CN109692516A - 一种水泵前置自清洗过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泵前置自清洗过滤装置，包括水上漂浮板、减速电机和水下筒形粗滤网、筒形细滤网、清洗刷、传输轴等结构，减速电机通过支架固定在漂浮板上，空心轴通过焊接在表面的飞轮与减速电机连接，粗滤网和细滤网采用法兰方式通用螺栓固定在漂浮板上，装置内部分成一级过滤腔、二级过滤腔、出水腔，完成原水的二级过滤。空心轴采用分段组装方式连接，末端均匀设置喷水孔，能够冲洗粗滤网表面杂质，细滤网内部截留杂质通过清洗刷配合排污泵完成冲洗。本发明具有结构简单，维护保养方便，采用现场组装方式，根据灌溉水量要求选择滤网数量，能够在不断水条件下完成滤网清洗，保证灌溉系统持续运行。
Description
技术领域
本发明属于农田水利行业泵前过滤装置技术领域，具体涉及一种水泵前置自清洗过滤装置。
背景技术
随着我国灌区高效节水灌溉技术推广应用，农作物产量和灌水利用率得到很大提高。过滤系统在灌溉工程中的作用至关重要，通过过滤水中杂质确保灌溉工程安全可靠运行。目前应用最为广泛的水泵后过滤器，包括砂石过滤器、筛网过滤器、叠片过滤器等，水流通过水泵加压后在过滤器内完成水质净化，过滤器需要足够耐压性，制造成本也会增加，水泵后过滤器会增大灌溉系统水头损失，对水泵扬程提出更高要求，会增加灌溉系统运行成本。
如授权公告号为CN105582724B的专利公开了一种自清洗泵前过滤系统，该系统组成包括水上浮船结构，和水下过滤结构，水通过水下二级过滤网的过滤后，经安装在浮船内水泵将水输入到灌溉系统。随着滤网表面杂质不断积累，过水能力逐渐下降，启动减速电机转动旋转轴，通过毛刷清洗滤网表面杂质，再通过吸污泵将杂质排出。缺点：浮船结构因其内部封闭，降雨或设备漏水等因素会导致浮船内部存水，不容易清理。滤网包括粗过滤和细过滤，本发明只考虑细过滤的排污清洗，未考虑粗过滤排污问题，随着杂质不但积累仍会影响其运行。分析认为粗滤网和细滤网过滤能力不匹配，需要对其过滤横截面进一步优化匹配。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种结构简单且设计合理的水泵前置自清洗过滤装置，用于解决过滤装置二级滤网自清洗问题，实现在不间断供水条件下完成滤网的清洗，为灌溉工程持续稳定地提供安全用水。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种水泵前置自清洗过滤装置，其特征在于包括漂浮板、通过支架固定于漂浮板上的减速电机、与减速电机通过飞轮连接传动的空心轴及设置于漂浮板下部且由外至内依次分布的筒形粗滤网、筒形隔板和筒形细滤网，筒形粗滤网底部连接盲板或另一组过滤单元中的筒形粗滤网，筒形隔板与筒形粗滤网之间形成一级过滤腔，筒形细滤网内部形成二级过滤腔，一级过滤腔与二级过滤腔通过筒形隔板底板上的通孔连通，筒形隔板与筒形细滤网之间形成出水腔，二级过滤腔内设有排污管，出水腔内设有出水管，该出水管通过消防用快速接头及软管与岸上水泵连接，减速电机上部的空心轴通过密封件与清洗口相连，减速电机下部的空心轴贯穿漂浮板的中部并延伸至筒形粗滤网的底部，空心轴的底部通过轴套固定于筒形隔板的底板上，空心轴上设有用于清扫筒形细滤网的清洗刷，空心轴的末端通过横向连接管与设置于一级过滤腔内的竖向喷水管连接，喷水管上设有轴向分布且开口方向与筒形粗滤网相对的喷水孔。
进一步优选，所述筒形粗滤网和筒形细滤网均为301不锈钢烧结网或楔形网，所述空心轴的材质为301不锈钢。进一步优选，所述的漂浮板为新型纳米材料，质量轻浮力大，便于运输和现场组装，抗紫外线辐射使用寿命长。
进一步优选，所述筒形粗滤网底部通过法兰和螺栓连接另一组过滤单元中的筒形粗滤网，实现至少两组过滤装置的组合使用。
进一步优选，所述密封件用于实现下部空心轴转动而上部清洗口不转动，保证输水通畅且不漏水。
进一步优选，所述清洗刷通过卡箍及顶丝固定于空心轴上，清洗刷为上下错位分布的至少两个。
进一步优选，所述出水口、清洗口、排污口均采用消防用快速接头，可以实现该过滤装置与岸上水泵等快速安装与拆卸。
