本發(fā)明涉及礦井水質(zhì)凈化，尤其涉及一種礦井冷凝除濕、噴霧降塵用水質(zhì)過(guò)濾系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著煤炭資源日益開采，我國(guó)中東部地區(qū)井工煤礦普遍向深部開采，其深度往往超800m，使得高溫?zé)岷?wèn)題較為突出，加之地下水滲出、通風(fēng)受限等多種因素，深部礦井普遍存在高濕度的問(wèn)題，致使礦井工人工作環(huán)境較為惡劣，易誘發(fā)風(fēng)濕疾病。此外，煤炭開采、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量的煤塵，嚴(yán)重影響了煤礦井下工人的身體健康及企業(yè)安全生產(chǎn)。目前，煤礦企業(yè)普遍采用冷凝除濕和噴霧降塵來(lái)改善井下工作環(huán)境，但以上措施對(duì)水質(zhì)有較高要求。然而，煤礦生產(chǎn)用水普遍采用二次循環(huán)水，由于凈化技術(shù)有限，導(dǎo)致二次循環(huán)水本身通常含有大量的雜質(zhì)，如懸浮物、礦物質(zhì)等。如果直接使用含有雜質(zhì)的水源進(jìn)行冷凝除濕或噴霧降塵，會(huì)出現(xiàn)諸多問(wèn)題，比如在礦井冷凝除濕時(shí)，雜質(zhì)可能附著在除濕設(shè)備的換熱表面，降低換熱效率；在噴霧降塵時(shí)，雜質(zhì)可能堵塞噴霧噴頭，影響降塵效果。

2、目前，針對(duì)礦井水質(zhì)問(wèn)題，中國(guó)專利cn115382285a公開了一種煤礦井下供水管路過(guò)濾器反沖洗系統(tǒng)，通過(guò)控制閥門開啟來(lái)改變水流方向，以實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾器反沖洗，將附著在過(guò)濾器上的雜質(zhì)排出供水管，然而該過(guò)濾器直接用含有雜質(zhì)的水進(jìn)行反沖洗，容易導(dǎo)致過(guò)濾器內(nèi)部附著雜質(zhì)影響過(guò)濾效果，同時(shí)利用水流反向流動(dòng)沖洗過(guò)濾器，雜質(zhì)去除效果不佳，且該專利無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反沖洗，無(wú)法及時(shí)去除雜質(zhì)影響裝置過(guò)濾效果；中國(guó)專利cn113384938a公開了一種煤礦井下噴霧裝置用大過(guò)濾面自清潔過(guò)濾器，利用水流沖擊作用帶動(dòng)螺旋清掃器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾器雜質(zhì)的去除，然而煤礦井下受到其他工作面用水的影響，水沖擊力易于受到影響而無(wú)法實(shí)現(xiàn)螺旋清掃器的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)螺旋清掃器毛刷與過(guò)濾網(wǎng)之間由于受到雜質(zhì)影響易于卡頓，且該發(fā)明無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗。綜上所述，針對(duì)煤礦井下冷凝除濕、噴霧降塵用水凈化難題，亟需一種適應(yīng)能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定性好的智能沖洗水質(zhì)過(guò)濾器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種礦井冷凝除濕、噴霧降塵用水質(zhì)過(guò)濾系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙濾筒的自由切換，同時(shí)利用控制器根據(jù)過(guò)濾筒進(jìn)出水口壓差值自主控制噴霧開啟，利用旋轉(zhuǎn)噴霧實(shí)現(xiàn)過(guò)濾筒自動(dòng)清理去污，保證了煤礦井下礦用冷凝除濕器、噴霧裝置所需潔凈水的連續(xù)自動(dòng)供給，適應(yīng)能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定性好，能夠達(dá)到無(wú)需人工操作、自動(dòng)清洗的目的，從而能夠有效減少井下工人工作量。

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種礦井冷凝除濕、噴霧降塵用水質(zhì)過(guò)濾系統(tǒng)的控制方法。

3、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種礦井冷凝除濕、噴霧降塵用水質(zhì)過(guò)濾系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

4、第一過(guò)濾器，所述第一過(guò)濾器包括：第一過(guò)濾器殼體、第一過(guò)濾筒、第一過(guò)濾容器和第一供水鋼管，所述第一過(guò)濾筒設(shè)在所述第一過(guò)濾器殼體的內(nèi)部，所述第一過(guò)濾器殼體與所述第一過(guò)濾筒的中間部分為所述第一過(guò)濾容器，所述第一供水鋼管設(shè)于所述第一過(guò)濾筒的內(nèi)部，所述第一供水鋼管上設(shè)置有第一噴嘴組；所述第一供水鋼管的下端與第一旋轉(zhuǎn)接頭連接，所述第一旋轉(zhuǎn)接頭通過(guò)第一皮帶與第一防爆電機(jī)連接；所述第一過(guò)濾容器的下端設(shè)有第一排污口，所述第一排污口安裝有第三電動(dòng)球閥；

