CN108579166A - 基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统及控制方法，它包括由江水粗过滤子系统与江水精过滤子系统组成的机械系统和控制系统组，其中江水粗过滤子系统与江水精过滤子系统通过连接管进行联通，而粗过滤子系统和精过滤子系统的过滤和清洗工作主要是通过传感器压力值之差的变化，通过控制系统来控制气动系统和电机的启停来完成。本发明系统结构简单，能将江水经过粗过滤和精过滤阶段后可得用于船舶建造和试验所需的水，对水资源的循环利用和保护起到的十分重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于过滤江水的自清洗滤器系统及控制方法，具体为将江水通过自清洗滤器系统进行过滤后用于清洗新建船舶。
背景技术
地球上的水是不断循环和变化的，但淡水资源并不是取之不尽、用之不竭的，而是最为宝贵和不可替代的自然资源。我国人均水资源量2173立方米，仅为世界人均的1/4。在缺水的同时，由于经济发展和人口的增加，我国的用水量在不断增加，污水排放量也在增加。我国许多地方面临着“无水皆干、有水皆污”以及“湿地退化、河道断流、地下水超采、入海水量减少”等严峻水问题的挑战。在水资源日益匮乏、水污染又异常严重的今天，废水综合治理成为当务之急。10年前，韩国是世界三大造船大国中最大的，而今天韩国的订单量只有中国的一半。从2000年到如今，中国的份额由5%升至35%。中国造船业订单数量稳居世界第一，远超韩国、日本。造船业被称为是建设“海洋强国”的重要基石。中国正成为这一领域的老大哥，2017年，中国造船完工量4268万载重吨，新承接船舶订单量3373万载重吨，中国造船三大指标的国际市场份额都位居第一。
在船舶制造和试航时，船舶密性试验、船舶强度试验以及全船清洗等各环节均需要使用大量清水，而目前各造船厂通常使用工业水、或者自来水和工业水混合使用在造船各环节中，这样不仅增加了造船成本，而且对水资源是一种极大的浪费，不利于节能环保。目前传统的过滤设备在我国广泛应用，对水资源的利用有了很大的提高。但是由于技术不成熟，设备不先进，在过滤过程中，残留在过滤网上的沉积物得不到有效的处理，只好进行人工处理沉积物，浪费了很多人力物力资源。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，设计出的一种便于操作且低能耗的自清洗江水过滤系统。本发明的特点是将江水通过分别粗过滤系统和精过滤系统，得到可以用于船舶建造过程中（如：船舶密性试验、船舶强度试验以及全船清洗等）所使用的水；从而替代了现有采用工业水直接用于船舶建造过程中，不仅降低船舶建造成本也避免了水资源的浪费。本装置具有结构简单，维护性强，可靠性高等特点。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，它包括江水粗过滤子系统，所述江水粗过滤子系统通过连接管与江水精过滤子系统相连通，所述江水粗过滤子系统和江水精过滤子系统都与控制系统相连；
所述江水粗过滤子系统包括粗过滤筒体，所述粗过滤筒体的侧壁设置有进水口阀Bc，在进水口阀Bc所在进口管路上设置有进水口压力监测传感器S1，在粗过滤筒体的内部设置有粗过滤网，在粗过滤筒体的顶部设置有气动系统，在粗过滤筒体的上部侧壁上设置有出水口压力监测传感器S2和出水口阀Cc，所述出水口阀Cc与连接管的一端相连；
所述江水精过滤子系统包括精过滤筒体，所述精过滤筒体通过进水口压力监测传感器S3和进水口阀BJ与连接管的另一端相连，在精过滤筒体内部中心位置设置有精过滤筒体形滤网，在精过滤筒体的下部外壁上连接有出水口压力监测传感器S4和出水口阀CJ。
所述粗过滤筒体分为下筒体和上筒体；所述下筒体的底部设置有杂质排污口处阀Ac，所述杂质排污口处阀Ac与控制系统相连，并控制其阀门的开启和关闭。
所述气动系统通过信号线与控制系统相连。
所述精过滤筒体包括外筒体和内筒体，内筒体设置在精过滤筒体形滤网的外部，所述进水口阀BJ与精过滤筒体形滤网相连。
所述精过滤筒体的底部设置有杂质排污口阀AJ；在精过滤筒体的顶部安装有电机，所述电机的输出轴安装有清污刮板，所述清污刮板设置在精过滤筒体形滤网的内部；所述电机通过信号线与控制系统相连；所述杂质排污口阀AJ与控制系统相连，并控制其阀门的开启和关闭。
所述进水口压力监测传感器S1、出水口压力监测传感器S2、进水口压力监测传感器S3和出水口压力监测传感器S4分别与控制系统相连。
