CN103463866B - 一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，同时具有离心过滤器和碟片过滤器的过滤功能，并且实现了全自动反冲洗；当水源的水流进入离心过滤器入口时，液体做自上而下的旋转运动，外旋流中比重比水大的固体颗粒在离心力作用下向器壁方向移动，与水流分离，沿器壁下沉到沙石收集器中，分离后的水流在内径逐渐缩小的圆锥内径作用下向上运动，通过碟片的空隙进入水流出口管道，碟片的空隙过滤掉离心过滤器不能过滤的颗粒，随着细小颗粒的增加，内外压差增加，当压差超过4米时，控制箱发出指令，关闭入口控制阀，打开排污口控制阀，水流从碟片内径穿过空隙返回到碟片外径，反冲洗碟片过滤空隙，同时将沙石收集器内的沙石冲走。

Description

一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统

技术领域

本发明涉及一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，具体地说是一种可以用于滴灌灌溉系统中过滤沙石及其它杂质，预防滴灌滴头堵塞的一种碟片式过滤器和离心过滤器组合体，且具有全自动反冲洗功能；但不局限于滴灌系统，也可以应用于其它领域具有类似属性的液体过滤。

背景技术

滴灌是一种高效节水的灌溉技术。近年来滴灌技术在我国发展非常迅速，应用面积也不断扩大，全国滴灌面积已经超过1000万亩，其中新疆地区的应用面积最大，约占全国滴灌总面积的55%左右，并且还在以100万亩/年的速度增加。滴灌技术不仅提高了灌水质量和作物产量，而且大幅度降低了农业用水量，实现了节水与农业增收双重目标，同时还促进农业生产的现代化的发展进程。但滴灌技术对灌水水质的要求很高，在进入滴灌管网的水中不能含有泥沙杂草等杂质，否则造成灌水器的堵塞，影响灌水质量，严重的会造成整个滴灌系统瘫痪报废。因此，过滤处理就显得尤为重要。目前地下水的处理主要采用离心过滤器和碟片式过滤器进行组合处理，但是这两种过滤器的应用非常简单，都是人工管理控制，占地面积大，要求的泵房尺寸也大，给人工管理造成极大的不便。

国内外并没有将碟片式过滤器安装在离心过滤器中的作法和实验，更没有这方面的产品，其主要操作方式是各自按照各自的要求进行运行和管理。目前，有将网式过滤器和离心过滤器简单连接在一起的专利，即形式上是一体化，但其实质是各自分开的， 如：中国专利(专利号：CN20072005221.3)就公开了一种离心式、网式一体化水沙分离器，主要是将网式过滤器和离心过滤器简单合并以实现网式过滤器离心过滤器的功能。中国专利(专利号：CN200820178577.1)公开了一种离心网式过滤器，简化了上一个专利的结构，实现了网式过滤器和离心过滤器的功能，但是，这两个过滤器都存在通病，即结构复杂，原有的两个设备基本上没有什么减去，只是将两个设备固定的连接到一起，离心过滤器的高度本身较高，在此基础上增加的网式过滤器将极大增加设备整体的高度，导致网式过滤器操作极为不便，需要使用梯子或台阶去操作。而且，这种外进内出的水流方向对网式过滤器并不合适，容易导致设备被破坏。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在过滤系统庞大、操作维护不方便等问题，提供了一种有效的结合离心式过滤器和碟片式过滤器优点的自动反冲洗碟片式离心过滤系统。

一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，由过滤系统、控制系统组成；

其中过滤系统包括两个或更多个过滤器,每个过滤器上部连接一个进水控制阀，进水控制阀通过管路连接水流入口；进水控制阀和过滤器之间的管路，与过滤器的连接位置在过滤器圆柱部分的切面上；过滤器下端沉沙口依次连接收集器、排污口控制阀，排污口控制阀通过管路连接到排污汇总出口；过滤器上端溢流口通过管路连接水流出口；

过滤器内部安装碟片支架，碟片支架上安装碟片，碟片支架下端是碟片下限位器，碟片支架上端是碟片上限位器；同时设有测量碟片内部压力的内压差探测器和测量碟片外部压力的外压差探测器；

