阅读说明：本技术 一种泵站多级过滤系统 (Pump station multistage filtration system ) 是由 王俭 陈有力 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种泵站多级过滤系统,在水泵与水箱之间设置进水过滤站,将从矿井内获得的水过滤后送至水箱,去除水中的杂质、微生物以及一些金属离子,保证泵站内使用的水清洁；在水箱与喷雾泵、乳化液自动配比系统之间连接反冲洗清水过滤站,反冲洗清水过滤站用于将喷雾泵和乳化液自动配比系统所用的水进行进一步过滤,保证喷雾泵的使用寿命以及乳化液自动配比系统配比的乳化液质量；乳化液液箱与乳化泵之间连接反冲洗高压过滤站,用于得到将乳化泵使用的高精度乳化液。整体方案能够保证整个泵站的正常运行,减少泵站设备的维护与更换,达到节能高效、降低成本的目的。(The invention discloses a pump station multistage filtering system.A water inlet filtering station is arranged between a water pump and a water tank, water obtained from a mine is filtered and then is sent to the water tank, impurities, microorganisms and some metal ions in the water are removed, and the cleanness of the water used in a pump station is ensured; a back-flushing clear water filtering station is connected between the water tank and the spraying pump as well as the automatic emulsion proportioning system, and is used for further filtering water used by the spraying pump and the automatic emulsion proportioning system, so that the service life of the spraying pump and the quality of emulsion proportioned by the automatic emulsion proportioning system are ensured; and a back-washing high-pressure filtering station is connected between the emulsion liquid tank and the emulsion pump and is used for obtaining high-precision emulsion used by the emulsion pump. The whole scheme can ensure the normal operation of the whole pump station, reduce the maintenance and replacement of pump station equipment and achieve the purposes of energy conservation, high efficiency and cost reduction.)

一种泵站多级过滤系统

技术领域

本发明涉及过滤领域，特别地，涉及一种泵站多级过滤系统。

背景技术

目前煤炭企业为了降低成本，提升效益，不得不压缩吨煤成本，分别采取节能降耗、回收再利用、科技创新等一系列应对低迷煤市的办法。以往的生产中，各企业对液压支架使用的介质很少关心。往往是直接单一的以矿井原水作为液压支架的供液介质。水中含有大量杂质、微生物和金属离子。这些物质造成液压支架的反冲洗滤芯堵塞、操纵阀阀芯和液压缸缸筒出现划痕。液压缸缸筒出现划痕造成缸筒镀层出现不同程度的脱落，使得缸筒生锈，最后造成液压缸内部窜液，致使整个液压系统瘫痪，液压支架停止工作。一般的解决方法是频繁的更换液压支架的反冲洗过滤器滤芯、液压缸、阀、锁等液压件。并未从根本上解决问题。无休止的投入造成吨煤成本直线上升。

其次，现有泵站中，过滤系统简单，液体清洁度无法良好控制。留存在支架中乳化液会在生产过程中产生污染，现有过滤系统无法清除并排出，容易导致滤芯堵塞、串液等故障情况，影响生产效率，甚至可能必须停机更换维护。所以现有泵站中液体使用的过滤系统不足以满足节能高效、维修成本较低的生产要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种节能高效、维修成本较低的泵站多级过滤系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种泵站多级过滤系统，所述泵站内包括水泵、水箱、喷雾泵、乳化液液箱、乳化泵以及乳化液自动配比系统，所述水泵用于为所述水箱从矿井抽水，所述水箱为所述喷雾泵以及所述乳化液自动配比系统供水，所述乳化液液箱从所述乳化液自动配比系统取得乳化液，并为所述乳化泵提供乳化液；

所述水泵与所述水箱之间连接有进水过滤站；

所述水箱与所述喷雾泵、所述乳化液自动配比系统之间连接有反冲洗清水过滤站；

所述乳化液液箱与所述乳化泵之间连接有反冲洗高压过滤站。

进一步地，所述水箱还连接有第一回液箱，所述第一回液箱与所述进水过滤站连接，所述第一回液箱与所述水箱之间连接有低压回液过滤站，所述低压回液过滤站用于过滤从所述第一回液箱流入所述水箱的水。

