiàn)對于相應(yīng)部位實際水壓的感知 和檢測，以便于實現(xiàn)進行對工藝流程的控制。采用上述煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備的處理工藝，其特殊之處在于包 括以下工藝流程1、制水工藝1)、地下水經(jīng)煤礦井下供水管網(wǎng)2輸送至原水箱3，當(dāng)原水箱3內(nèi)的水位達到一定 高度(水位高度一般根據(jù)現(xiàn)場實際情況控制在0. 3米-3米)，此時原水箱3內(nèi)的壓力傳感 器將水位信號傳遞給可編程控制器PLCl，可編程控制器PLCl自動將開機信號發(fā)送至原水 泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)7，從而將原水泵9、加藥泵、管路增 壓泵13依次打開。2)、地下水由原水泵9輸送至碟片盤式過濾器10進行過濾，使過濾后的地下水的懸濁度小于5，此時，加藥泵自動開啟，將裝于加藥裝置11內(nèi)的阻垢劑(例如MDC220)加入 至過濾后的地下水中，過濾后的地下水與阻垢劑一同進入保安過濾器12內(nèi)進行過濾，再由 管路增壓泵13加壓(壓力一般增加至lMpa--2Mpa)，后進入反滲透裝置18。保安過濾器12 的作用是去除水中的超微小顆粒，作為碟片盤式過濾器10的后續(xù)輔助過濾手段，以防止對 反滲透裝置18造成污染。3)、反滲透裝置18內(nèi)的反滲透RO膜利用膜的反滲透原理進行純水的制取，反滲透 產(chǎn)生的純水輸送至純水箱14內(nèi)。反滲透過程產(chǎn)生的廢棄濃水無壓自然排放。4)、當(dāng)純水箱14內(nèi)的純水水位達到設(shè)置的高度(水位高度一般根據(jù)現(xiàn)場實際情況 控制在0. 3米一3米)，純水箱14上的壓力傳感器將水位信號傳送至可編程控制器PLCl， 可編程控制器PLCl將開機信號發(fā)送至純水泵防爆開關(guān)8，此時純水泵15開啟，向用水設(shè)備 供水。2、反沖洗工藝
當(dāng)疊片盤式過濾器10進水口與出水口壓力差達到預(yù)先設(shè)置的壓力差值時(一般 為50-100KPa)，可編程控制器PLCl向防爆電源箱4發(fā)出信號，電磁三通球閥17開始旋轉(zhuǎn)， 地下水由疊片盤式過濾器10及保安過濾器12過濾后進入疊片盤式過濾器10的兩位三通 閥，兩位三通閥打開，兩位三通閥由過濾狀態(tài)進入反洗狀態(tài)，疊片盤式過濾器10的過濾單 元開始反沖洗，經(jīng)過規(guī)定的時間后(一般為10秒-60秒)，可編程控制器PLCl向防爆電源 箱4發(fā)出信號，電磁三通球閥17復(fù)位，兩位三通球閥關(guān)閉，由反洗狀態(tài)進入過濾狀態(tài)，疊片 盤式過濾器10的過濾單元重新開始過濾；3、電控工藝1)、當(dāng)原水箱3的水位低于設(shè)定的最低水位值時(一般為0. 3米以下，可以根據(jù)實 際工況設(shè)定)，原水箱3內(nèi)的壓力傳感器將水位信息傳遞給可編程控制器PLC1，可編程控 制器PLCl向原水泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)7發(fā)出停機命令， 原水泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)7通過控制電路依次關(guān)閉管路 增壓泵13、加藥泵、原水泵9，當(dāng)原水箱3內(nèi)的水位恢復(fù)到規(guī)定值時(一般為0. 