CN112533684B - 先进的无源楔形金属丝筛网进口 - Google Patents

Abstract

一种提高操作性能和结构强度两者的筛网进口组件以及相关的制造和操作方法。筛网进口组件可以包括一个或更多个筛网部分，筛网部分沿着筛网组件的长度大致且连续地延伸以提供增加的流体吸入和均匀的流量。筛网进口组件可以包括具有外部歧管筛网部分的中心歧管，以提供附加的过滤能力。筛网进口组件可以单独使用，也可以与内部流量调节器结构结合使用，以增加流体吸入和均匀性。内部流量调节器可以包括穿孔的流量调节器管、内部流量调节器管和/或会聚的流量调节器。筛网进口组件可以包括连续或按需运行的清洁系统。

Description

先进的无源楔形金属丝筛网进口

优先权声明

本申请要求于2018年4月12日提交的美国临时申请号62/656,706 的优先权，并通过引用整体并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于过滤来自水源的进入的水的筛网进口。更具体地，本发明涉及一种提供增加的进口容量和改善的性能的筛网进口及相关方法。

背景技术

水收集系统通常用于将水提供给最终用户，例如制造工厂、城市、灌溉系统以及与水体(例如河流、湖泊或咸水体)相邻定位的发电设施。最终用户可以使用这种类型的系统来作为钻水井或直接从市政水源购买水的替代方案。另外，这些系统的使用可以由最终用户的位置来确定，例如，不容易从市政水源获得水和/或用于操作泵的电力不可用的偏远位置。这些水收集系统的优势在于，它们通过适应变化的水和环境条件的能力可以高效且经济地运行。

常规的水收集系统通常使用入口管，该入口管适于将水从浸入水体中的位置输送到位于毗邻水体或水体附近的最终用户。入口管通常浸入水体中，并且入口管的端部通常联接至限定一个或更多个过滤构件的进口筛网组件。一种常见的进口筛网配置是在相反的两端上具有两个过滤筛网的T 形式配置。大型进口筛网组件的典型结构是法兰式T形段，法兰式T形段具有从T形段的相反的端部悬臂伸出的两个筛网圆柱体，并且在每个筛网圆柱体的远端上均带有诸如平板、圆锥形或碟形盖等实心封闭件。这些封闭件可以是可移动的，也可以在其设计中包括进入口。组件的分立的部件通常焊接在一起。

不管具体的配置如何，筛网进口通常都构造成防止一定尺寸的漂浮碎屑进入进水管。同时，筛网进口必须设计成在沿进口筛网表面的长度过滤碎屑时保护水生生物。为此，通过筛网的流速应保持在最大显著水平以下，最大显著水平可能约为0.5f/s或当地要求和/或规格限定的其它限值。降低流动阻力并控制筛网表面的流速的一种方法是在筛网进口内使用流量调节器。例如，Johnson

品牌的筛网进口使用如美国专利号 6,051,131和美国专利公开文本2012/0298572中所公开的流量调节器来改善跨筛网的流量均匀性，每个专利的公开内容通过引用整体并入本文中。

除了针对流动性能进行了优化的设计之外，筛网进口设计还必须考虑外力，例如当筛网进口位于浸入收集位置时的结冰等环境条件以及潜在的冲击载荷。这样，有利的是，对常规的筛网进口设计进行改进，以便不仅提高筛网进口内和跨筛网进口的流动性能，而且还提高筛网进口的结构强度，从而更好地抵抗外部压力和冲击载荷。

