本實(shí)用新型涉及煤礦領(lǐng)域，尤其涉及一種乳化液自動(dòng)配液裝置。
背景技術(shù)：
礦用乳化液泵站是煤礦井下現(xiàn)代化高產(chǎn)高效綜采工作面的關(guān)鍵設(shè)備之一，為保證綜采工作面安全可靠運(yùn)行，需要對(duì)礦用乳化液泵站進(jìn)行乳化液輸送。傳統(tǒng)的乳化液的配置多是人工進(jìn)行，此方式勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能保證每次配置的乳化液的濃度均能滿足使用要求，且配液效率以及配液質(zhì)量均有待提高；此外，由于乳化液的配置對(duì)水質(zhì)有一定要求，若實(shí)際礦井用水中存在大量的濁度、懸浮物、粒度、酸堿等有害物質(zhì)，將會(huì)對(duì)井下液壓設(shè)備的磨損和腐蝕，造成液壓支架在使用中存在的安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種乳化液自動(dòng)配液裝置，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型提出的一種乳化液自動(dòng)配液裝置，包括：凈水裝置、配液裝置和控制器；
凈水裝置包括絮凝預(yù)處理裝置、過(guò)濾裝置、軟水裝置、pH調(diào)節(jié)裝置和儲(chǔ)水裝置；絮凝預(yù)處理裝置具有礦井用水進(jìn)水口，其上設(shè)有絮凝劑罐以及攪拌機(jī)構(gòu)，絮凝預(yù)處理裝置、過(guò)濾裝置、軟水裝置、pH調(diào)節(jié)裝置和儲(chǔ)水裝置依次通過(guò)管道連通；過(guò)濾裝置內(nèi)設(shè)有至少兩層過(guò)濾網(wǎng)，所述過(guò)濾網(wǎng)包括位于上部的石英砂過(guò)濾網(wǎng)以及位于下部的活性炭過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾裝置與絮凝預(yù)處理裝置之間的管道上設(shè)有第一凈水泵；軟水裝置與過(guò)濾裝置之間的管道上設(shè)有減壓裝置，pH調(diào)節(jié)裝置上設(shè)有酸性藥劑罐和堿性藥劑罐，酸性藥劑罐和堿性藥劑罐之間均通過(guò)出料管道連通，所述出料管道上設(shè)有第一電控閥，pH調(diào)節(jié)裝置上具有供pH傳感器穿入的接口和用于固定第一循環(huán)泵的安裝部，pH調(diào)節(jié)裝置與軟水裝置之間的管道上設(shè)有第二凈水泵；儲(chǔ)水裝置具有凈水出口，其與pH調(diào)節(jié)裝置之間的管道上設(shè)有第三凈水泵；
配液裝置包括配液箱、混合器、濃度傳感器、第二電控閥、水流量計(jì)、高壓泵、齒輪油泵和變頻器；混合器和濃度傳感器設(shè)置在配液箱內(nèi)，混合器包括進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口和出液口之間形成有混合腔，進(jìn)液口包括位于所述混合器兩側(cè)的進(jìn)水口和進(jìn)油口，進(jìn)水口通過(guò)進(jìn)水管與儲(chǔ)水裝置的凈水出口連接，電磁閥、水流量計(jì)和高壓泵設(shè)置在所述進(jìn)水管上，進(jìn)油口通過(guò)進(jìn)油管連接儲(chǔ)油箱，齒輪油泵設(shè)置在所述進(jìn)油管上；
控制器分別與攪拌機(jī)構(gòu)、pH傳感器、第一電控閥、循環(huán)泵、濃度傳感器、第二電控閥、水流量計(jì)、齒輪油泵的變頻器通訊連接；控制器能根據(jù)pH傳感器檢測(cè)信號(hào)控制第一電控閥開(kāi)度；或根據(jù)濃度傳感器和水流量計(jì)檢測(cè)信號(hào)控制第二電控閥開(kāi)度，并控制變頻器調(diào)節(jié)齒輪油泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
優(yōu)選地，儲(chǔ)水裝置內(nèi)設(shè)有第一液位傳感器，配液箱內(nèi)設(shè)有第二液位傳感器，儲(chǔ)油箱內(nèi)設(shè)有第三液位傳感器，第一液位傳感器、第二液位傳感器以及第三液位傳感器均與控制器連接，在儲(chǔ)水裝置、配液箱以及儲(chǔ)油箱內(nèi)液位較低時(shí)，控制器能夠控制相關(guān)設(shè)備進(jìn)行加液。
