一種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置的制造方法
【專利摘要】一種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置，是由泵、入口管線、差壓變送器、入口閥門、過濾器、自動排氣閥、螺栓、封頭、格柵儲水槽、移動輪、進出口閥門、電控柜、儲水罐、液位變送器、反洗液入口、反吹氣入口、反洗泵、空壓機、出口管線、排污管線、儲氣罐、集裝箱門、側封板組成；其特征是一種集成過濾器、閥門、儀表、泵、電氣控制等多單元的過濾系統；該模塊能夠去除過濾液中雜質，是液體過濾、回用、給水處理中的重要單元；該裝置模塊適用于海水過濾，地熱水過濾，工業污水過濾等多個行業。
【專利說明】
一種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置
技術領域
[0001]本設計涉及一套可移動的集成過濾器、閥門、儀表、栗、電氣控制等多單元的過濾分離系統；能夠去除過濾液中雜質，是液體過濾、回用給水處理中的重要單元;模塊適用于地熱水過濾，海水過濾，工業廢水過濾等多個行業，具體說是一種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置，屬于地熱水過濾分離創新科技領域。
【背景技術】
[0002]在地熱能應用中，先將地熱水通過生產井提升到地面，提取熱能以后，再將尾水通過注入井回灌到地下原層位;將提取熱能后的地熱尾水回灌到地下，是為了保持地下水力平衡，更重要的是，防止礦化度較高的地熱水排放到地表水中引發環境污染;我國砂巖熱儲多為半固結狀態，并與泥巖呈互層分布，在熱能開采的外部激勵條件下，不可避免地存在細顆粒物脫離地層的現場;砂巖地熱尾水中除了含有鹽分、膠體、顆粒、微生物外，輸送利用過程中不可避免有空氣及油分侵入，并溶解有很多其他氣體，比如溶解氧、二氧化碳、氮氣、甲烷、硫化氫、天然氣等氣體，導致處理設備腐蝕，甚至在砂巖回灌中產生懸浮物堵塞、生物化學堵塞、化學沉淀堵塞、氣體堵塞、化學反應產生的粘粒膨脹和擴散堵塞以及水層砂粒重組造成的物理堵塞，因而在砂巖回灌前須實現待回灌地熱尾水與固、油、氣的多相分離處理，因而近年來國內開展了砂巖回灌地熱尾水處理的諸多研究及形形色色的脫氣、除雜、除油方法及裝置。
[0003]目前已有的砂巖地熱回灌尾水脫氣、除雜、除油處理方法及裝置都是獨立的設備經系統集成，從而實現脫氣、除雜與除油的功能，但現有技術存在以下缺點:通常采用單獨的脫氣設備、過濾除雜設備及過濾除油設備，綜合運用作系統集成，通過多級處理來實現脫氣、除雜、除油的功能，系統配置及設備投資高，工藝復雜，操作繁雜，占地空間大;過濾除雜通常采用砂濾、刮除式濾器及芯式濾器的組合過濾形式，通過逐級提高過濾精度的方式方可實現高精度過濾，砂濾只能實現粗過濾，易于透濾，反洗再生時間長、需水量大;刮除式濾器及有些芯式濾器可實現在線反洗再生，但在高精度過濾時過濾通量較低，處理大流量液體時需要龐大的過濾面積方可滿足需求，且存在反洗操作時固體難以徹底剝離，反洗再生效果差的缺點；有些芯式濾器的濾芯不可實現再生，顆粒細、固含量高時，使用一段時間后的濾網或濾芯便產生不可再生的堵塞，須經常更換濾芯，導致成本增加。
