CN101940852B - 一种可反清洗的过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对管道输送的流体介质进行过滤的装置，具体是一种能够在各种使用环境下对流体介质中的杂质进行过滤并且可反清洗的过滤器。该过滤器设有驱动装置、排污装置、过滤器壳体、过滤单元，驱动装置安装于过滤器壳体的一侧，在所述过滤器壳体内设有排污装置和过滤单元，排污装置的一端与驱动装置相连。本发明结构简单紧凑、占地小、过滤和反清洗效果更好、可以在各种压力条件下正常工作，解决现有技术中存在的控制过程繁琐、故障点多、设备运行阻力损失大等问题。

Description

一种可反清洗的过滤器

技术领域

本发明涉及对管道输送的流体介质进行过滤的装置，具体是一种能够在各种使用环境下对流体介质中的杂质进行过滤并且可反清洗的过滤器。

背景技术

现有的盘片式(或叠片式)自动清洗过滤器都是由若干个独立过滤单元组合而成，每个过滤单元是由单元壳体、沟槽式盘片组、带反向喷口的集水装置、单元壳体、换向阀和换向电磁阀等构成。无论过滤单元与换向阀是采用分体结构还是一体结构，其控制原理都是通过控制一执行装置(如电磁阀)来控制一流体压力源，从而控制换向阀上以膜片形式所形的膜腔内的压力，使膜片形成位移转换，来控制过滤器中某个过滤单元中的流通介质的流向，来实现过滤单元的过滤状态与反清洗状态的转换，由于膜片大都采用软体膜片(如橡胶膜片)，如使用压力过高，膜片容易击穿，如压力过低，膜片无法被打开，需要增加持压装置或另增设较高的反清洗压力源。因此，其使用的压力范围受到限制，不能在过低或者过高的压力条件下正常安全使用。同时，由于每个过滤单元都需要一个换向阀和一个电磁阀来控制。因此，其控制过程繁琐、故障点多，尤其是电磁阀，长期使用过程中经常发生故障。

另外，现有盘片过滤器由若干独立单元通过管道连接组成，占地空间大。而且，由于管道接口多，设备过滤的介质流通的阻力损失大。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种结构简单紧凑、占地小、过滤和反清洗效果更好、可以在各种压力条件下正常工作的可反清洗的过滤器，解决现有技术中存在的控制过程繁琐、故障点多、设备过滤的介质流通的阻力损失大等问题。

本发明的技术方案是：

一种可反清洗的过滤器，该过滤器主要设有驱动装置、排污装置、过滤器壳体、隔板、过滤单元，驱动装置安装于所述过滤器壳体的一侧，在过滤器壳体内一端装有排污装置，驱动装置与排污装置相连接，排污装置上装有吸污管口，排污装置上设有排污口，在过滤器上设有排污腔，吸污管口与排污口相通，排污口与排污腔相通，过滤器壳体外侧设有排污管道，排污腔与排污管道相通，在过滤器壳体内装有隔板，在隔板上开有隔板口，吸污管口一端可压在隔板一侧的平面上，在隔板另一侧上装有过滤单元，过滤单元设有单元进口和单元出口，所有过滤单元的单元进口都座通在隔板口上，在过滤单元上设有单元壳体，在单元壳体内装有滤芯；在过滤器壳体内，通过隔板和过滤单元的单元壳体及滤芯将过滤器壳体内腔分为净水腔和原水腔，在原水腔位置的过滤器壳体上设有进口，在净水腔位置的过滤器壳体上设有出口，单元进口与原水腔相通，单元出口与净水腔相通；在滤芯上装有集水装置，在集水装置外部套装有环形盘片，层叠的环形盘片在集水装置外部构成盘片柱，在集水装置一端装有压紧装置，座压在盘片柱上，在集水装置上设有流通通道，在集水装置上设有切向喷孔，在流通通道处设有止回装置。