本发明所述的水泵前置自清洗过滤装置的运行方法，其特征在于具体过程为：首先将水泵前置自清洗过滤装置置于需要过滤的原水中，水流在重力作用下通过筒形粗滤网，大于筒形粗滤网孔径的杂质被截留在筒形粗滤网外表面，本阶段杂质主要为浮游生物、有机物、无机物和泥沙，经过筒形粗滤网过滤后的原水进入一级过滤腔，水通过筒形细滤网过滤后进入出水腔，杂质主要被截留在筒形细滤网内表面，本阶段杂质主要为小粒径泥沙、固体颗粒和微生物，经过筒形粗滤网和筒形细滤网过滤后的原水进入出水腔，出水管通过消防用快速接头及软管与岸上水泵连接，过滤后水通过水泵增压进入田间管网输送到作物根区；随着筒形粗滤网及筒形细滤网截留杂质量不断增加，水泵出水量逐渐变小，低于设定值后控制器启动减速电机，空心轴开始旋转并带动清洗刷，筒形细滤网内表面截留杂质在清洗刷作用下脱落，通过排污管后经排污泵排出，减速电机启动同时打开清洗阀，水流通过空心轴到达末端喷水孔，在高速水流作用下完成筒形粗滤网表面截留杂质冲洗，筒形粗滤网和筒形细滤网的清洗工作在不间断供水条件下实现，能够有效保证灌溉系统的持续稳定运行。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明可以根据灌溉系统对出水量要求灵活组装，完成不同流量级配滤网组装，通过二级过滤为灌溉系统提供达标水质，并在不间断供水条件下完成滤网的清洗，减少了水头损失，降低了能耗，有效避免了资源的浪费。
附图说明
图1是本发明的内部结构示意图；
图2是本发明的外部结构示意图；
图3是本发明中空心轴的结构示意图；
图4是图3中飞轮的结构示意图；
图5是本发明中空心轴的组装结构示意图；
图6是图5中连接处的结构示意图；
图7是本发明中清洗刷的结构示意图；
图8是图7中顶丝及卡箍的结构示意图；
图9是本发明中滤网组装结构示意图。
图中：1-清洗口，2-密封件，3-减速电机，4-漂浮板，5-排污管，6-出水管，7-空心轴，8-筒形细滤网，9-清洗刷，10-筒形粗滤网，11-喷水孔，12-支架，13-螺栓，14-轴套，15-顶丝，16-卡箍，17-法兰，18-丝口，19-飞轮，20-消防用快速接头，21-通孔。
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的技术方案，一种水泵前置自清洗过滤装置，包括漂浮板4、通过支架12固定于漂浮板4上的减速电机3、与减速电机3通过飞轮19连接传动的空心轴7及设置于漂浮板4下部且由外至内依次分布的筒形粗滤网10、筒形隔板和筒形细滤网8，筒形粗滤网10底部连接盲板或另一组过滤单元中的筒形粗滤网，筒形隔板与筒形粗滤网10之间形成一级过滤腔，筒形细滤网8内部形成二级过滤腔，一级过滤腔与二级过滤腔通过筒形隔板底板上的通孔21连通，筒形隔板与筒形细滤网8之间形成出水腔，二级过滤腔内设有排污管5，出水腔内设有出水管6，该出水管6通过消防用快速接头20及软管与岸上水泵连接，减速电机3上部的空心轴7通过密封件2与清洗口1相连，减速电机3下部的空心轴7贯穿漂浮板4的中部并延伸至筒形粗滤网10的底部，空心轴7的底部通过轴套14固定于筒形隔板的底板上，空心轴7上通过顶丝15和卡箍16固定有用于清扫筒形细滤网8的清洗刷9，清洗刷9为上下错位分布的至少两个，空心轴7的末端通过横向连接管与设置于一级过滤腔内的竖向喷水管连接，横向连接管的两端分别通过丝口18与空心轴7和喷水管连接，喷水管上设有轴向分布且开口方向与筒形粗滤网10相对的喷水孔11。
本发明所述筒形粗滤网10和筒形细滤网8均为301不锈钢烧结网或楔形网，所述空心轴7的材质为301不锈钢；所述筒形粗滤网10底部通过法兰17和螺栓13连接另一组过滤单元中的筒形粗滤网，实现至少两组过滤装置的组合使用；所述密封件2用于实现下部空心轴7转动而上部清洗口1不转动，保证输水通畅且不漏水。
