搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统及软化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统及软化方法，解决了现有技术中TBM施工用水过程管路易堵塞，高压水系统水软化效果不佳的问题。本发明专利技术包括至少一个软化水处理装置，软化水处理装置的进液端与供水系统相连接，软化水处理装置的出液端连接有至少一个水箱，水箱与出水系统相连接。该系统包括两个并联设置的软化水处理装置和两个并联设置的水箱，两个软化水处理装置分别为第一软化水处理装置和第二软化水处理装置，两个水箱分别为第一水箱和第二水箱。本发明专利技术采用双软化系统，通过并联的两个软化水处理装置实现双罐同时运行，交替再生，以实现不间断供水至水箱，提高软化效率，实现不停机软化水处理，提高TBM掘进效率。

Water softening treatment system and method of TBM high pressure water coupling rock breaking

The invention discloses a water softening treatment system and a softening method for carrying TBM high-pressure water coupling rock breaking, which solves the problem that the pipe of TBM construction water process is blocked and the water softening effect of high-pressure water system is poor in the prior art. The invention includes at least one softened water treatment device, the liquid inlet end of the softened water treatment device is connected with the water supply system, the liquid outlet end of the softened water treatment device is connected with at least one water tank, and the water tank is connected with the water outlet system. The system consists of two parallel softened water treatment devices and two parallel water tanks. The two softened water treatment devices are respectively the first softened water treatment device and the second softened water treatment device, and the two water tanks are respectively the first water tank and the second water tank. The invention adopts a double softening system, through two parallel softened water treatment devices, the double tanks can operate at the same time and regenerate alternately, so as to realize uninterrupted water supply to the water tank, improve the softening efficiency, realize the non-stop softened water treatment and improve the TBM tunneling efficiency.

【技术实现步骤摘要】
搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统及软化方法
本专利技术涉及高压水耦合破岩TBM
，特别是指一种搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统及软化方法。
技术介绍
目前，在众多新型辅助破岩方式中，水射流破岩具有清洁环保、低能高效、易于实现的特点，并且在石油、采矿领域拥有丰富的实践基础，与目前TBM融合的研究及应用潜力巨大。因此，高压水射流耦合破岩在TBM的施工中是一个很好的应用，然而高压水射流的产生需要一整套高压水生成、传输、控制系统及若干安全保障措施，同时还要充分考虑高压水射流系统与现有TBM结构及施工兼容的问题，真正实施起来，尚有许多技术难题需要解决。在TBM高压水破岩过程中，高压水泵和输水离心泵是其关键部件，为了保证其免于结垢与腐蚀，减少管路堵塞等问题，在运行之前需要对施工用水进行软化处理。现有技术的缺点在于，在制备软化水初期，软化水水质并不合格，采用对软化水箱中的水进行反复的冲洗和排放的办法，直至合格，虽然操作简单，但是却浪费了宝贵的水资源。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统及软化方法，解决了现有技术中TBM施工用水过程管路易堵塞，高压水系统水软化效果不佳的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，包括至少一个软化水处理装置，软化水处理装置的进液端与供水系统相连接，软化水处理装置的出液端连接有至少一个水箱，水箱与出水系统相连接。该系统包括两个并联设置的软化水处理装置和两个并联设置的水箱，两个软化水处理装置分别为第一软化水处理装置和第二软化水处理装置，两个水箱分别为第一水箱和第二水箱。所述第一软化水处理装置通过第一进水管与供水系统相连接，第一软化水处理装置通过第一出水管分别与第一水箱、第二水箱相连接；第二软化水处理装置通过第二进水管与供水系统相连接，第二软化水处理装置通过第二出水管分别与第一水箱、第二水箱相连接。所述第一进水管和第二进水管上均串联设有增压泵和第一开关阀，第一进水管或/和第二进水管上设有压力开关。所述第一出水管和第二出水管上均串联设有第二开关阀、负压阀和压力表；第一出水管和第二出水管与第一水箱或第二水箱相连接的一端均设有电磁阀，电磁阀与上位机的输出端相连接，第一水箱和第二水箱内均设有浮动球阀，浮动球阀与上位机的输入端相连接。所述软化水处理装置包括软化水罐，软化水罐内设有离子交换器，软化水罐通过排空管和排污管与废水收集箱相连接，软化水罐通过吸盐管与钠离子源相连接。所述排空管上设有排空阀，排污管上设有排污阀，吸盐管上设有吸盐开关阀。一种搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统的软化方法，包括如下步骤：S1：TBM运行前，调试该水软化处理系统；S2：打开第一进水管和第二进水管上的增压泵和第一开关阀，供水系统中的软水进入第一软化水处理装置和第二软化水处理装置，对原水进行软化；S3：在步骤S2中，第一软化水处理装置和第二软化水处理装置进行双罐同时软化、交替再生，对原水进行连续软化；S4：原水经过步骤S3中的第一软化水处理装置和第二软化水处理装置变成软水，打开第一出水管和第二出水管上的第二开关阀和电磁阀，软水进入第一水箱和第二水箱；S5：当第一水箱或第二水箱内的软水到达水满状态，浮动球阀将信号传递给上位机，上位机控制电磁阀关闭，停止进水；当第一水箱或第二水箱内的软水到达缺水状态，浮动球阀将信号传递给上位机，上位机控制电磁阀打开，进行补水；S6：第一水箱或第二水箱内的软水经过出水系统到达高压水耦合破岩系统进行破岩。在步骤S3中，需对第一软化水处理装置的软化水罐和第二软化水处理装置的软化水罐进行定期离子再生处理；对第一软化水处理装置的软化水罐进行离子再生处理时，第二软化水处理装置的软化水罐仍进行水软化处理；对第二软化水处理装置的软化水罐进行离子再生处理时，第一软化水处理装置的软化水罐仍进行水软化处理。在步骤S2或S3中的第一软化水处理装置的软化水罐和第二软化水处理装置的软化水罐需要排空时，打开排空阀和负压阀，防止离子再生处理过程管道产生负压，对软化水罐造成负压破坏。本专利技术采用双软化系统，通过并联的两个软化水处理装置实现双罐同时运行，交替再生，以实现不间断供软水至水箱，提高软化效率，软化水处理装置再生的同时不耽误软水的产生，实现不停机软化水处理，提高TBM掘进效率。此外，本专利技术根据现有TBM改进设计，兼容性好，该系统中的负压阀可在进行离子再生过程中，有效防止产生负压；浮动球阀和电磁阀配合使用，实现自动补水，提高系统安全系统。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术整体原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，实施例1，一种搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，包括至少一个软化水处理装置，软化水处理装置根据需要可设置2个或3个或者更多，软化水处理装置的进液端与供水系统1相连接，供水系统为原水系统，原水系统将原水通入软化水处理装置进行软化，软化水处理装置的出液端连接有至少一个水箱，水箱可根据需要设置2个或3个或多个，水箱与出水系统2相连接。水箱内的软水经出水系统进入TBM的高压水系统，进行水射流破岩。进一步，该系统包括两个并联设置的软化水处理装置和两个并联设置的水箱，两个软化水处理装置分别为第一软化水处理装置3和第二软化水处理装置4，两个水箱分别为第一水箱5和第二水箱6。所述第一软化水处理装置3通过第一进水管7与供水系统1相连接，第一软化水处理装置3通过第一出水管8分别与第一水箱5、第二水箱6相连接；第二软化水处理装置4通过第二进水管9与供水系统1相连接，第二软化水处理装置4通过第二出水管10分别与第一水箱5、第二水箱6相连接。两个软化水处理装置并联设置，同时运行，交替再生，以实现不间断供水至水箱内，提高软化效率，软化水处理装置再生的同时不耽误软水的产生，实现不停机软化水处理。进一步，所述第一进水管7和第二进水管9上均串联设有增压泵11和第一开关阀12，增压泵11分别为第一进水管和第二进水管提供动力，第一开关阀12的开关实现原水是否进入软化水处理装置。第一进水管7或/和第二进水管9上设有压力开关13，压力开关13可设置在第一进水管上也可设置在第二进水管上或两个进水管上都设有压力开关，当原水水压低或者缺水时候，压力开关关闭，供水系统不再进水，软化水处理装置不工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，其特征在于：包括至少一个软化水处理装置，软化水处理装置的进液端与供水系统（1）相连接，软化水处理装置的出液端连接有至少一个水箱，水箱与出水系统（2）相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，其特征在于：包括至少一个软化水处理装置，软化水处理装置的进液端与供水系统（1）相连接，软化水处理装置的出液端连接有至少一个水箱，水箱与出水系统（2）相连接。