其中控制系统包括控制箱、相连控制箱与过滤器的外压差探测水管、内压差探测水管，以及控制进水控制阀的控制电线和控制排污口控制阀的控制电线。

过滤器的溢流口管道最高位置可以安装进排气阀；溢流口和沉沙口以及进水控制阀和排污口控制阀等通过法兰连接。

控制系统中的压力探测管优选为耐高压ABS塑料管。

过滤器优选通过支架支撑。

过滤器的碟片过滤孔隙度大小优选为130目。

本发明所涉及的自动反冲洗碟片式离心过滤系统工作原理为：将碟片式滤芯安装在离型过滤器的溢流口位置，其碟片式滤芯的尺寸大小与离心过滤器的负压大小一致，不会影响离型过滤器的工作能力，水源水流经过离心过滤器后，比重较大的固体颗粒进入了沙石收集器，而其他的固体颗粒以及导致滴灌灌水器堵塞的物质会被碟片滤芯阻挡，并停留在碟片滤芯的外表面，当某个碟片滤芯内外压差超过4米时，自动反冲洗控制系统会关闭该过滤器入口控制阀，打开排污口控制阀，经过其它过滤器过滤的清水将反冲洗碟片滤芯，冲走碟片滤芯外表面停留的脏污，并将沙石收集器中收集的沙石等一并冲走，起到清洁过滤器本身的作用，随着冲洗进行，当滤芯外内压差小于1米时，过滤器入口控制阀会打开，排污口控制阀会关闭，此碟片滤芯进行正常的虑水；并联的每个过滤器可相互利用其它过滤器过滤后的清水进行反冲洗,能够提供不间断的持续供水。

本发明的有益效果如下：

(1)将碟片式过滤器滤芯安装在离心过滤器溢流口位置，减少了成本和安装尺寸，一套装置既能实现整体过滤功能。

(2)碟片滤芯的尺寸大小由离心过滤器溢流口负压的大小决定，不会影响离心过滤器的过滤功能。

(3)测压探测器和控制系统的使用实现了碟片式离心过滤器以及成套装置的自动反冲洗功能，冲洗过程不影响系统的正常供水。

附图说明

图1：一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统整体结构图

图2：过滤系统图

图3：控制系统图

图4：碟片式离心过滤器纵剖面图（A-A）

图5：碟片式离心过滤器横剖面图（B-B）

图6：碟片滤芯部分放大图（C-C）

图中的标号分别表示为：

111：水流出口、222：水流入口、333：排污出口

A：过滤系统、B：控制系统

1：进排气阀、2：溢流口法兰连接、3：过滤器、4：入口控制阀、5：过滤器支架、6：沉沙口法兰连接、7：沙石收集器、8：排污口控制阀、9：控制箱、10：过滤器外压差探测水管、11：过滤器内压差探测水管、14：过滤器入口控制阀电线、17:过滤器排污口控制阀电线、19：外压差探测器、21：内压差探测器、22：碟片上限位端、23：碟片滤芯、24：碟片支架、25：碟片下限位端。

具体实施方式

下面结合附图，以两个过滤器的并联来进一步的说明本发明：

一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，由过滤系统(A)、控制系统(B)组成；

其中过滤系统(A)包括两个过滤器（3）,每个过滤器（3）上部连接一个进水控制阀（4），进水控制阀（4）通过管路连接水流入口（222）；进水控制阀（4）和过滤器（3）之间的管路，与过滤器（3）的连接位置在过滤器（3）圆柱部分的切面上；过滤器（3）下端沉沙口依次连接收集器（7）、排污口控制阀（8），排污口控制阀（8）通过管路连接到排污汇总出口（333）；过滤器（3）上端溢流口通过管路连接水流出口（111）;

过滤器（3）内部安装碟片支架（24），碟片支架（24）上安装碟片（23），碟片支架（24）下端是碟片下限位器（25），碟片支架（24）上端是碟片上限位器（22）；同时设有测量碟片（23）内部压力的内压差探测器（21）和测量碟片（23）外部压力的外压差探测器（19）；

其中控制系统(B)包括控制箱（9）、相连控制箱（9）与过滤器（3）的外压差探测水管（10）、内压差探测水管（11），以及控制进水控制阀（4）的控制电线（14）和控制排污口控制阀（8）的控制电线（17）；

