CN104147842A - 一种复合型多功能过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型多功能过滤装置，属于过滤技术领域。本发明的技术方案要点为：一种复合型多功能过滤装置，罐体的内部从上到下依次由上隔板和下隔板分隔成砂石介质过滤腔、楔形网式过滤腔和清水集水腔，罐体的外侧分别设有上压差开关、下压差开关和控制柜，罐体的底部设有罐体支撑架。本发明结构紧凑，同时具备砂石介质过滤器和刷式自清洗过滤器的优势，占地面积小，水流通畅，水头损失小，自动化程度高，同时可以实现均匀施肥和加气反冲洗，提高了设备的利用效率，减少了附属配套设备，节约成本。

Description

一种复合型多功能过滤装置

技术领域

本发明属于过滤技术领域，具体涉及一种复合型多功能过滤装置。

背景技术

目前，农业灌溉领域上应用的过滤器主要有叠片过滤器、砂石介质过滤器、离心过滤器和网式过滤器等形式，应用时主要采用组合形式过滤，例如砂石介质过滤器配合叠片过滤器，离心过滤器配合叠片过滤器，砂石过滤器配合网式过滤器等。单体过滤器只能够实现单一的过滤功能，组合应用后才能够满足实际过滤需求。但是，组合应用的过滤器组存在许多弊端，过滤级数的增加，必然增加管道连接难度，管件繁杂多样，增加了系统成本，同时增大了设备占用的空间。管件增多，管道增长，水流流道的弯曲，增大了过滤系统的水头损失，使得首部配套水泵功率增加。同时，多级过滤器经过一段时间过滤后，要进行冲洗，级数越多，单独冲洗所消耗的水越多，增加了冲洗频率的同时也造成了大量的水资源浪费，使得设备的使用效率降低。同时，现有的施肥方式主要是在管道内注肥，很多情况下，肥料注入后并不能和水充分混合，造成有的地块施肥多，有的地块施肥少，存在注肥不均的问题。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足而提供了一种将砂石介质过滤器与刷式自清洗过滤器组合起来的复合型多功能过滤装置。

本发明的技术方案为：一种复合型多功能过滤装置，其特征在于：罐体的内部从上到下依次由上隔板和下隔板分隔成砂石介质过滤腔、楔形网式过滤腔和清水集水腔，其中砂石介质过滤腔的上方设有与进水口相连通的布水器，进水口与进水口水动三向阀相连，砂石介质过滤腔的内部通过腔体侧壁上的装砂孔填充有砂石介质过滤层，在砂石介质过滤层的底部设有一层滤帽，该滤帽固定于上隔板的上侧；楔形网式过滤腔位于上隔板与下隔板之间，其中楔形滤网通过楔形滤网固定架固定于上隔板的下侧，在楔形滤网的外侧设有毛刷，该毛刷固定于毛刷固定架上，毛刷固定架的中心固定于螺杆轴上，该螺杆轴的顶部为螺杆，其余部分为光轴，螺杆轴穿过砂石介质过滤腔与罐体顶部的减速机相连，减速机与电机相连，螺杆轴上下运行的极限位置分别由上下两个接近开关控制，螺杆轴的行程与楔形滤网的长度一致，楔形滤网的底部设有吸污装置，该吸污装置由内外两个吸污管组成，吸污管分别与排污管相连，在吸污管上均布有小孔，排污管引出罐体并通过排污口三通阀分别与排污阀和施肥泵或气泵相连，所述的施肥泵与施肥罐相连；清水集水腔设于下隔板的下侧，在清水集水腔的底部设有出水口，与楔形网式过滤腔相对应的罐体侧壁上设有检修孔；罐体的外侧分别设有上压差开关、下压差开关和控制柜，其中上压差开关的一端通过连接管与砂石介质过滤层上方的砂石介质过滤腔相连通，上压差开关的另一端通过连接管与砂石介质过滤层底部的砂石介质过滤腔相连通，所述的下压差开关的一端通过连接管与楔形滤网的内侧相连通，下压差开关的另一端通过连接管与楔形滤网的外侧相连通，所述的控制柜内设有中央控制器和显示屏，该中央控制器分别通过线路与显示屏、上压差开关、下压差开关、接近开关、电机、进水口水动三向阀、排污口三通阀、施肥泵、气泵和排污阀相连，罐体的底部设有罐体支撑架。

本发明结构紧凑，同时具备砂石介质过滤器和刷式自清洗过滤器的优势，占地面积小，水流通畅，水头损失小，自动化程度高，同时可以实现均匀施肥和加气反冲洗，提高了设备的利用效率，减少了附属配套设备，节约成本。