3米以上，可 以根據(jù)實際工況設(shè)定)，原水箱3上的壓力傳感器的頻率信號滿足可編程控制器PLCl的程 序要求，可編程控制器PLCl重新執(zhí)行開機程序，當(dāng)原水箱3內(nèi)的水位高于設(shè)定最高水位時 (一般為3米以上，可以根據(jù)實際工況設(shè)定)，原水箱3內(nèi)的壓力傳感器的壓力頻率高于可 編程控制器PLCl的設(shè)定最高頻率值，可編程控制器PLCl向防爆電源箱4發(fā)出命令，原水箱 3進水口的電磁球閥16關(guān)閉。2)、當(dāng)疊片盤式過濾器10的進水壓力及反滲透裝置18的進水壓力高于可編程控 制器PLCl設(shè)置的最高值(一般為0. 5Mpa-2. 5MPa，可以根據(jù)實際工況設(shè)定)時，碟片盤式過 濾器10裝設(shè)的過濾前壓力變送器、過器后壓力變送器，管路增壓泵13裝設(shè)的反滲透進水壓 力變送器將分別向可編程控制器PLCl傳送的壓力頻率高于可編程控制器PLCl設(shè)置的各自 最高頻率值，可編程控制器PLCl發(fā)出停機命令，根據(jù)實際出現(xiàn)的故障情況停止相應(yīng)的故障 設(shè)備，設(shè)備執(zhí)行停機命令，以保護相關(guān)設(shè)備。故障嚴(yán)重時停止全套可移動式反滲透水處理設(shè) 備的運行。3)當(dāng)純水箱14的水位低于設(shè)置的最低值時(一般為0.3米以下，可根據(jù)實際工況設(shè)定)，純水箱14壓力傳感器的頻率低于可編程控制器PLCl設(shè)定的最低頻率值，可編程控 制器PLCl向純水泵防爆開關(guān)8發(fā)出停機命令，純水泵15停機，待水位回復(fù)后，可編程控制 器PLCl向純水泵防爆開關(guān)8發(fā)出啟動信號，純水泵15重新開始向設(shè)備供水，當(dāng)純水箱14 的水位高于規(guī)定最高值(一般為3米以上，可根據(jù)實際工況設(shè)定)，純水箱14的壓力傳感 器的頻率高于可編程控制器PLCl設(shè)定的最高頻率值，可編程控制器PLCl向原水泵防爆開 關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)發(fā)出停機命令，依次關(guān)閉管路增壓泵13、加藥 泵、原水泵9，待純水箱14的水位低于規(guī)定值，純水箱14的壓力傳感器的頻率低于可編程 控制器PLCl的設(shè)定值，可編程控制器PLCl向原水泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增 壓泵防爆開關(guān)7發(fā)出開機命令，依次打開原水泵9、加藥泵、管路增壓泵13，設(shè)備重新正常運 行。本發(fā)明一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，將具有煤礦防爆安全標(biāo)志的 煤礦防爆電氣設(shè)備應(yīng)用在整體系統(tǒng)中，解決了煤礦特殊使用環(huán)境的工況需求，尤其防爆型 可編程控制器PLC的應(yīng)用使設(shè)備實現(xiàn)無人值守的自動化運行，采用疊片式預(yù)處理裝置，實行線性的模塊化布置，所有系統(tǒng)分布于可移動的平板車上按照系統(tǒng)流程，設(shè)備外部加碳鋼 所制帶觀察窗的箱型外罩，從而使系統(tǒng)具有煤礦井下作業(yè)環(huán)境所需的電氣防爆特性，適應(yīng) 狹小環(huán)境使用的體積，可移動性，高可維護性及耐沖擊性。


圖1 本發(fā)明一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、可編程控制器PLC1，2、煤礦井下供水管網(wǎng)，3、原水箱，4、防爆電源箱，5、 原水泵防爆開關(guān)，6、加藥泵防爆開關(guān)，7、管路增壓泵防爆開關(guān)，8、純水泵防爆開關(guān)，9、原水 泵，10、疊片盤式過濾器，11、加藥裝置，12、保安過濾器，13、管路增壓泵，14、純水箱，15、純 水泵，16、電磁球閥，17、電磁三通球閥，18、反滲透裝置。