5、第二過(guò)濾器，所述第二過(guò)濾器包括：第二過(guò)濾器殼體、第二過(guò)濾筒、第二過(guò)濾容器和第二供水鋼管，所述第二過(guò)濾筒設(shè)在所述第二過(guò)濾器殼體的內(nèi)部，所述第二過(guò)濾器殼體與所述第二過(guò)濾筒的中間部分為所述第二過(guò)濾容器，所述第二供水鋼管設(shè)于所述第二過(guò)濾筒的內(nèi)部，所述第二供水鋼管上設(shè)置有第二噴嘴組；所述第二供水鋼管的下端與第二旋轉(zhuǎn)接頭連接，所述第二旋轉(zhuǎn)接頭通過(guò)第二皮帶與第二防爆電機(jī)連接；所述第二過(guò)濾容器的下端設(shè)有第二排污口，所述第二排污口安裝有第四電動(dòng)球閥；

6、供水管通過(guò)第一三通分別連接所述第一過(guò)濾器殼體的進(jìn)水口、所述第二過(guò)濾器殼體的進(jìn)水口，所述第一三通與所述第一過(guò)濾器殼體之間的管路上設(shè)有第一電動(dòng)球閥和第一壓力傳感器，所述第一三通與所述第二過(guò)濾器殼體之間的管路上設(shè)有第二電動(dòng)球閥和第二壓力傳感器；所述第一過(guò)濾器殼體的下端出水口與所述第二過(guò)濾器殼體的下端出水口通過(guò)第二三通連接，所述第一過(guò)濾器殼體和所述第二三通之間的管路上依次設(shè)有第三壓力傳感器、第五電動(dòng)球閥、第四三通，所述第二過(guò)濾器殼體和所述第二三通之間的管路上依次設(shè)有第四壓力傳感器、第六電動(dòng)球閥、第五三通，所述第二三通通過(guò)第三三通分別和冷凝除濕系統(tǒng)、噴霧降塵系統(tǒng)連接；所述第一旋轉(zhuǎn)接頭與所述第五三通之間通過(guò)耐壓膠管連接，并設(shè)有第七電動(dòng)球閥；所述第二旋轉(zhuǎn)接頭與所述第四三通之間通過(guò)耐壓水管連接，并設(shè)有第八電動(dòng)球閥；

7、所述第一電動(dòng)球閥、所述第二電動(dòng)球閥、所述第一壓力傳感器、所述第二壓力傳感器、所述第三壓力傳感器、所述第四壓力傳感器、所述第三電動(dòng)球閥、所述第四電動(dòng)球閥、所述第五電動(dòng)球閥、所述第六電動(dòng)球閥、所述第七電動(dòng)球閥、所述第八電動(dòng)球閥、所述第一防爆電機(jī)、所述第二防爆電機(jī)分別與控制器通信連接，所述控制器用于，根據(jù)所述第一壓力傳感器與所述第三壓力傳感器之間的壓力差值，對(duì)各電動(dòng)球閥、各防爆電機(jī)進(jìn)行控制，以使由所述第一過(guò)濾器過(guò)濾污水切換至由所述第二過(guò)濾器過(guò)濾污水，以及對(duì)所述第一噴嘴組提供過(guò)濾后的純凈水，以利用旋轉(zhuǎn)噴霧對(duì)所述第一過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污；或者，根據(jù)所述第二壓力傳感器與所述第四壓力傳感器之間的壓力差值，對(duì)各電動(dòng)球閥、各防爆電機(jī)進(jìn)行控制，以使由所述第二過(guò)濾器過(guò)濾污水切換至由所述第一過(guò)濾器過(guò)濾污水，以及對(duì)所述第二噴嘴組提供過(guò)濾后的純凈水，以利用旋轉(zhuǎn)噴霧對(duì)所述第二過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污。

8、另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的礦井冷凝除濕、噴霧降塵用水質(zhì)過(guò)濾系統(tǒng)，還可以具有如下的附加技術(shù)特征：

