油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统，其特征在于，它包括浓度检测模块、压力感应模块、压力检测模块、报警模块、升降装置驱动模块、搅拌器驱动模块、流量检测模块、PLC和微调模块。本实用新型的自动清洗控制系统，一能实现自动清洗功能，无需人工操作，实施方便，清洗效果显著，二能检测过滤填料使用情况，当过滤填料不能在发挥其作用时，能及时发出预警，避免了一些不必要的损失和麻烦，三能节省资源，将清洗装置与过滤器设计成一体，免去了独立的清洗装置，工作稳定性好，实用性强。
【专利说明】
油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及控制系统领域，特别涉及一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统。
【背景技术】
[0002]目前国内油田用过滤器主要有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、纤维球过滤器及少量纤维束过滤器。其中石英砂过滤器是一种采用石英砂作为填料的过滤器，其虽然具有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，但是其对污水处理精度不高，难以达到低渗透油田注水水质指标要求;核桃壳过滤器是以核桃壳为过滤介质，由于这种作为过滤介质的核桃壳进过特殊处理，所以具有表面面积大，吸附能力强，去除率高的优点，但是其也存在对污水处理精度不高和难以达到低渗透油田注水水质指标要求的问题;纤维球过滤器是一种采用纤维球滤料的过滤器，这种纤维球的纤维是由经过新的化学配方合成的特种纤维丝做成，其主要特点是经过本质的改性处理将纤维滤料由亲油型改变为亲水型，滤料直径可达几十微米甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点，同时还解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。是石英砂和核桃壳等颗粒状滤料过滤设备的更新换代产品。
[0003]但是现有的纤维球过滤器存在着几个缺陷，首先，在过滤器过滤过程中，由于过滤填料下方设置的滤板是带有孔槽结构的，难免会有一部分未过滤或者未完全过滤干净的污水直接通过滤板直接流出器外，导致得到的油田注水质量不高，使得注水越来越不能满足所需。现如今所用的纤维球过滤填料中，过滤器过滤效果虽然很好，现有的过滤器都不带有自动清洗功能，都需要人工清洗，自动化程度低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统及方法，一能实现自动清洗功能，无需人工操作，安全可靠，实施方便，清洗效果显著，二能检测过滤填料使用情况，当过滤填料不能在发挥其作用时，能及时发出预警，避免了一些不必要的损失和麻烦。
[0005]本实用新型采用的技术方案如下:一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统，它包括浓度检测模块、压力感应模块、压力检测模块、报警模块、升降装置驱动模块、搅拌器驱动模块、流量检测模块、PLC和微调模块，所述浓度检测模块用于检测壳体内清洗水的浓度C，并转换为浓度数字信号传递至PLC;所述压力感应模块用于检测挡板的位置S，并转换为压力感应数字信号传递至PLC;所述压力检测模块用于检测过滤挡板的压力P，并转换为压力数字信号传递至PLC;流量检测模块用于检测壳体内滤液出口处的流量Q;
[0006]PLC接收各数字信号，PLC启动时，向微调模块传递初始执行信号000和向升降装置驱动模块传递初始信号100，当接收浓度信号&时，若&>设定值Co，则向微调模块传递浓度执行信号001和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号011，之后浓度检测模块每5min向PLC发出浓度信号&，C2，C3，……Cn，PLC存储信号(^，C2，C3，……Cn，并每五组信号算出一平均值
