CN111606389A - 一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器 - Google Patents

Abstract

一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，整体通过进水管和出水管安装在雨水井或污水井内，除砂过滤器包括螺旋导流筒和螺旋中心导流筒，所述的螺旋中心导流筒与螺旋导流筒内外同心布置，二者的上端通过筒盖连接在一起；螺旋导流筒为上下开口的圆柱筒，圆柱筒的筒壁上形成有螺旋状结构，螺旋状结构包括相间排列的螺旋引流条和螺旋引流通道；螺旋中心导流筒包括连接一体的上圆筒和下锥口，上圆筒的外筒壁上形成有外螺旋流道；进水管的出水口从上端接入螺旋导流筒的螺旋流道，出水管的进水口从上端接入螺旋中心导流筒的外螺旋流道。本发明能够显著提高分离效率，提高单位污水井的可容纳流量。

Description

一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器

技术领域

本发明涉及一种旋流除砂过滤器，尤其是一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器。

背景技术

目前，公知的，旋流除砂过滤器是根据离心沉降和密度差的原理而生产的专用设备。当水流在一定的压力下，从除砂器进口以切向进入设备后，产生强烈的旋转运动，由于砂水密度不同，在离心力、向心浮力、流体曳力的作用下，因受力不同，从而使密度低的清水上升，由溢流口排出，密度大的砂由底部排砂口排出，从而达到除砂的目的。

已知的一种沉砂去油装置，包括分离井，分离井内部设有底部挡板，底部挡板以上为分离区，底部挡板以下为沉砂区，分离区设有分离器、排水管和切线进水管。分离器位于分离区的中心，包括同心且顶部相连的内筒和外筒，内筒底部连接有倾斜的导流板，排水管连通内筒与外筒之间的空腔以及分离井外部，切线进水管连通外部污水和外筒与分离井内壁之间的空腔，且切线进水管与外筒外壁相切；底部挡板与分离井内壁横截面大小相同，且位于内筒正下方的位置处设有沉砂入口，沉砂入口连通分离区和沉砂区。该装置能够有效地降低雨水中的泥沙含量与油脂浓度，减少排放到城市水体中的面源污染。

由上述可知，现有的旋流除砂过滤装置，只是简单地依靠一定的水压，以切线方向进入圆柱筒体，然后顺着圆柱内表面向下自然形成旋流，产生一定的离心作用，从而将分离出密度大的砂或其他污物。但仍然存在着以下的不足：1、在进水量过大或者过小的条件下，分离效率不高，易堵塞，造成断流。2、针对雨水或污水中的其他细小颗粒物，得不到有效地分离，除砂不彻底。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，该除砂过滤器能够显著提高分离效率，提高单位污水井的可容纳流量。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：整体通过进水管和出水管安装在雨水井或污水井内，所述的除砂过滤器包括螺旋导流筒和螺旋中心导流筒，所述的螺旋中心导流筒与螺旋导流筒内外同心布置，二者的上端通过筒盖连接在一起；所述的螺旋导流筒为上下开口的圆柱筒，圆柱筒的筒壁上形成有螺旋状结构，螺旋状结构包括相间排列的螺旋引流条和螺旋引流通道，螺旋引流条在圆柱筒的内外壁上同时形成螺旋凹流道及螺旋凸挡体，螺旋引流通道由相邻的两条螺旋凸挡体与二者之间的圆柱筒外壁共同围成；所述的螺旋中心导流筒包括连接一体的上圆筒和下锥口，上圆筒的上端口贯穿筒盖，下锥口的出口端位于螺旋导流筒的下端口下方，上圆筒的外筒壁上形成有外螺旋流道；进水管的出水口从上端接入螺旋导流筒的螺旋流道，出水管的进水口从上端接入螺旋中心导流筒的外螺旋流道。