进一步地，所述乳化液液箱连接有第二回液箱，所述第二回液箱与所述乳化液自动配比系统连接。

进一步地，所述进水过滤站包括：从矿井抽取的水依次经过Y型过滤器、电动球阀、减压阀、安全阀、爆气罐、一级TD滤料过滤罐、二级SS滤料过滤罐、多介质滤料罐以及精密过滤罐最后输送到所述水箱。

进一步地，所述Y型过滤器与所述减压阀之间设有一段备用的管道。

进一步地，所述反冲洗清水过滤站包括：进水口、反冲洗过滤器、反冲洗进水口、反冲洗出水口、喷雾出水口、乳化出水口以及排污口；所述反冲洗进水口所述反冲洗过滤器出水端，所述反冲洗出水口位于所述反冲洗过滤器进水端，所述排污口位于所述反冲洗出水口附近；

正常过滤时，所述液箱内的水经所述进水口后进入所述反冲洗过滤器，经过所述反冲洗过滤器过滤后分别进入喷雾出水口供喷雾泵使用或进入所述乳化出水口供所述乳化液自动配比系统使用；

反冲洗时，所述反冲洗进水口进水，水经所述反冲洗过滤器出水端到所述反冲洗过滤器进水端，将所述反冲洗过滤器清洗干净后经所述反冲洗出水口流入管道，清洗后的废物经所述排污口排出。

进一步地，所述反冲洗高压过滤站包括机座和高压过滤器，所述机座上部增设旋转机座，通过所述旋转机座安装集成阀座装置，所述集成阀座装置底部连接所述高压过滤器和蓄能器，所述高压过滤器下部连接排污阀，所述排污阀下部的污液回收装置连接回收过滤器；所述旋转机座一侧与所述机座上部的连接处安装传动机构；

所述集成阀座装置包括通过阀体主通道相互连通的止回阀、交替阀和反冲阀，交替阀内设有两个通道分别连通两组高压过滤器；集成阀座装置在交替阀一侧的阀体上设有进液口，另一侧设有出液口。

进一步地，所述出液口、进液口和蓄能器上均安装有检测压力表。

进一步地，所述乳化液自动配比系统包括：乳化液混合器、控制系统、乳化油油箱、加油装置以及乳化油桶；

所述控制系统用于控制所述乳化液自动配比系统，所述乳化液混合器用于与所述反冲洗清水过滤站连接；所述乳化油桶与所述加油装置的进油端连接，所述加油装置的出油端与所述乳化油油箱连接，所述乳化油油箱与所述乳化油混合器连接；所述乳化液混合器连接乳化液液箱。

进一步地，所述反冲洗清水过滤站与所述乳化液混合器之间还连接有过滤减压装置，所述过滤减压装置为过滤减压阀，用于过滤所述水泵与乳化液混合器之间的清水以及稳定所述清水的水压。

有益效果：

本发明技术方案提供了一种泵站多级过滤系统，在水泵与水箱之间设置进水过滤站，将从矿井内获得的水过滤后送至水箱，去除水中的杂质、微生物以及一些金属离子，保证泵站内使用的水清洁；在水箱与喷雾泵、乳化液自动配比系统之间连接反冲洗清水过滤站，反冲洗清水过滤站用于将喷雾泵和乳化液自动配比系统所用的水进行进一步过滤，保证喷雾泵的使用寿命以及乳化液自动配比系统配比的乳化液质量；乳化液液箱与乳化泵之间连接反冲洗高压过滤站，用于得到将乳化泵使用的高精度乳化液。整体方案能够保证整个泵站的正常运行，减少泵站设备的维护与更换，达到节能高效、降低成本的目的。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种泵站多级过滤系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种泵站多级过滤系统结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种反冲洗高压过滤站结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种反冲洗清水过滤站结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种进水过滤站中过滤减压部分的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种低压回液过滤站结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种乳化液自动配比系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，本发明实施例提供了一种泵站多级过滤系统，泵站内包括水泵、水箱、喷雾泵、乳化液液箱、乳化泵以及乳化液自动配比系统，水泵用于为水箱从矿井抽水，水箱为喷雾泵以及乳化液自动配比系统供水，乳化液液箱从乳化液自动配比系统取得乳化液，并为乳化泵提供乳化液；

