3TH矿用矿井水反渗透纯水生产设备.doc

3T/H矿用矿井水反渗透纯水生产设备 设计方案 一、项目概述 随着矿用机械装备的不断发展，采煤机械自动化程度也在不断提高，大部分矿井的地下水达不到合格工业用水的标准，水质比较差。在这种工况下，因水质原因造成采煤设备特别是电动机的冷却系统、液压支架的阀组、千斤顶、立柱等液压部件的损坏大量增加。致使设备的维修周期和使用年限缩短，甚至无法正常使用。这不仅增加了设备维修及维护工作量，随之而来的是设备维修配件投入的增大，最终导致采煤成本的增加。 我公司针对煤矿井下设备的工况要求，研制开发的KS-RO系列矿用井下反渗透水处理设备，可对各类型的水质进行处理，经过专业处理的出水水质达到初级纯水的要求，满足了普通液压支架特别是最近出现的高端电液控制液压支架工作用水的需求，同时可作为电机设备冷却水和职工备用饮用水需求。 目前水质较差的各矿采取的办法大多是直接将地面通过处理获得的纯净水桶装下井使用，有条件的矿井还建有直连管路供应井下需要，综合成本较高。我公司生产的矿用反渗透水处理设备是针对不同工况设计的井下水处理设备，具有初期投资少，后期运行、维护成本低的明显优势。本产品具有广范的适应性，产品性能安全可靠。 本工艺方案是根据煤矿现场取水的实际化验结果，按照系统可靠、运行经济的原则，以煤矿安全规程作为相关设计标准和规范，结合我公司多年的生产经验，以矿井供水管网的水源作为原水水源设计的。本系统采用“预处理单级反渗透”水处理工艺，该方案设计合理、运行稳定、产水的水质，并在多项类似的工程中得到检验。 设备具有安装方便、使用方便、操作方便、维护方便、运行稳定、节能环保、自动化程度高、经济实用等特点。本设备出水与泵站的泵箱连接，泵箱设有水位控制装置，根据泵箱水位情况，实现设备对泵箱的自动补水。能够满足矿为综采工作面液压支架、电机设备冷却提供优质工作介质水源的需要，同时可作为井下职工应急饮用水源。 二、矿井水井下现场反渗透处理方案对比 系统构成 运输距离 安全许可 投资 方案一 地面水处理厂＋管路运输 必须设置专用管路 不存在这方面的问题 初期投资最大。后期维护、管路的调整安装撤出仍然需要继续投资。 方案二 地面水处理厂＋桶装运输 不需要设置专用管路 不存在这方面的问题 初期投资适中。使用中的运输成本、运输工作量却比较大。 方案三 井下现场水处理设备 不需要设置专用管路，就近取水、就地净化。 通过采用防爆电器解决了设备防爆问题，有效保证井下设备使用安全 初期投资最少。后期维护、运行成本低。 结合国家节能减排重点工程的实施推广，公司还研发出专门处理矿井排放水的KSROW系列污水型水处理设备，既减少了井下排放水向矿井外排，又减少了工业用水向矿井里输送量，达到了井下水的循环再利用的目的，并减少了电能消耗，是一种有效的节能减排产品。 KSRO系列矿用井下水处理设备可安全使用在煤矿井下，具有以下几个显著特点 （1）设备采用积木式结构，组装、分解方便。各管路的联接均采用快速接头，拆装方便快捷。采用了可拆卸的平板车式的运载方式，具有可移动性。设备在矿用平板车上进行平行布置，结构紧凑，能更好的适应煤矿井下的各种工况。 （2）本产品的相关电气设备均选用通过了MA认证的防爆电器产品，可使用于煤矿井下。采用660/380双电压等级，适应地面及煤矿井下不同电压等级的使用环境。 （3）采用自动控制模式，各机电设备的启动、停止均可以由设备中的PLC 控制器自动完成。由本安型PLC进行现场控制。 设备工作现场的水压等相关水质参数，通过相应的采样处理程序，随时传递给PLC主机，使主机对现场的水质情况了如指掌，并根据预先设定的各种程序以及操作预案进行实时管理，控制电磁球阀、控制开关、电动机的动作情况，进而实现对于水质的过滤、加压、反渗透、排水等系列动作。而且系统能够通过对于水质情况的实时掌握，实现定时或者视现定工况决定的反清洗等工艺过程。 （4）本产品采用积木式结构，组装、分解方便。各管路的联接均采用快速接头，拆装方便快捷。 （5）本产品有良好的压力适应性能，适合不同的原水水压范围。 （6）可根据用户的要求对出水水质进行调整，兼顾用户对于水质的需求和设备使用寿命的合理保证，以达到用户需求。 （7）本产品工作性能稳定，易于维护。 （8）过滤膜的反冲洗维护可以在工作现场就地进行，维护操作简单方便。 （9）本产品的车内连接管路采用304不锈钢管路或不锈钢软管，车间连接管路采用专用不锈钢接头的高压胶管，提高了设备的抗压性和耐腐蚀性。 三、设计依据 1、原水水质参数 电导率1948us/cm 硬度 1480mg/L cl 离子 386 mg/L PH值 7.75 碱度 1356mg/L 钠离子 707mg/L 2、用户要求产水量6m3/h25℃ 出水水质达到直饮水的标准。 电导率50us/cm 硬度 40mg/L PH值 7.8 3、控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造符合矿井使用设备的有关规定和标准。 四、工艺流程 五、矿用6T/H设备方案设计 矿用反渗透水处理器由全自动压差过滤器、加药装置、可反洗式烧结网过滤器、反渗透装置、运输平板车、联接管路、传感器、电磁球阀、PLC、控制开关及缆线等部分组成。 1、贮水供水系统 贮水供水系统由原水贮水箱、潜水泵、开关、电磁球阀、传感器等构成。系统供水来自于矿井下供水管网，原水输送至原水箱后，系统自动贮存原水。根据后级供水需求工况经加压，向系统提供不间断的水源。本系统原水储量1.5吨。 1.1大流量减压阀 数量1件 调压范围0.5-1.5兆帕 材质SUS304 连接方式法兰式 防爆潜水泵实物图 1.2不锈钢遥控过滤浮球阀 数量1件 材质SUS304 连接方式法兰式 1.3流量计 型号LZB-20SD 数量1支 材质有机玻璃 1.4原水箱用水贮存原水，对后续用水量起到缓解的作用。 数量1件 容 积1000L 材 质不锈钢 1.5原水增压泵为预处理系统的正常运行提供流量及压力。 技术参数 型号BQW25-35-5.5 数量1台 流量25m3/h 扬程35m 功率5.5KW 2、全自动压差过滤器 全自动压差过滤器位于系统的进水首端，用于截取进水中的大颗粒杂质。根据现场情况，选用过滤精度300微米的不锈钢滤网。该系统能够根据进水的水质情况自动进行反洗，并自动排除杂质。 处理水量20m3/h 材质SUS304 附件矿用电磁球阀、不锈钢进出水管路等 数量1台 3、加药装置 加药装置由循环泵、配比箱、流量计等部分组成。主要用于对进入到保安过滤器前的水进行阻垢处理，防止因处理水在保安过滤器、反渗透膜及水箱上结垢，而影响到纯水的水质及产量。本系统采用dc-200反渗透阻垢剂，投加浓度为1，单支膜的投加量为0.1L/H，总投加量为0.6L/H，配套设备选择如下 3.1循环泵 型号CDLF3-7FSWSC 数量1台 流量1.2M3/H 扬程43M 电机功率0.55KW 3.2配比箱 材质不锈钢防腐 数量1件 规格800*300*1000MM 4、精密过滤器 经在线式自动清洗过滤器过滤后的5μm以上的污染物颗粒，为除去此类污染物质，本系统设计了精密过滤滤器。本机的精密过滤滤器为可反洗式烧结网过滤器，其由滤芯、罐体、压力表等部分组成。主要用于截留前置管道、设备中可能泄漏的机械杂质，确保RO进水的清洁度，以免损坏高压泵及污染膜元件。该系统可以根据自身的情况进行反洗，并排除杂质。本机过滤精度为5微米。 数量1台 型号SJ20-60 设计出水 30m3/h 壳体材质SUS304 滤芯材质PVC烧结 滤芯孔径5μm 5、保安过滤器 原水中可能含有前处理未过滤除掉的大于5μm的污染物颗粒，为除去此类污染物质，本系统设计了保安精滤器。 