優(yōu)選地，還包括通過(guò)加油泵與儲(chǔ)油箱連接的乳化油桶，可保證乳化液供應(yīng)量充足，防止乳化油存量過(guò)小時(shí)，造成齒輪油泵24空轉(zhuǎn)，并導(dǎo)致乳化液濃度過(guò)低，不符合使用要求。
優(yōu)選地，配液箱內(nèi)還設(shè)有用于對(duì)乳化液進(jìn)行充分混合的第二循環(huán)泵，能夠有效防止因長(zhǎng)時(shí)間靜止導(dǎo)致乳化油與清水分層，從而保證乳化液濃度均一、穩(wěn)定。
優(yōu)選地，配液箱內(nèi)還設(shè)有用于采集乳化液溫度的液溫傳感器。
優(yōu)選地，配液箱上設(shè)有用于調(diào)節(jié)乳化液溫度的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括保溫套，保溫套與配液箱之間形成有水流通道，所述水流通道通過(guò)管道與冷熱水裝置連接，所述冷熱水裝置由控制器控制工作，以保證乳化液溫度的穩(wěn)定。
優(yōu)選地，配液箱內(nèi)設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，可過(guò)濾掉乳化液中摻入顆粒雜質(zhì)，防止其對(duì)井下液壓設(shè)備造成磨損，給液壓支架帶來(lái)安全隱患。
優(yōu)選地，所述進(jìn)油管上還設(shè)有油流量計(jì)，在故障時(shí)方便操作人員對(duì)乳化油泵進(jìn)行檢修。
優(yōu)選地，混合器包括位于中部的混合部、分別位于混合部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)流部，進(jìn)水口和進(jìn)油口分別位于所述導(dǎo)流部上，清水以及乳化油的混合更加充分。
本實(shí)用新型提出的乳化液自動(dòng)配液裝置，實(shí)現(xiàn)了乳化油以及清水的自動(dòng)配比，其改善了乳化液的供液質(zhì)量，提高了配液效率，可防止有害物質(zhì)對(duì)井下液壓設(shè)備的磨損和腐蝕，避免液壓支架在使用中存在的安全隱患，保證支架使用的穩(wěn)定性，對(duì)工作面的安全高效生產(chǎn)有重要實(shí)際意義。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型提出的一種乳化液自動(dòng)配液裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提出的一種乳化液自動(dòng)配液裝置，包括：凈水裝置、配液裝置和控制器；
凈水裝置包括絮凝預(yù)處理裝置1、過(guò)濾裝置4、軟水裝置6、pH調(diào)節(jié)裝置8和儲(chǔ)水裝置15；絮凝預(yù)處理裝置1具有礦井用水進(jìn)水口，其上設(shè)有絮凝劑罐2以及攪拌機(jī)構(gòu)3，絮凝預(yù)處理裝置1、過(guò)濾裝置4、軟水裝置6、pH調(diào)節(jié)裝置8和儲(chǔ)水裝置15依次通過(guò)管道連通；過(guò)濾裝置4內(nèi)設(shè)有至少兩層高效過(guò)濾網(wǎng)，所述高效過(guò)濾網(wǎng)包括位于上部的石英砂過(guò)濾網(wǎng)41以及位于下部的活性炭過(guò)濾網(wǎng)42，過(guò)濾裝置4與絮凝預(yù)處理裝置1之間的管道上設(shè)有第一凈水泵5；軟水裝置6與過(guò)濾裝置4之間的管道上設(shè)有減壓裝置7；pH調(diào)節(jié)裝置8上設(shè)有酸性藥劑罐9和堿性藥劑罐10，酸性藥劑罐9和堿性藥劑罐10之間均通過(guò)出料管道連通，所述出料管道上設(shè)有第一電控閥11，pH調(diào)節(jié)裝置8上具有供pH傳感器12穿入的接口和用于固定第一循環(huán)泵13的安裝部，pH調(diào)節(jié)裝置8與軟水裝置6之間的管道上設(shè)有第二凈水泵14；儲(chǔ)水裝置15具有凈水出口，其與pH調(diào)節(jié)裝置8之間的管道上設(shè)有第三凈水泵16；
