CN104941270A - 一种无动密封的纤维球过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无动密封的纤维球过滤器，涉及过滤设备领域。采用本发明实施例提供的无动密封的纤维球过滤器，在滤料反洗过程中，采用反洗导向器使滤料发生涡流运动，无需使用传统的搅拌装置对滤料进行搅拌，且将驱动装置设置于壳体内，驱动介质的输送管路与壳体之间使用固定密封，则无需使用动密封，使密封圈不易受到损坏泄露，使用寿命更长，而且密封更加牢固，适宜在高压系统下使用。

Description

一种无动密封的纤维球过滤器

技术领域

本发明涉及过滤设备领域，尤其涉及一种无动密封的纤维球过滤器。

背景技术

纤维球过滤器采用纤维球或改性纤维球作为滤料，纤维球滤料是由纤维丝扎结而成的，与传统的钢性颗粒滤料相比具有弹性效果好，不上浮水面，空隙大，工作周期长，水头损失小等优点。在过滤过程中，滤层空隙沿水流方向逐渐变小，比较符合理想滤料上大下小的孔隙公布，且效率高，滤速快，截污容量大，过滤效果好，可通过用气、水反冲洗实现再生，因此，纤维球过滤器在过滤器领域中得到了广泛的应用。

目前，纤维球过滤器的反洗过程，需要使用反洗搅拌机构，且一般使用旋转轴连接设置于过滤器内部的反洗搅拌机构和设置于过滤器外部的驱动装置，因此，旋转轴需要经过过滤器的壳体，则旋转轴与壳体之间需要使用动密封，而动密封的方式易出现密封圈损坏泄露，且不适宜用于高压系统下使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无动密封的纤维球过滤器，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无动密封的纤维球过滤器，包括：壳体，所述壳体的内腔包括工作腔，所述工作腔内设置有筒状反洗导向器，所述反洗导向器的内部空间为滤料腔，所述反洗导向器的器壁与所述壳体之间的空隙为布置腔，所述反洗导向器的器壁上设置有导向槽，所述导向槽的长度沿所述反洗导向器的轴向设置，所述导向槽的宽度沿所述反洗导向器器壁的厚度方向设置，所述导向槽连通所述滤料腔和所述布置腔；所述导向槽的宽度方向与所述反洗导向器外壁的切线方向之间的夹角大于0°小于等于90°；所述滤料腔内设置有过滤单元，所述过滤单元的上端与能够驱动所述过滤单元的上端上下运动的驱动装置连接，所述驱动装置位于所述壳体内的所述工作腔的上部，所述驱动装置与驱动介质的输送管连接，所述驱动介质的输送管与所述壳体固定密封连接；所述工作腔的上部与进水管、反洗出水管和反洗排气管连通，所述工作腔的下部与出水管和排污管连通，所述布置腔与反洗进水管和反洗进气管连通。

优选地，所述驱动装置包括缸体和活塞，所述活塞包括活塞头和活塞杆，所述活塞头位于所述缸体内部，所述活塞杆的一端与所述活塞头连接，所述活塞杆的另一端与所述过滤单元的上端连接。

优选地，所述驱动介质包括气体和/或液体。

优选地，所述驱动介质的输送管与所述壳体通过螺纹、法兰或焊接方式连接。

优选地，所述过滤单元包括压板、孔板和纤维球，所述压板位于所述过滤单元的上端，所述孔板位于所述过滤单元的下端，所述纤维球位于所述压板和所述孔板之间。

优选地，所述导向槽设置为多个，且多个所述导向槽的宽度方向一致

优选地，所述导向槽的宽度方向与所述反洗导向器外壁的切线方向之间的夹角为31-75°。

优选地，多个所述导向槽均匀设置。

优选地，所述布置腔与反洗进水管和反洗进气管通过三通连通。

优选地，所述工作腔的上部与进水管、反洗出水管通过三通连通。

本发明的有益效果是：采用本发明实施例提供的无动密封的纤维球过滤器，在滤料反洗过程中，无需使用传统的搅拌装置对滤料进行搅拌，且将驱动装置设置于壳体内，驱动介质的输送管路与壳体之间使用固定密封，则无需使用动密封，使密封圈不易受到损坏泄露，使用寿命更长，而且密封更加牢固，适宜在高压系统下使用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的无动密封的纤维球过滤器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的导向槽的结构示意图。