数量1台 壳体材质SUS304 型号HDF-10-40 设计出水 20m3/h 滤芯材质PPF 熔喷树脂纤维, 滤芯孔径1μm 滤芯数量10支 6、RO反渗透装置 6.1.1、RO反渗透膜 反渗透膜采用美国进口ESPA2聚酰胺复合膜，单根膜脱盐率99以上。本套反渗透分两路，共采用3支压力容器，每支压力容器内装2支膜，共用6支膜。 数量6支 型号ESPA2-8040 单支回收率15 , 材质芳香族聚酰胺， 6.1.2、 膜壳装载RO膜。一壳两芯，共3支。 数量3支 型号8040-2（一壳两芯） 材质SUS316L 6.1.3、高压泵 为反渗透膜组提供足够的进水压力，维持反渗透膜的正常运行。本系统反渗透入口设有1台不锈钢立式多级高压泵。 型号CDLF12-12 流量 12m3/h 扬程 121m 电机功率6Kw 材质SUS304 6.1.4、流量计系统通过流量指示计来监测产水/浓水的流量，为调整系统正常运行提供参考依据，该部件选用国产管道式流量计及其配套部件。 数量2只 型号LZB-50 量程0.4～10M3/H 连接方式法兰式 材质有机玻璃 6.2、压力表本装置压力表，置于机械过滤器、保安过滤器、膜组件进口及膜组件出口各处，分别用于监测系统及膜组件的进水压力纯水及浓缩水压力，为调整逆渗透系统正常运行及设备调试提供信息。 数量6块 量程01Mpa，4块 02.5Mpa, 2块 材质不锈钢充油， 6.3、管路本套设备管路材质为食品级不锈钢304，内壁防腐处理，设备管路由8大部件组成，每个部件由不锈钢管件与不锈钢钢管焊接而成，大部件之间采用法兰式连接。各管件焊接处，采用氩弧焊焊接工艺，焊接完毕后，经耐压试验合格后，进行酸洗、防腐和表面抛光处理。 6.4 机架 数量1只 材质SUS304 本产品反渗透系统实物图1 本产品反渗透系统系统实物图2 本产品反渗透系统系统实物图3 7、单元护罩 数量1套 材质SUS304 8、自动控制、保护系统 8.1 PLC可编程控制器 数量1台 防爆型式本质安全型 工作电压DC18V 本安型PLC控制器实物图 8.2压力传感器 数量6台 防爆型式本质安全型 工作电压DC12V 本安传感器实物图 8.3可控电源接口箱 数量1台 防爆型式矿用隔爆兼本质安全型 工作电压127V/660V 防爆转换电源实物图 8.4信号转换器 数量6台 防爆型式本质安全型 工作电压12V 信号转换器实物图 8.5电动球阀 数量3台 防爆型式隔爆型 工作电压127V 电动球阀实物图 9、专用平板车 数量2台 载重量5T 外形尺寸3450*1200 10、纯水供水系统由中间水箱、纯水箱、潜水泵、开关、传感器等构成。反渗透出水进入纯水箱，通过泵提升供使用点使用。本设备出水与泵站的泵箱连接，泵箱设有水位控制装置，根据泵箱水位情况，实现设备对泵箱的自动补水。 纯水箱用于贮存纯水。 数量1件 容 积1000L 材 质SUS304 纯水泵为使用纯水的设备提供流量及压力。 型号BQW 25-10-2.2 数量1台 流量25m3/h 扬程10m 功率2.2KW 本产品储水供水系统实物图 六、设备列表 序号 单元名称 数量 备注 1 进水控制单元 1套 2 原水箱 1套 SUS304 3 原水泵 1套 叶轮、泵体为SUS304 4 全自动压差过滤器 1套 SUS304 5 精密过滤器 1套 SUS304 6 保安过滤器 1套 SUS304 7 反渗透单元 1套 SUS316L 8 电控单元 1套 隔爆兼本安型 9 反渗透护罩 1套 SUS304 10 电控单元护罩 1套 SUS304 11 加药装置 1套 SUS304 12 纯水箱 1套 SUS304 13 纯水泵 1台 叶轮、泵体为SUS304 14 连接管路 1套 SUS304 15 专用平板车 2台 矿用重载型（矿方提供） 山东天元节能环保工程有限公司 孔宁13365487911