配液裝置包括配液箱17、混合器18、濃度傳感器19、第二電控閥20、水流量計(jì)21、高壓泵22、齒輪油泵24和變頻器；混合器18和濃度傳感器19設(shè)置在配液箱17內(nèi)，混合器18包括進(jìn)液口和出液口，所述進(jìn)液口和所述出液口之間形成有混合腔，所述進(jìn)液口包括位于所述混合器兩側(cè)的進(jìn)水口和進(jìn)油口，所述進(jìn)水口通過(guò)進(jìn)水管與儲(chǔ)水裝置15的凈水出口連接，電磁閥20、水流量計(jì)21和高壓泵22設(shè)置在所述進(jìn)水管上，進(jìn)油口通過(guò)進(jìn)油管連接儲(chǔ)油箱23，齒輪油泵24設(shè)置在所述進(jìn)油管上；
控制器分別與攪拌機(jī)構(gòu)3、pH傳感器12、第一電控閥11、循環(huán)泵13、濃度傳感器19、第二電控閥20、水流量計(jì)21、齒輪油泵23的變頻器通訊連接；控制器能根據(jù)pH傳感器12檢測(cè)信號(hào)控制第一電控閥11開(kāi)度；或據(jù)濃度傳感器19和水流量計(jì)21檢測(cè)信號(hào)控制第二電控閥20開(kāi)度，并控制變頻器調(diào)節(jié)齒輪油泵24的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
參照本方案在配液過(guò)程時(shí)，礦井用水由進(jìn)水口進(jìn)入絮凝預(yù)處理裝置1內(nèi)，根據(jù)水質(zhì)情況由絮凝劑罐2內(nèi)向絮凝劑預(yù)處理裝置1內(nèi)傾倒一定量的絮凝劑，啟動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)3攪動(dòng)礦井用水一定時(shí)間，礦井用水中的部分顆粒雜質(zhì)發(fā)生絮凝作用，并與水分離，通過(guò)第一凈水泵5將絮凝預(yù)處理過(guò)的礦井用水泵入過(guò)濾裝置4，礦井用水由上往下依次通過(guò)多層過(guò)濾網(wǎng)，使水中的雜質(zhì)、懸浮物以及氣味等被有效去除，從而得到無(wú)色無(wú)味的清水。過(guò)濾后的清水通過(guò)減壓裝置7減壓達(dá)到軟水裝置6的工作要求，并在軟水裝置6內(nèi)進(jìn)行軟化處理，使清水中的鈣、鎂離子反應(yīng)生成不溶性沉淀物為CaCO3和Mg(OH)2，從而得到軟化后的清水。通過(guò)第二凈水泵14將軟化后的清水泵入pH調(diào)節(jié)裝置8內(nèi)，pH傳感器12采集pH調(diào)節(jié)裝置8內(nèi)清水的pH值，系統(tǒng)根據(jù)pH傳感器12采集的數(shù)據(jù)調(diào)整與酸性藥劑罐9和堿性藥劑罐10連接的相應(yīng)的第一電控閥11的工作狀態(tài)，使清水的pH值能夠穩(wěn)定在6～9范圍內(nèi)，以滿足配置乳化液時(shí)的用水要求。通過(guò)第三凈水泵14將pH調(diào)整后的清水泵入儲(chǔ)水裝置11內(nèi)。
根據(jù)工作面支架液壓系統(tǒng)對(duì)的要求，預(yù)設(shè)好乳化液濃度，打開(kāi)第二電磁閥20，通過(guò)高壓泵22將儲(chǔ)水裝置11內(nèi)的清水泵入混合器18，水流量計(jì)21實(shí)時(shí)采集清水流量，控制器根據(jù)水流量計(jì)21的采集數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)的乳化液濃度，控制變頻器調(diào)節(jié)齒輪油泵24電機(jī)轉(zhuǎn)速，儲(chǔ)油箱23內(nèi)的乳化油通過(guò)齒輪油泵24以及進(jìn)油管泵入混合器18，清水以及乳化油分別從兩側(cè)進(jìn)入混合器18，并在混合器18內(nèi)進(jìn)行初步混合，其后通過(guò)混合器的出液口自然落入配液箱17內(nèi)，而濃度傳感器19實(shí)時(shí)采集配液箱17內(nèi)的乳化液濃度，控制器將濃度傳感器19采集的濃度值與預(yù)先給定的濃度值進(jìn)行比較，若兩者之間的差值在可接受的范圍內(nèi)，說(shuō)明齒輪油