CN110538505A - 一种自旋转滤网微灌过滤器及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自旋转滤网微灌过滤器，包括筒身、旋转轴、滤网和排污装置，所述的旋转轴设置在筒身中心线上，所述的滤网的前端设置有圆形套环，所述的滤网的后端设置有密封盖，所述的滤网后端被密封盖密封，与后盖有一定间距，所述的旋转轴与滤网固定在一起，所述的旋转轴位于小圆筒的部分设置有涡轮叶片，所述的涡轮叶片在水流冲击下带动旋转轴旋转，进而带动滤网旋转，所述的排污组件与旋转轴安装在一起，所述的排污组件不随旋转轴旋转而旋转。相较于现有的微灌网式过滤器，本发明可使截留的杂质均匀分布在滤网上，有效增加了过滤面积，再加上水流剪力对滤网上附着杂质的剥落作用，减少了局部堵塞，延长了过滤时间，有益于延长滤网使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种自旋转滤网微灌过滤器及其安装方法，属于农田灌溉过滤器领域。
背景技术
过滤器是微灌系统的关键设备之一，对保障微灌系统的安全稳定运行有重要意义，影响着微灌灌水器的使用寿命。网式过滤器成本低廉，适用范围广泛，过滤效果好，是目前微灌上常用的过滤装备之一。但现有微灌网式过滤器仍存在一些技术问题。网式过滤器是基于滤网截留杂质的原理而达到过滤效果的，但过滤时，由于水流特性和结构特征，截留杂质往往集中于滤网的某一区域，使得该区域会很快形成一层厚厚的滤饼，降低过滤效果，且由于该区域内外侧压差大，滤网会发生变形甚至损坏，但其他区域的滤网却没有得到充分利用，降低了滤网利用效率和有效过滤面积，增加了滤网清洗的频率和滤网损坏的风险。同时，现有网式过滤器工作时间短，清洗频繁，且清洗时难以持续作业，微灌系统无法连续运行。中国专利CN107648911A公开了一种水涡轮自清洗网式过滤器，水流经水涡轮后带动旋转杆和毛刷转动，刷子扫描整个滤网并完成自清洗过程，价格适中，易于生产制造，但未能解决滤网在长期工作时易受压差作用导致变形、利用效率低下等问题。
为此，需开发一种新的自旋转滤网微灌过滤器，使得截留的杂质尽可能地均匀分布在滤网上，增加过滤面积，同时延长过滤时间，减少清洗频次，实现微灌系统的持续不停水作业。
发明内容
本发明提供了一种自旋转滤网微灌过滤器及其安装方法，解决了现有滤网在长期工作时易受压差作用导致变形、利用效率低下等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种自旋转滤网微灌过滤器，包括筒身、旋转轴、滤网和排污装置，所述的筒身包括小圆筒、大圆筒、前盖和后盖，所述的小圆筒和大圆筒固定在一起，所述的小圆筒上设置有进水管，所述的大圆筒上设置有出水管，所述的旋转轴设置在筒身中心线上，所述的滤网的前端设置有圆形套环，所述的滤网的后端设置有密封盖，所述的滤网后端被密封盖密封，与后盖有一定间距，所述的旋转轴与滤网固定在一起，所述的旋转轴位于小圆筒的部分设置有涡轮叶片，所述的涡轮叶片在水流冲击下带动旋转轴旋转，进而带动滤网旋转，所述的排污组件与旋转轴安装在一起，所述的排污组件不随旋转轴旋转而旋转。
优选地：所述的排污组件包括排污管、若干根水滴形异型管和若干根连接管，所述的水滴形异型管的两端封口，所述的水滴形异型管的小口面设置有小缝隙，所述的水滴形异型管的大口面通过连接管与排污管连通，所述的水滴形异型管的小口面与所述的滤网之间预留小间隙，所述的滤网转动时所述的水滴形异型管可以全覆盖扫过滤网内部。
优选地：所述的水滴形异型管的两端设置有塑料套。
优选地：所述的旋转轴一端与前盖安装在一起，所述的旋转轴的另一端通过连接件与排污管安装在一起，所述的旋转轴通过支杆与圆形套环固定在一起，所述的排污管穿过密封盖和后盖，伸出筒体。
优选地：所述的旋转轴两端分别与前盖和后盖安装在一起，所述的旋转轴贯穿排污管，所述的排污管的两端通过连接件与旋转轴安装在一起，所述的旋转轴的两端分别设置有斜孔，所述的斜孔与排污管连通，后端的斜孔设置旋转接头和排污阀，所述的旋转轴的两端通过支杆分别与圆形套环和密封盖固定在一起。