[0004]地熱資源有著廣泛的用途，它和礦物燃料的區別在于不用燃燒，具有節省礦物燃料和不造成城市大氣污染的特殊優點，而且能反復利用，屬于可再生資源;深層地下水有其自身的循環系統，一部分熱水被抽上來之后，會從遠方不斷地得到補給，從這個意義上說，地熱資源是取之不盡、用之不竭的作為一種可供選擇的新能源，其開發和利用正在受到重視;但是目前國內所用地熱水設備普遍存在如下問題:一、回注率:由于近幾年來各地超采地熱嚴重，造成一些地區地質沉降。中國有的地方地熱井出現過平均年水位下降1m左右甚至更多的狀況;所以，在利用好地熱水的同時，必須進行回灌，用過的熱水經處理后，重新注回到含水層中，可提高再生的性能，這樣才可使含水層不枯竭。二、防腐問題:地熱水對金屬腐蝕的問題是普遍存在的而且很嚴重;地熱水中最常出現起主要作用的腐蝕成分是氯離子和溶解氧。三、熱能損耗:地熱水可輸送性比較低，輸送高溫地熱水的極限距離約100km，天然蒸汽的輸送距離大約只有1km;地熱水供暖的利用率取決于地熱水溫度及其供暖后排放水溫度，地熱水溫度愈高，供暖后的排水溫度愈低，則其供暖的利用率越高;針對地熱水使用遇到的問題，本設計提供了一種移動式集成化過濾分離系統，處理量為150m3/h?500m3/h，過濾精度:I?I OOym。
【發明內容】
[0005]根據上述缺陷本創新設計是:針對地熱水使用遇到的問題，本設計提供了一種移動式集成化過濾分離系統，處理量為150m3/h?500m3/h，過濾精度:1?ΙΟΟμπι;.針對地熱水、海水及工業廢水等高雜質含量的介質過濾，采用了本公司獨有的Jumbo濾芯，該濾芯采用獨特的折疊工藝，過濾面積大，過濾精度穩定，濾芯納污量高，延長了使用壽命，降低了生產成本；即保證了穩定的過濾效率，提高了地熱水回注率，又降低了成本;該系統置于一個標準20’集裝箱內，可根據客戶使用現場地熱井位置，就近安放于取熱模塊的附近，以減短地熱水的輸送距離，減少輸送過程中的熱能損耗，既能提高地熱能的利用率，又節省了空間且便于運輸;根據過濾液體的介質特性，材料可選擇相應材料;流體介質中的氯離子含量決定了設備的材料選擇:
S30408: <50ppm；
S31603: <300ppm；
2205: <5000ppm；
2507: <30000ppm；
*注:以上材料選用時還應該考慮流體的PH值。
[0006]將兩臺過濾獨特結構的過濾器并聯設置，可實現在線反清洗，當系統壓差達到設置的反清洗壓差時，一臺設備切斷進出口閥門，打開反清洗口和排污口閥門，進行對過濾器濾芯的反洗及反吹，以延長濾芯的使用壽命，同時另一臺設備繼續保持正常工作;待一臺設備反清洗達到設定時間后，系統切換至另一臺設備進行反清洗，該臺設備投入正常工作;從而保證了整個系統的正常運行；系統通過自控閥門和儀表針對過濾器濾芯的實際使用情況進行過濾、反清洗的自動控制，無需人員進行日常維護。
[0007]針對地熱水長期連續工作的性質，設置兩臺過濾器并聯結構，帶有獨有氣液混合反清洗功能，可以工作的同時進行清洗，保證系統的連續正常運行又同時延長了濾芯的使用壽命，減少了維護成本;該系統中設置的管線多用直管，盡量避免使用彎頭，避免了雜質在管道中的滯留造成管線的壓損和堵塞;整個過濾分離系統包括過濾器、閥門、儀表、栗、電氣控制等單元集成與一個標準20’的集裝箱內，可以按照客戶現場使用位置隨意安放，無需另外安排場地布置設備，即節省空間又便于運輸;系統中設有多控制單元，可以通過與現場中控室的連接實現遠程操作和監控;能夠清楚的了解各個單元實際的使用情況，對故障的產生和排出有簡單有效的解決方案;大大減少了系統的維護成本。
[0008]具體技術解決方案是