相比现有技术，本发明的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，当污水或雨水通过进水管进入旋流除砂过滤器后，首先，沿螺旋导流筒的螺旋结构形成旋转斜向下的周围流体，水流在螺旋凸挡体和螺旋引流通道作用下旋转着向下推移,对水中污物、砂砾、淤泥等杂物产生强有力的离心作用，这时大颗粒或大质量的杂物先被分离出来，直接从螺旋导流筒向下排出。然后，与此同时，当水流达到螺旋中心导流筒的下锥口外壁时，转向往沿螺旋导流筒的螺旋凹流道轴心及螺旋中心导流筒的外螺旋流道向上旋转，在这种内外螺旋流道的共同作用下形成二次净化处理，使小颗粒的杂物被有效去除，杂污在流体惯性离心力和自身重力作用下，沿下锥口的壁面排出。最后，处理好的水经出水管排出。综上，本发明的整个处理过程充分利用了进水螺旋带来的旋流力，不受进水量大小的限制，使分离效率和单位污水井的可容纳流量都显著提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图，螺旋导流筒被切开一个口，用于表达内部结构。

图2是本发明一个实施中螺旋导流筒的主视图。

图3是图2中B-B处的剖视图。

图4是本发明一个实施中螺旋中心导流筒的俯视图。

图5是本发明一个实施中螺旋中心导流筒的主视图。

图6是图5中C-C处的剖视图。

图7是本发明一个实施例应用于雨水井或污水井的结构示意图。

图中，100、除砂过滤器，110、筒盖，120、螺旋导流筒，121、螺旋引流通道，122、螺旋引流条，123、螺旋凹流道，130、螺旋中心导流筒，131、上圆筒，1311、外螺旋流道，1312、空心内腔，132、下锥口，140、砂斗，200、雨水井或污水井，300、进水管，400、出水管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1至图7示出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图，图7中的一种内外复螺旋多旋流除砂过滤器，整体通过进水管300和出水管400安装在雨水井或污水井200内。所述的除砂过滤器100包括螺旋导流筒120和螺旋中心导流筒130，所述的螺旋中心导流筒130与螺旋导流筒120内外同心布置，二者的上端通过筒盖110连接在一起，具体地，可以在所述筒盖110的中心开通孔，螺旋中心导流筒130穿过通孔，其上端口位于筒盖110上方，而螺旋导流筒120的上端部固定连接在筒盖110的下表面，螺旋中心导流筒130的上端部与通孔之间进行密封连接。所述进水管300的出水口从上端接入螺旋导流筒120的螺旋流道，出水管400的进水口从上端接入螺旋中心导流筒130的外螺旋流道1311。为了进一步增大进出水的切面离心力，所述的进水管300安装在螺旋导流筒120的上部偏心位置；所述的出水管400安装在螺旋中心导流柱的上端切线方向上。在提高出水效率方面，所述的出水管400在垂直方向上的位置高于进水管300为宜。

参见图2和图3，所述的螺旋导流筒120为上下开口的圆柱筒，圆柱筒的筒壁上形成有螺旋状结构，螺旋状结构包括相间排列的螺旋引流条122和螺旋引流通道121；当螺旋引流条122的截面为三角形时，可以增加螺旋引流通道121的有效容积；优选地，所述螺旋引流条122和外螺旋流道1311与水平面的夹角均为10-15°，这样的角度对形成离心力的更有利，产生的离心力也更大。螺旋引流条122的截面为三角形，螺旋引流条122在圆柱筒的内外壁上同时形成螺旋凹流道123及螺旋凸挡体，螺旋引流通道121由相邻的两条螺旋凸挡体与二者之间的圆柱筒外壁共同围成。

参见图4、图5及图6，所述的螺旋中心导流筒130包括连接一体的上圆筒131和下锥口132，上圆筒131的上端口贯穿筒盖110，下锥口132的出口端位于螺旋导流筒120的下端口下方，上圆筒131的筒壁外表面上形成有外螺旋流道1311。为便于来自螺旋导流筒120的水流更好地转向，所述螺旋中心导流筒130的下锥口132的出口端外径大于螺旋导流筒120的外径。综合考虑对水流的向上转向作用以及对二次离心出的杂物排放的引导作用，所述螺旋中心导流筒130的下锥口132与螺旋导流筒120重叠部分的高度占下锥口132垂直高度的1/3时最佳。

作为本实施例的优选设计方案，所述螺旋导流筒120上螺旋状结构的旋向与螺旋中心导流筒130上外螺旋流道1311的旋向一致；螺旋引流条122和螺旋引流通道121在垂直方向的高度一致。但不局限于此，旋向也可以相反，高度也可以不一样。