过滤器（3）的溢流口管道最高位置安装进排气阀（1）；溢流口和沉沙口以及进水控制阀和排污口控制阀等通过法兰连接；

控制系统中的压力探测管为耐高压ABS塑料管；

过滤器（3）通过三角支架支撑；

过滤器（3）的碟片滤芯过滤孔隙度大小为130目；

工作方式:水源水流经过水流入口（222）、进水控制阀（4）、进入过滤器（3），因为连接过滤器（3）的进水管路是在过滤器（3）的圆柱部分的切面上，所以进入过滤器（3）的水流将沿着过滤器（3）的内表面旋转下行，比重较大的固体颗粒与水流分离，沿器壁向下运动，到达与沉沙口连接的沙石收集器（7）中，分离后的水流(其中还有一些细小的颗粒，比重比水小的物质)在内径逐渐缩小的圆锥内径作用下向上运动，固体颗粒以及导致滴灌灌水器堵塞的物质在经过碟片时，会被碟片阻挡，并停留在碟片的外表面，经过碟片(23)过滤的水则通过溢流口和管路输送到水流出口（111），随着过滤的不断进行，碟片滤芯的内外压差不断增加，当其中一个碟片滤芯内外压差超过4米时，自动反冲洗控制系统会关闭该过滤器入口控制阀（4），打开排污口控制阀（8），经过其它过滤器过滤的清水将反冲洗碟片滤芯，冲走碟片滤芯外表面停留的脏污，并将沙石收集器（7）中收集的沙石等经过污汇总出口（333）一并冲走，起到清洁过滤器本身的作用；随着清洗的进行，当外压差探测器（19）和内压差探测器（21）压差逐渐减小，当压差小于1米时，过滤器入口控制阀（4）打开，排污口控制阀（8）关闭，整个系统处于正常的工作状态；如果另外的过滤器（3）出现堵塞,同样可相互利用其它过滤器过滤后的清水进行反冲洗。

本发明的一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统已经通过具体的实例进行了描述，本领域技术人员可借鉴本发明内容，适当改变材料、工艺条件、并联的过滤器数量等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，其特征在于由过滤系统(A)、控制系统(B)组成；

其中过滤系统(A)包括两个或更多个过滤器（3）,每个过滤器（3）上部连接一个进水控制阀（4），进水控制阀（4）通过管路连接水流入口（222）；进水控制阀（4）和过滤器（3）之间的管路，与过滤器（3）的连接位置在过滤器（3）圆柱部分的切面上；过滤器（3）下端沉沙口依次连接收集器（7）、排污口控制阀（8），排污口控制阀（8）通过管路连接到排污汇总出口（333）；过滤器（3）上端溢流口通过管路连接水流出口（111）;

过滤器（3）内部安装碟片支架（24），碟片支架（24）上安装碟片（23），碟片支架（24）下端是碟片下限位器（25），碟片支架（24）上端是碟片上限位器（22）；同时设有测量碟片（23）内部压力的内压差探测器（21）和测量碟片（23）外部压力的外压差探测器（19）；

其中控制系统(B)包括控制箱（9）、连接控制箱（9）与过滤器（3）的外压差探测水管（10）、内压差探测水管（11），以及控制进水控制阀（4）的控制电线（14）和控制排污口控制阀（8）的控制电线（17）。

2.根据权利要求1所述的一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，其特征是过滤器（3）的溢流口管道最高位置安装进排气阀（1）。

3.根据权利要求1所述的一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，其特征是过滤器（3）的溢流口通过法兰和管道连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，其特征是过滤器（3）下端的沉沙口通过法兰和沙石收集器（7）相连。

5.根据权利要求1至4所述的任何一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，其特征是当过滤器（3）的内压差探测器（21）和外压差探测器（19）的压力差大于等于4米时, 过滤器入口控制阀会关闭，排污口控制阀会打开；而当外压差探测器（19）和内压差探测器（21）压差小于1米时，过滤器入口控制阀会打开，排污口控制阀会关闭。

6.根据权利要求1至4所述的任何一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，其特征是控制系统中的压力探测管为耐高压ABS塑料管。

7.根据权利要求1至4所述的任何一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，其特征是过滤器（3）通过支架（5）支撑。

8.根据权利要求1至4所述的任何一种自动反冲洗碟片式离心过滤系统，其特征是过滤器（3）的碟片过滤孔隙度大小为130目。