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无人值守矿井水处理及乳化液自动配比装置

乳化液浓度是保证支护设备正常工作的先决条件。现在的乳化液配制，大多数人为来完成，其精度不高，效率低，很难保证支护设备的质量和安全生产要求。为此我公司开发研制了矿用乳化液用水处理及乳化液自动配比装置。

该装置是我公司根据煤矿的现实情况研制开发的一种一体化设备，污水处理厂工艺流程，它首先将煤矿矿井水进行水质净化，去除原水水质中的悬浮物、钙镁离子、硫酸根离子、氯离子等，其出水水质达到乳化油对水质的要求；同时通过PLC控制系统的监测控制，实现乳化液浓度3-5%可调，满足液压支柱的使用要求。该装置可大大减少煤矿工人师傅的劳动强度，提高劳动效率；更重要的是防止了因水质差，造成的对设备的堵塞、腐蚀等，进一步保护了井下支柱等设备，污水处理设备，延长了试用寿命，减少了维修成本，具有较大的经济效益和社会效益。

（一）水质稳定处理的必要性

冷却水在系统中不断循环重复使用，由于各种无机离子、**物质、水不溶物等，不断随补充水及冷却塔洗涤进入，随水温的升高（冷却），水处理材料，水份不断蒸发浓缩，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，使循环水系统在短时间内会出现：严重的沉积物（水垢）附着、设备腐蚀（锈垢）和微生物的大量滋生（生物粘泥、软垢附着），以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。它们会威胁和破坏工厂设备长周期地安全生产，甚至造成较大的经济损失。其直观表现如下：（即未进行科学水质稳定处理的循环水系统会表现出如下问题）

1、主要水冷换热器传热效率快速降低（换热管壁结水垢）。

多数换热器用碳钢或不锈钢、铜制成，碳钢的导热系数为46.4～52.2W/(m·k)，但碳酸垢的导热系数为0.464～0.697W/(m·k)，只有碳钢的1%左右，由此可见，水垢或其他沉积物的导热系数比金属低得的多，水处理，因此当水垢或其他沉积物有少量覆盖在换热器的换热管表面时，就会大大降低换热器的传热效率。

2、换热管内循环水流量减少（甚至逐渐堵塞换热管），换热效果降低。

沉积物或微生物粘泥覆盖在换热器的换热管壁甚至堵塞换热管，使得循环水通道的截面积和通量变小，从而使换热效率进一步降低。

3、设备加速腐蚀（主要表现为垢下腐蚀）。

沉积物和微生物的产生，促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生，从而使金属的腐蚀速度加剧。

4、设备的使用寿命成倍缩短。

一方面，沉积物和微生物粘泥等覆盖在换热管表面，阻止设备的有效换热，使换热表面（介质侧）的金属长期处于高温热负荷状态，导致金属疲劳；另一方面，腐蚀严重导致换热管管壁加速变薄，尤其是垢下腐蚀和浓差腐蚀还会导致设备穿孔泄漏。这些情况的发生，使得设备的使用寿命被成倍缩短，且严重影响生产的正常进行。

5、增加生产运行成本。

为使设备保持足够的换热效率，必须采取增加循环量（启动备用泵）、大幅加补新鲜水等措施，使运行费用成倍增加，但效果却很差；致使单位时间负荷下降、产量降低，而成本上升；还有维修费用也会增加，等等增大产品的生产成本。

以上循环水冷却水系统存在问题是可以通过水质稳定处理很好解决的。

对循环水系统进行科学的、稳定的水处理和管理是很必要的，能实现较小投入带来较大产出，所投入的日常水处理费用可以数倍找回。