一種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置，是由栗1、入口管線2、差壓變送器
3、入口閥門4、過濾器5、法蘭連接器5-1、管路5-2、自動排氣閥6、螺栓7、封頭8、格柵儲水槽9、集裝箱框架1、移動輪I O-1、進出口閥門11、電控柜12、儲水罐13、液位變送器14、反洗液入口 15、反吹氣入口 16、反洗栗17、空壓機18、出口管線19、排污管線20、儲氣罐21、集裝箱門22、側封板23組成;其特征是:栗I的螺紋接口由管路5-2的法蘭與入口管線2螺紋連接;入口管線2上固定安裝有差壓變送器3;入口管線2由入口閥門4雙向螺紋接口連接過濾器5;封頭8由螺栓7緊固在過濾器5的底端;格柵儲水槽9螺栓固定在封頭8下面的集裝箱底部一角;法蘭連接器5-1焊接在過濾器5的底段，自動排氣閥6焊接在過濾器5的中段；
所述的移動輪10-1螺栓安裝在集裝箱框架10底框上;反洗栗17—端通過管路5-2螺紋連接到過濾器5，其中連接的管路5-2上分別螺紋連接反洗液入口 15、反吹氣入口 16、出口閥門11;反洗栗17的另一端通過管路5-2螺紋連接儲水罐13，儲水罐13上螺栓固定安裝液位變送器14;電控柜12、儲水罐13空壓機18螺栓固定安裝在集裝箱框架10的底座上;儲氣罐21螺栓固定安裝在集裝箱框架10的底座的中間，由管路5-2與反吹氣入口 16螺紋連接。
[0009]—種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置，是由栗1、入口管線2、差壓變送器3、入口閥門4、過濾器5、自動排氣閥6、螺栓7、封頭8、格柵儲水槽9、電控柜12、儲水罐13、液位變送器14、反洗栗17、空壓機18、儲氣罐21、集裝箱門22、側封板23組成，包括集裝箱框架1、移動輪10-1及法蘭連接器5-1、管路5-2、進出口閥門11、反洗液入口 15、反吹氣入口16、出口管線19、排污管線20;其特征在于:集裝箱框架10—端螺栓上下固定疊放二臺過濾器5，采用三只栗I螺栓固定安裝在一塊底板上，底板螺栓固定在集裝箱框架10的底框端頭，由管路5-2的法蘭接口將三只栗I與入口管線2并聯，A 口管線2通過入口閥門4的雙向螺紋接口連接過濾器5，同時在入口管線2上螺紋固定安裝二只差壓變送器3，前一只差壓變送器3為正壓差變送器，后一只差壓變送器3為負壓差變送器。
[0010]所述的過濾器5為上下二臺疊裝在集裝箱框架10底部一端，上面一臺為旋轉式濾芯過濾器，下面一臺是磁性濾芯過濾器5，當地熱水通過栗I由入口管線2進入系統加壓分配至兩臺過濾器5中進行過濾時，旋轉式濾芯在離心力的作用下分離過濾地熱水中的大小雜質顆粒，盡可能降低雜質顆粒粘附在濾芯上形成壓差;磁性濾芯過濾器5在磁性濾芯的作用下，吸附地熱水中的金屬雜質顆粒確保地熱水系統不被金屬雜質氧化層堆積而損壞，降低維修保養率；由于地熱水中的雜質顆粒大小不一而形成的壓差不統一，差壓變送器3調節旋轉式濾芯轉速，平衡二臺過濾器5中的正負壓差，在差壓變送器3的調節下確保過濾器5系統進出口的壓差統一達到設定值，穩定過濾后的液體由出口管線19匯合后排出；當系統進出口的壓差達到反清洗設定值后，系統開始逐臺進行過濾器5反清洗，反清洗時先關閉進出口閥門，打開設備底部排污管線8閥門和和反洗液和反吹氣管口閥門，反洗液由儲水罐13經過反洗栗17加壓并混合著空壓機18和儲氣罐21中輸送反吹氣一起進入過濾器5對濾芯進行反清洗;當單臺過濾器5反清洗完成時，進進出口閥門11打開，其余閥門關閉切換至工作狀態，進行另一臺過濾器的反清洗，過濾雜質由排污管線20排出。