在本发明的另一个优选实施例中，所述的除砂过滤器100还包括倒锥形的砂斗140，砂斗140位于螺旋中心导流筒130下锥口132的正下方。通过设置砂斗140，便于对分离出的杂物进行集中处理，先利用砂斗140进行收集，进而可以通过可拆卸式连接，将整个除砂过滤器100以及砂斗140分别取下来，进行清理；或者利用吸泥机的管道从螺旋中心导流筒130的空心内腔1312来抽取长期以来沉淀的沉淀物。更进一步地，当所述砂斗140的上开口所在的平面与下锥口132的下端口所在的平面齐平时，不容易产生杂物的侧漏和溅漏。

本发明的工作原理：利用离心分离的原理，具有两级强化的离心处理过程。内外双螺旋的螺旋导流筒120，可以最大化减小水阻损失，当雨水或污水沿切线进入螺旋导流筒120的螺旋引流通道121时，在螺旋下降的流道中，可以充分利用水力旋流形成的离心力，高效率实现第一级的固液分离。水流旋转着向下推移，当水流达到螺旋中心导流筒130的下锥口132外壁时，转而沿螺旋导流筒120的螺旋凹流道123轴心及螺旋中心导流筒130的外螺旋流道1311向上旋转，内外的螺旋配合获得了更好的控制水流效果，再次增强出水流沙作用，杂污在流体惯性离心力和自身重力作用下，沿下锥口132的壁面落入下部砂斗140中，实现了第二级的高效分离处理；最后经出水管400排出。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，整体通过进水管（300）和出水管（400）安装在雨水井或污水井（200）内，其特征是：所述的除砂过滤器（100）包括螺旋导流筒（120）和螺旋中心导流筒（130），所述的螺旋中心导流筒（130）与螺旋导流筒（120）内外同心布置，二者的上端通过筒盖（110）连接在一起；

所述的螺旋导流筒（120）为上下开口的圆柱筒，圆柱筒的筒壁上形成有螺旋状结构，螺旋状结构包括相间排列的螺旋引流条（122）和螺旋引流通道（121），螺旋引流条（122）在圆柱筒的内外壁上同时形成螺旋凹流道（123）及螺旋凸挡体，螺旋引流通道（121）由相邻的两条螺旋凸挡体与二者之间的圆柱筒外壁共同围成；

所述的螺旋中心导流筒（130）包括连接一体的上圆筒（131）和下锥口（132），上圆筒（131）的上端口贯穿筒盖（110），下锥口（132）的出口端位于螺旋导流筒（120）的下端口下方，上圆筒（131）的外筒壁上形成有外螺旋流道（1311）；

所述进水管（300）的出水口从上端接入螺旋导流筒（120）的螺旋流道，出水管（400）的进水口从上端接入螺旋中心导流筒（130）的外螺旋流道（1311）。

2.根据权利要求1所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述的除砂过滤器（100）还包括倒锥形的砂斗（140），砂斗（140）位于螺旋中心导流筒（130）下锥口（132）的正下方。

3.根据权利要求2所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述砂斗（140）的上开口所在的平面与下锥口（132）的下端口所在的平面齐平。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述螺旋导流筒（120）上螺旋状结构的旋向与螺旋中心导流筒（130）上外螺旋流道（1311）的旋向一致；螺旋引流条（122）和螺旋引流通道（121）在垂直方向的高度一致。

5.根据权利要求4所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述螺旋引流条（122）和外螺旋流道（1311）与水平面的夹角均为10-15°。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述的进水管（300）安装在螺旋导流筒（120）的上部偏心位置；所述的出水管（400）安装在螺旋中心导流柱的上端切线方向上。

7.根据权利要求6所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述的出水管（400）在垂直方向上的位置高于进水管（300）。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述螺旋中心导流筒（130）的下锥口（132）的出口端外径大于螺旋导流筒（120）的外径。

9.根据权利要求8所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述螺旋中心导流筒（130）的下锥口（132）与螺旋导流筒（120）重叠部分的高度占下锥口（132）垂直高度的1/3。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种内外复螺旋多级旋流除砂过滤器，其特征是：所述螺旋导流筒（120）的上端部固定连接在筒盖（110）的下表面，螺旋中心导流筒（130）的上端部与筒盖（110）之间进行密封连接。

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