Cl，C2，C3，......Cn，当Cn-1 = Cn且Cn-2，Cn-1，Cn>设定值CO时，则向微调模块传递浓度执行信号
002，同时向升降装置驱动模块传递驱动执行信号012和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号022; iCn—2，Cn—设定值CO时，则向报警模块传递报警执行信号003; is>设定值S1时，则向升降装置驱动模块传递压力感应执行信号004;当设定值Pi<P时，则向升降装置驱动模块传递压力检测执行信号005;流量检测模块每5min向PLC发出流量信号Q1，Q2，Q3，……Qn，PLC存储信号&，Q2，Q3，……Qn，并作出计算，当Qn<，则向微调模块传递流量检测执行信号006和向升降装置驱动模块传递复位信号007;
[0007]所述微调模块，包括设于清洗水进口和滤液出口处的开闭电子阀门，用于接收初始信号000，并控制清洗水进口的电子阀门开启、滤液进口和滤液出口的电子阀门关闭；用于接收浓度执行信号001，并控制清洗水进口的电子阀门关闭；用于接收浓度执行信号002，并控制滤液出口的电子阀门开启；用于接收流量检测执行信号006，并控制滤液出口的电子阀门关闭和控制滤液进口的电子阀门开启；
[0008]所述报警模块设于壳体上的报警器，用于接收报警执行信号004，并控制报警器报警;所述升降装置驱动模块包括升降装置控制器，用于接收初始信号100，并控制升降装置上行；用于接收压力感应执行信号004，并控制升降装置停止运动；用于接收驱动执行信号012，并控制升降装置下行；用于接收压力检测执行信号005，并控制升降装置停止运动；用于接收复位信号007，并控制升降装置上行;所述搅拌器驱动模块包括设于搅拌器内的继电器，用于接收驱动执行信号011，并控制搅拌器运动；用于接收驱动执行信号022，并控制搅拌器停止运动。
[0009]进一步，所述微调模块包括设于滤液进口、滤液出口和清洗水进口处的电子阀门，所述升降装置驱动模块包括升降装置控制器，所述升降装置控制器内设有多个继电器，所述多个继电器共同配合控制升降装置内的油栗增压或者电磁阀开闭;所述搅拌器驱动模块设于搅拌器内的继电器，控制旋转轴转动或停止运动;所述浓度检测模块设于壳体上，位置位于过滤填料的上方与挡板之间处，用于检测过滤填料内清洗水的浓度;所述压力感应模块为压力感应器，设于壳体上，位置位于挡板上方，用于检测挡板的位置;所述压力检测模块为压力传感器，设于过滤挡板上，用于检测过滤挡板的压力；所述报警模块设置有报警器，所述报警模块接收报警信号，启动报警器;所述流量检测模块为一流量检测计，设于滤液出口处。
[0010]进一步，所述升降装置为一液压升降装置，它包括输出端、油栗和电磁阀，所述输出端与所述主轴固定连接，所述电磁阀控制油栗的供油量。
[0011 ]进一步，所述滤液进口和所述滤液出口分别设有一电子阀门；所述滤液进口处分别设有一清洗水进口，所述清洗水进口内也设有一电子阀门，外部连接一清洗水栗。
[0012]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:一能实现自动清洗功能，无需人工操作，实施方便，清洗效果显著，二能检测过滤填料使用情况，当过滤填料不能在发挥其作用时，能及时发出预警，避免了一些不必要的损失和麻烦，三能节省资源，将清洗装置与过滤器设计成一体，免去了独立的清洗装置，工作稳定性好，实用性强。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的一种油田用改性纤维球过滤器结构示意图。
[0014]图2是本实用新型的一种油田用改性纤维球过滤器的过滤挡板结构示意图。
[0015]图3是图2中A-A截面的部分结构示意图。
[0016]图4是本实用新型的油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统的内部控制示意图。