所述进水口阀Bc、出水口阀Cc、进水口阀BJ和出水口阀CJ分别与控制系统相连，并控制其阀门的开启和关闭。
基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统的控制方法，控制系统分别根据安装在粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1和出水口压力监测传感器S2的压力值之差，控制气动系统的启停和进水口阀Bc、出水口阀Cc杂质排污口处阀Ac的开关，从而完成对粗过滤子系统的过滤和清洗工作；根据安装在精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3和出水口压力监测传感器S4 的压力值之差，控制电机的启停和进水口阀BJ、出水口阀CJ和杂质排污口阀AJ，从而完成对精过滤子系统的过滤和清洗工作。
粗过滤子系统的过滤和清洗工作控制方法：当粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1和出水口压力监测传感器S2的压力值之差小于Pc时，通过控制系统将杂质排污口处阀Ac关闭、进水口阀Bc打开和出水口阀Cc打开，江水通过进水口进入下筒体内后，经过粗过滤网进行过滤后进入上筒体，然后过滤后的江水经过粗过滤子系统的出水口流出，从而完成江水粗过滤；
当粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1和出水口压力监测传感器S2的压力值之差大于Pc时，通过控制系统将杂质排污口处阀Ac打开、进水口阀Bc关闭和出水口阀Cc关闭，粗过滤筒体内的水和杂质从杂质排污口处阀Ac排出，同时气动系统启动并定时吹洗粗过滤子系统的粗过滤网，完成对粗过滤网的清洗工作。
精过滤子系统的过滤和清洗工作控制方法：当精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3和出水口压力监测传感器S4 的压力值之差小于PJ时，通过控制系统将杂质排污口处阀AJ关闭、进水口阀BJ打开和出水口阀CJ打开，江水粗过滤后经过连接管进入内筒体；江水经过精过滤筒体形滤网过滤后，流入外筒体，从而经过精过滤子系统的出水口流出，从而完成江水的精过滤工作；
当精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3和出水口压力监测传感器S4 的压力值之差大于PJ时，通过控制系统将杂质排污口处阀AJ打开、进水口阀BJ关闭和出水口阀CJ关闭，精过滤筒体内的水和杂质从杂质排污口排出，同时电机启动，从而带动清污刮板清洗精过滤筒体形滤网，完成对精过滤筒体形滤网的清洗工作。
本发明有如下有益效果：
1、通过采用上述的自清洗过滤器系统，将江水通过分别粗过滤系统和精过滤系统，得到可以用于船舶建造过程中所使用的水；从而替代了现有采用工业水直接用于船舶建造过程中，不仅降低船舶建造成本也避免了水资源的浪费；本装置具有结构简单，维护性强，可靠性高等特点。
2、通过采用上述的系统能够实现江水粗过滤子系统的过滤，工作过程中，粗过滤子系统的出水口流出后经过连接管道进入精过滤子系统的进水口，从而进入精过滤子系统的内筒体；江水经过精过滤子系统的精过滤形筒体过滤后，流入精过滤子系统的外筒体，从而经过精过滤子系统的出水口流出。
3、通过采用上述的系统能够实现江水粗过滤子系统的清洗，工作过程中当粗过滤子系统的进水口压力P1与出水口压力P2之差大于Pc时，杂质排污口处阀Ac打开、进水口阀Bc关闭和出水口阀Cc关闭，筒体内的水和杂质从杂质排污口排出；同时粗过滤子系统的气动系统启动，对粗过滤子系统的粗过滤网进行定时吹洗，完成对粗过滤网的清洗工作。
4、通过采用上述的系统能够实现江水精过滤子系统的清洗，工作过程中当粗过滤子系统的进水口压力P3与出水口压力P4之差大于PJ时，杂质排污口处阀AJ打开、进水口阀BJ关闭和出水口阀CJ关闭，筒体内的水和杂质从杂质排污口排出；同时精过滤子系统的电机系统工作，从而带动杂质清理机构清洗筒体，完成对精过虑筒体形滤网的清洗工作。
5、通过采用上述的系统能够实现江水精过滤子系统的清洗，工作过程中当粗过滤子系统的进水口压力P3与出水口压力P4之差大于PJ时，杂质排污口处阀AJ打开、进水口阀BJ关闭和出水口阀CJ关闭，筒体内的水和杂质从杂质排污口排出；同时精过滤子系统的电机系统工作，从而带动清污刮板清洗筒体，完成对精过虑筒体形滤网的清洗工作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统示意图。