[0011]所述的集裝箱框架10底框上螺栓安裝有六個移動輪10-1，其中間二個移動輪10-1為固定安裝，兩端螺栓固定安裝的移動輪10-1是萬向轉輪，在有限的地熱站空間中可任意轉向移動;集裝箱框架10的前后兩端鉸鏈安裝有雙開集裝箱門22，兩側鉸鏈安裝上翻開側封板23，當工作需要維護檢修時推移集裝箱框架10，打開前后兩端的雙開集裝箱門22或者翻側封板23，檢修維護保養無死角。
[0012]首先將濾芯組裝在過濾器5內蓋封頭8，封頭8由螺栓7緊固在過濾器5的底端;格柵儲水槽9螺栓固定在封頭8下面的集裝箱底部一角;入口管線2通過法蘭連接入口閥門4并連接到過濾器5入口，法蘭連接器5-1焊接在過濾器5的底段，自動排氣閥6通過法蘭連接在過濾器5的中段，過濾器5入口法蘭連接出口閥門11連接至出口管線18，過濾器5底部排污口法蘭連接排污管線20，此為整個正常工作運行流程設備;反洗栗17—端通過管路5-2螺紋連接到過濾器5，其中連接的管路5-2上分別螺紋連接反洗液入口 15、反吹氣入口 16、進出口閥門11;反洗栗17的另一端通過管路5-2螺紋連接儲水罐13，儲水罐13上螺栓固定安裝液位變送器14;電控柜12、儲水罐13空壓機18螺栓固定安裝在集裝箱框架1的底座上;儲氣罐21螺栓固定安裝在集裝箱框架10的底座的中間，由管路5-2與反吹氣入口 16螺紋連接;此為反洗反吹工作流程設備。
[0013]有益效果
本發明的有益效果是，過濾系統結構緊湊，在提高了過濾效率高的同時，又可連續工作，在線反清洗，無需日常維護，而且節省空間便于運輸，降低了輸送中的熱量損耗，且針對介質的腐蝕性能，有相應的選材;針對地熱水長期連續工作的性質，設置兩臺過濾器并聯結構，帶有獨有氣液混合反清洗功能，可以工作的同時進行清洗，保證系統的連續正常運行又同時延長了濾芯的使用壽命，減少了維護成本;該系統中設置的管線多用直管，盡量避免使用彎頭，避免了雜質在管道中的滯留造成管線的壓損和堵塞;整個過濾分離系統包括過濾器、閥門、儀表、栗、電氣控制等單元集成與一個標準20’的集裝箱內，可以按照客戶現場使用位置隨意安放，無需另外安排場地布置設備，即節省空間又便于運輸;系統中設有多控制單元，可以通過與現場中控室的連接實現遠程操作和監控;能夠清楚的了解各個單元實際的使用情況，對故障的產生和排出有簡單有效的解決方案;大大減少了系統的維護成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是:結構平面示意圖；
圖2是:軸側方位立體示意圖；
圖3是:集裝箱展開不意圖；
圖解:栗1、入口管線2、差壓變送器3、入口閥門4、過濾器5、法蘭連接器5-1、管路5-2、自動排氣閥6、螺栓7、封頭8、格柵儲水槽9、集裝箱框架1、移動輪10-1、進出口閥門11、電控柜12、儲水罐13、液位變送器14、反洗液入口 15、反吹氣入口 16、反洗栗17、空壓機18、出口管線19、排污管線20、儲氣罐21、集裝箱門22、側封板23。
【具體實施方式】
[0015]進一步描述實施例1:首先將濾芯組裝在過濾器5內蓋封頭8，封頭8由螺栓7緊固在過濾器5的底端;格柵儲水槽9螺栓固定在封頭8下面的集裝箱底部一角;入口管線2通過法蘭連接入口閥門4并連接到過濾器5入口，法蘭連接器5-1焊接在過濾器5的底段，自動排氣閥6通過法蘭連接在過濾器5的中段，過濾器5入口法蘭連接出口閥門11連接至出口管線18，過濾器5底部排污口法蘭連接排污管線20，此為整個正常工作運行流程設備；