水泵与水箱之间连接有进水过滤站；

水箱与喷雾泵、乳化液自动配比系统之间连接有反冲洗清水过滤站；

乳化液液箱与乳化泵之间连接有反冲洗高压过滤站。

本发明实施例提供了一种泵站多级过滤系统，在水泵与水箱之间设置进水过滤站，将从矿井内获得的水过滤后送至水箱，去除水中的杂质、微生物以及一些金属离子，保证泵站内使用的水清洁；在水箱与喷雾泵、乳化液自动配比系统之间连接反冲洗清水过滤站，反冲洗清水过滤站用于将喷雾泵和乳化液自动配比系统所用的水进行进一步过滤，保证喷雾泵的使用寿命以及乳化液自动配比系统配比的乳化液质量；乳化液液箱与乳化泵之间连接反冲洗高压过滤站，用于得到将乳化泵使用的高精度乳化液。整体方案能够保证整个泵站的正常运行，减少泵站设备的维护与更换，达到节能高效、降低成本的目的。

作为对上述实施例的一种改进说明，本发明提供了另一种泵站多级过滤系统的实施例，泵站内包括水泵、水箱、喷雾泵、乳化液液箱、乳化泵以及乳化液自动配比系统，水泵用于为水箱从矿井抽水，水箱为喷雾泵以及乳化液自动配比系统供水，乳化液液箱从乳化液自动配比系统取得乳化液，并为乳化泵提供乳化液；

水泵与水箱之间连接有进水过滤站；

作为本发明实施例的一种优选的实现方式，如图5所示，进水过滤站包括：从矿井抽取的水依次经过第一Y型过滤器51、第一电动球阀52、减压阀53、安全阀54、第二Y型过滤器55和第二电动球阀56进行减压过滤。

减压过滤后的水经爆气罐、一级滤沙过滤罐、二级SS过滤罐、多介质滤料罐以及精密过滤罐最后输送到水箱。

其中，Y型过滤器51与减压阀53之间设有一段备用的管道。防止使用的管道破裂，保证整个进水过滤站正常工作。

水箱与喷雾泵、乳化液自动配比系统之间连接有反冲洗清水过滤站；

作为本发明实施例的一种优选的实现方式，如图4所示，反冲洗清水过滤站包括：进水口41、反冲洗过滤器42、反冲洗进水口43、反冲洗出水口44、喷雾出水口45、乳化出水口46以及排污口47；反冲洗进水口43反冲洗过滤器42出水端，反冲洗出水口44位于反冲洗过滤器42进水端，排污口47位于反冲洗出水口44附近。

正常过滤时，液箱内的水经进水口41后进入反冲洗过滤器42，经过反冲洗过滤器42过滤后分别进入喷雾出水口45供喷雾泵使用或进入乳化出水口46供乳化液自动配比系统使用；

反冲洗时，反冲洗进水口43进水，水经反冲洗过滤器42出水端到反冲洗过滤器42进水端，将反冲洗过滤器42清洗干净后经反冲洗出水口44流入管道，清洗后的废物经排污口47排出。

反冲洗清水过滤站也称作清水反冲洗过滤站，示例性的，反冲洗清水过滤站进液公称流量为50吨/小时，经80微米自动反清洗过滤器过滤后分为两个支路:

喷雾出水口：40吨/小时,乳化出水口：10吨/小时。

主要性能参数：

电源：三相(660VAC/50HZ)，2KW；

工作环境：适合在含有甲烷***性气体的煤矿矿井中；

反洗电机：矿用660V/50HZ，550W；

排污电机：矿用直流24V；

定时反洗：0～99小时59分任意设定，出厂设置为4小时；

反洗时间：0至99分钟59秒任意设定，出厂设置为2分钟；

电机绝缘等级：F级；

防爆等级；矿用隔爆型ExdI；

控制方式：定时控制；

设计压力：3.2MPa；

系统总流量：50吨/小时；

水喷雾系统流量：40吨/小时；

乳化液系统流量：10吨/小时；

自动反清洗过滤器过滤精度：80微米；

乳化液进水过滤器过滤精度：25微米；

机箱外形尺寸：690×430×20。

乳化液液箱与乳化泵之间连接有反冲洗高压过滤站。

作为本发明实施例的一种优选的实现方式，如图3所示，反冲洗高压过滤站包括机座和高压过滤器，机座上部增设旋转机座，通过旋转机座安装集成阀座装置，集成阀座装置底部连接高压过滤器和蓄能器，高压过滤器下部连接排污阀，排污阀下部的污液回收装置连接回收过滤器；旋转机座一侧与机座上部的连接处安装传动机构；

