一种腔体式水力势能回收转换装置的制作方法

1.本发明涉及煤用技术领域，具体为一种腔体式水力势能回收转换装置。


背景技术：

2.煤矿开采过程中会消耗大量的工艺用水，这些水需要经过处理满足一定的标准，从地面通过管道输送至井下，由于矿井深度很大(一般800米左右)，到底井底之后需要设置减压装置将高压工艺用水的压力降低，才能供末端用户使用，消耗大量的能量。
3.现有的腔体式水力势能回收转换装置在矿井生产过程中，会产生大量的井下涌水，这些水是污水，需要输送至地面污水处理站处理；从井底到地面直接通过泵输送，能耗非常高。
4.于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种腔体式水力势能回收转换装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种腔体式水力势能回收转换装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种腔体式水力势能回收转换装置，包括矿井地面供水站和第二高压管道，所述矿井地面供水站通过管道安装有矿井井下用水循环泵，且矿井井下用水循环泵的一端通过第一高压管道连接有分支管，所述分支管的设置有八组，八组所述分支管依次设置有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门，所述分支管的端部设置有腔体一和腔体二，所述第二高压管道设置于第一高压管道的右侧，所述第二高压管道的顶部安装有地面污水仓，所述第二高压管道的底部通过井下用水泵设置有井下水仓，一组所述第八阀门和分支管的端部设置有低压管道，所述腔体一和腔体二的内部设置有弹性膈膜。
7.进一步的，所述第一高压管道的外部设置有内置腔，且内置腔设置有两组。
8.进一步的，两组所述内置腔通过螺栓固定，且内置腔的内部开设有安装槽。
9.进一步的，所述安装槽的内部螺纹安装有加固杆，且加固杆的内部为螺纹式中空状结构。
10.进一步的，所述内置腔的外表面设置有外置盘，且外置盘与内置腔为一体化结构。
11.进一步的，所述外置盘的外表面设置有侧置块，且侧置块的内部转动安装有内置轴，所述内置轴的外表面设置有衔接套板。
12.进一步的，所述地面污水仓的内部设置有内置杆，且内置杆的底部设转动安装有网罩，所述网罩的底部两侧连接有连接带。
13.进一步的，所述连接带的右侧通过水管安装有辅助污水仓，且辅助污水仓的内部呈中空装结构。
14.进一步的，所述腔体一的前端设置有辅助盖，且辅助盖的顶部安装有顶置电动滑
轨。
15.进一步的，所述顶置电动滑轨的内部滑动安装有滑块，且滑块的底部设置有软毛刷，所述辅助盖内侧表面安装有摄像头。
16.本发明提供了一种腔体式水力势能回收转换装置，具备以下有益效果：该腔体式水力势能回收转换装置可以将地面输送至井下的工艺用水的势能转换为井下涌水的势能，大大节约了井下涌水直排至地面的能耗，节能率达到百分之70左右，且能够利用第一高压管道外部内置腔和外置盘的设计从外部进行限位，同时能够利用加固杆的设计对第一高压管道或者第二高压管道进行支撑保护，避免第一高压管道或者第二高压管道受到压力时产生变形，并且能够根据第一高压管道或者第二高压管道之间位置分布情况对两组内置腔和外置盘进行调整，减少使用局限性，而且能够通过摄像头的设计对各个阀门的使用开启情况进行实时观察，便于出现问题时及时发现两个密闭的容器i、ii内设置弹性隔膜，交替连通高压井下工艺用水和低压井下涌水；
17.1、本发明通过腔体一和腔体二两个密闭的容器内设置弹性膈膜，交替连通高压井下工艺用水和低压井下涌水，便于对水利势能进行利用，能够在腔体一中的高压工艺用水经过第三阀门进入腔体一，推动高压井下涌水经过第一阀门和第二高压管道输送至地面污水仓，当地面污水仓充满时能够利用地面污水仓内部上端部位开设的管道涌入至辅助污水仓中，避免水量较大。
18.2、本发明当井下涌水至地面污水仓时能够利用地面污水仓中的网罩对涌出的水进行过滤，且能够在过滤一段时间之后手动向上拉动与网罩相连接的连接带，便于对网罩内部过滤异物进行清理。
19.3、本发明能够利用第一高压管道外部内置腔和外置盘的设计从外部固定螺栓进行限位，同时能够利用加固杆的设计对第一高压管道或者第二高压管道进行支撑保护，避免第一高压管道或者第二高压管道受到压力时产生变形，并且能够根据第一高压管道或者第二高压管道之间位置分布情况对两组内置腔和外置盘进行调整，减少使用局限性。
20.4、本发明通过侧置块、衔接套板和内置轴的相互作用能够对另外一组内置腔和外置盘进行角度的调整，便于对两组内置腔和外置盘之间位置分布进行控制，且在对第一高压管道或者第二高压管道支撑时能够根据使用所需螺纹式对加固杆进行拼接处理，使得加固杆接触到支撑面，实现对第一高压管道或者第二高压管道的支撑保护，而且能够通过摄像头的设计对各个阀门的使用开启情况进行实时观察，便于出现问题时及时发现。
