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乳化液集中配比供液站的工艺方案与系统组成详谈

乳化液集中配比供液站的工艺方案与系统组成详谈

产品说明:新阳能源结合工作面需液要求,建设了乳化液集中配比供液站。该系统应用反渗透膜水处理技术设计了井下水处理装置,研制了变频条件下的乳化液自动配比装置,配比出的乳化液浓度符合要求,保证综采支架的正常使用。

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  • 产品说明

成年美女黄网站色视频        摘 要  因井下水质差,人工配比出来的乳化液精度低,影响液压设备性能,通过在井下安装水处理与变频条件下乳化液自动配比一体化装置,建设乳化液集中供液站,将配比好的乳化液输送到各个工作面,有效地保护了综采支架各元件,提高了其使用寿命。该系统实现了地面调度室远程控制,已在新阳能源井下稳定运行,取得了良好效果。

 
乳化液是煤矿液压设备的传动介质,在液压系统中起血液作用,乳化液浓度过高或过低都不利于设备性能的发挥。山东新阳能源有限公司(以下简称新阳能源)井下水质较差,具有较强碱性,配比出来的乳化液对综采支架元件腐蚀较大,支架经常出现串漏液现象,严重影响了安全生产。为此,新阳能源结合工作面需液要求,建设了乳化液集中配比供液站。该系统应用反渗透膜水处理技术设计了井下水处理装置,研制了变频条件下的乳化液自动配比装置,配比出的乳化液浓度符合要求,保证综采支架的正常使用。
 
1 工艺方案
乳化液集中配比供液站主要由预处理系统、反渗透系统、乳化液自动配比系统、乳化液输送系统、远程集中控制系统等组成,见图 1。各系统由相应的设备或装置组成,见图 2。
 
该系统中,矿井水(以下统称原水)通过处理后成为符合要求的纯净水。乳化油经投加装置与纯净水配比成为符合要求的乳化液,并进入乳化液箱,由离心泵打压至采区泵站水箱,供各个工作面使用。
设备安装示意图
2 乳化液集中配比供液站组成
2.1 预处理系统
预处理系统由原水箱、原水泵、锰砂过滤器、活性炭过滤器等组成,它的作用是去除原水中粒度大于 20 μm 的机械杂质以及经过絮凝的小分子有机物和部分的胶体,使出水浊度≤ 5mg/L。
 
2.1.1 原水箱
原水箱是一个容积为 15m 3 的水箱,水箱采用304 不锈钢拼接而成,水箱内安装了电磁阀自动补水装置,当水箱内低水位时自动补水。原水采用老空水,老空水经过采空区层层净化,水质较好,一方面减少了矿井排水费用,另一方面也提高了原水水质。
 
2.1.2 原水泵
原水泵是不锈钢立式多级离心泵,流量为 20m 3 /h,扬程 47m,所配电机功率为 5.5kW。原水泵的作用是为预处理系统提供压力 0.4 MPa 左右原水。
 
2.1.3 锰砂过滤器、活性炭过滤器
锰砂过滤器、活性炭过滤器(统称粗过滤装置)是粗滤的主体。材质是玻璃钢,其内壁采取了防腐衬胶处理,下部采用滤帽方式布水。共设置 2 台锰砂过滤器、2 台活性炭过滤器。
 
锰砂、活性炭过滤器尺寸为Φ1000×1850mm,可承受压力≤ 0.6 MPa。锰砂过滤器中装有不同规格的各种颗粒型锰砂,以去除水质中各种颗粒型等比较大的悬浮物,从而降低后续设备的运行负荷。活性炭过滤器内装有果壳类活性炭,其主要目的是除去水质中的色度、异味等。4 台过滤器内部滤料总填装高度为 1m,每台过滤器ding端装有手动控制阀,可进行反洗。
 
2.2 反渗透系统
反渗透系统是整个水处理装置的核心部分,它由精密过滤器、高压泵、反渗透膜及膜壳、阻垢剂投加装置、阀组及流量计组成。
 
2.2.1 精密过滤器
精密过滤器被安装在反渗透系统的框架上,它是由不锈钢压力容器、15 支聚丙烯喷熔滤芯(长1016m,过滤精度 5μm)、排污阀和排气阀组成。该压力容器尺寸为 Φ2325×1000 mm,其承受压力≤ 0.6 MPa。
 
精密过滤器的主要作用是滤除掉水中所含的直径大于 5μm 的细微杂质,以进一步确保反渗透系统的运行安全。
 
2.2.2 高压泵
高压泵是不锈钢立式多级离心泵,流量为20m 3 /h,扬程 142 m,所配电机功率为 15 kW。高压泵的作用是为反渗透系统提供压力 1.5MPa左右原水。
 