图中：1.杂质排污口处阀Ac、2.下筒体、3.进水口阀Bc、4.进水口压力监测传感器S1、5.气动系统、6.出水口压力监测传感器S2、7.出水口阀Cc、8.上筒体、9.粗过滤网、10.粗过滤筒体、11.控制系统、12.进水口阀BJ、13.进水口压力监测传感器S3、14.电机、15.清污刮板、16.出水口压力监测传感器S4、17.出水口阀CJ、18. 精过滤筒体、19.杂质排污口阀AJ、20.内筒体、21.精过滤筒体形滤网、22.外筒体、23.连接管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1，基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，它包括江水粗过滤子系统，所述江水粗过滤子系统通过连接管与江水精过滤子系统相连通，所述江水粗过滤子系统和江水精过滤子系统都与控制系统相连；所述江水粗过滤子系统包括粗过滤筒体，所述粗过滤筒体的侧壁设置有进水口阀Bc，在进水口阀Bc所在进口管路上设置有进水口压力监测传感器S1，在粗过滤筒体的内部设置有粗过滤网，在粗过滤筒体的顶部设置有气动系统，在粗过滤筒体的上部侧壁上设置有出水口压力监测传感器S2和出水口阀Cc，所述出水口阀Cc与连接管的一端相连；所述江水精过滤子系统包括精过滤筒体，所述精过滤筒体通过进水口压力监测传感器S3和进水口阀BJ与连接管的另一端相连，在精过滤筒体内部中心位置设置有精过滤筒体形滤网，在精过滤筒体的下部外壁上连接有出水口压力监测传感器S4和出水口阀CJ。通过采用上述的自清洗过滤器系统可以将江水依次通过粗过滤子系统和精过滤子系统，进而实现对江水的二次过滤净化，实现江水的净化，最终获得可以直接使用的工业水，用于新建船舶的各项试验，此外，上述的系统具有自清洗功能，能够实现自身的清洗，保证了整个系统的运行可靠性，延长了其使用寿命。
进一步的，所述粗过滤筒体分为下筒体和上筒体；所述下筒体的底部设置有杂质排污口处阀Ac，所述杂质排污口处阀Ac与控制系统相连，并控制其阀门的开启和关闭。其中，下筒体为未过滤的江水，上筒体为经过粗过滤网过滤后的江水。
工作过程中，江水通过粗过滤子系统的进水口进入粗过滤子系统的下筒体内后，经过粗过滤子系统的粗过滤网进行过滤后进入粗过滤子系统的上筒体，然后过滤后的江水经过粗过滤子系统的出水口流出。
进一步的，所述气动系统通过信号线与控制系统相连。通过
进一步的，所述精过滤筒体包括外筒体和内筒体，内筒体设置在精过滤筒体形滤网的外部，所述进水口阀BJ与精过滤筒体形滤网相连。其中，内筒体为经过粗过滤子系统过滤后的江水，外筒体为经过精过虑筒体形滤网过滤后的江水，即得到用于船舶建造的水。
进一步的，所述精过滤筒体的底部设置有杂质排污口阀AJ；在精过滤筒体的顶部安装有电机，所述电机的输出轴安装有清污刮板，所述清污刮板设置在精过滤筒体形滤网的内部；所述电机通过信号线与控制系统相连；所述杂质排污口阀AJ与控制系统相连，并控制其阀门的开启和关闭。通过采用上述的清污刮板能够对精过滤筒体形滤网内部进行清理，进而有效的避免了对精过滤筒体形滤网的堵塞。
工作过程中，粗过滤子系统的出水口流出后经过连接管道进入精过滤子系统的进水口，从而进入精过滤子系统的内筒体；江水经过精过滤子系统的精过滤形筒体过滤后，流入精过滤子系统的外筒体，从而经过精过滤子系统的出水口流出。
进一步的，所述进水口压力监测传感器S1、出水口压力监测传感器S2、进水口压力监测传感器S3和出水口压力监测传感器S4分别与控制系统相连。通过多个传感器能够监测各个进水或者出水口的压力，进而便于实现江水粗过滤子系和江水精过滤子系统的相互协调作业，提高了工作效率。
进一步的，所述进水口阀Bc、出水口阀Cc、进水口阀BJ和出水口阀CJ分别与控制系统相连，并控制其阀门的开启和关闭。通过控制系统能够控制相应阀门的开启和关闭进而实现整个系统的自动控制，进而提高了控制效率，便于实现自动化控制。
实施例2：
基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统的控制方法，控制系统分别根据安装在粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1和出水口压力监测传感器S2的压力值之差，控制气动系统的启停和进水口阀Bc、出水口阀Cc杂质排污口处阀Ac的开关，从而完成对粗过滤子系统的过滤和清洗工作；根据安装在精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3和出水口压力监测传感器S4 的压力值之差，控制电机的启停和进水口阀BJ、出水口阀CJ和杂质排污口阀AJ，从而完成对精过滤子系统的过滤和清洗工作。