具體實施例方式以下參考附圖給出本發(fā)明的具體實施方式
，用來對本發(fā)明的構(gòu)成做進一步的說 明。實施例1本實施例的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，包括可編程控制器 PLCl，可編程控制器PLCl通過控制電路控制連接有用于儲存地下水的原水貯存裝置、用于 對地下水進行預(yù)處理的預(yù)處理裝置、用于貯存純水的純水貯存裝置，預(yù)處理裝置與純水貯 存裝置之間安裝有用于提取純水的反滲透裝置；可編程控制器PLC1、原水貯存裝置、預(yù)處 理裝置、反滲透裝置18、純水貯存裝置安裝于可移動的平板車上，平板車的外圍安裝有由碳 鋼材料制成、設(shè)行觀察窗的箱型罩殼；原水貯存裝置包括與煤礦井下供水管網(wǎng)2相連接、設(shè) 有電磁球閥16的原水箱3，原水箱3的輸出端連接有原水泵9 ；預(yù)處理裝置包括與原水泵9 相連接的碟片盤式過濾器10，碟片式過濾器10上設(shè)有電磁三通球閥17，碟片盤式過濾器10 的輸出端連接有內(nèi)裝阻垢劑、設(shè)有加藥泵的加藥裝置11，加藥裝置11的輸出端連接有保安 過濾器12，保安過濾器12的輸出端連接有管路增壓泵13 ；反滲透裝置18為與管路增壓泵 13相連接的反滲透RO膜，反滲透RO膜的外圍設(shè)有反滲透RO膜殼；純水貯存裝置包括與反 滲透裝置相連接的純水箱14，純水箱14的輸出端連接有純水泵15 ；可編程控制器PLCl上 設(shè)有用于控制電磁球閥16及電磁三通球閥17開閉的控制防爆電源箱4、用于控制原水泵9 開閉的原水泵防爆開關(guān)5、用于控制加藥泵開閉的加藥泵防爆開關(guān)6、用于控制管路增壓泵 13開閉的管路增壓泵防爆開關(guān)7、用于控制純水泵15開閉的純水泵防爆開關(guān)8 ；原水箱3、 純水箱14、碟片盤式過濾器10、反滲透裝置18內(nèi)部均安裝有壓力傳感器。采用上述煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備的處理工藝流程1、制水工藝1)、地下水經(jīng)煤礦井下供水管網(wǎng)2輸送至原水箱3，當(dāng)原水箱3內(nèi)的水位達到一定 高度(水位高度一般根據(jù)現(xiàn)場實際情況控制在0. 3米-3米)，此時原水箱3內(nèi)的壓力傳感 器將水位信號傳遞給可編程控制器PLCl，可編程控制器PLCl自動將開機信號發(fā)送至原水 泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)7，從而將原水泵9、加藥泵、管路增 壓泵13依次打開。2)、地下水由原水泵9輸送至碟片盤式過濾器10進行過濾，使過濾后的地下水的懸濁度小于5，此時，加藥泵自動開啟，將裝于加藥裝置11內(nèi)的阻垢劑(例如MDC220)加入至過濾后的地下水中，過濾后的地下水與阻垢劑一同進入保安過濾器12內(nèi)進行過濾，再由 管路增壓泵13加壓(壓力一般增加至lMpa--2Mpa)，后進入反滲透裝置18。保安過濾器12 的作用是去除水中的超微小顆粒，作為碟片盤式過濾器10的后續(xù)輔助過濾手段，以防止對 反滲透裝置18造成污染。3)、反滲透裝置18內(nèi)的反滲透RO膜利用膜的反滲透原理進行純水的制取，反滲透 產(chǎn)生的純水輸送至純水箱14內(nèi)。反滲透過程產(chǎn)生的廢棄濃水無壓自然排放。4)、當(dāng)純水箱14內(nèi)的純水水位達到設(shè)置的高度(水位高度一般根據(jù)現(xiàn)場實際情況 控制在0. 