优选地：所述的滤网上设置有加强筋，所述的加强筋的两端分别与圆形套环和密封盖固定在一起。
优选地：所述的进水管上设置有进水阀，所述的出水管设置有出水阀和流量计。
优选地：所述的旋转轴上设置有计数器。
优选地：所述的旋转轴的前端设置有手摇杆。
本发明也提供了一种自旋转滤网微灌过滤器的安装方法，包括以下步骤：
(1)将旋转轴置于滤网中心线上，前侧安有涡轮叶片，后侧固定支杆，支杆与滤网前端圆形环套固定在一起；
(2)将水滴形异型管通过连接管固定在排污管上，且水滴形异型管与滤网之间预留小空隙，再通过连接件连接排污管与旋转杆；
(3)在滤网前套上小圆筒，并使旋转杆上的涡轮叶片位于小圆筒中心，小圆筒后端与滤网前端圆形环套密封拼接，前端套上有进水口的前盖，使旋转杆穿过前盖中心的圆孔，并进行密封处理；
(4)套上大圆筒，使之与小圆筒密封拼接，随后安装滤网后端密封盖和大圆筒后端密封盖，使排污管分别穿过滤网后端密封盖和大圆筒后端密封盖的中心圆孔；
(5)在前盖装上进水管和进水阀，后盖装上出水管和出水阀。
相比于现有的技术方案，本发明具有以下优点：
(1)相较于现有的微灌网式过滤器，旋转滤网可使截留的杂质均匀分布在滤网上，有效增加了过滤面积，再加上水流剪力对滤网上附着杂质的剥落作用，减少了局部堵塞，延长了过滤时间，有益于延长滤网使用寿命；
(2)旋转滤网实现了清洗和过滤同步进行，滤网清洗的更干净，进一步减少了清洗水量；
(3)滤网旋转动力无需依赖外部电力，成本低廉。相比于靠外部动力反冲洗的过滤装置，适用性更强，可用于无供电农田，可进一步适应于含污量大的水源以及大流量情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的自旋转滤网微灌过滤器的结构示意图；
图2为图1中A-A向结构示意图；
图3为本发明的另一个实施例的结构示意图；
图4为本发明的排污装置的主视图；
图5为本发明的排污装置的一个实施例俯视图；
图6为本发明的排污装置的另一个实施例俯视图；
图7为图4的B-B向结构示意图；
图8为本发明的排污装置的另一个实施例的结构图。
图中，1为手摇杆，2为旋转轴，3为计数器，4为进水阀，5为进水管，6为前盖，7为小圆筒，8为支架，9为大圆筒，10为后盖，11为排污管，12为排污阀， 13为出水管，14为出水阀，15为流量计，16为涡轮叶片，17为圆形套环，18为支杆，19为连接件，20为连接管，21为滤网，22为水滴形异型管，23为密封盖， 24为加强筋，25为斜孔，26为旋转接头，27为小缝隙，28为塑料套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-2和4-8所示，一种自旋转滤网微灌过滤器，包括筒身、旋转轴2、滤网21和排污装置，所述的筒身包括小圆筒7、大圆筒9、前盖6和后盖10，所述的小圆筒7和大圆筒9固定在一起，所述的小圆筒7和大圆筒9的下部设置有支架8。所述的小圆筒7上设置有进水管5，所述的大圆筒9上设置有出水管13，所述的旋转轴2设置在筒身中心线上，所述的滤网21的前端设置有圆形套环17，所述的滤网21的后端设置有密封盖23，所述的滤网21后端被密封盖 23密封，与后盖10有一定间距。
旋转轴2一端与前盖6安装在一起，所述的旋转轴2的另一端通过连接件19 与排污管11安装在一起，所述的旋转轴2通过支杆18与圆形套环17固定在一起，所述的排污管11穿过密封盖23和后盖10，伸出筒体。所述的连接件19采用机械密封件。
旋转轴2位于小圆筒7的部分设置有涡轮叶片16，所述的涡轮叶片16在水流冲击下带动旋转轴2旋转，进而带动滤网21旋转，所述的排污组件与旋转轴 2安装在一起，所述的排污组件不随旋转轴2旋转而旋转。
进水管5还可以设置在小筒体上，进水的水流方向与涡轮叶片16相切，使得水流的动力最大程度的参与推动涡轮叶片16旋转。