实施例3：
粗过滤子系统的过滤和清洗工作控制方法：当粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1和出水口压力监测传感器S2的压力值之差小于Pc时，通过控制系统将杂质排污口处阀Ac关闭、进水口阀Bc打开和出水口阀Cc打开，江水通过进水口进入下筒体内后，经过粗过滤网进行过滤后进入上筒体，然后过滤后的江水经过粗过滤子系统的出水口流出，从而完成江水粗过滤；
当粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1和出水口压力监测传感器S2的压力值之差大于Pc时，通过控制系统将杂质排污口处阀Ac打开、进水口阀Bc关闭和出水口阀Cc关闭，粗过滤筒体内的水和杂质从杂质排污口处阀Ac排出，同时气动系统启动并定时吹洗粗过滤子系统的粗过滤网，完成对粗过滤网的清洗工作。
实施例4：
精过滤子系统的过滤和清洗工作控制方法：当精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3和出水口压力监测传感器S4 的压力值之差小于PJ时，通过控制系统将杂质排污口处阀AJ关闭、进水口阀BJ打开和出水口阀CJ打开，江水粗过滤后经过连接管进入内筒体；江水经过精过滤筒体形滤网过滤后，流入外筒体，从而经过精过滤子系统的出水口流出，从而完成江水的精过滤工作；
当精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3和出水口压力监测传感器S4 的压力值之差大于PJ时，通过控制系统将杂质排污口处阀AJ打开、进水口阀BJ关闭和出水口阀CJ关闭，精过滤筒体内的水和杂质从杂质排污口排出，同时电机启动，从而带动清污刮板清洗精过滤筒体形滤网，完成对精过滤筒体形滤网的清洗工作。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (10)
1.基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，其特征在于：它包括江水粗过滤子系统，所述江水粗过滤子系统通过连接管（23）与江水精过滤子系统相连通，所述江水粗过滤子系统和江水精过滤子系统都与控制系统（11）相连；
所述江水粗过滤子系统包括粗过滤筒体（10），所述粗过滤筒体（10）的侧壁设置有进水口阀Bc（3），在进水口阀Bc（3）所在进口管路上设置有进水口压力监测传感器S1（4），在粗过滤筒体（10）的内部设置有粗过滤网（9），在粗过滤筒体（10）的顶部设置有气动系统（5），在粗过滤筒体（10）的上部侧壁上设置有出水口压力监测传感器S2（6）和出水口阀Cc（7），所述出水口阀Cc（7）与连接管（23）的一端相连；
所述江水精过滤子系统包括精过滤筒体（18），所述精过滤筒体（18）通过进水口压力监测传感器S3（13）和进水口阀BJ（12）与连接管（23）的另一端相连，在精过滤筒体（18）内部中心位置设置有精过滤筒体形滤网（21），在精过滤筒体（18）的下部外壁上连接有出水口压力监测传感器S4（16）和出水口阀CJ（17）。
2.根据权利要求1所述的基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，其特征在于：所述粗过滤筒体（10）分为下筒体（2）和上筒体（8）；所述下筒体（2）的底部设置有杂质排污口处阀Ac（1），所述杂质排污口处阀Ac（1）与控制系统（11）相连，并控制其阀门的开启和关闭。
3.根据权利要求1所述的基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，其特征在于：所述气动系统（5）通过信号线与控制系统（11）相连。
4.根据权利要求1所述的基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，其特征在于：所述精过滤筒体（18）包括外筒体（22）和内筒体（20），内筒体设置在精过滤筒体形滤网（21）的外部，所述进水口阀BJ（12）与精过滤筒体形滤网（21）相连。