2.根据权利要求1所述的搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，其特征在于：该系统包括两个并联设置的软化水处理装置和两个并联设置的水箱，两个软化水处理装置分别为第一软化水处理装置（3）和第二软化水处理装置（4），两个水箱分别为第一水箱（5）和第二水箱（6）。


3.根据权利要求2所述的搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，其特征在于：所述第一软化水处理装置（3）通过第一进水管（7）与供水系统（1）相连接，第一软化水处理装置（3）通过第一出水管（8）分别与第一水箱（5）、第二水箱（6）相连接；第二软化水处理装置（4）通过第二进水管（9）与供水系统（1）相连接，第二软化水处理装置（4）通过第二出水管（10）分别与第一水箱（5）、第二水箱（6）相连接。


4.根据权利要求3所述的搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，其特征在于：所述第一进水管（7）和第二进水管（9）上均串联设有增压泵（11）和第一开关阀（12），第一进水管（7）或/和第二进水管（9）上设有压力开关（13）。


5.根据权利要求4所述的搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，其特征在于：所述第一出水管（8）和第二出水管（10）上均串联设有第二开关阀（14）、负压阀（15）和压力表（16）；第一出水管（8）和第二出水管（10）与第一水箱（5）或第二水箱（6）相连接的一端均设有电磁阀（17），电磁阀（17）与上位机（18）的输出端相连接，第一水箱（5）和第二水箱（6）内均设有浮动球阀（19），浮动球阀（19）与上位机（18）的输入端相连接。


6.根据权利要求1或3或4或5所述的搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，其特征在于：所述软化水处理装置包括软化水罐（20），软化水罐（20）内设有离子交换器（21），软化水罐（20）通过排空管（22）和排污管（23）与废水收集箱（24）相连接，软化水罐（20）通过吸盐管（27）与钠离子源相连接。


7.根据权利要求6所述的搭载TBM高压水耦合破岩的水软化处理系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭顺辉，李光，贺飞，周小磊，吴豪，赵云辉，徐智良，袁丹，张杰，张龙飞，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41