附图说明

图1是本发明的外部构造图，图2是本发明的内部结构示意图，图3是本发明吸污管的结构示意图，图4是本发明毛刷固定架的结构示意图，图5是本发明下隔板的结构示意图。

图面说明：1、减速机，2、螺杆轴，3、罐体，4、装砂孔，5、检修孔，6、吸污管，7、下隔板，8、罐体支撑架，9、出水口，10、进水口水动三向阀，11、布水器，12、滤帽，13、上隔板，14、楔形滤网固定架，15、楔形滤网，16、毛刷，17、毛刷固定架，18、排污阀，19、排污口三通阀，20、施肥泵，21、施肥罐，22、接近开关，23、控制柜，24、上压差开关，25、下压差开关。

具体实施方式

结合附图详细描述实施例。一种复合型多功能过滤装置，罐体3的内部由上到下分为上中下三层，上层为砂石介质过滤腔，中间为楔形网式过滤腔，下部为清水集水腔。

砂石介质过滤腔设置于上隔板13的上层空间，罐体3上部进水口处设有布水器11，将进水尽可能均匀的打散，使含有杂质的水能够均匀的落在砂石介质过滤层的表面，避免因为水流集中冲击砂石介质过滤层，使滤层发生搅动，影响过滤效果，罐体3的侧壁上设有装砂孔4。砂石介质过滤层的底部布置一层滤帽12，主要用于隔离砂石介质过滤层和汇集过滤后的水，滤帽12设置于上隔板13的上侧。滤帽12空隙大小由砂石介质的粒径决定，滤帽12数量要与整个过滤器的过滤流量相配套，过小的话会造成水头损失增大。罐体3的外侧装有上压差开关24，其一端连接砂石介质过滤层上方未过滤水，另一端连接砂石介质过滤层下方过滤后的水，在进行了一段时间过滤后，砂石介质过滤层表面的杂质会使得砂石介质过滤层的上下压差增加，当压差达到上压差开关24的设定值时，开始进行反冲洗。

上隔板13将砂石介质过滤腔和楔形网式过滤腔分开。楔形滤网固定架14用于将楔形滤网15固定在上隔板13的下侧，同时不会造成阻水。以往的刷式自清洗过滤均为由内向外过滤，且刷洗方向为周向刷洗，通过顶部电机和减速机构成动力机构提供动力，并且通过中心转轴旋转，使转轴上的刷子周向运动，对滤网内壁进行刷洗。本发明的楔形滤网15网丝采用不锈钢材料冷轧而成，截面为梯形，缝隙为外窄内宽，过滤方向为由外向内。网丝竖向布置，内壁衬有横向条，对滤网进行紧固。毛刷16固定在毛刷固定架17上，毛刷固定架17中心固定在螺杆轴2上，该螺杆轴2的顶部是螺杆，其余部分为光轴，通过顶部减速机1带动螺杆轴2上下往复直线运动，使毛刷16沿竖直方向刷洗，充分清理网缝内杂质。螺杆轴2上下运行的极限位置，由上下两个接近开关22控制，螺杆轴2的行程与楔形滤网15的长度匹配。

在楔形滤网15的底部设有吸污装置，该装置由内外两个吸污管6组成，吸污管6上均匀布置小孔。毛刷16将楔形滤网15表面的沉积物刷洗后沉落在该吸污管6表面，当外部排污阀18打开时，排污阀18外部压力为大气压力，而吸污管6表面小孔附近压力较高，由此会产生一种类似于真空负压抽吸的吸力，将小孔附近的杂质吸入管道内，通过排污阀18排出。在排污阀18前装有一个排污口三通阀19，该排污口三通阀19设有三个通道A、B和C，当正常排污时，水流方向为A→B，当切换到C→A时，C口可以连接施肥罐21，利用施肥泵20将肥料注入C口，通过吸污管6小孔将肥料均匀的溶解在水中。以往采用的注肥方式主要是将肥料注入到管道内，这种方式容易造成肥料与水不能充分混合，会造成管道上游出水口施肥较多，下游施肥较少。同时注肥后，还要在管道上增加一级过滤装置。而本装置就可以充分避免以往的弊端，肥料通过小孔均匀施加在水中，并通过楔形滤网15进行过滤。除了作为施肥应用，C口还可以连接气泵，在砂石介质过滤层进行反冲洗时，向C口注入气体，气体混入水中后，从吸污管6表面小孔排出，这样加入的气体较分散，伴随着反冲洗水使砂石介质过滤层小幅度的翻动，砂石颗粒之间充分摩擦，使粘附在表面的杂质脱离，能够避免以往加气反冲洗时，气体不够分散，汇集在一起，在砂石介质过滤层中容易作为一个大气泡从一个通道排出，只有气泡通过的周围砂石会翻动，其它地方无法翻动，造成清洗不净。所以该吸污管6可以同时作为排污、施肥、加气三种用途使用。为了对上隔板13与下隔板7之间的楔形网式过滤腔进行检修维护，与楔形网式过滤腔相对应的罐体3侧壁上设有检修孔5。在楔形网式过滤腔的外侧设有下压差开关25，该下压差开关25的一端通过连接管与楔形滤网15的内侧相连通，下压差开关的另一端通过连接管与楔形滤网15的外侧相连通。