9、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器根據(jù)所述第一壓力傳感器與所述第三壓力傳感器之間的壓力差值，對(duì)各電動(dòng)球閥、各防爆電機(jī)進(jìn)行控制，以使由所述第一過(guò)濾器過(guò)濾污水切換至由所述第二過(guò)濾器過(guò)濾污水，以及對(duì)所述第一噴嘴組提供過(guò)濾后的純凈水，以利用旋轉(zhuǎn)噴霧對(duì)所述第一過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污，包括：打開所述第一電動(dòng)球閥、所述第五電動(dòng)球閥，其余電動(dòng)球閥均關(guān)閉，在所述供水管處通入含雜質(zhì)的污水，并且通過(guò)所述第一壓力傳感器和所述第三壓力傳感器監(jiān)測(cè)所述第一過(guò)濾器殼體的上下端的壓力值；在所述第一壓力傳感器和所述第三壓力傳感器之間的壓力差值大于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，控制所述第一電動(dòng)球閥、所述第五電動(dòng)球閥關(guān)閉，控制所述第二電動(dòng)球閥、所述第六電動(dòng)球閥、所述第七電動(dòng)球閥、所述第三電動(dòng)球閥打開，并且控制所述第一防爆電機(jī)開啟，以通過(guò)所述第一皮帶帶動(dòng)所述第一供水鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)所述第一過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污；在所述第一防爆電機(jī)工作時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制所述第七電動(dòng)球閥、所述第三電動(dòng)球閥、所述第一防爆電機(jī)同時(shí)關(guān)閉。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器根據(jù)所述第二壓力傳感器與所述第四壓力傳感器之間的壓力差值，對(duì)各電動(dòng)球閥、各防爆電機(jī)進(jìn)行控制，以使由所述第二過(guò)濾器過(guò)濾污水切換至由所述第一過(guò)濾器過(guò)濾污水，以及對(duì)所述第二噴嘴組提供過(guò)濾后的純凈水，以利用旋轉(zhuǎn)噴霧對(duì)所述第二過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污，包括：在所述第二壓力傳感器和所述第四壓力傳感器之間的壓力差值大于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，控制所述第二電動(dòng)球閥、所述第六電動(dòng)球閥關(guān)閉，控制所述第一電動(dòng)球閥、所述第五電動(dòng)球閥、所述第八電動(dòng)球閥、所述第四電動(dòng)球閥打開，并且控制所述第二防爆電機(jī)開啟，以通過(guò)所述第二皮帶帶動(dòng)所述第二供水鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)所述第二過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污；在所述第二防爆電機(jī)工作時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制所述第八電動(dòng)球閥、所述第四電動(dòng)球閥、所述第二防爆電機(jī)同時(shí)關(guān)閉。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一供水鋼管的上方設(shè)有第一固定器、下方設(shè)有第二固定器，用于固定所述第一供水鋼管；所述第二供水鋼管的上方設(shè)有第三固定器、下方設(shè)有第四固定器用于固定所述第二供水鋼管。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一噴嘴組在所述第一供水鋼管的中心上下各排布多個(gè)噴嘴，且旋轉(zhuǎn)180°重合；所述第二噴嘴組在所述第二供水鋼管的中心上下各排布多個(gè)噴嘴，且旋轉(zhuǎn)180°重合。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一噴嘴組在所述第一供水鋼管的排布方式為：在所述第一供水鋼管的右側(cè)上半部分均勻排布5個(gè)噴嘴，間隔8-10cm，左側(cè)下半部分均勻排布5個(gè)噴嘴，間隔8-10cm；所述第二噴嘴組在所述第二供水鋼管的排布方式為：在所述第二供水鋼管的右側(cè)上半部分均勻排布5個(gè)噴嘴，間隔8-10cm，左側(cè)下半部分均勻排布5個(gè)噴嘴，間隔8-10cm。

14、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一旋轉(zhuǎn)接頭和所述第二旋轉(zhuǎn)接頭的轉(zhuǎn)速30-60r/min可調(diào)。

15、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出了一種應(yīng)用于上述述的礦井冷凝除濕、噴霧降塵用水質(zhì)過(guò)濾系統(tǒng)的控制方法，所述方法包括：

16、控制第一過(guò)濾器對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，并獲取所述第一過(guò)濾器的進(jìn)水口與出水口之間的壓力差值；

17、在所述第一過(guò)濾器的進(jìn)水口與出水口之間的壓力差值大于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，切換第二過(guò)濾器對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，并在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)對(duì)所述第一過(guò)濾器的第一過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污；