附图说明
21.图1为本发明一种腔体式水力势能回收转换装置的流程结构示意图；
22.图2为本发明一种腔体式水力势能回收转换装置的装置主视外部结构示意图；
23.图3为本发明一种腔体式水力势能回收转换装置的装置主视内部局部结构示意图；
24.图4为本发明一种腔体式水力势能回收转换装置的图2中a处放大结构示意图；
25.图5为本发明一种腔体式水力势能回收转换装置的内置腔俯视结构示意图；
26.图6为本发明一种腔体式水力势能回收转换装置的辅助盖侧视连接结构示意图。
27.图中：1、矿井地面供水站；2、矿井井下用水循环泵；3、第一高压管道；4、腔体一；5、
弹性膈膜；6、低压管道；7、井下水仓；8、井下用水泵；9、第二高压管道；10、地面污水仓；11、第一阀门；12、第二阀门；13、第三阀门；14、第四阀门；15、第五阀门；16、第六阀门；17、第七阀门；18、第八阀门；19、腔体二；20、辅助污水仓；21、分支管；22、辅助盖；23、内置杆；24、网罩；25、连接带；26、内置腔；27、外置盘；28、侧置块；29、衔接套板；30、内置轴；31、安装槽；32、加固杆；33、顶置电动滑轨；34、滑块；35、软毛刷；36、摄像头。
具体实施方式
28.请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种腔体式水力势能回收转换装置，包括矿井地面供水站1、矿井井下用水循环泵2、第一高压管道3、腔体一4、弹性膈膜5、低压管道6、井下水仓7、井下用水泵8、第二高压管道9、地面污水仓10、第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14、第五阀门15、第六阀门16、第七阀门17、第八阀门18、腔体二19、辅助污水仓20、分支管21、辅助盖22、内置杆23、网罩24、连接带25、内置腔26、外置盘27、侧置块28、衔接套板29、内置轴30、安装槽31、加固杆32、顶置电动滑轨33、滑块34、软毛刷35和摄像头36，矿井地面供水站1通过管道安装有矿井井下用水循环泵2，且矿井井下用水循环泵2的一端通过第一高压管道3连接有分支管21，分支管21的设置有八组，八组分支管21依次设置有第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14、第五阀门15、第六阀门16、第七阀门17和第八阀门18，分支管21的端部设置有腔体一4和腔体二19，第二高压管道9设置于第一高压管道3的右侧，第二高压管道9的顶部安装有地面污水仓10，第二高压管道9的底部通过井下用水泵8设置有井下水仓7，一组第八阀门18和分支管21的端部设置有低压管道6，腔体一4和腔体二19的内部设置有弹性膈膜5；
29.具体操作如下，当腔体一4内充满高压工艺用水时，腔体二19中充满低压井下涌水，初始状态时，若腔体一4内充满高压工艺用水，腔体二19中充满低压井下涌水，此时，腔体一4的第二阀门12和第四阀门14打开，腔体二19的第五阀门15和第六阀门16打开，腔体一4内的高压工艺用水的压力降低为低压井下涌水侧的压力；在井下用水泵8的作用下，井下涌水通过第二阀门12进入腔体一4，同时通过弹性膈膜5推动腔体一4内的低压工艺用水，通过第四阀门14流入井下工艺用水低压管道6中，进而输送至末端用水点；第七阀门17打开使得腔体二19内的低压热水的压力上升高压侧压力；在矿井井下用水循环泵2的作用下，高压工艺用水通过第七阀门17进入腔体二19，同时通过弹性膈膜5推动容腔体二19内的高压井下涌水，经过第五阀门15流回到地面污水仓10，此时，腔体一4中充满低压井下涌水，腔体二19中充满高压井下工艺用水；第一阀门11、第三阀门13和第六阀门16、第八阀门18打开，腔体一4中的高压工艺用水经过第三阀门13进入腔体一4，推动高压井下涌水经过第一阀门11和第二高压管道9输送至地面污水仓10；腔体二19中的低压井下涌水经过井下用水泵8和第六阀门16进入，同时推动低压井下工艺用水经过第八阀门18和低压管道6输送至末端用水点；此往复运行，形成循环，另外通过腔体一4和腔体二19两个密闭的容器内设置弹性膈膜5，交替连通高压井下工艺用水和低压井下涌水，便于对水利势能进行利用，能够在腔体一4中的高压工艺用水经过第三阀门13进入腔体一4，推动高压井下涌水经过第一阀门11和第二高压管道9输送至地面污水仓10，当地面污水仓10充满时能够利用地面污水仓10内部上端部位开设的管道涌入至辅助污水仓20中，避免水量较大；
30.请参阅图2、图4和图5，第一高压管道3的外部设置有内置腔26，且内置腔26设置有