泵22電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，若兩者之間差值在不可接受的范圍內(nèi)，控制器則通過(guò)變頻器控制變頻調(diào)速，即：若檢測(cè)值小于給定值，控制器向變頻器輸出信號(hào)，通過(guò)變頻器控制齒輪油泵22的電機(jī)轉(zhuǎn)速增大，使得乳化油的進(jìn)油量增大，由于清水流量不變，乳化油增大的同時(shí)，乳化液的濃度隨之增大；若檢測(cè)值大于給定值，控制器向變頻器輸出信號(hào)，通過(guò)變頻器控制齒輪油泵22的電機(jī)轉(zhuǎn)速減小，使得乳化油的進(jìn)油量減小，由于清水流量不變，乳化油減小的同時(shí)，乳化液的濃度隨之減小；通過(guò)上述過(guò)程，即可保證配置的乳化液濃度滿足預(yù)設(shè)的濃度條件，并能維持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。
本方案在儲(chǔ)水裝置15內(nèi)設(shè)有第一液位傳感器25，配液箱17內(nèi)設(shè)有第二液位傳感器26，儲(chǔ)油箱23內(nèi)設(shè)有第三液位傳感器27，第一液位傳感器25、第二液位傳感器26以及第三液位傳感器27均與控制器連接，在儲(chǔ)水裝置15、配液箱17以及儲(chǔ)油箱23內(nèi)液位較低時(shí)，控制器能夠控制相關(guān)設(shè)備進(jìn)行加液。
配液過(guò)程中，儲(chǔ)油箱23內(nèi)的乳化油被不斷消耗，當(dāng)乳化油存量過(guò)小時(shí)，會(huì)造成齒輪油泵24空轉(zhuǎn)，并導(dǎo)致乳化液濃度過(guò)低，不符合使用要求。因此，乳化油存量過(guò)小時(shí)，加油泵28將乳化油桶29內(nèi)的乳化油泵入儲(chǔ)油箱23內(nèi)，保證乳化液供應(yīng)量充足。
配液箱17內(nèi)還設(shè)有用于對(duì)乳化液進(jìn)行充分混合的第二循環(huán)泵30，能夠有效防止因長(zhǎng)時(shí)間靜止導(dǎo)致乳化油與清水分層，從而保證乳化液濃度均一、穩(wěn)定。
乳化液的溫度影響乳化液的使用性能，進(jìn)而影響工作面的支護(hù)裝備的運(yùn)行壽命，因此，配液箱17內(nèi)還設(shè)有液溫傳感器31，配液箱17上安裝有溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括保溫套32保溫套32與配液箱17之間形成有水流通道，液溫傳感器31實(shí)時(shí)采集乳化液溫度，控制器根據(jù)液溫傳感器31采集的溫度數(shù)據(jù)控制與水流通道連通的冷熱水裝置運(yùn)作，以保證乳化液溫度的穩(wěn)定。
若乳化液中摻入顆粒雜質(zhì)，將會(huì)對(duì)井下液壓設(shè)備造成磨損，給液壓支架帶來(lái)安全隱患，因此，配液箱17內(nèi)還設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)33。
進(jìn)油管上還設(shè)有油流量計(jì)34，油流量計(jì)34采集乳化油的流量，在故障時(shí)方便操作人員對(duì)乳化油泵24進(jìn)行檢修，并可作為向儲(chǔ)油箱17內(nèi)加油的參照。上文中的混合器18包括位于中部的混合部、分別位于混合部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)流部，進(jìn)水口和進(jìn)油口分別位于所述導(dǎo)流部上，清水以及乳化油的混合更加充分。
本實(shí)用新型提出的一種乳化液自動(dòng)配液裝置，實(shí)現(xiàn)了乳化油以及清水的自動(dòng)配比，其改善了乳化液的供液質(zhì)量，提高了配液效率，可防止有害物質(zhì)對(duì)井下液壓設(shè)備的磨損和腐蝕，避免液壓支架在使用中存在的安全隱患，保證支架使用的穩(wěn)定性，對(duì)工作面的安全高效生產(chǎn)有重要實(shí)際意義。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。