18、獲取所述第二過(guò)濾器的進(jìn)水口與出水口之間的壓力差值；

19、在所述第二過(guò)濾器的進(jìn)水口與出水口之間的壓力差值大于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，切換所述第一過(guò)濾器對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，并在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)對(duì)所述第二過(guò)濾器的第二過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污。

20、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，切換第二過(guò)濾器對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，并在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)對(duì)所述第一過(guò)濾器的第一過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污，包括：控制所述第一電動(dòng)球閥、所述第五電動(dòng)球閥關(guān)閉，控制所述第二電動(dòng)球閥、所述第六電動(dòng)球閥、所述第七電動(dòng)球閥、所述第三電動(dòng)球閥打開，并且控制所述第一防爆電機(jī)開啟，以通過(guò)所述第一皮帶帶動(dòng)所述第一供水鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)所述第一過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污；在所述第一防爆電機(jī)工作時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制所述第七電動(dòng)球閥、所述第三電動(dòng)球閥、所述第一防爆電機(jī)同時(shí)關(guān)閉。

21、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，切換所述第一過(guò)濾器對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，并在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)對(duì)所述第二過(guò)濾器的第二過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污，包括：

22、在所述第二壓力傳感器和所述第四壓力傳感器之間的壓力差值大于等于預(yù)設(shè)差值時(shí)，控制所述第二電動(dòng)球閥、所述第六電動(dòng)球閥關(guān)閉，控制所述第一電動(dòng)球閥、所述第五電動(dòng)球閥、所述第八電動(dòng)球閥、所述第四電動(dòng)球閥打開，并且控制所述第二防爆電機(jī)開啟，以通過(guò)所述第二皮帶帶動(dòng)所述第二供水鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)所述第二過(guò)濾筒進(jìn)行清理去污；

23、在所述第二防爆電機(jī)工作時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，控制所述第八電動(dòng)球閥、所述第四電動(dòng)球閥、所述第二防爆電機(jī)同時(shí)關(guān)閉。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

25、1、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的智能沖洗水質(zhì)過(guò)濾器克服了現(xiàn)有礦用水質(zhì)過(guò)濾器清洗不及時(shí)、自動(dòng)化程度低的難題，所提出的智能沖洗系統(tǒng)利用過(guò)濾筒進(jìn)出水口所設(shè)置的壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)出水兩端壓差，一旦壓差超過(guò)限值，控制器便采取措施對(duì)附著雜質(zhì)的過(guò)濾筒進(jìn)行沖洗，達(dá)到了無(wú)需人工操作、自動(dòng)清洗的目的。

26、2、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的清洗去污系統(tǒng)，一方面利用已凈化的潔凈水來(lái)進(jìn)行清洗過(guò)濾筒，解決了現(xiàn)有礦用水質(zhì)過(guò)濾器普遍采用含雜質(zhì)水反沖洗過(guò)濾網(wǎng)導(dǎo)致其內(nèi)側(cè)污染而影響過(guò)濾效果的難題；同時(shí)利用噴嘴形成高速噴霧場(chǎng)，利用水霧高速?zèng)_擊力對(duì)附著雜質(zhì)的過(guò)濾筒進(jìn)行沖洗，解決了現(xiàn)有礦用過(guò)濾器水流沖洗能力弱的問(wèn)題；此外，利用防爆電機(jī)帶動(dòng)安裝有多個(gè)噴嘴的供水鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)，形成360°無(wú)死角的高速水霧清洗面，可以對(duì)過(guò)濾筒四周進(jìn)行全面清洗，有效去除雜質(zhì)，延長(zhǎng)了過(guò)濾筒使用壽命，解決了現(xiàn)有礦用過(guò)濾器自清洗能力不足的問(wèn)題。

27、3、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的智能沖洗水質(zhì)過(guò)濾器，利用控制器、電動(dòng)球閥、壓力傳感器協(xié)同控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井生產(chǎn)用水過(guò)濾、過(guò)濾器自動(dòng)清洗的一體化控制，并通過(guò)設(shè)置兩個(gè)過(guò)濾筒，一旦一個(gè)過(guò)濾筒進(jìn)出水口壓差值超出限值需要清洗，控制器通過(guò)控制電動(dòng)球閥開啟狀態(tài)自動(dòng)切換到其他干凈濾筒以滿足生產(chǎn)用水過(guò)濾要求，保證生產(chǎn)用水的持續(xù)清洗，無(wú)需因過(guò)濾器清洗而停止冷凝除濕及噴霧降塵用水的供給。此外，該套水質(zhì)過(guò)濾器集成度、智能化程度高，有效減少了井下工人工作量。

28、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。