實施例2:反洗栗17—端通過管路5-2螺紋連接到過濾器5，其中連接的管路5-2上分別螺紋連接反洗液入口 15、反吹氣入口 16、進出口閥門11;反洗栗17的另一端通過管路5-2螺紋連接儲水罐13，儲水罐13上螺栓固定安裝液位變送器14;電控柜12、儲水罐13空壓機18螺栓固定安裝在集裝箱框架10的底座上;儲氣罐21螺栓固定安裝在集裝箱框架10的底座的中間，由管路5-2與反吹氣入口 16螺紋連接;此為反洗反吹工作流程設備。
[0016]系統中設置兩臺過濾器主要有兩種功能，一是可以保證在線反洗，單臺設備需要濾芯反洗時，另一臺設備可以保證正常運行;二是當按照客戶現場實際使用條件，當對過濾液要求較高，需要多道過濾是，可以將下部過濾器作為一級過濾器配套過濾精度較低濾芯，上部過濾器作為二級過濾器配套過濾精度較高濾芯，將二級過濾器進出口反接，將原先并聯的兩臺過濾器進行串聯，以達到更高的過濾精度和過濾效率。但串聯時，反洗只能對一級過濾器進行反洗，反洗時，關閉一級過濾器進出口閥門，打開反洗口閥門，對一級過濾器濾芯進行反洗。此時，二級過濾器進出口閥門仍然打開，保證二級過濾器正常運行;此時整個系統僅有二級過濾器正常運行，當一級過濾器反洗結束后，一級過濾器投入系統正常運行。
[0017]二級過濾器由于過濾液已先經過一級過濾器過濾后雜質較少，所以二級過濾器的濾芯使用壽命更長。當二級過濾器壓差達到需要更改濾芯時，關閉二級過濾器進出口閥門，打開二級過濾器的排污閥門，將二級過濾器中的過濾液全部排出過濾器，打開過濾器封頭法蘭，將原先濾芯取出，更換新的濾芯，重新封閉二級過濾器，以至二級過濾器投入系統正常運行，在此過程中一級過濾器全程保證正常運行，以保證系統不停車，全程運行工作。
[0018]針對地熱水長期連續工作的性質，設置兩臺過濾器并聯結構，帶有獨有氣液混合反清洗功能，可以工作的同時進行清洗，保證系統的連續正常運行又同時延長了濾芯的使用壽命，減少了維護成本;該系統中設置的管線多用直管，盡量避免使用彎頭，避免了雜質在管道中的滯留造成管線的壓損和堵塞;整個過濾分離系統包括過濾器、閥門、儀表、栗、電氣控制等單元集成與一個標準20’的集裝箱內，可以按照客戶現場使用位置隨意安放，無需另外安排場地布置設備，即節省空間又便于運輸;系統中設有多控制單元，可以通過與現場中控室的連接實現遠程操作和監控;能夠清楚的了解各個單元實際的使用情況，對故障的產生和排出有簡單有效的解決方案;大大減少了系統的維護成本。
[0019]最后需要說明的是:以上列舉的僅是實現本創新的幾個具體實施例及原理，顯然本設計不限于以上實施例，還可以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本案申請公開的內容中理解;直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本說明書內容及權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置，是由栗(I)、入口管線(2)、差壓變送器(3)、入口閥門(4)、過濾器(5)、自動排氣閥(6)、螺栓(7)、封頭(8)、格柵儲水槽(9)、電控柜(12)、儲水罐(13)、液位變送器(14)、反洗栗(17