本发明的具体运行过程为：首先将水泵前置自清洗过滤装置置于需要过滤的原水中，水流在重力作用下通过筒形粗滤网10，大于筒形粗滤网10孔径的杂质被截留在筒形粗滤网外表面，本阶段杂质主要为浮游生物、有机物、无机物和泥沙，经过筒形粗滤网过滤后的原水进入一级过滤腔，水通过筒形细滤网8过滤后进入出水腔，杂质主要被截留在筒形细滤网8内表面，本阶段杂质主要为小粒径泥沙、固体颗粒和微生物，经过筒形粗滤网10和筒形细滤网8过滤后的原水进入出水腔，出水管通过消防用快速接头20及软管与岸上水泵连接，过滤后水通过水泵增压进入田间管网输送到作物根区；随着筒形粗滤网10及筒形细滤网8截留杂质量不断增加，水泵出水量逐渐变小，低于设定值后控制器启动减速电机3，空心轴7开始旋转并带动清洗刷，筒形细滤网内表面截留杂质在清洗刷作用下脱落，通过排污管5后经排污泵排出，减速电机3启动同时打开清洗阀，水流通过空心轴7到达末端喷水孔11，在高速水流作用下完成筒形粗滤网10表面截留杂质冲洗，筒形粗滤网10和筒形细滤网8的清洗工作在不间断供水条件下实现，能够有效保证灌溉系统的持续稳定运行。
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 (7)
1.一种水泵前置自清洗过滤装置，其特征在于包括漂浮板、通过支架固定于漂浮板上的减速电机、与减速电机输出轴通过飞轮连接传动的空心轴及设置于漂浮板下部且由外至内依次分布的筒形粗滤网、筒形隔板和筒形细滤网，筒形粗滤网底部连接盲板或另一组过滤单元中的筒形粗滤网，筒形隔板与筒形粗滤网之间形成一级过滤腔，筒形细滤网内部形成二级过滤腔，一级过滤腔与二级过滤腔通过筒形隔板底板上的通孔连通，筒形隔板与筒形细滤网之间形成出水腔，二级过滤腔内设有排污管，出水腔内设有出水管，该出水管通过消防用快速接头及软管与岸上水泵连接，减速电机上部的空心轴通过密封件与清洗口相连，减速电机下部的空心轴贯穿漂浮板的中部并延伸至筒形粗滤网的底部，空心轴的底部通过轴套固定于筒形隔板的底板上，空心轴上设有用于清扫筒形细滤网的清洗刷，空心轴的末端通过横向连接管与设置于一级过滤腔内的竖向喷水管连接，喷水管上设有轴向分布且开口方向与筒形粗滤网相对的喷水孔。
2.根据权利要求1所述的水泵前置自清洗过滤装置，其特征在于：所述筒形粗滤网和筒形细滤网均为301不锈钢烧结网或楔形网，所述空心轴的材质为301不锈钢。
3.根据权利要求1所述的水泵前置自清洗过滤装置，其特征在于：所述筒形粗滤网底部通过法兰和螺栓连接另一组过滤单元中的筒形粗滤网，实现至少两组过滤装置的组合使用。
4.根据权利要求1所述的水泵前置自清洗过滤装置，其特征在于：所述密封件用于实现下部空心轴转动而上部清洗口不转动，保证输水通畅且不漏水。
5.根据权利要求1所述的水泵前置自清洗过滤装置，其特征在于：所述清洗刷通过卡箍及顶丝固定于空心轴上，清洗刷为上下错位分布的至少两个。
6.根据权利要求1所述的水泵前置自清洗过滤装置，其特征在于：所述出水管、清洗口、排污管均采用消防用快速接头，用于实现该过滤装置与岸上水泵的快速安装与拆卸。
7.一种权利要求1所述的水泵前置自清洗过滤装置的运行方法，其特征在于具体过程为：首先将水泵前置自清洗过滤装置置于需要过滤的原水中，水流在重力作用下通过筒形粗滤网，大于筒形粗滤网孔径的杂质被截留在筒形粗滤网外表面，本阶段杂质主要为浮游生物、有机物、无机物和泥沙，经过筒形粗滤网过滤后的原水进入一级过滤腔，水通过筒形细滤网过滤后进入出水腔，杂质主要被截留在筒形细滤网内表面，本阶段杂质主要为小粒径泥沙、固体颗粒和微生物，经过筒形粗滤网和筒形细滤网过滤后的原水进入出水腔，出水管通过消防用快速接头及软管与岸上水泵连接，过滤后水通过水泵增压进入田间管网输送到作物根区；随着筒形粗滤网及筒形细滤网截留杂质量不断增加，水泵出水量逐渐变小，低于设定值后控制器启动减速电机，空心轴开始旋转并带动清洗刷，筒形细滤网内表面截留杂质在清洗刷作用下脱落，通过排污管后经排污泵排出，减速电机启动同时打开清洗阀，水流通过空心轴到达末端喷水管，在高速水流作用下完成筒形粗滤网表面截留杂质冲洗，筒形粗滤网和筒形细滤网的清洗工作在不间断供水条件下实现，能够有效保证灌溉系统的持续稳定运行。
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