3米-3米)，純水箱14上的壓力傳感器將水位信號傳送至可編程控制器PLCl，可 編程控制器PLCl將開機信號發(fā)送至純水泵防爆開關(guān)8，此時純水泵15開啟，向用水設(shè)備供 水。2、反沖洗工藝當(dāng)疊片盤式過濾器10進水口與出水口壓力差達到預(yù)先設(shè)置的壓力差值時(一般 為50-100KPa)，可編程控制器PLCl向防爆電源箱4發(fā)出信號，電磁三通球閥17開始旋轉(zhuǎn)， 地下水由疊片盤式過濾器10及保安過濾器12過濾后進入疊片盤式過濾器10的兩位三通 閥，兩位三通閥打開，兩位三通閥由過濾狀態(tài)進入反洗狀態(tài)，疊片盤式過濾器10的過濾單 元開始反沖洗，經(jīng)過規(guī)定的時間后(一般為10秒-60秒)，可編程控制器PLCl向防爆電源 箱4發(fā)出信號，電磁三通球閥17復(fù)位，兩位三通球閥關(guān)閉，由反洗狀態(tài)進入過濾狀態(tài)，疊片 盤式過濾器10的過濾單元重新開始過濾；3、電控工藝1)、當(dāng)原水箱3的水位低于設(shè)定的最低水位值時(一般為0. 3米以下，可以根據(jù)實 際工況設(shè)定)，原水箱3內(nèi)的壓力傳感器將水位信息傳遞給可編程控制器PLC1，可編程控 制器PLCl向原水泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)7發(fā)出停機命令， 原水泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)7通過控制電路依次關(guān)閉管路 增壓泵13、加藥泵、原水泵9，當(dāng)原水箱3內(nèi)的水位恢復(fù)到規(guī)定值時(一般為0. 3米以上，可 以根據(jù)實際工況設(shè)定)，原水箱3上的壓力傳感器的頻率信號滿足可編程控制器PLCl的程 序要求，可編程控制器PLCl重新執(zhí)行開機程序，當(dāng)原水箱3內(nèi)的水位高于設(shè)定最高水位時 (一般為3米以上，可以根據(jù)實際工況設(shè)定)，原水箱3內(nèi)的壓力傳感器的壓力頻率高于可 編程控制器PLCl的設(shè)定最高頻率值，可編程控制器PLCl向防爆電源箱4發(fā)出命令，原水箱 3進水口的電磁球閥16關(guān)閉。2)、當(dāng)疊片盤式過濾器10的進水壓力及反滲透裝置18的進水壓力高于可編程控 制器PLCl設(shè)置的最高值(一般為0. 5Mpa-2. 5MPa，可以根據(jù)實際工況設(shè)定)時，碟片盤式過 濾器10裝設(shè)的過濾前壓力變送器、過器后壓力變送器，管路增壓泵13裝設(shè)的反滲透進水壓 力變送器將分別向可編程控制器PLCl傳送的壓力頻率高于可編程控制器PLCl設(shè)置的各自 最高頻率值，可編程控制器PLCl發(fā)出停機命令，根據(jù)實際出現(xiàn)的故障情況停止相應(yīng)的故障 設(shè)備，設(shè)備執(zhí)行停機命令，以保護相關(guān)設(shè)備。故障嚴(yán)重時停止全套可移動式反滲透水處理設(shè) 備的運行。3)、當(dāng)純水箱14的水位低于設(shè)置的最低值時(一般為0. 3米以下，可以根據(jù)實際 工況設(shè)定)，純水箱14的壓力傳感器的頻率低于可編程控制器PLCl的設(shè)定的最低頻率值，可編程控制器PLCl向純水泵防爆開關(guān)8發(fā)出停機命令，純水泵15停機，待水位回復(fù)后，可 編程控制器PLCl向純水泵防爆開關(guān)8發(fā)出啟動信號，純水泵15重新開始向設(shè)備供水，當(dāng)純 水箱14的水位高于規(guī)定最高值(一般為3米以上，可以根據(jù)實際工況設(shè)定)，純水箱14的 