两组，两组内置腔26通过螺栓固定，且内置腔26的内部开设有安装槽31，安装槽31的内部螺纹安装有加固杆32，且加固杆32的内部为螺纹式中空状结构，内置腔26的外表面设置有外置盘27，且外置盘27与内置腔26为一体化结构，外置盘27的外表面设置有侧置块28，且侧置块28的内部转动安装有内置轴30，内置轴30的外表面设置有衔接套板29；
31.具体操作如下，能够利用第一高压管道3外部内置腔26和外置盘27的设计从外部固定螺栓进行限位，同时能够利用加固杆32的设计对第一高压管道3或者第二高压管道9进行支撑保护，避免第一高压管道3或者第二高压管道9受到压力时产生变形，并且能够根据第一高压管道3或者第二高压管道9之间位置分布情况对两组内置腔26和外置盘27进行调整，减少使用局限性，通过侧置块28、衔接套板29和内置轴30的相互作用能够对另外一组内置腔26和外置盘27进行角度的调整，便于对两组内置腔26和外置盘27之间位置分布进行控制，且在对第一高压管道3或者第二高压管道9支撑时能够根据使用所需螺纹式对加固杆32进行拼接处理，使得加固杆32接触到支撑面，实现对第一高压管道3或者第二高压管道9的支撑保护；
32.请参阅图3，地面污水仓10的内部设置有内置杆23，且内置杆23的底部设转动安装有网罩24，网罩24的底部两侧连接有连接带25，连接带25的右侧通过水管安装有辅助污水仓20，且辅助污水仓20的内部呈中空装结构；
33.具体操作如下，当井下涌水至地面污水仓10时能够利用地面污水仓10中的网罩24对涌出的水进行过滤，且能够在过滤一段时间之后手动向上拉动与网罩24相连接的连接带25，便于对网罩24内部过滤异物进行清理。
34.请参阅图2和图6，腔体一4的前端设置有辅助盖22，且辅助盖22的顶部安装有顶置电动滑轨33，顶置电动滑轨33的内部滑动安装有滑块34，且滑块34的底部设置有软毛刷35，辅助盖22内侧表面安装有摄像头36；
35.具体操作如下，能够通过摄像头36的设计对各个阀门的使用开启情况进行实时观察，便于出现问题时及时发现摄像头36在长时间使用时能够利用顶置电动滑轨33和滑块34的相互作用带动软毛刷35关于摄像头36外表面进行位置移动，通过对软毛刷35的位置移动能够对摄像头36外表面进行清理，保持摄像头36对各个阀门监视的清晰度。
36.综上，腔体式水力势能回收转换装置，使用时，首先，通过当腔体一4内充满高压工艺用水时，腔体二19中充满低压井下涌水，初始状态时，若腔体一4内充满高压工艺用水，腔体二19中充满低压井下涌水，此时，腔体一4的第二阀门12和第四阀门14打开，腔体二19的第五阀门15和第六阀门16打开，腔体一4内的高压工艺用水的压力降低为低压井下涌水侧的压力；在井下用水泵8的作用下，井下涌水通过第二阀门12进入腔体一4，同时通过弹性膈膜5推动腔体一4内的低压工艺用水，通过第四阀门14流入井下工艺用水低压管道6中，进而输送至末端用水点；第七阀门17打开使得腔体二19内的低压热水的压力上升高压侧压力；在矿井井下用水循环泵2的作用下，高压工艺用水通过第七阀门17进入腔体二19，同时通过弹性膈膜5推动容腔体二19内的高压井下涌水，经过第五阀门15流回到地面污水仓10，此时，腔体一4中充满低压井下涌水，腔体二19中充满高压井下工艺用水；第一阀门11、第三阀门13和第六阀门16、第八阀门18打开，腔体一4中的高压工艺用水经过第三阀门13进入腔体一4，推动高压井下涌水经过第一阀门11和第二高压管道9输送至地面污水仓10；腔体二19中的低压井下涌水经过井下用水泵8和第六阀门16进入，同时推动低压井下工艺用水经过
第八阀门18和低压管道6输送至末端用水点；此往复运行，形成循环，另外通过腔体一4和腔体二19两个密闭的容器内设置弹性膈膜5，交替连通高压井下工艺用水和低压井下涌水，便于对水利势能进行利用，能够在腔体一4中的高压工艺用水经过第三阀门13进入腔体一4，推动高压井下涌水经过第一阀门11和第二高压管道9输送至地面污水仓10，当地面污水仓10充满时能够利用地面污水仓10内部上端部位开设的管道涌入至辅助污水仓20中，避免水量较大，接着通过侧置块28、衔接套板29和内置轴30的相互作用能够对另外一组内置腔26和外置盘27进行角度的调整，便于对两组内置腔26和外置盘27之间位置分布进行控制，且在对第一高压管道3或者第二高压管道9支撑时能够根据使用所需螺纹式对加固杆32进行拼接处理，使得加固杆32接触到支撑面，实现对第一高压管道3或者第二高压管道9的支撑保护，其次当井下涌水至地面污水仓10时能够利用地面污水仓10中的网罩24对涌出的水进行过滤，且能够在过滤一段时间之后手动向上拉动与网罩24相连接的连接带25，便于对网罩24内部过滤异物进行清理，最后能够通过摄像头36的设计对各个阀门的使用开启情况进行实时观察，便于出现问题时及时发现摄像头36在长时间使用时能够利用顶置电动滑轨33和滑块34的相互作用带动软毛刷35关于摄像头36外表面进行位置移动，通过对软毛刷35的位置移动能够对摄像头36外表面进行清理。