集成阀座装置包括通过阀体主通道相互连通的止回阀、交替阀和反冲阀，交替阀内设有两个通道分别连通两组高压过滤器；集成阀座装置在交替阀一侧的阀体上设有进液口，另一侧设有出液口。

需要说明的是，出液口、进液口和蓄能器上均安装有检测压力表。

可选地，水箱还连接有第一回液箱，第一回液箱与进水过滤站连接，第一回液箱与水箱之间连接有低压回液过滤站，如图6所示，低压回液过滤站用于过滤从第一回液箱流入水箱的水。低压过滤站两侧相同，其中一侧包括：污水出口61、回液进口62、高压水进口63、反冲洗入口64、冲洗入口65、滤芯66、支撑座67、过滤后水出口68以及反洗配液器69。污水出口61、回液进口62、高压水进口63、反洗入口64、冲洗入口65以及过滤后水出口68设有阀门。

所述低压回液过滤站包括两种工作状态，第一种为正向过滤状态：正向过滤时，水从回液进口62进入，由滤芯66外部进入滤芯66内，之后从过滤后水出口68流出。正向过滤时，回液进口62和过滤后水出口68处阀门打开，其余阀门关闭。

第二种为反冲洗状态，反冲洗状态时，水由高压水进口63进入，然后再分别进入冲洗入口65和反洗入口64，由冲洗入口65进入的水，对滤芯66内部进行冲洗；由反洗入口64进入的水进入反洗配液器69，反洗配液器开有细孔，水流从细孔喷射而出，对滤芯66外部进行冲洗，之后水从污水出口61流出。

可选地，乳化液液箱连接有第二回液箱，第二回液箱与乳化液自动配比系统连接。第二回液箱从乳化液自动配比系统取得乳化液，在乳化液液箱内液位不足时，自动回液，保证乳化液液箱的乳化液充足。

作为本发明实施例的一种优选的实现方式，如图7所示，乳化液自动配比系统包括：乳化液混合器、控制系统、乳化油油箱、加油装置以及乳化油桶；

控制系统用于控制乳化液自动配比系统，乳化液混合器用于与反冲洗清水过滤站连接；乳化油桶与加油装置的进油端连接，加油装置的出油端与乳化油油箱连接，乳化油油箱与乳化油混合器连接；乳化液混合器连接乳化液液箱。

优选地，反冲洗清水过滤站与乳化液混合器之间还连接有过滤减压装置，过滤减压装置为过滤减压阀，用于过滤水泵与乳化液混合器之间的清水以及稳定清水的水压。

乳化液自动配比系统安装在乳化液泵站中，乳化液自动配比装置无法有效使用的一个重要原因是国内泵站系统没有配备操作简便的加油装置，工人只能使用手摇泵向乳化油油箱内加油，劳动强度大。工作效率低。为了图方便，不少工人使用手摇泵将油直接注入乳化液液箱内，甚至有些工人直接将乳化油直接倒进进液箱。这种现象造成乳化液自动配比装置长期闲置不用，而乳化液浓度无法得到有效控制，同时乳化液液箱盖长期开放，污染物很容易进入液压系统。

为了解决上述问题，作为本发明实施例一种优选的实现方式，加油装置为液压泵，该液压泵为全液压自动加油装置，用于将乳化油桶内的乳化油抽取到乳化油油箱内。

示例性的，该全液压自动加油装置技术参数如下：

驱动压力：31.5MPa；

乳化油最高输出压力：2.5MPa；

乳化油输出流量：40L/min。

其中，加油装置内设有过滤器，用于过滤乳化油内的杂质，确保加油乳化油油箱内的乳化油不受污染。

在上述实施例中，优选地，乳化液液箱包括吸液口、回液口、高压液出口、高压液过滤装置、蓄能器，吸液口与乳化液混合器连接，用于得到乳化液，回液口用于与外界空气流通，平衡乳化液液箱内的压力，高压液出口用于乳化液的流出，高压液过滤装置设于高压液出口，用于过滤乳化液，蓄能器与吸液口连接。蓄能器存储能量，当检测到乳化液液箱内的乳化液液位较低时，蓄能器将存储的能量释放用于吸液口从乳化液混合器吸液，从而乳化液液箱能够自动补液，保证乳化液液箱内乳化液液位正常。