所述的排污管道上装有排污阀。

所述压紧装置设有压紧弹簧和压紧套，压紧套扣装在集水管上并通过压紧弹簧的弹簧力座压在盘片柱上，将盘片柱压紧。

所述环形盘片的环形面上，无论上面或下面都设有沟槽。

所述过滤单元壳体一端装有单元座和固定架，滤芯座连在单元座上，在过滤器壳体上装有固定板，固定板上装有固定螺栓，通过固定板上的固定螺栓顶紧固定架，将过滤单元固定并紧压在隔板上，在过滤器壳体一端装有壳体封头，在壳体封头与过滤器壳体的连接法兰上装有连接紧固件。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过一个驱动装置驱动排污装置动作，让排污装置上的吸污管口直接对准被反清洗的过滤单元的单元进口，切断需过滤的流体介质进入此过滤单元，此时与排污装置通过排污腔所连通的排污管道上的排污阀打开，使排污装置内形成排空状态(负压)，因此通过其它过滤单元过滤后的流体介质会通过被反清洗的过滤单元的单元出口，反向通过滤芯及滤芯上的盘片柱，同时夹带盘片柱被过滤的杂质，一同通过单元进口、排污装置上的吸污管口、与排污装置连通的排污腔、排污管道、排污阀排出过滤器壳体外，此过滤单元完成反清洗后，驱动装置驱动排污装置动作，使此过滤单元再次转换为过滤状态，让排污装置上的吸污管口又直接对准下一个要反清洗的过滤单元的单元进口，对其进行反清洗；此过滤器的过滤状态与反清洗状态的转换形式，改变了原有盘片式过滤器采用的电磁阀控制两位三通换向阀来转换过滤单元的过滤状态与反清洗状态的方法，大大减少了中间控制元件，控制过程更加简单，故障点少，维护率低，使设备运行故障率降到最低，运行更加可靠、运行成本更低。

2、本发明在一个带有进口及出口的壳体内设有若干过滤单元，既节省了空间，又降低了过去盘片式过滤器管道连接部件过多所带来的过滤供输的流体介质的流阻过大，造成泵的功率损失。

3、过去盘片式过滤器的控制原理都是通过控制一执行装置(如电磁阀)来控制一流体压力源，从而控制换向阀上以膜片形式所形成的膜腔内的压力，使膜片形成位移转换，来控制过滤器中某个过滤单元流通介质的流向，来实现过滤器的过滤单元的过滤状态与反清洗状态的转换，由于采用软体膜片(如橡胶膜片)，如使用压力过高，膜片容易击穿，如压力过低，膜片无法被打开，需要增加持压装置或者另增设较高的反清洗压力源。因此，其使用的压力范围受到限制，不能在过低或者过高的压力条件下正常使用，而本发明过滤器由于采用多个过滤单元在一个过滤器壳体内，直接通过驱动装置驱动排污装置直接使过滤器的过滤单元实现过滤状态与反清洗状态的转换，减少了中间执行部件，同时也解决了因为中间执行部件自身性能的限制而使过滤器整机的使用环境受到限制的问题，使过滤器整机在较低或者较高的使用压力工况环境下其所有部件在过滤器的过滤状态与反清洗状态的转换过程中都能够正常工作，因此适用范围更广泛。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中，1-驱动装置；2-排污腔；3-排污装置；4-过滤器壳体；5-隔板；6-过滤单元；7-固定板；8-固定螺栓；9-进口；10-出口；11-排污阀；13-单元壳体；21-压紧装置；23-吸污管口；25-隔板口；26-单元进口；27-单元出口；28-滤芯；29-排污管道；30-壳体封头；31-连接紧固件；Y-原水腔；J-净水腔。

图2为本发明中过滤单元结构示意图；

图中，12-固定架；13-单元壳体；14-盘片柱；15-集水装置；16-流通通道；17-切向喷孔；18-止回装置；19-压紧弹簧；20-压紧套；21-压紧装置；22-单元座；26-单元进口；27-单元出口；28-滤芯；32-环形盘片。