清水集水腔设于下隔板7的下侧，在清水集水腔的底部设有出水口9，罐体3的底部设有罐体支撑架8。所述的控制柜23设置于罐体3的外侧，其内设有中央控制器和显示屏，该中央控制器分别通过线路与显示屏、上压差开关24、下压差开关25、接近开关22、电机、进水口水动三向阀10、排污口三通阀19、施肥泵20、气泵和排污阀18相连。

实际应用时，采用多个罐体3并联运行的模式使用。这样，当其中一个罐体3需要反冲洗时，切换进水口水动三向阀10改变水流方向，其它罐体3过滤后的干净水用来反冲洗，轮流进行。

首先，待过滤的水从进水口流入罐体内，经过布水器将水均匀的洒落在砂石介质过滤层的表面，水中的杂质经过砂石介质过滤层过滤，留在滤层内，过滤的水经过布置在上隔板上侧的滤帽，汇流后流入楔形网式过滤腔。上压差开关高压端取自滤层上表面，低压端取自滤层后，当滤层杂质淤积过多，就会增加砂石介质过滤层的水头损失，当砂石介质过滤层前后压差达到上压差开关设定值时，发出开关信号，控制柜就控制进水口水动三向阀改变流向，开始反冲洗过程。水流由外向内流过楔形滤网，上游未过滤掉的细小杂质和砂石介质过滤层撞击产生的砂石微粒，经过高目数楔形滤网的过滤，留在楔形滤网外侧，当积累杂质到一定程度，楔形滤网内外压差增大到下压差开关设定值时，就给控制柜一个信号，中央控制器将电机启动，带动螺杆轴上下直线运动，螺杆轴下端拖动毛刷固定架和毛刷上下往复运动，将楔形滤网表面杂质刷下来，沉积到下隔板上。此时，中央控制器打开排污阀，罐内外产生压力差，在吸污管附近会产生一个抽吸作用，将沉积在吸污管周围的杂质吸进管内，通过排污阀排出罐外。

当需要施肥时，中央控制器将施肥泵打开，然后打开排污口三通阀，施肥泵扬程要高于罐体内压力水头，这样就可以将肥料吸入罐体内，通过吸污管上的小孔均匀扩散到罐体内，然后通过楔形滤网过滤，从出水口送至田间管道。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (2)

1.一种复合型多功能过滤装置，其特征在于：罐体的内部从上到下依次由上隔板和下隔板分隔成砂石介质过滤腔、楔形网式过滤腔和清水集水腔，其中砂石介质过滤腔的上方设有与进水口相连通的布水器，进水口与进水口水动三向阀相连，砂石介质过滤腔的内部通过腔体侧壁上的装砂孔填充有砂石介质过滤层，在砂石介质过滤层的底部设有一层滤帽，该滤帽固定于上隔板的上侧；楔形网式过滤腔位于上隔板与下隔板之间，其中楔形滤网通过楔形滤网固定架固定于上隔板的下侧，在楔形滤网的外侧设有毛刷，该毛刷固定于毛刷固定架上，毛刷固定架的中心固定于螺杆轴上，该螺杆轴的顶部为螺杆，其余部分为光轴，螺杆轴穿过砂石介质过滤腔与罐体顶部的减速机相连，减速机与电机相连，螺杆轴上下运行的极限位置分别由上下两个接近开关控制，螺杆轴的行程与楔形滤网的长度一致，楔形滤网的底部设有吸污装置，该吸污装置由内外两个吸污管组成，吸污管分别与排污管相连，在吸污管上均布有小孔，排污管引出罐体并通过排污口三通阀分别与排污阀和施肥泵或气泵相连，所述的施肥泵与施肥罐相连；清水集水腔设于下隔板的下侧，在清水集水腔的底部设有出水口；罐体的外侧分别设有上压差开关、下压差开关和控制柜，其中上压差开关的一端通过连接管与砂石介质过滤层上方的砂石介质过滤腔相连通，上压差开关的另一端通过连接管与砂石介质过滤层底部的砂石介质过滤腔相连通，所述的下压差开关的一端通过连接管与楔形滤网的内侧相连通，下压差开关的另一端通过连接管与楔形滤网的外侧相连通，所述的控制柜内设有中央控制器和显示屏，该中央控制器分别通过线路与显示屏、上压差开关、下压差开关、接近开关、电机、进水口水动三向阀、排污口三通阀、施肥泵、气泵和排污阀相连，罐体的底部设有罐体支撑架。

2.根据权利要求1所述的复合型多功能过滤装置，其特征在于：与楔形网式过滤腔相对应的罐体侧壁上设有检修孔。