1壳体，2工作腔，3反洗导向器，4过滤单元，5布置腔，6驱动装置，7驱动介质的输送管，8进水管，9反洗出水管，10反洗排气管，11出水管，12排污管，13反洗进水管，14反洗进气管，15缸体，16活塞，17压板，18孔板，19纤维球，20导向槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种无动密封的纤维球过滤器，包括：壳体1，壳体1的内腔包括工作腔2，工作腔2内设置有筒状反洗导向器3，反洗导向器3的内部空间为滤料腔，反洗导向器3的器壁与壳体1之间的空隙为布置腔5，反洗导向器3的器壁上设置有导向槽20(参见图2)，导向槽20的长度沿反洗导向器3的轴向设置，导向槽20的宽度沿反洗导向器3器壁的厚度方向设置，导向槽20连通滤料腔4和布置腔5；导向槽20的宽度方向与反洗导向器3外壁的切线方向之间的夹角大于0°小于等于90°；滤料腔4内设置有过滤单元4，过滤单元4的上端与能够驱动过滤单元4的上端上下运动的驱动装置6连接，驱动装置6位于壳体1内的工作腔2的上部，驱动装置6与驱动介质的输送管7连接，驱动介质的输送管7与壳体1固定密封连接；工作腔2的上部与进水管8、反洗出水管9和反洗排气管10连通，工作腔2的下部与出水管11和排污管12连通，布置腔5与反洗进水管13和反洗进气管14连通。

如图2所示，本发明实施例中，导向槽20的长度沿反洗导向器3的轴向设置，导向槽20的宽度沿反洗导向器3器壁的厚度方向设置。

采用上述结构的导向槽，可以使反洗水和反洗气进入布置腔之后，在整个长度方向上，沿着宽度方向从布置腔进入滤料腔中，使反洗水和反洗气在导向槽的导向作用下，沿着一定的方向进入滤料腔，而不会朝着多个方向，杂乱无章的进入滤料腔，从而反洗水和反洗气流经导向槽时，流速会增大，增速后的反洗水和反洗气进入滤料腔后，使滤料可以沿着一定的方向在滤料腔内形成“涡流”，使滤料发生变相搅拌，与反洗水和反洗气充分接触，实现对滤料的彻底反洗。

本发明实施例中，导向槽20的宽度方向与反洗导向器3外壁的切线方向之间的夹角大于0°小于等于90°。

通过设置导向槽20的宽度方向与反洗导向器3外壁的切线方向之间不同的夹角，可以满足滤料不同的反洗需求。比如，当滤料通过反洗再生困难时，则需要在滤料腔内形成较强烈的“涡流”，使滤料发生较快速的旋转，则导向槽20的宽度方向与反洗导向器3外壁的切线方向之间的夹角可以设置的较大，反之，则可以将导向槽20的宽度方向与反洗导向器3外壁的切线方向之间的夹角设置的较小。

本发明的一个优选实施例中，导向槽20的宽度方向与反洗导向器3外壁的切线方向之间的夹角为31-75°。

设备正常过滤时，驱动介质从输送管进入驱动装置，为驱动装置提供动力，驱动装置推动过滤单元的上端向下运动，压紧过滤单元内的滤料。污水从进水管进入工作腔的上部，从工作腔的上部流向工作腔的过滤单元，在过滤单元中，污水流经滤料，完成过滤，得到的清水从工作腔下部的出水管排出。