图3为本发明中集水装置结构示意图；

图中，16-流通通道；17-切向喷孔；18-止回装置。

图4为本发明中集水装置截面图；

图中，16-流通通道；17-切向喷孔；18-止回装置。

图5为本发明中排污装置及相连部件示意图；

图中，3-排污装置；2-排污腔；11-排污阀；23-吸污管口；24-排污口；29-排污管道。

图6为本发明中构成盘片柱的环形盘片示意图；

图中，32-环形盘片；33-沟槽。

具体实施方式

如图1、图5所示，本发明可反清洗的过滤器结构如下：

该过滤器由驱动装置1、排污装置3、过滤器壳体4、过滤单元6等部分构成，驱动装置1安装于过滤器壳体4的一侧，在所述过滤器壳体4内设有排污装置3和过滤单元6，排污装置3的一端与驱动装置1相连，排污装置3的另一端设有吸污管口23，排污装置3上还设有排污口24，在过滤器壳体4一端装有排污腔2，吸污管口23通过排污口24与排污腔2相通，在过滤器壳体4上设有排污管道29，排污腔2与排污管道29相通，排污管道29上装有排污阀11。在过滤器壳体4内安装有隔板5，隔板5上开有若干个隔板口25，吸污管口23一端可压在隔板5的一侧面上，在隔板5的另一侧上装有过滤单元6，过滤单元6设有单元进口26和单元出口27，所有过滤单元6的单元进口26都与隔板口25相连通。在过滤单元6上设有单元壳体13，在单元壳体13一端依次(都)设有单元座22和固定架12，在单元座22上装有滤芯28；在过滤器壳体4内，通过隔板5和过滤单元6的单元壳体13及滤芯28，将过滤器壳体4内分为净水腔J和原水腔Y，在原水腔Y位置的壳体4上设有进口9，在净水腔J位置的壳体4上设有出口10，单元进口26与原水腔Y相通，单元出口27与净水腔J相通；过滤器壳体4上装有固定板7，固定板7上装有固定螺栓8，通过固定板7上的固定螺栓8顶压单元壳体13上的固定架12，将过滤单元6固定并紧压在隔板5上；在过滤器壳体4一端装有壳体封头30，在壳体封头30与壳体4的连接法兰上装有连接紧固件31。

如图2、图3、图4、图6所示，本发明过滤单元6主要包括：固定架12、单元壳体13、盘片柱14、集水装置15、压紧装置21等部件；在单元壳体13的一端设有单元座22，在单元座22上装有滤芯28，在滤芯28上装有集水装置15，集水装置15一端口为单元出口27，在单元出口27上装有固定架12，通过过滤器壳体4上的固定板7上的固定螺栓8顶压固定架12，将过滤单元6固定并紧压在隔板5上；在滤芯28上装有压紧装置21，压紧装置21设有压紧套20和压紧弹簧19，在集水装置15的外部套装环形盘片柱14，盘片柱14由环形盘片32层叠构成(每个环形盘片，上、下叠放成环形盘片柱14，每个环形盘片的环形面上，无论上面或下面都带有沟槽33，沟槽的深度即为过滤器的过滤精度，一般过滤精度为5um-1000um，见图6)，通过集水装置15一端设有的压紧装置21上的压紧弹簧19提供的力，使扣装在集水装置15一端的压紧套20座压在盘片柱14上，使环形盘片柱处于闭合状态；在筒状集水装置15的壁上开有流通通道16和切向喷口17，在集水装置15的流通通道16处装有止回装置18(图3-4)，以使通过过滤单元6的流通介质反向流动时，反向介质流不能从流通通道16流入集水装置15的另一侧，至盘片柱14的外侧，只能经切向喷孔17喷出，进入集水装置15的另一侧，至盘片柱14的外侧。

本发明配有常规的电控系统，通过控制系统指挥各部件做出相应的动作，实现本发明过滤器，过滤状态、反清洗状态的转换及各种工作状态的正常运行，并可实现故障报警。本发明中，驱动装置采用常规技术。

本发明可反清洗的过滤器的工作过程如下：

当被过滤介质在管线自身压力下，由过滤器进口9流入原水腔Y，经隔板5上的隔板口25、单元进口26进入过滤单元6的单元壳体13内；被过滤介质在通过压紧套20在压紧弹簧19助力下所压紧的环形盘片32层叠构成的盘片柱14时，其中大于盘片沟槽33的杂质被阻挡在盘片柱14的表面，形成表面拦截过滤；小于盘片沟槽33的杂质和被过滤的介质一起进入盘片沟槽33，并在沟槽33内相互碰撞凝聚，再次被拦截，形成深层过滤。被过滤后的介质进入盘片柱14内，一少部分介质通过切向喷口17进入集水装置15内，大部分介质在介质压力的作用下，将集水装置15上流通通道16处的止回装置18推开，进入集水装置15内，汇同通过切向喷口17进入集水装置15内的介质，一同再经集水装置15另一端的单元出口27进入过滤器壳体4内的净水腔J，再通过过滤器出口10进入供输管线中，完成过滤过程。当过滤器工作一定时间后，各过滤单元盘片柱14经表面和深层过滤后形成杂质滤饼阻塞介质流通，进口9和出口10之间出现压力差。此时，电控系统发出指令，通过驱动装置1带动排污装置3动作，使各过滤单元逐一分别进行反清洗排污。