需要说明的是，乳化液液箱、加油装置以及用于连接的管路等设备间均设有开关阀。

作为本发明实施例中一种优选的实现方式，控制系统包括控制箱以及传感器，控制箱上设有显示屏、指示灯以及按钮；传感器包括浓度传感器和液位传感器，浓度传感器和液位传感器与控制箱电连接。控制箱采集泵及周边设备的传感器信息，根据车间的实际要求，一些实施例中，每两台泵使用一个控制箱；另一些实施例中，一个泵一个乳化液液箱使用一个控制箱。

示例性的，控制箱包括一个7寸工业显示屏，可以显示所连接设备，如泵，和/或，乳化液液箱的相关情况。一些实施例中，控制箱还可以显示一些统计信息，比如泵站当前油温、油压、液箱液位、乳化液浓度，当前泵站的连续开机时长以及当天和当周分别的总工作时长等信息。

其中，控制箱上的指示灯可以用于表示泵站的工作状态。例如红色代表停止，绿色代表工作中、黄色代表暂停状态。

需要说明的是，按钮包括用于本地启停控制的启停按钮、用于出现紧急情况下紧急停止的急停按钮以及用于本地、远程控制的允许与禁止切换开关按钮。

其中，浓度传感器设置在乳化液液箱内的乳化液中，示例性的，浓度传感器采用目前精度最高、允许最可靠的折光式浓度传感器，用于检测乳化液的浓度。采用折光式浓度传感器的方案能够实现乳化液浓度在线检测，具备与控制系统实时通讯功能。

该折光式浓度传感器的技术参数如下：

浓度测量范围：0％-10％；

测量精度：±0.2％。

同时，液位传感器采用扩散硅隔离式组件，液压传感器采用投入式或外接式安装在乳化液液箱底部，用于检测乳化液液箱内的液位，防止空吸。

示例性的，液位传感器采用美国进口扩散硅隔离式敏感组件，通过高可靠性的放大电路将液体的压力大小装换为DC 4mA-20mA的电流信号输出到控制系统，该液位传感器为不锈钢外壳，电路胶封与外壳内。一些实施例中，该液位传感器可采用投入式安装方式，将传感器投入到乳化液液箱底部，通过测量出乳化液液箱底部压力，将压力信号与液位高度进行换算，计算出液箱内液位高低。

另一些实施例中，该液位传感器可采用外接式啊安装方式，在乳化液液箱底部通过焊接等方式固定在乳化液液箱底部。

该液位传感器的主要技术参数如下：

工作电压：DC 12V；

测量范围：0KPa-20KPa；

测量液位高度：0mm-2000mm；

质量：约0.25kg；

外形尺寸：φ27mm*124mm；

安装方式：投入式或外接式；

电接口：喇叭嘴引入；

液压接口：φ20mm。

输出信号

模拟电路输出型：DC 4mA-20mA；

压力传感器输出基本误差：±2.5％(F.S)。

上述实施方式提供的一种乳化液自动配比系统，在水泵和乳化液混合器之间接有过滤减压装置，为乳化液混合器提供清水以及稳定清水的水压；水泵采用增压泵，为乳化液混合器提供具有稳定压力的水。提高了配比装置对水压变化的适应性能。加油装置采用液压泵，将乳化油抽取到乳化液箱内；加油装置内设有过滤器，过滤掉多余杂质，提供清洁的乳化油。实现进水和进油的清洁稳定。乳化液液箱能够自动监测液位以及自动补液，解决了乳化液的存储以及管理问题。整个系统能够自动配比乳化液，不用工人手动配比，降低了工人的劳动强度，提高了乳化液配比浓度的稳定性以及提供了生产效率。

本发明提供的另一种泵站多级过滤系统的实施例，第一回液箱与第二回液箱保证了在水箱内的水和乳化液液箱内的乳化液不足时，能够随时从其中补充，保障了泵站的正常工作，乳化液自动配比系统可以自动配比乳化液，不用工人手动配比，降低了工人的劳动强度，提高了乳化液配比浓度的稳定性以及提供了生产效率。滤减压装置除过滤功能外，针对压力波动不大的工况能够起到稳定水压的作用。整个系统经过多级过滤，保证了整个泵站的正常运行，减少了泵站设备的维护与更换，达到节能高效、降低成本的目的。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的进一步实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。