[0017]图中标记:I为壳体，2为主轴，3为升降装置，4为搅拌器，5为滤液进口，6为电子阀门，7为过滤填料进出口，8为观察孔，9为挡板，10为过滤填料，11为过滤挡板，12为旋转轴，13为叶轮，14为滤液出口，15为单向进水孔，16为密封套，17为瓣膜，18为清洗水进口。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0019]为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]如图4所示，一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统，它包括浓度检测模块、压力感应模块、压力检测模块、报警模块、升降装置驱动模块、搅拌器驱动模块、流量检测模块、PLC和微调模块，所述浓度检测模块用于检测壳体内清洗水的浓度C，并转换为浓度数字信号传递至PLC;所述压力感应模块用于检测挡板的位置S，并转换为压力感应数字信号传递至PLC;所述压力检测模块用于检测过滤挡板的压力P，并转换为压力数字信号传递至PLC;流量检测模块用于检测壳体内滤液出口处的流量Q ；
[0021]PLC接收各数字信号，PLC启动时，向微调模块传递初始执行信号000和向升降装置驱动模块传递初始信号100，当接收浓度信号&时，若设定值Co，则向微调模块传递浓度执行信号001和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号011，之后浓度检测模块每5min向PLC发出浓度信号&，C2，C3，……Cn，PLC存储信号(^，C2，C3，……Cn，并每五组信号算出一平均值
Cl，C2，C3，......Cn，当Cn-1 = Cn且Cn-2，Cn-1，Cn>设定值CO时，则向微调模块传递浓度执行信号
002，同时向升降装置驱动模块传递驱动执行信号012和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号022; iCn—2，Cn—设定值CO时，则向报警模块传递报警执行信号003; is>设定值S1时，则向升降装置驱动模块传递压力感应执行信号004;当设定值Pi<P时，则向升降装置驱动模块传递压力检测执行信号005;流量检测模块每5min向PLC发出流量信号Q1，Q2，Q3，……Qn，PLC存储信号&，Q2，Q3，……Qn，并作出计算，当Qn<，则向微调模块传递流量检测执行信号006和向升降装置驱动模块传递复位信号007;
[0022]所述微调模块，包括设于清洗水进口18和滤液出口 14处的开闭电子阀门6，用于接收初始信号000，并控制清洗水进口 18的电子阀门6开启、滤液进口 5和滤液出口 14的电子阀门6关闭；用于接收浓度执行信号001，并控制清洗水进口 18的电子阀门6关闭；用于接收浓度执行信号002，并控制滤液出口 14的电子阀门6开启；用于接收流量检测执行信号006，并控制滤液出口14的电子阀门6关闭和控制滤液进口5的电子阀门6开启；
[0023]所述报警模块设于壳体上的报警器，用于接收报警执行信号004，并控制报警器报警;所述升降装置驱动模块包括升降装置控制器8，用于接收初始信号100，并控制升降装置3上行；用于接收压力感应执行信号004，并控制升降装置3停止运动；用于接收驱动执行信号012，并控制升降装置3下行；用于接收压力检测执行信号005，并控制升降装置3停止运动；用于接收复位信号007，并控制升降装置3上行;所述搅拌器驱动模块包括设于搅拌器4内的继电器，用于接收驱动执行信号011，并控制搅拌器4运动；用于接收驱动执行信号022，并控制搅拌器4停止运动。
[0024]在本实施例中，所述微调模块包括设于滤液进口5、滤液出口14和清洗水进口 18处的电子阀门，所述升降装置驱动模块包括升降装置控制器，所述升降装置控制器内设有多个继电器，所述多个继电器共同配合控制升降装置内的油栗增压或者电磁阀开闭；所述搅拌器驱动模块设于搅拌器4内的继电器，控制旋转轴12转动或停止运动;所述浓度检测模块设于壳体I上，位置位于过滤填料10的上方与挡板9之间处，用于检测过滤填料10内清洗水的浓度;所述压力感应模块为压力感应器，设于壳体I上，位置位于挡板9上方，用于检测挡板9的位置;所述压力检测模块为压力传感器，设于过滤挡板11上，用于检测过滤挡板11的压力;所述报警模块设置有报警器，所述报警模块接收报警信号，启动报警器;所述流量检测模块为一流量检测计，设于滤液出口 14处。