过滤单元反清洗时，在电控系统和驱动装置的控制驱动下，排污装置开始动作，并使其吸污管口23对准隔板5上的一个隔板口25，使隔板口25另一侧的过滤单元6的单元进口26与过滤器的原水腔Y的连通切断，同时排污管道29上的排污阀11在电控系统的指令控制下被打开，排污管道29为放空状态，这样，此单元外壳13与盘片柱14之间的区域通过排污装置吸污管口23和排污装置的排污口24与排污腔2相通，而排污腔2又与处于放空状态排污管道29相通，故此单元外壳13与盘片柱14之间的区域也形成负压放空状态。此时，净水腔J中的被其它过滤单元6过滤后的介质或其它压力源的介质通过单元出口27反向流入被反清洗的过滤单元6的集水装置15内，由于介质压力的作用，止回装置18将流通通道16堵住，介质只能经切向喷孔17喷向盘片柱14上的环形盘片32。由于介质是切向喷出，所以形成喷射旋流，同时由于排污阀11的开启，使单元壳体13和盘片柱14之间压力小于集水装置内腔的压力。故此，压紧装置21上的压紧套20在单元外壳13和盘片柱14之间压力与集水装置15腔内压力的压差力的作用下，克服弹簧力被推移，松开被压紧的盘片柱14，松散的环形盘片32在喷射旋流的作用下套在集水装置15上高速旋转，使盘片沟槽33内夹带的杂质滤饼以及盘片柱14表面的杂质一起冲洗掉，随介质一同经排污装置3上的吸污管口23、排污口24进入排污腔2内，并再通过与排污腔2连通的排污管道29和排污管道29上的排污阀11排出过滤器；一个过滤单元反清洗结束后，电控系统发出指令，驱动装置1继续动作，使排污装置上的吸污管口23离开该过滤单元的单元进口26对应的隔板口25，使该过滤单元的单元进口26与过滤器的原水腔Y连通，此时单元外壳13和盘片柱14之间压力恢复原水腔Y中的压力，与集水装置15腔内压力基本相同，此时压紧装置21上的压紧套20就会在压紧弹簧19的弹簧力的作用下座压在盘片柱14上，重新压紧环形盘片32，使盘片柱14处于闭合状态，该单元再次自动恢复过滤状态，接着排污装置上的吸污管口23再对准隔板5上的下一个隔板口25，使下一个隔板口25另一侧的过滤单元6的单元进口26与过滤器的原水腔Y的连通切断，按上述程序开始反清洗该过滤单元，每个过滤单元逐一反清洗全部结束后，电控系统发出指令，驱动装置1停止动作，排污管道29上的排污阀11也在电控系统的指令控制下关闭，过滤器整机完成反清洗工作状态，重新进入正常过滤的工作状态。

本发明中在过滤器进入反清洗状态时，电控系统发出指令，驱动装置1驱动排污装置3旋转，也使排污装置3上的吸污管口23紧贴在隔板5的一侧旋转移动，当吸污管口23对准隔板5上的一个隔板口25时，控制系统的传感装置发出信号，让电控系统发出指令，驱动装置1停止，与其相连的排污装置3也停止旋转，此时吸污管口23使隔板口25另一侧的过滤单元的单元进口26与过滤器的原水腔Y的连通切断，按上述所述过程完成此过滤单元的反清洗过程；当此过滤单元完成反清洗过程后，电控系统再次发出指令，驱动装置1动作，带动排污装置3旋转，再次使排污装置3上的吸污管口23紧贴在隔板5的一侧旋转移动，使排污装置3上的吸污管口23离开上次进行反清洗的过滤单元6的单元进口26对应的隔板口25，使该过滤单元的单元进口26与过滤器的原水腔Y再次连通，该过滤单元再次恢复过滤状态；接着，当排污装置3旋转，使吸污管口23对准隔板5上的下一个隔板口25时，控制系统的传感装置发出信号，让电控系统再发出指令，驱动装置1停止，此时吸污管口23使此隔板口25另一侧的又一个过滤单元的单元进口26与过滤器原水腔Y的连通切断，再一次按上述所述过程完成此过滤单元的反清洗过程；每个过滤单元按此过程逐一完成反清洗后，电控系统发出指令，驱动装置1停止动作，排污管道29上的排污阀11也在电控系统的指令控制下关闭，过滤器整机完成反清洗工作状态，重新进入正常过滤的工作状态。