设备反洗时，打开反洗进水管和反洗进气管，使反洗水和反洗气进入布置腔，并从布置腔进入导向槽，所以，反洗水从布置腔进入导向槽后，由于流通路径缩小，速度会增加；增速后导向进入过滤单元，由于导向槽的宽度方向与反洗导向器外壁的切线方向之间的夹角大于0°小于等于90°，所以，经由导向槽导向进入过滤单元的反洗水会旋转运动，从而带动过滤单元内的滤料形成涡流，通过间断反复开闭反洗出水管和排污管，使反洗后的反洗水间断反复从反洗出水管排出，反洗后从滤料上清洗下来的杂质从排污管排出；同时，为了使滤料反洗的更加充分和彻底，本实施例中，在反洗时，间断反复开闭驱动介质输送管，使驱动介质反复间断推动驱动装置发生上下运动，从而带动过滤单元的上端间断反复上下运动，对滤料形成的“涡流”产生上下“震荡”，从而使滤料得到彻底的清洗。

可见，在滤料反洗过程中，未使用传统的搅拌装置对滤料进行搅拌，而是使用导向槽的导向作用，使滤料形成涡流运动，实现滤料与反洗水增大接触面积，延长反洗水的停留时间的目的，同时，通过驱动装置带动过滤单元的上端反复的上下运动，使滤料发生上下“震荡”，从而保证了对滤料的彻底清洗。

另外，本实施例中，通过将驱动装置设置于壳体内，同时利用驱动介质推动驱动装置，而驱动介质通过管路从壳体外输送进入腔体内，所以，本实施例中，驱动装置与壳体内的连接无需使用传动轴，进而也无需使用动密封，驱动介质的输送管路与壳体之间使用固定密封，密封圈不易受到损坏泄露，使用寿命更长，而且密封更加牢固，适宜在高压系统下使用。

本发明实施例中，驱动装置6包括缸体15和活塞16，活塞16包括活塞头和活塞杆，活塞头位于缸体15内部，活塞杆的一端与活塞头连接，活塞杆的另一端与过滤单元4的上端连接。

上述结构的驱动装置在使用过程中，通过向缸体中通入气体或液体，或从缸体中排出气体或液体，从而推动活塞向下或向上运动，活塞进而带动过滤单元的上端发生向下或向上的运动，从而使过滤单元发生震动。

本发明实施例中，驱动介质可以包括气体和/或液体。

采用气体和/或液体，可以利用气体和/或液体的压力，推动缸体内的活塞向下或向上运动，而且，气体和/或液体可以通过连接至缸体内的管路进行输送，而管路是不动的，所以，管路与壳体之间无需动密封连接，只需要使用固定密封连接即可，从而可以避免了使用动密封容易破损，且不适用高压系统的缺陷。

本发明实施例中，所述驱动介质的输送管与所述壳体通过螺纹、法兰或焊接方式连接。

由于驱动介质的输送管与壳体之间为固定密封连接，所以，可以使用螺纹、法兰或焊接方式连接，如本领域技术人员可以理解的，还可以使用其他方式的固定密封连接。

本发明实施例中，过滤单元4包括压板17、孔板18和纤维球19，压板17位于过滤单元4的上端，孔板18位于过滤单元4的下端，纤维球19位于压板17和孔板18之间。

上述结构的过滤单元，采用纤维球为滤料，与传统的钢性颗粒滤料相比具有弹性效果好，不上浮水面，空隙大，工作周期长，水头损失小等优点。同时，上端采用压板，可以在驱动装置的带动下进行上下运动，从而对纤维球滤料进行压紧和反冲洗；下端的孔板上布置滤液孔，从而使得到的滤液穿过孔板，从工作腔的下部流入出水管，从出水管排出。

因此，上述结构的过滤单元，不仅结构简单，而且可以较容易的、高效的实现过滤和反洗过程。

本发明实施例中，导向槽20可以设置为多个。

本发明实施例中，多个导向槽20的宽度方向一致。

通过设置多个同方向的导向槽，可以使布置腔内的反洗水和反洗气从多个不同的位置穿过导向槽，进入滤料腔，从多个不同的位置推动滤料朝着一个方向产生“涡流”，从而使“涡流”的推力更大，滤料被搅动的幅度更大，进而使滤料的反洗更彻底。