排污组件包括排污管11、若干根水滴形异型管22和若干根连接管20，所述的水滴形异型管22的两端封口，所述的水滴形异型管22的小口面设置有小缝隙 27，所述的水滴形异型管22的大口面通过连接管20与排污管11连通，所述的水滴形异型管22的小口面与所述的滤网21之间预留小间隙，所述的滤网21转动时所述的水滴形异型管22可以全覆盖扫过滤网21内部。排污管11的出口端设置排污阀12。
水滴形异型管22一方面起到将滤网21上的过滤杂质吸附进排污管11的作用，一方面起到支撑滤网21的作用，可以根据实际需要设置，可以如图交错设置2个，每个设置两根连接管20，可以设置四个，每个设置一根连接管20。
在水滴形异型管22与滤网21相对运动过程中，水滴形异型管22的两端与滤网21接触，金属相对摩擦会对滤网21造成损坏，降低滤网21的使用寿命，因此本发明的优先方案，在水滴形异型管22的两端设置有塑料套28，使得塑料与滤网21接触，有效地降低摩擦对滤网21的损坏，提高使用寿命。
滤网21上设置有加强筋24，所述的加强筋24的两端分别与圆形套环17和密封盖23固定在一起。本实施例中旋转轴2一端与滤网21通过支杆18与圆形套环17 连接，在滤网21旋转中，由于滤网21在水中运动，受重力影响大，导致滤网21 前后受力不均，容易造成滤网21扭曲，变形，本发明通过设置加强筋24可以有效地降低滤网21运行过程中扭曲变形，提高设备的使用寿命。
进水管5上设置有进水阀4，出水管13设置有出水阀14和流量计15，用于控制进出水的流量。
在实际运行过程中由于水流速度和重力作用，会出现涡轮叶片16旋转较慢，导致排污效果不好。本发明采用在旋转轴2上设置有计数器3，通过计数器3来判断涡轮叶片16的旋转速度。如果旋转速度低，可以通过在旋转轴2的前端设置有手摇把1或者电机，来驱动旋转轴2的转动，弥补水流动力不足的问题。
本发明的自旋转滤网微灌过滤器的安装方法，包括以下步骤：
(1)将旋转轴2置于滤网中心线上，前侧安有涡轮叶片16，后侧固定支杆 18，支杆18与滤网前端圆形环套固定在一起；
(2)将水滴形异型管22通过连接管20固定在排污管11上，且水滴形异型管22与滤网之间预留小空隙，再通过连接件19连接排污管11与旋转杆；
(3)在滤网前套上小圆筒7，并使旋转杆上的涡轮叶片16位于小圆筒7中心，小圆筒7后端与滤网前端圆形环套密封拼接，前端套上有进水口的前盖6，使旋转杆穿过前盖6中心的圆孔，并进行密封处理；
(4)套上大圆筒9，使之与小圆筒7密封拼接，随后安装滤网后端密封盖 23和大圆筒9后端密封盖23，使排污管11分别穿过滤网后端密封盖23和大圆筒9后端密封盖23的中心圆孔；
(5)在前盖6装上进水管5和进水阀4，后盖10装上出水管13和出水阀 14，排污管11装上排污阀12，旋转杆装上计数器3，必要时前端可安装手摇杆或电机。
自旋转滤网微灌过滤器的使用方法如下：打开进水阀4和出水阀14，水流流入小圆筒7并冲击到涡轮叶片16上，将动力传递给涡轮使之旋转，带动旋转杆和滤网旋转。随后，水流进入大圆筒9，从滤网内部流向外部完成过滤过程，后从出水管13注入灌溉系统。随着越来越多的泥沙沉积在滤网上，打开排污阀12，此时，排污阀12出口与大气连通，过滤器内部水压与外部大气形成一定压差，使得侧面开孔的排污组件产生强劲吸力，再加上排污组件开口处高速水流的冲刷力，杂质颗粒被吸入排污管11并排出。
实施例2
如图1和3所示，与实施例1基本相同，不同之处在于：所述的旋转轴2两端分别与前盖6和后盖10安装在一起，所述的旋转轴2贯穿排污管11，所述的排污管11的两端通过连接件19与旋转轴2安装在一起，所述的旋转轴2的两端分别设置有斜孔25，所述的斜孔25与排污管11连通，所述的旋转轴2的两端通过支杆18 分别与圆形套环17和密封盖23固定在一起。
在旋转轴2进口端的斜孔25安装塞子，在设备运行过程中通过塞子密封，防止污水流出，当设备运行一段时间，通过斜孔25使用清水进行清洗。在后端斜孔25设置旋转接头26和排污阀12。