本发明结构紧凑，设计合理，适用压力范围大，执行各种工作状态需要的功能部件少，故障率极低，是一种理想的管道可反清洗的盘片式过滤器。

本发明过滤器中的过滤单元结构，除可以用于盘片式(或叠片式)管道自动清洗过滤器外；还可以通过不同的驱动装置，使只有一个过滤单元的过滤器或多个过滤单元过滤器实现手动或半自动反清洗。

结果表明，本发明无需任何装置(如电磁阀)控制一流体压力源，来控制换向阀上以膜片形式所形成的膜腔内的压力，使膜片形成位移转换，来控制盘片式过滤器中某个过滤单元流通介质的流向，来实现盘片式过滤器的每个过滤单元的过滤状态与反清洗状态的转换。而是利用一驱动装置直接驱动过滤器壳体内的排污装置，及通过排污装置上吸污管口的移动，直接使盘片式过滤器壳体中的每个过滤单元的单元进口都逐一对准连通与排污装置连通的处于放空状态的排污管道，切断被反清洗的过滤单元与原水腔的连通，使流通介质的转换流向，逐一实现每个过滤单元的过滤状态与反清洗状态的转换。故此，无需考虑膜片的压力使用条件，可以使盘片式过滤器在各种压力条件下都能正常工作使用，并且减少了中间控制元件，控制过程更加简单，故障点少，维护率低，设备运行更加安全可靠。

Claims (4)

1.一种可反清洗的过滤器，其特征在于：该过滤器主要设有驱动装置(1)、排污装置(3)、过滤器壳体(4)、隔板(5)、过滤单元(6)，驱动装置(1)安装于所述过滤器壳体(4)的一侧，在过滤器壳体(4)内一端装有排污装置(3)，驱动装置(1)与排污装置(3)相连接，排污装置(3)上装有吸污管口(23)，排污装置(3)上设有排污口(24)，在过滤器上设有排污腔(2)，吸污管口(23)与排污口(24)相通，排污口(24)与排污腔(2)相通，过滤器壳体(4)外侧设有排污管道(29)，排污腔(2)与排污管道(29)相通，在过滤器壳体(4)内装有隔板(5)，在隔板(5)上开有隔板口(25)，吸污管口(23)一端可压在隔板(5)一侧的平面上，在隔板(5)另一侧上装有过滤单元(6)，过滤单元(6)设有单元进口(26)和单元出口(27)，所有过滤单元(6)的单元进口(26)都座通在隔板口(25)上，在过滤单元(6)上设有单元壳体(13)，在单元壳体(13)内装有滤芯(28)，在过滤单元壳体(13)一端装有单元座(22)，滤芯(28)座连在单元座(22)上；在过滤器壳体(4)内，通过隔板(5)和过滤单元(6)的单元壳体(13)及滤芯(28)将过滤器壳体(4)内腔分为净水腔(J)和原水腔(Y)，在原水腔(Y)位置的过滤器壳体(4)上设有进口(9)，在净水腔(J)位置的过滤器壳体(4)上设有出口(10)，单元进口(26)与原水腔(Y)相通，单元出口(27)与净水腔(J)相通；在滤芯(28)上装有集水装置(15)，在集水装置(15)外部套装有环形盘片(32)，层叠的环形盘片(32)在集水装置(15)外部构成盘片柱(14)，在集水装置(15)一端装有压紧装置(21)，座压在盘片柱(14)上，在集水装置(15)上设有流通通道(16)，在集水装置(15)上设有切向喷孔(17)，在流通通道(16)处设有止回装置(18)；

所述压紧装置(21)设有压紧弹簧(19)和压紧套(20)，压紧套(20)扣装在集水装置(15)上并通过压紧弹簧(19)的弹簧力座压在盘片柱(14)上，将盘片柱(14)压紧。

2.按照权利要求1所述的过滤器，其特征在于：在所述的排污管道(29)上装有排污阀(11)。

3.按照权利要求1所述的过滤器，其特征在于：在环形盘片(32)的环形面上，无论上面或下面都设有沟槽(33)。

4.按照权利要求1所述的过滤器，其特征在于：在过滤单元壳体(13)一端还装有固定架(12)，在过滤器壳体(4)上装有固定板(7)，固定板(7)上装有固定螺栓(8)，通过固定板(7)上的固定螺栓(8)顶紧固定架(12)，将过滤单元(6)固定并紧压在隔板(5)上，在过滤器壳体(4)一端装有壳体封头(30)，在壳体封头(30)与过滤器壳体(4)的连接法兰上装有连接紧固件(31)。

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