壓力傳感器的頻率高于可編程控制器PLCl的設(shè)定的最高頻率值，可編程控制器PLCl向原 水泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)發(fā)出停機命令，依次關(guān)閉管路增 壓泵13、加藥泵、原水泵9，待純水箱14的水位低于規(guī)定值，純水箱14的壓力傳感器的頻率 低于可編程控制器PLCl的設(shè)定值，可編程控制器PLCl向原水泵防爆開關(guān)5、加藥泵防爆開 關(guān)6、管路增壓泵防爆開關(guān)7發(fā)出開機命令，依次打開原水泵9、加藥泵、管路增壓泵13，設(shè)備 重新正常運行。 本實施例的煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，將具有煤礦防爆安全標(biāo)志的 煤礦防爆電氣設(shè)備應(yīng)用在整體系統(tǒng)中，解決了煤礦特殊使用環(huán)境的工況需求，尤其防爆型 可編程控制器PLC的應(yīng)用使設(shè)備實現(xiàn)無人值守的自動化運行，采用疊片式預(yù)處理裝置，實 行線性的模塊化布置，所有系統(tǒng)分布于可移動的平板車上按照系統(tǒng)流程，設(shè)備外部加碳鋼 所制帶觀察窗的箱型外罩，從而使系統(tǒng)具有煤礦井下作業(yè)環(huán)境所需的電氣防爆特性，適應(yīng) 狹小環(huán)境使用的體積，可移動性，高可維護性及耐沖擊性。本實施例的一種煤礦井下用可移 動式反滲透水處理設(shè)備及其處理工藝，具有以下特點1、通過創(chuàng)造性的設(shè)計和開發(fā)，將常規(guī)的反滲透工藝應(yīng)用于煤礦井下，實現(xiàn)了可以 在具有甲烷等爆炸性氣體的危險復(fù)雜環(huán)境、狹窄空間布局的煤礦井巷條件下連續(xù)使用、制 取純水的功能，并且設(shè)備可以方便地在井下進行移動，適應(yīng)不同的工作地點；2、將具有煤礦防爆安全標(biāo)志的電氣設(shè)備應(yīng)用在整體系統(tǒng)中，包括煤安隔爆電機、 煤安隔爆開關(guān)、可編程控制器PLC、煤安隔爆電磁球閥、煤安隔爆電磁三通球閥、煤安隔爆傳 感器、煤安隔爆頻率轉(zhuǎn)換器、煤安隔爆電源控制箱等，通過以上煤安電器的配套使用，解決 了煤礦特殊使用環(huán)境的工況需求，尤其隔爆型可編程控制器PLC的應(yīng)用使設(shè)備實現(xiàn)無人值 守的自動化運行；3、將反滲透裝置用于井下，各個設(shè)備實行線性模塊化布置，所有系統(tǒng)分布于可移 動的平板車上，按照系統(tǒng)流程，各個模塊包括拼接式原水箱模塊，預(yù)處理模塊，電氣控制模 塊，RO膜反滲透裝置模塊和中水純水箱模塊，共計5大模塊，在各平板車的設(shè)備外部增加碳 鋼所制帶觀察窗的箱型外罩，從而使系統(tǒng)具有煤礦井下作業(yè)環(huán)境所需的電氣隔爆特性，適 應(yīng)狹小環(huán)境使用的體積，可移動性高，可維護性及耐沖擊性強；4、用壓力傳感器替代水位控制器，通過繪制壓力傳感器的頻率曲線，計算出水位 到任何一點的頻率值，通過將水位頻率值傳送到隔爆可編程控制器PLC，由隔爆可編程控制 器PLC按照水位頻率的設(shè)定值對水處理設(shè)備各個電器部件進行控制；5、本工藝將碟片盤式過濾器用于煤礦井下，濾芯采用纖維材質(zhì)，保證了過濾后的 水SDI <5，減小了設(shè)備的體積，擴大了本套工藝產(chǎn)水量的范圍(0.5-100T/h)，碟片盤式過 濾器的反洗為內(nèi)源式，可保證設(shè)備在不停機的狀態(tài)下對濾芯進行清洗，保證了設(shè)備的連續(xù) 運行；6、采用煤安隔爆電磁三通球閥改變水的流向，從而控制碟片盤式過濾器的兩位三 通閥的過濾和反洗狀態(tài)。 本實施例的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，設(shè)備損壞率低，適用壽命長，生產(chǎn)效率高，使用靈活方便，解決井下人員飲用水的問題，提高工人工作 環(huán)境質(zhì)量，采用該設(shè)備的反滲透水處理工藝，工藝流程簡捷，易于操作，安全可靠。