[0025]在本实施例中，所述升降装置3为一液压升降装置，它包括输出端、油栗和电磁阀，所述输出端与所述主轴2固定连接，所述电磁阀控制油栗的供油量，所述滤液进口 5和所述滤液出口 14分别设有一电子阀门6;所述滤液进口 5处分别设有一清洗水进口 18，所述清洗水进口 18内也设有一电子阀门6，外部连接一清洗水栗。
[0026]在本实施例中，还提供一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统的控制方法，包括以下步骤:
[0027]步骤1、依次开启自动清洗控制系统的电源开关；
[0028]步骤2、PLC向微调模块传递初始信号000和向升降装置驱动模块传递初始信号100，微调模块接收初始信号000，清洗水进口 18的电子阀门6开启、滤液进口 5和滤液出口 14的电子阀门6关闭；升降装置驱动模块接收初始信号100，升降装置3上行;压力感应模块检测挡板的位置，并转化为压力感应数字信号传至PLC;
[0029]步骤3、浓度检测信号检测壳体内清洗水的浓度，并每5min向PLC发出浓度信号并转化为浓度数字信号传递至PLC;
[0030]步骤4、PLC接收压力感应数字信号S，当3>设定值Sdt，向升降装置驱动模块传递压力感应执行信号004，升降装置驱动模块控制升降装置3停止运动;PLC接收浓度数字信号，若&>设定值Co时，向微调模块传递浓度执行信号001和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号011，微调模块控制清洗水进口 18的电子阀门6关闭，搅拌器驱动模块控制搅拌器4运动；
[0031]步骤5、PLC继续接收浓度数字信号，对浓度数字信号每五组算出一平均值并进行处理，若，CH，cn>设定值CO时，PLC向微调模块传递浓度执行信号002，同时向升降装置驱动模块传递驱动执行信号012和向搅拌器驱动模块传递驱动执行信号022，微调模块控制滤液出口 14的电子阀门6开启，升降装置驱动模块控制升降装置3下行，搅拌器驱动模块控制搅拌器4停止运动;若(^2，Cn-1，cn<设定值CO时，则向报警模块传递报警执行信号003，报警模块控制报警器发出报警；
[0032]步骤6、流量检测模块检测滤液出口的流量，并每5min向PLC发出流量信号并转化为流量数字信号传递至PLC;
[0033]步骤7、PLC接收流量数字信号，对流量数字信号进行存储并作出判断，若QNfQn时，则向微调模块传递流量检测执行信号006和向升降装置驱动模块传递复位信号007，微调模块控制滤液出口 14的电子阀门6关闭和控制滤液进口5的电子阀门6开启，升降装置驱动模块控制升降装置3上行;PLC接收压力感应数字信号，当S>设定值Sdt，向升降装置驱动模块传递压力感应执行信号004，升降装置驱动模块控制升降装置3停止运动。
[0034]如图1所示，一种油田用改性纤维球过滤器，包括壳体I，主轴2和升降装置3，所述壳体I上方的两侧设有滤液进口 5，壳体I中部的一侧设有过滤填料进出口 7，中部的另一侧设有一观察孔8，壳体下部的两侧设有滤液出口 14，所述壳体I上部的中间还设有一升降装置控制器，下端的中间设有一搅拌器4，所述主轴2上设有一挡板9;所述主轴2和所述挡板9置于所述壳体I内，所述挡板9的下方设有过滤填料10，所述过滤填料10的下方设有过滤挡板11，所述过滤挡板11的下方设有一旋转轴12，所述旋转轴12的上端设有叶轮13，旋转轴12穿过所述过滤挡板11的中间，并深入到所述过滤填料10内，所述叶轮13固定安装在所述旋转轴12的上端并与旋转轴12—起深入到所述过滤填料10内，所述旋转轴12的下端穿过所述壳体I的下端与所述搅拌器4连接，所述搅拌器4传动连接所述旋转轴12。
