砂岩地热水处理的多功能一体化过滤元件组合装置的制造方法_4

文档序号:10259813阅读:来源:国知局
度,结构更紧凑;采用自动排气阀排气,排气迅速及时,自动化程度高。
[0036]针对回灌砂岩地热尾水的腐蚀及含油、含气、携杂特性,采用旋流子、超声震子、无机陶瓷膜的组合式过滤元件,并采用特殊的结构形式,从而使该一体化装置不仅兼具脱气、除杂、除油的多种功能,并且装置结构紧凑、工艺简化、操作简单、空间小、效率高;采用气液固三相分尚的多管式悬液分1?机,将地热井开米上来的热水先经过固体,液体,气体三相的分离,将预处理放置在换热器之前,大大降低换热器的堵塞可能;针对回灌砂岩地热尾水的容杂特性,采用高精度的平板陶瓷膜过滤元件,其孔径规格为0.8nm~0.2μπι不等,过滤精度更高,涵盖微滤、超滤甚至纳滤;针对回灌砂岩地热尾水的开采及回灌水量较大的特点,采用高过滤通量的平板陶瓷膜过滤元件,过滤面积为所有过滤板两侧的表面积之和,过滤面积大,过滤速度快,分离效率高,可达到99.5%甚至以上;针对回灌砂岩地热尾水的能效及环保效益,采用多层结构的平板陶瓷膜过滤元件,具有多孔支撑层、中间过渡层及膜分离层的三层结构,膜的机械强度高、耐磨性能好,使用寿命长,可达3~5年,不必经常更换,降低经济投入;极大减少更换滤元劳动,保证现场工作环境清洁环保。
[0037]回灌砂岩地热尾水的容杂粒径特点,采用不对称结构的平板陶瓷膜过滤元件,整个陶瓷膜过滤元件的孔径分布由支撑层到膜分离层逐渐减小,过滤方式为表面过滤,大分子物质被膜分离层截留,小分子物质透过膜分离层更易流出不易堵塞,再生能力强,在一个装置中实现三种清理方法:超声振波清理、旋流布液冲刷清理为过滤过程中同时在线实施,膜组件不易被固体附着,减小压差,过滤寿命更长;曝气管曝气清理为膜组件反洗过程中同步在线实施,膜组件清洗再生更彻底,采用旋流子与陶瓷膜板式组件交错布置,旋流子下部插入膜组件布置空隙,降低设备高度,结构更紧凑;采用自动排气阀排气,排气迅速及时,自动化程度高。
[0038]该地热系统的过滤工艺说明:从地热井抽送的的热水输送到管式悬液分离器进行气液固三相分离,管式悬液分离器将地热水中的25um以上的固体泥沙、25um以下的细小颗粒,气体等进行三相分离后,进入高效换热器,进行热能的交换,地热水温度降低后进行自动过滤机组,进行第二次过滤分离,其中由于温度的降低,地热水会有结垢物的析出,自动化过滤器的过滤需过滤析出物,终端过滤器是保安过滤器,在自动过滤器失效的情况下保证过滤结果。
[0039]有益效果是:在国内首先采用气液固三相分离管式悬液分离器在地热水系统上,自动化过滤器采用塑料过滤滤芯,在耐氯离子腐蚀的情况下,改变了金属滤芯对金属的结垢清除难的问题,实现了有效的控制,提高了滤芯的使用寿命,新开发的折叠膜滤芯,超大的过滤面积,相同的过滤面积下,过滤器体积更小,对场地要求小,折叠膜滤芯的安装方便,对维护空间的要求大大降低,更适合客户的操作现场需求,选用的三相分离机,从源头上解决了筛分了固体颗粒,提高预处理工位的处理能力,降低了自动过滤器的过滤负荷;可延长自动过滤器的工作周期,减少系统停车次数,提高设备的有效使用时间,明显提高经济效益;气液固三相分离的多管式悬液分离机,将地热井开采上来的热水先经过固体,液体,气体三相的分离,大大降低了换热器的堵塞的现象,与其它在用工艺装置相比,大大减少了终端过滤器滤芯的更换次数,降低了生产成本;可大幅降低操作工的劳动强度;提高了设备安全性。
【附图说明】
[0040]附图1是:装置组件示意图;[0041 ]附图2是:组件布置俯视示意图;
[0042]图解:壳体I,浆液口2,超声波发生器接口 3,曝气口 4,膜组件支撑5,膜组件6,布液管7,进液口 8,出液口 9,自动排气口 10,旋流子11,中心管12,汇液管13,人孔14,曝气管15,超声波震板16,支腿17。
【具体实施方式】
[0043]实施例一:
[0044]将旋流子11、超声波震板16、膜组件6三种过滤元件通过布液管7、中心管12,汇液管13以螺栓法兰互通联接,以旋流子11、超声波震板16和膜组件6拦截地热水中溶解气和侵入气体,膜组件6的滤后液排放口经软管螺纹口连接汇集在汇液管13上,布液管7上封头内部与进液口 8接管焊接连接,旋流子11沿布液管7外沿与布液管7以法兰连接,其连接的法兰位于布液管7的外缘及壳体I上封头内部,旋流子11与膜组件6于平面空间上交错布置,且于立面空间上旋流子11高于膜组件6的位高;曝气口4的壳体内部接管与盘管式曝气管15以焊接或法兰连接,超声波震板16的电缆经超声波发生器接口 3穿出壳体I,超声波震板16可经人孔14拆卸,上下两层汇液管13均汇集至中心管12,壳体I包括有上部封头、下部封头、筒体及设备法兰;浆液口 2安装在装置底部,所述的超声波发生器接口 3为一段?150mm长度的接管,超声波振板16的接线与超声波发生器3连接,超声波发生器3是超声波震板16的动力及控制源;所述的曝气口4为定压气体正向进口,反清洗运行时为陶瓷膜组件6的表面提供气搓清洗功能;膜组件支撑5为上、下两层,两层膜组件支撑5以一定角度沿壳体I内壁交错布置,互不干扰;所述的膜组件6为上、下两层,两层膜组件6围绕中心管12以圆周方向交错布置,上下两层膜组件支撑5的结构为十字交错布置,以利于膜组件6下落至壳体I底部。
[0045]布液管7入口与进液口8相连接,布液管7提供并分布进液尾水给旋流子11,布液管7为中空环形结构,中心管12从其环形中心穿过;所述的进液口8为装置的进口,输送待处理尾水至装置内;所述的出液口 9与中心管12相连接,经膜组件6除杂除油的滤后尾水被中心管12汇集并经出液口9排出,出液口9同时作为清洗液进口及反吹气入口,所述的中心管12与膜组件6的汇液管13相连,汇液管13与中心管12相连接,是膜组件6中的所有陶瓷膜板滤后液的汇集输送管,汇液管13为滤后液汇集支管,中心管12为滤后液汇集总管;所述的人孔14为装置检修孔;所述的曝气管15与曝气口 4相连接,位于一体化装置下部膜组件6的下方,所述的超声波震板16位于一体化装置下部曝气管15的下方,为长方体形态,所述的支腿17提供一体化装置的基础支撑,数量为>4个。
[0046]实施例二:
[0047]本设计采用超声波在线同步清理膜板的方式,滤元外表面在超声波的振动清理下不易堵塞,压差小,压差上升慢;采用旋流子11布液,进液由旋流子11的底部旋流排出,增加液体搅动,形成对陶瓷平板膜表面的冲刷,减少膜表面固体附着,实现膜表面实时在线清理;旋流子11与组件6陶瓷膜板式膜交错布置,旋流子11下部插入膜组件6的布置空隙,降低设备高度,使结构更紧凑;超声波脱气与旋流脱气一体化,在一个装置中同时实现两种方式脱气,脱气效率更高、更完全;陶瓷膜组件采用超声波振动清理、旋流布液冲刷清理、曝气管曝气清理一体化,在一个装置中实现三种清理方法:超声波波振动清理、旋流布液冲刷清理为在过滤过程中同时在线实施,膜组件不易被固体附着,减小压差,过滤寿命更长;曝气管曝气清理为在膜组件反洗过程中同步在线实施,膜组件清洗再生更彻底;脱气、除杂、除油一体化采用特殊的结构形式,装置紧凑、工艺简化、操作简单,空间小、效率高。
[0048]组合过滤元件的多功能一体化的工作包括以下步骤:
[0049]A、进液、初脱气:待处理液体由进液口 8进入壳体I内,进而经布液管7分配,分别供液给旋流子11的多个组件;具有一定密度差的液-气两相混合物,以一定的入口速度和压力切向进入旋流子,气一液两相受重力和离心力的综合作用,边旋转边向旋流腔的锥段螺旋运动,进入圆锥段后内径逐渐缩小,液体旋转速度逐步加快,在元件腔内产生高速涡旋流场,涡流运动时液体径向压力不等,即中心附近压力最低,形成低压区,密度较小的气泡径向向压力较低的中心处流动,气泡不断聚合上升并最终从旋流子顶部的自动排气口 10排出壳体I;旋流腔边壁处的压力最高,密度较大的液体被驱向旋流子11的边壁并向下从旋流子11的底部开口旋流排出;
[0050]B、过滤除杂、除油:经旋流子11布液的初脱气液体自上而下、不断充注,最终充满壳体I,液体在多组膜组件6的
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