權(quán)利要求
一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，其特征在于包括可編程控制器PLC(1)，可編程控制器PLC(1)通過控制電路控制連接有用于儲存地下水的原水貯存裝置、用于對地下水進行預(yù)處理的預(yù)處理裝置、用于貯存純水的純水貯存裝置，預(yù)處理裝置與純水貯存裝置之間安裝有用于提取純水的反滲透裝置(18)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，其特征在于 將反滲透裝置用于井下，設(shè)備實行線性模塊化布置，所述可編程控制器PLC(I)、原水貯存裝 置、預(yù)處理裝置、反滲透裝置(18)、純水貯存裝置安裝于可移動的平板車上，平板車的外圍 安裝有由碳鋼材料制成、設(shè)有觀察窗的箱型罩殼。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，其特征在于所述原水貯存裝置包括與煤礦井下供水管網(wǎng)(2)相連接、設(shè)有電磁球閥(16)的原水箱 (3)，原水箱(3)的輸出端連接有原水泵(9)；所述預(yù)處理裝置包括與原水泵(9)相連接的碟片盤式過濾器(10)，碟片式過濾器(10) 上設(shè)有電磁三通球閥(17)，電磁三通球閥(17)的作用是通過程序控制碟片盤式過濾器 (10)中的兩位三通閥，進而通過兩位三通閥的開關(guān)實現(xiàn)碟片式過濾器(10)的反洗過程；碟片盤式過濾器(10)的輸出端連接有內(nèi)裝阻垢劑、設(shè)有加藥泵的加藥裝置(11)，加藥 裝置(11)的輸出端連接有保安過濾器(12)，保安過濾器(12)的輸出端連接有管路增壓泵 (13)；所述反滲透裝置(18)為與管路增壓泵(13)相連接的反滲透RO膜，反滲透RO膜的外 圍設(shè)有反滲透RO膜殼；所述純水貯存裝置包括與反滲透裝置(18)相連接的純水箱(14)，純水箱(14)的輸出 端連接有純水泵(15)；所述可編程控制器PLC(I)上設(shè)有用于控制電磁球閥(16)及電磁三通球閥(17)開閉 的控制防爆電源箱(4)、用于控制原水泵(9)開閉的原水泵防爆開關(guān)(5)、用于控制加藥泵 開閉的加藥泵防爆開關(guān)(6)、用于控制管路增壓泵(13)開閉的管路增壓泵防爆開關(guān)(7)、用 于控制純水泵(15)開閉的純水泵防爆開關(guān)(8)；以上均采用具有煤礦防爆安全標(biāo)志的電氣設(shè)備，包括煤安隔爆電機、煤安隔爆開關(guān)、隔 爆型可編程控制器、煤安隔爆電磁球閥、煤安隔爆電磁三通球閥、煤安隔爆傳感器、煤安隔 爆頻率轉(zhuǎn)換器、煤安隔爆電源控制箱。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，其特征在于原 水箱(3)、純水箱(14)分別裝有壓力變送器，通過繪制壓力傳感器的頻率曲線，計算出水位 到任何一點的頻率值，通過將水位頻率值傳送到隔爆可編程控制器，由隔爆可編程控制器 按照水位頻率的設(shè)定值對水處理設(shè)備各個電器部件進行控制。
5.按照權(quán)利要求3所述的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，其特征在于所 述碟片盤式過濾器(10)裝有過濾前壓力變送器、過濾后壓力變送器，管路增壓泵(13)裝有 反滲透進水壓力變送器；將碟片盤式過濾器(10)用于煤礦井下，濾芯采用纖維材質(zhì)，碟片 盤式過濾器的反洗為內(nèi)源式。