本发明实施例中，多个导向槽20可以均匀设置。

通过均匀设置多个导向槽，可以使反洗水比较均匀的从多个方向流入过滤单元，使滤料受到的推力比较均匀，不会发生返混。

本发明实施例中，布置腔5与反洗进水管13和反洗进气管14通过三通连通。

采用上述结构，可以简化过滤器的结构，减小过滤器的占用空间。

在实际工作中，如果需要使用反洗水对滤料进行反洗，则连通布置腔与反洗进水管，如果需要同时使用反洗水和反洗气，则同时连通布置腔与反洗进水管和反洗进气管。

本发明实施例中，工作腔2的上部与进水管8、反洗出水管9通过三通连通。

采用上述结构，可以简化过滤器的结构，减小过滤器的占用空间。

在实际工作中，如果需要向过滤单元中输送待处理的污水，则将工作腔的上部与进水管连通，如果需要排出反洗水，则将工作腔的上部与反洗排水管连通。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：采用本实施例提供的无动密封的纤维球过滤器，在滤料反洗过程中，未使用传统的搅拌装置对滤料进行搅拌，而是使用导向槽的导向作用，使滤料形成涡流运动，实现滤料与反洗水增大接触面积，延长反洗水的停留时间的目的，同时，通过驱动装置带动过滤单元的上端反复的上下运动，使滤料发生上下“震荡”，从而保证了对滤料的彻底清洗；另外，本实施例中，通过将驱动装置设置于壳体内，同时利用驱动介质推动驱动装置，而驱动介质通过管路从壳体外输送进入腔体内，所以，本实施例中，驱动装置与壳体内的连接无需使用传动轴，进而也无需使用动密封，驱动介质的输送管路与壳体之间使用固定密封，密封圈不易受到损坏泄露，使用寿命更长，而且密封更加牢固，适宜在高压系统下使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，包括：壳体，所述壳体的内腔包括工作腔，所述工作腔内设置有筒状反洗导向器，所述反洗导向器的内部空间为滤料腔，所述反洗导向器的器壁与所述壳体之间的空隙为布置腔，所述反洗导向器的器壁上设置有导向槽，所述导向槽的长度沿所述反洗导向器的轴向设置，所述导向槽的宽度沿所述反洗导向器器壁的厚度方向设置，所述导向槽连通所述滤料腔和所述布置腔；所述导向槽的宽度方向与所述反洗导向器外壁的切线方向之间的夹角大于0°小于等于90°；所述滤料腔内设置有过滤单元，所述过滤单元的上端与能够驱动所述过滤单元的上端上下运动的驱动装置连接，所述驱动装置位于所述壳体内的所述工作腔的上部，所述驱动装置与驱动介质的输送管连接，所述驱动介质的输送管与所述壳体固定密封连接；所述工作腔的上部与进水管、反洗出水管和反洗排气管连通，所述工作腔的下部与出水管和排污管连通，所述布置腔与反洗进水管和反洗进气管连通。

2.根据权利要求1所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，所述驱动装置包括缸体和活塞，所述活塞包括活塞头和活塞杆，所述活塞头位于所述缸体内部，所述活塞杆的一端与所述活塞头连接，所述活塞杆的另一端与所述过滤单元的上端连接。

3.根据权利要求2所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，所述驱动介质包括气体和/或液体。

4.根据权利要求2所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，所述驱动介质的输送管与所述壳体通过螺纹、法兰或焊接方式连接。

5.根据权利要求1所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，所述过滤单元包括压板、孔板和纤维球，所述压板位于所述过滤单元的上端，所述孔板位于所述过滤单元的下端，所述纤维球位于所述压板和所述孔板之间。

6.根据权利要求1所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，所述导向槽设置为多个，且多个所述导向槽的宽度方向一致。

7.根据权利要求1所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，所述导向槽的宽度方向与所述反洗导向器外壁的切线方向之间的夹角为31-75°。

8.根据权利要求6所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，多个所述导向槽均匀设置。

9.根据权利要求1所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，所述布置腔与反洗进水管和反洗进气管通过三通连通。

10.根据权利要求1所述的无动密封的纤维球过滤器，其特征在于，所述工作腔的上部与进水管、反洗出水管通过三通连通。