)、空壓機(18)、儲氣罐(21)、集裝箱門(22)、側封板(23)組成;包括集裝箱框架(10)、移動輪(10-1)及法蘭連接器(5-1)、管路(5-2)、進出口閥門(11)、反洗液入口(15)、反吹氣入口(16)、出口管線(19)、排污管線(20);其特征在于:集裝箱框架(10)—端螺栓上下固定疊放二臺過濾器(5)，采用三只栗(I)螺栓固定安裝在一塊底板上，底板螺栓固定在集裝箱框架(10)的底框端頭，由管路(5-2)的法蘭接口將三只栗(I)與入口管線(2)并聯，入口管線(2)通過入口閥門(4)的雙向螺紋接口連接過濾器(5)，同時在入口管線(2)上螺紋固定安裝二只差壓變送器(3)，前一只差壓變送器(3)為正壓差變送器，后一只差壓變送器(3)為負壓差變送器； 當地熱水通過栗(I)由入口管線(2)進入系統加壓分配至兩臺過濾器(5)中進行過濾時，差壓變送器(3)調節二臺過濾器(5)中的正負壓差，在差壓變送器(3)的調節下確保過濾器(5)系統進出口的壓差統一達到設定值，穩定過濾后的液體由出口管線(19)匯合后排出；當系統進出口的壓差達到反清洗設定值后，系統開始逐臺進行過濾器(5)反清洗，反清洗時先關閉進出口閥門，打開設備底部排污管線(8)閥門和和反洗液和反吹氣管口閥門，反洗液由儲水罐(13)經過反洗栗(17)加壓并混合著空壓機(18)和儲氣罐(21)中輸送反吹氣一起進入過濾器(5)對濾芯進行反清洗；當單臺過濾器(5)反清洗完成時，進出口閥門(11)打開，其余閥門關閉切換至工作狀態，進行另一臺過濾器的反清洗，過濾雜質由排污管線(20)排出。2.—種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置，其特征是:集裝箱框架(10)底框上螺栓安裝有六個移動輪(10-1)，其中間二個移動輪(10-1)為固定安裝，兩端螺栓固定安裝的移動輪(10-1)是萬向轉輪，在有限的地熱站空間中可任意轉向移動；集裝箱框架(10)的前后兩端鉸鏈安裝有雙開集裝箱門(22)，兩側鉸鏈安裝上翻側封板(23)，當工作需要維護檢修時推移集裝箱框架(10);打開前后兩端的雙開集裝箱門(22)或者翻開側封板(23)，檢修維護保養無死角。3.—種采集地熱水的移動式集成化過濾分離系統裝置，其特征是:所述的過濾器(5)為上下二臺疊裝在集裝箱框架(10)底部一端，上面一臺為旋轉式濾芯過濾器(5)，下面一臺是磁性濾芯過濾器(5)，當地熱水通過栗(I)由入口管線(2)進入系統加壓分配至兩臺過濾器(5)中進行過濾時，旋轉式濾芯在離心力的作用下分離過濾地熱水中的大小雜質顆粒，盡可能降低雜質顆粒粘附在濾芯上形成壓差;磁性濾芯過濾器(5)在磁性濾芯的作用下，吸附地熱水中的金屬雜質顆粒確保地熱水系統不被金屬雜質氧化層堆積而損壞，降低維修保養率。
【文檔編號】E21B43/34GK106075987SQ201610681147
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月18日 公開號201610681147.0, CN 106075987 A, CN 106075987A, CN 201610681147, CN-A-106075987, CN106075987 A, CN106075987A, CN201610681147, CN201610681147.0
【發明人】何向陽, 何晟, 樊麗琴
【申請人】飛潮（無錫）過濾技術有限公司