6.按照權(quán)利要求3所述的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，其特征在于采 用煤安隔爆電磁三通球閥(17)改變壓力水的流向，從而控制碟片盤式過濾器的兩位三通閥的過濾和反洗狀態(tài)。
7.一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備的處理工藝，其特征在于包括以下工藝 流程制水工藝1)、地下水經(jīng)煤礦井下供水管網(wǎng)(2)輸送至原水箱(3)，當(dāng)原水箱(3)內(nèi)的水位達到規(guī) 定高度，此時原水箱(3)內(nèi)的壓力傳感器將水位信號傳遞給可編程控制器PLC(I)，可編程 控制器PLC(I)自動將開機信號發(fā)送至原水泵防爆開關(guān)(5)、加藥泵防爆開關(guān)(6)、管路增壓 泵防爆開關(guān)(7)，從而將原水泵(9)、加藥泵、管路增壓泵(13)依次打開；2)、地下水由原水泵(9)輸送至碟片盤式過濾器(10)進行過濾，使過濾后的地下水的 懸濁度小于5，此時，加藥泵自動開啟，將裝于加藥裝置(11)內(nèi)的阻垢劑加入至過濾后的地 下水中，過濾后的地下水與阻垢劑一同進入保安過濾器(12)內(nèi)進行過濾，再由管路增壓泵 (13)加壓后進入反滲透裝置(18)；3)、反滲透裝置(18)內(nèi)的反滲透RO膜利用膜的反滲透原理進行純水的制取，反滲透產(chǎn) 生的純水輸送至純水箱(14)內(nèi)，反滲透過程產(chǎn)生的廢棄濃水無壓自然排放；4)、當(dāng)純水箱(14)內(nèi)的純水水位達到設(shè)置的高度，純水箱(14)上的壓力傳感器將水位 信號傳送至可編程控制器PLC(I)，可編程控制器PLC(I)將開機信號發(fā)送至純水泵防爆開 關(guān)(8)，此時純水泵(15)開啟，向用水設(shè)備供水。
8.按照權(quán)利要求7所述的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備的處理工藝，其 特征在于還包括以下工藝流程反沖洗工藝當(dāng)疊片盤式過濾器(10)進水口與出水口壓力差達到預(yù)先設(shè)置的壓力差值時，可編程 控制器PLC(I)向防爆電源箱⑷發(fā)出信號，電磁三通球閥(17)開始旋轉(zhuǎn)，地下水由疊片盤 式過濾器(10)及保安過濾器12過濾后進入疊片盤式過濾器(10)的兩位三通閥，兩位三通 閥打開，兩位三通閥由過濾狀態(tài)進入反洗狀態(tài)，疊片盤式過濾器(10)的過濾單元開始反沖 洗，經(jīng)過規(guī)定的時間后，可編程控制器PLC(I)向防爆電源箱(4)發(fā)出信號，電磁三通球閥17 復(fù)位，兩位三通球閥關(guān)閉，由反洗狀態(tài)進入過濾狀態(tài)，疊片盤式過濾器(10)的過濾單元重 新開始過濾。
9.按照權(quán)利要求8所述的一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備的處理工藝，其 特征在于工藝流程的電控工藝為1)、當(dāng)原水箱(3)的水位低于設(shè)定的最低水位值時，原水箱(3)內(nèi)的壓力傳感器將水 位信息傳遞給可編程控制器PLC(I)，可編程控制器PLC(I)向原水泵防爆開關(guān)(5)、加藥泵 防爆開關(guān)(6)、管路增壓泵防爆開關(guān)(7)發(fā)出停機命令，原水泵防爆開關(guān)(5)、加藥泵防爆開 