37.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施。

技术特征：
1.一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，包括矿井地面供水站(1)和第二高压管道(9)，所述矿井地面供水站(1)通过管道安装有矿井井下用水循环泵(2)，且矿井井下用水循环泵(2)的一端通过第一高压管道(3)连接有分支管(21)，所述分支管(21)的设置有八组，八组所述分支管(21)依次设置有第一阀门(11)、第二阀门(12)、第三阀门(13)、第四阀门(14)、第五阀门(15)、第六阀门(16)、第七阀门(17)和第八阀门(18)，所述分支管(21)的端部设置有腔体一(4)和腔体二(19)，所述第二高压管道(9)设置于第一高压管道(3)的右侧，所述第二高压管道(9)的顶部安装有地面污水仓(10)，所述第二高压管道(9)的底部通过井下用水泵(8)设置有井下水仓(7)，一组所述第八阀门(18)和分支管(21)的端部设置有低压管道(6)，所述腔体一(4)和腔体二(19)的内部设置有弹性膈膜(5)。2.根据权利要求1所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，所述第一高压管道(3)的外部设置有内置腔(26)，且内置腔(26)设置有两组。3.根据权利要求2所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，两组所述内置腔(26)通过螺栓固定，且内置腔(26)的内部开设有安装槽(31)。4.根据权利要求3所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，所述安装槽(31)的内部螺纹安装有加固杆(32)，且加固杆(32)的内部为螺纹式中空状结构。5.根据权利要求2所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，所述内置腔(26)的外表面设置有外置盘(27)，且外置盘(27)与内置腔(26)为一体化结构。6.根据权利要求5所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，所述外置盘(27)的外表面设置有侧置块(28)，且侧置块(28)的内部转动安装有内置轴(30)，所述内置轴(30)的外表面设置有衔接套板(29)。7.根据权利要求1所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，所述地面污水仓(10)的内部设置有内置杆(23)，且内置杆(23)的底部设转动安装有网罩(24)，所述网罩(24)的底部两侧连接有连接带(25)。8.根据权利要求1所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，所述连接带(25)的右侧通过水管安装有辅助污水仓(20)，且辅助污水仓(20)的内部呈中空装结构。9.根据权利要求1所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，所述腔体一(4)的前端设置有辅助盖(22)，且辅助盖(22)的顶部安装有顶置电动滑轨(33)。10.根据权利要求9所述的一种腔体式水力势能回收转换装置，其特征在于，所述顶置电动滑轨(33)的内部滑动安装有滑块(34)，且滑块(34)的底部设置有软毛刷(35)，所述辅助盖(22)内侧表面安装有摄像头(36)。

技术总结
本发明公开了一种腔体式水力势能回收转换装置，涉及矿用技术领域，包括矿井地面供水站和第二高压管道，所述矿井地面供水站通过管道安装有矿井井下用水循环泵，且矿井井下用水循环泵的一端通过第一高压管道连接有分支管。本发明通过可以将地面输送至井下的工艺用水的势能转换为井下涌水的势能，大大节约了井下涌水直排至地面的能耗，节能率达到百分之七十左右，且利用第一高压管道外部内置腔和外置盘的设计从外部进行限位，同时能够利用加固杆的设计对第一高压管道或者第二高压管道进行支撑保护，避免第一高压管道或者第二高压管道受到压力时产生变形，能够根据第一高压管道或者第二高压管道之间位置分布情况对两组内置腔和外置盘进行调整。和外置盘进行调整。和外置盘进行调整。


技术研发人员：陈孜虎 张巍 杨青 刘军义 马小军 杨明军 史建荣
受保护的技术使用者：宁夏青鑫天一节能环保科技有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/5/16