2.2.3 阻垢剂投加装置
阻垢剂投加装置由投加泵及阻垢剂箱组成。主要作用是向净化的水中投加阻垢剂,以防止这些钙、镁离子生成的难溶性的盐在反渗透系统中膜表面上沉淀结垢,从而影响膜的使用寿命。
 
2.2.4 反渗透膜及膜壳
反渗透膜规格为 CPA3-8040,共 9 支。膜壳采用的是玻璃钢压力容器,其承受压力为 2.5 MPa,接口为侧联式卡套联接,数量为 3 支,每支这样的膜壳共装有上述反渗透膜 3 支。
 
反渗透膜及膜壳组成的单元被称为膜组件,本净化水装置共使用了 3 个这样的膜组件,它们呈竖式排列。两段的净水从每只膜壳一端的中心孔排出,共同汇集在一起向纯水箱输送,流量为 10m 3 /h。
 
2.2.5 阀组及流量计
阀组由高压泵进水球阀、高压泵出水节流阀、浓缩水节流球阀等组成,安装在相应管路上。流量计由净水流量计、浓缩水流量计等组成,安装在相应管路上。本系统的产水量是由“浓缩水节流阀”来调定的。
 
2.2.6 纯水箱
纯水箱是一个容积为 15m 3 的水箱,水箱采用304 不锈钢拼接而成。该水箱作用是储存净化水,为后续乳化液配比提供水源。
 
2.3 乳化液自动配比系统
乳化液自动配比系统由乳化液油箱、计量泵、流量计、乳化液箱等组成,它能自动配比出符合浓度要求的乳化液。
 
2.3.1 乳化液油箱
乳化液油箱是一个容积为 3m 3 油箱,油箱采用304不锈钢拼接而成。该油箱的作用是储存乳化油,为后续乳化液配比提供乳化油。
 
2.3.2 计量泵
该计量泵为变频式计量泵,流量 1000 L/min,电压 380 V,功率 0.75 kW。计量泵的作用是将乳化油油箱中的乳化油投加入系统中,以实现乳化液的配比。
 
2.3.3 流量计
在水和乳化油管路中都装有流量计,来实时监测水和油的流量状态。通过 PLC 的计算,准确实现配比出来的乳化液浓度保持在设定的范围之内。
 
2.3.4 乳化液箱
乳化液箱是一个容积为 15m 3 液箱,液箱材质采用 304 不锈钢拼接而成。液箱内设计有液位传感器,低液位时配比系统运行,高液位时配比系统自动停止。
 
2.4 乳化液集中输送系统
该系统由一台多级泵、流量计、管路等组成,多 级 泵 型 号 为 MD85-45×3, 流 量 85m 3 /h, 扬 程135m,功率 55 kW,管路为 DN50 镀锌钢管。该系统的作用主要是向各采区泵站集中输送配比好的乳化液,然后由采区泵站输送至回采工作面。
 
2.5 远程集中控制系统
该系统由显示屏、检测元件、执行元件、传输线路等组成,具有就地和远程控制功能。可以实时显示系统中的配液浓度、配液量、各个工作面用液量、设备运行时间等参数,具有数据储存及上传功能,并实现在地面调度室远程控制系统的运行。
 
3 运行结论
该乳化液集中配比供液站已在新阳能源井下稳定运行,达到了设计要求。
 
该系统采用了变频条件下的自动配比,并采用紊流技术,使配比准确度有了显著提高,增强了液压支架的润滑度及防腐性能,减少了设备的维修费用,延长了设备的使用寿命。该系统采用了集中配液,并通过井下分支机构输送到各个工作面,实现了工作面乳化液的集中供应。
 
4 效益分析
使用该系统可减少液压支架各部件损坏量及乳化油的用量。
(1)按一个工作面计算:
① 减少推移维修 10 个 / 月,费用 3.0 万元 / 月;
② 减少阀组维修 7 个 / 月,节约 1.75 万元 / 月;
③ 减少立柱维修 10 个 / 月,节约 5.9 万元 / 月;
④ 减少了两名维修人员,每人每月按 4500 元计算,节约人工费用 0.9 万元 / 月;
⑤ 节约乳化油 800 kg/ 月,节约费用 0.51 万元;共计节约费用 12.06 万元 / 月。
(2)目前该乳化液集中配比站供 2 个工作面使用,每月可节约 24.12 万元,每年可节约 289.44万元。
 
5 结束语
该乳化液集中配比供液站投入使用后将极大提高泵站的工作性能,提高效率,减少液压支架的维修费用,减轻工人的劳动强度,具有较大的经济效益和社会效益,极具推广价值。