[发明专利]一种煤炭废水加压脱水效果智能监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种煤炭废水加压脱水效果智能监测装置及监测方法，监测装置包括机架和设置在机架上的脱水动力执行机构、数据监测与控制机构，脱水动力执行机构包括：活动设置在机架左侧的样品池；设置在机架右侧的压力源，压力源靠近样品池的一侧为压力输出端，压力输出端连接设置有压力推杆，压力推杆的中轴线与样品池的中轴线在同一高度，压力推杆靠近样品池的一侧设有压力传感器；连接设置在样品池与压力源之间的位移传感器，且位移传感器内侧与压力推杆接触连接；设置在样品池下方的滤液容器，滤液容器底部设有重量传感器和重量数据中枢。

技术领域

本发明属于煤炭废水处理技术领域，特别涉及一种煤炭废水加压脱水效果智能监测装置及监测方法。

背景技术

我国煤炭工业领域每年产生大量的煤泥水、矿井水等煤炭废水，脱水作业对水资源的循环利用和煤炭资源的回收具有重要意义。随着我国“碳达峰、碳中和”目标的提出和生态文明建设进程的不断深入推进，煤炭废水的固液分离已经成为焦点问题。比如，煤泥脱水效果是煤炭产品水分的决定因素，同时对后续生产和运输环节有巨大影响，脱水效果严重恶化时可以导致选煤厂停产，无法进行生产作业，带来巨大的资源浪费、环节污染和经济损失。

煤炭废水脱水效果的精确监测和脱水过程数据的全面采集是对于新型脱水设备、工艺及助滤剂的开发具有重要指导意义。脱水过程通常涉及多项关键评价指标：脱水速率、滤饼水分、滤饼可压缩性、滤饼比阻等，煤炭废水的性质变化较大，同时工艺条件对脱水效果有重要影响，如何精确评价不同条件下煤炭废水的脱水效果始终是煤炭工业领域的一大难题。

传统脱水过程的数据采集多依赖肉眼记录，存在数据采集不完整、不及时、精确度和智能化程度低等重要问题，难以实现脱水效果的精确监测和评价，遏制了我国煤炭工业领域固液分离技术水平的进一步提高。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种煤炭废水加压脱水效果智能监测装置及监测方法。

本发明的技术方案是：一种煤炭废水加压脱水效果智能监测装置，包括互相连接的脱水动力执行机构、数据监测与控制机构，

所述脱水动力执行机构包括：

样品池，用于装填煤炭废水样品，样品池容量≦1000mL，水平放置，可拆卸，方便装取样品；

压力源，设置在样品池右侧，压力源靠近所述样品池的一侧为压力输出端，所述压力输出端连接设置有压力推杆，所述压力推杆的中轴线与样品池的中轴线在同一高度，用于对样品池中的煤炭废水样品进行压脱，压力源可提供压力≦8Mpa，压力推杆靠近样品池的一侧设有压力传感器，压力传感器的压力测量范围为0～30N，压力传感器获得的实时压力数值经AD转换器传输至微型控制器内核芯片，通过数据显示器实时显示压力数据，同时将数据传输至上位机，由数据记录软件进行记录；

样品池和压力推杆选材需承受压力≥8Mpa，承受温度-10℃～100℃，压力推杆的远端可为方形、三角形、圆形等形状，且压力推杆远端最大长度小于样品池内径；

位移传感器，连接设置在所述样品池与压力源之间，且位移传感器内侧与所述压力推杆接触连接，用于对压力推杆的位移量进行监测，位移传感器将监测到的压力推杆机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻输出，位移引起电位器移动端的电阻变化，实时测量推杆移动的位移，位移传感器的测量范围为0～200mm，微型控制器获取压力推杆实时位移数值，通过数据显示器实时显示数据，同时将数据传输至上位机，由数据记录软件进行记录，并计算滤饼压缩厚度；

滤液容器，设置在所述样品池下方，用于收集样品池被压脱的煤炭废水，滤液容器底部设有重量传感器和重量数据中枢，用于对压脱的煤炭废水重量数据进行监测处理，重量传感器的测量范围为0kg～1kg，微型控制器获取实时脱水重量，通过数据显示器实时显示数据，同时将数据传输至上位机，由数据记录软件进行记录，并计算脱水速度；