5.根据权利要求1所述的基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，其特征在于：所述精过滤筒体（18）的底部设置有杂质排污口阀AJ（19）；在精过滤筒体（18）的顶部安装有电机（14），所述电机（14）的输出轴安装有清污刮板（15），所述清污刮板（15）设置在精过滤筒体形滤网（21）的内部；所述电机（14）通过信号线与控制系统（11）相连；所述杂质排污口阀AJ（19）与控制系统（11）相连，并控制其阀门的开启和关闭。
6.根据权利要求1所述的基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，其特征在于：所述进水口压力监测传感器S1（4）、出水口压力监测传感器S2（6）、进水口压力监测传感器S3（13）和出水口压力监测传感器S4（16）分别与控制系统（11）相连。
7.根据权利要求1所述的基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统，其特征在于：所述进水口阀Bc（3）、出水口阀Cc（7）、进水口阀BJ（12）和出水口阀CJ（17）分别与控制系统（11）相连，并控制其阀门的开启和关闭。
8.采用权利要求1-7任意一项所述基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统的控制方法，其特征在于：控制系统（11）分别根据安装在粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1（4）和出水口压力监测传感器S2（6）的压力值之差，控制气动系统（5）的启停和进水口阀Bc（3）、出水口阀Cc（7）杂质排污口处阀Ac（1）的开关，从而完成对粗过滤子系统的过滤和清洗工作；根据安装在精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3（13）和出水口压力监测传感器S4（16） 的压力值之差，控制电机（14）的启停和进水口阀BJ（12）、出水口阀CJ（17）和杂质排污口阀AJ（19），从而完成对精过滤子系统的过滤和清洗工作。
9.根据权利要求8所述基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统的控制方法，其特征在于：
粗过滤子系统的过滤和清洗工作控制方法：当粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1（4）和出水口压力监测传感器S2（6）的压力值之差小于Pc时，通过控制系统（11）将杂质排污口处阀Ac（1）关闭、进水口阀Bc（3）打开和出水口阀Cc（7）打开，江水通过进水口进入下筒体（2）内后，经过粗过滤网（9）进行过滤后进入上筒体（8），然后过滤后的江水经过粗过滤子系统的出水口流出，从而完成江水粗过滤；
当粗过滤子系统的进水口压力监测传感器S1（4）和出水口压力监测传感器S2（6）的压力值之差大于Pc时，通过控制系统（11）将杂质排污口处阀Ac（1）打开、进水口阀Bc（3）关闭和出水口阀Cc（7）关闭，粗过滤筒体（10）内的水和杂质从杂质排污口处阀Ac（1）排出，同时气动系统（5）启动并定时吹洗粗过滤子系统的粗过滤网（9），完成对粗过滤网（9）的清洗工作。
10.根据权利要求8所述基于过滤江水清洗新建船舶的自清洗过滤器系统的控制方法，其特征在于：
精过滤子系统的过滤和清洗工作控制方法：当精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3（13）和出水口压力监测传感器S4（16） 的压力值之差小于PJ时，通过控制系统（11）将杂质排污口处阀AJ（19）关闭、进水口阀BJ（12）打开和出水口阀CJ（17）打开，江水粗过滤后经过连接管（23）进入内筒体（20）；江水经过精过滤筒体形滤网（21）过滤后，流入外筒体（22），从而经过精过滤子系统的出水口流出，从而完成江水的精过滤工作；
当精过滤子系统的进水口压力监测传感器S3（13）和出水口压力监测传感器S4（16） 的压力值之差大于PJ时，通过控制系统（11）将杂质排污口处阀AJ（19）打开、进水口阀BJ（12）关闭和出水口阀CJ（17）关闭，精过滤筒体（18）内的水和杂质从杂质排污口排出，同时电机（14）启动，从而带动清污刮板（15）清洗精过滤筒体形滤网（21），完成对精过滤筒体形滤网（21）的清洗工作。
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