關(guān)(6)、管路增壓泵防爆開關(guān)(7)通過控制電路依次關(guān)閉管路增壓泵(13)、加藥泵、原水泵 (9)，當(dāng)原水箱(3)內(nèi)的水位恢復(fù)到規(guī)定值時，原水箱(3)上的壓力傳感器的頻率信號滿足 可編程控制器PLC(I)的程序要求，可編程控制器PLC(I)重新執(zhí)行開機程序，當(dāng)原水箱(3) 內(nèi)的水位高于設(shè)定最高水位時，原水箱(3)內(nèi)的壓力傳感器的壓力頻率高于可編程控制器 PLC(I)的設(shè)定最高頻率值，可編程控制器PLC(I)向防爆電源箱⑷發(fā)出命令，原水箱(3) 進水口的電磁球閥(16)關(guān)閉；2)、當(dāng)疊片盤式過濾器(10)的進水壓力及反滲透裝置(18)的進水壓力高于可編程控制器PLC(I)設(shè)置的最高值時，碟片盤式過濾器(10)裝設(shè)的過濾前壓力變送器、過濾后壓力變送器，管路增壓泵(13)裝設(shè)的反滲透進水壓力變送器將分別向可編程控制器PLC(I) 傳送的壓力頻率高于可編程控制器PLC(I)最高頻率值，可編程控制器PLC(I)發(fā)出停機命 令；3)、當(dāng)純水箱(14)的水位低于設(shè)置的最低值時，純水箱(14)的壓力傳感器的頻率低于 可編程控制器PLC(I)的設(shè)定的最低頻率值，可編程控制器PLC(I)向純水泵防爆開關(guān)(8) 發(fā)出停機命令，純水泵(15)停機，待水位回復(fù)后，可編程控制器PLC(I)向純水泵防爆開關(guān) (8)發(fā)出啟動信號，純水泵(15)重新開始向設(shè)備供水，當(dāng)純水箱(14)的水位高于規(guī)定最高 值，純水箱(14)的壓力傳感器的頻率高于可編程控制器PLC(I)的設(shè)定的最高頻率值，可編 程控制器PLC(I)向原水泵防爆開關(guān)(5)、加藥泵防爆開關(guān)(6)、管路增壓泵防爆開關(guān)發(fā)出 停機命令，依次關(guān)閉管路增壓泵(13)、加藥泵、原水泵(9)，待純水箱(14)的水位低于規(guī)定 值，純水箱(14)的壓力傳感器的頻率低于可編程控制器PLC(I)的設(shè)定值，可編程控制器 PLC(I)向原水泵防爆開關(guān)(5)、加藥泵防爆開關(guān)(6)、管路增壓泵防爆開關(guān)(7)發(fā)出開機命 令，依次打開原水泵(9)、加藥泵、管路增壓泵(13)，設(shè)備重新正常運行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備及其處理工藝，屬于反滲透水處理設(shè)備及其處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。一種煤礦井下用可移動式反滲透水處理設(shè)備，其特征在于包括可編程控制器PLC，可編程控制器通過控制電路控制連接有用于儲存地下水的原水貯存裝置、用于對地下水進行預(yù)處理的預(yù)處理裝置、用于貯存純水的純水貯存裝置，預(yù)處理裝置與純水貯存裝置之間安裝有用于提取純水的反滲透裝置。本發(fā)明將具有煤礦防爆安全標(biāo)志的煤礦防爆電氣設(shè)備應(yīng)用在整體系統(tǒng)中，解決了煤礦特殊使用環(huán)境的工況需求，使系統(tǒng)具有煤礦井下作業(yè)環(huán)境所需的電氣防爆特性，適應(yīng)狹小環(huán)境使用的體積，可移動性，高可維護性及耐沖擊性。
文檔編號C02F1/44GK101798128SQ20101014577
公開日2010年8月11日 申請日期2010年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月10日
發(fā)明者于重興, 曲平, 林郁, 畢萬青, 王棣善 申請人:龍口煤電有限公司