[0035]如图2和图3所示，所述过滤挡板11中间设有一安装槽，过滤挡板11上面还设有若干个单向进水孔15，所述旋转轴12通过所述安装槽与所述过滤挡板11固定连接;所述单向进水孔15的上部设有密封套16，所述密封套16内设有瓣膜17，密封套16置于所述单向进水孔15内，所述瓣膜17为两个半月牙形薄片，彼此相对，根部与密封套16内壁相连，瓣膜17的游离缘朝向所述单向进水孔15的下方。
[0036]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统，其特征在于，它包括浓度检测模块、压力感应模块、压力检测模块、报警模块、升降装置驱动模块、搅拌器驱动模块、流量检测模块、PLC和微调模块，所述浓度检测模块用于检测壳体内清洗水的浓度C，并转换为浓度数字信号传递至PLC;所述压力感应模块用于检测挡板的位置S，并转换为压力感应数字信号传递至PLC;所述压力检测模块用于检测过滤挡板的压力P，并转换为压力数字信号传递至PLC;流量检测模块用于检测壳体内滤液出口处的流量Q ； 所述微调模块，包括设于清洗水进口(18)和滤液出口(14)处的开闭电子阀门(6)，用于接收初始信号OOO，并控制清洗水进口( 18 )的电子阀门(6 )开启、滤液进口( 5 )和滤液出口(14)的电子阀门(6)关闭；用于接收浓度执行信号001，并控制清洗水进口(18)的电子阀门(6)关闭；用于接收浓度执行信号002，并控制滤液出口( 14)的电子阀门(6)开启；用于接收流量检测执行信号006，并控制滤液出口(14)的电子阀门(6)关闭和控制滤液进口(5)的电子阀门(6)开启； 所述报警模块设于壳体上的报警器，用于接收报警执行信号004，并控制报警器报警；所述升降装置驱动模块包括升降装置控制器(8)，用于接收初始信号100，并控制升降装置(3)上行；用于接收压力感应执行信号004，并控制升降装置(3)停止运动；用于接收驱动执行信号012，并控制升降装置(3)下行；用于接收压力检测执行信号005，并控制升降装置(3)停止运动；用于接收复位信号007，并控制升降装置(3)上行;所述搅拌器驱动模块包括设于搅拌器(4)内的继电器，用于接收驱动执行信号011，并控制搅拌器(4)运动；用于接收驱动执行信号022，并控制搅拌器(4)停止运动，所述微调模块包括设于滤液进口(5)、滤液出口(14)和清洗水进口(18)处的电子阀门，所述升降装置驱动模块包括升降装置控制器，所述升降装置控制器内设有多个继电器，所述多个继电器共同配合控制升降装置内的油栗增压或者电磁阀开闭;所述搅拌器驱动模块设于搅拌器(4)内的继电器，控制旋转轴(12)转动或停止运动;所述浓度检测模块设于壳体(I)上，位置位于过滤填料(10)的上方与挡板(9)之间处，用于检测过滤填料(10)内清洗水的浓度;所述压力感应模块为压力感应器，设于壳体(I)上，位置位于挡板(9)上方，用于检测挡板(9)的位置;所述压力检测模块为压力传感器，设于过滤挡板(11)上，用于检测过滤挡板(11)的压力;所述报警模块设置有报警器，所述报警模块接收报警信号，启动报警器;所述流量检测模块为一流量检测计，设于滤液出口( 14)处。2.如权利要求1所述的油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统，其特征在于，所述升降装置(3)为一液压升降装置，它包括输出端、油栗和电磁阀，所述输出端与主轴(2)固定连接，所述电磁阀控制油栗的供油量。3.如权利要求1所述的油田用改性纤维球过滤器的自动清洗控制系统，其特征在于，所述滤液进口(5)和所述滤液出口(14)分别设有一电子阀门(6);所述滤液进口(5)处分别设有一清洗水进口(18)，所述清洗水进口(18)内也设有一电子阀门(6)，外部连接一清洗水栗O
【文档编号】B01D24/46GK205516702SQ201521006568
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月8日
【发明人】朱森
【申请人】朱森