本实施例采用将滤网两端通过支杆18固定，可以使滤网整体在旋转轴2的带动下转动，有效的降低旋转轴2单侧带动滤网造成的滤网变形。排污管11的两端通过机械密封件密封，运行过程中旋转轴2固定在机械密封件的动环内，排污管 11固定在静环内，旋转轴2在涡轮的带动下转动，排污管11在自身重力作用下，基本上处于静止状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：包括筒身、旋转轴、滤网和排污装置，所述的筒身包括小圆筒、大圆筒、前盖和后盖，所述的小圆筒和大圆筒固定在一起，所述的小圆筒上设置有进水管，所述的大圆筒上设置有出水管，所述的旋转轴设置在筒身中心线上，所述的滤网的前端设置有圆形套环，所述的滤网的后端设置有密封盖，所述的滤网后端被密封盖密封，与后盖有一定间距，所述的旋转轴与滤网固定在一起，所述的旋转轴位于小圆筒的部分设置有涡轮叶片，所述的涡轮叶片在水流冲击下带动旋转轴旋转，进而带动滤网旋转，所述的排污组件与旋转轴安装在一起，所述的排污组件不随旋转轴旋转而旋转。
2.根据权利要求1所述的一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：所述的排污组件包括排污管、若干根水滴形异型管和若干根连接管，所述的水滴形异型管的两端封口，所述的水滴形异型管的小口面设置有小缝隙，所述的水滴形异型管的大口面通过连接管与排污管连通，所述的水滴形异型管的小口面与所述的滤网之间预留小间隙，所述的滤网转动时所述的水滴形异型管可以全覆盖扫过滤网内部。
3.根据权利要求2所述的一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：所述的水滴形异型管的两端设置有塑料套。
4.根据权利要求2所述的一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：所述的旋转轴一端与前盖安装在一起，所述的旋转轴的另一端通过连接件与排污管安装在一起，所述的旋转轴通过支杆与圆形套环固定在一起，所述的排污管穿过密封盖和后盖，伸出筒体。
5.根据权利要求2所述的一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：所述的旋转轴两端分别与前盖和后盖安装在一起，所述的旋转轴贯穿排污管，所述的排污管的两端通过连接件与旋转轴安装在一起，所述的旋转轴的两端分别设置有斜孔，所述的斜孔与排污管连通，后端的斜孔设置旋转接头和排污阀，所述的旋转轴的两端通过支杆分别与圆形套环和密封盖固定在一起。
6.根据权利要求4或5所述的一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：所述的滤网上设置有加强筋，所述的加强筋的两端分别与圆形套环和密封盖固定在一起。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：所述的进水管上设置有进水阀，所述的出水管设置有出水阀和流量计。
8.根据权利要求1-5任一项所述的一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：所述的旋转轴上设置有计数器。
9.根据权利要求1-5任一项所述的一种自旋转滤网微灌过滤器，其特征在于：所述的旋转轴的前端设置有手摇杆。
10.一种如权利要求2所述的自旋转滤网微灌过滤器的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将旋转轴置于滤网中心线上，前侧安有涡轮叶片，后侧固定支杆，支杆与滤网前端圆形环套固定在一起；
(2)将水滴形异型管通过连接管固定在排污管上，且水滴形异型管与滤网之间预留小空隙，再通过连接件连接排污管与旋转杆；
(3)在滤网前套上小圆筒，并使旋转杆上的涡轮叶片位于小圆筒中心，小圆筒后端与滤网前端圆形环套密封拼接，前端套上有进水口的前盖，使旋转杆穿过前盖中心的圆孔，并进行密封处理；
(4)套上大圆筒，使之与小圆筒密封拼接，随后安装滤网后端密封盖和大圆筒后端密封盖，使排污管分别穿过滤网后端密封盖和大圆筒后端密封盖的中心圆孔；
(5)在前盖装上进水管和进水阀，后盖装上出水管和出水阀。
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