发明内容

本文公开的实施例包括具有中心歧管的筛网进口组件，该中心歧管用于附接各个筛网部分和内部流量调节器。在一些实施例中，中心歧管可以包括中心筛网部分，使得整个进口组件长度包括用于增加筛网进口组件的流体进口容量的外筛网。筛网进口组件可以包括选择性地附接到中心歧管的各个筛网段，使得可以选择性地调节筛网进口组件的流体进口容量。在一些实施例中，筛网段和中心歧管可以利用外部连接(诸如例如外法兰壁) 相邻地组装，以有利于在使用点处进行组装。在一些实施例中，内部流量调节器可以可操作地联接至中心歧管以选择性地影响筛网进口组件内的流体流动特性。内部流量调节器可以包括单独的流量调节器段，这些流量调节器段允许内部流量调节器扩展以适应连接到中心歧管的筛网部分的数量。

一般而言，本发明的实施例可以包括可调节的或可扩展的筛网进口组件，筛网进口组件可以利用中心歧管筛网段、单独的筛网段、中心流量调节器和单独的流量调节器段来调节流体进口特性，包括例如流量、压降、筛网利用率，以及避免筛网进口组件内的湍流条件。另外，本发明的筛网进口组件可以包括用于移除颗粒和生物污垢的一体式清洁组件。

以上概述并非旨在描述本发明的主题的每个示出的实施例或每种实施方式。随后的附图和详细描述更具体地举例说明了各种实施例。

附图说明

在结合附图考虑各种实施例的以下详细描述时，可以更完整地理解本发明的主题，其中：

图1是现有技术的筛网进口组件的部分隐藏的剖视图。

图2A是根据本发明的实施例的筛网进口组件的透视图。

图2B是图2A的筛网进口组件的主视图。

图2C是图2A的筛网进口组件的俯视图。

图2D是图2A的筛网进口组件的端视图。

图2E是图2A的筛网进口组件在图2C的细节A处截取的部分隐藏的剖视图，示出了根据本发明的代表性实施例的内部支撑结构。

图3是根据本发明的实施例的筛网进口组件的透视图。

图4A是根据本发明的实施例的筛网进口组件的透视图。

图4B是图4A的筛网进口组件的端视图。

图5A是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的内部流量调节器的透视图。

图5B是图5A的内部流量调节器的俯视图。

图5C是图5A的内部流量调节器的主视图。

图5D是图5A的内部流量调节器的仰视图。

图5E是图5A的内部流量调节器的端视图。

图5F是图5A的内部流量调节器的仰视透视图。

图6A是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的内部流量调节器的透视图。

图6B是图6A的内部流量调节器的端视图。

图6C是图6A的内部流量调节器的俯视图。

图6D是图6A的内部流量调节器的主视图。

图7A是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的内部流量调节器的透视图。

图7B是图7A的内部流量调节器的端视图。

图7C是图7A的内部流量调节器的俯视图。

图7D是图7A的内部流量调节器的主视图。

图8A是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的内部流量调节器的透视图。

图8B是图8A的内部流量调节器的端视图。

图8C是图8A的内部流量调节器的俯视图。

图8D是图8A的内部流量调节器的主视图。

图9A是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的内部流量调节器的透视图。

图9B是图9A的内部流量调节器的端视图。

图9C是图9A的内部流量调节器的主视图。

图9D是图9A的内部流量调节器的仰视图。

图10A是根据本发明的实施例的可扩展筛网进口组件的透视图。

图10B是图10A的可扩展筛网组件沿图10A的直线B-B截取的部分隐藏的侧视剖视图。

图11A是根据本发明的代表性实施例的筛网进口组件的部分隐藏的透视图。

图11B是图11A的筛网进口组件的部分隐藏的透视图。

图11C是图11A的筛网进口组件的部分隐藏的端视图。

图11D是图11A的筛网进口组件的部分隐藏的侧视图。

图12A是根据现有技术的实施例的筛网过滤器的剖视图。

图12B是根据本发明的实施例的筛网过滤器的剖视图。

图13A是根据本发明的实施例的筛网进口组件的侧视图。

图13B是根据本发明的实施例的筛网进口组件的侧视图。

图13C是根据本发明的实施例的筛网进口组件的部分隐藏的透视图。

图13D是在图13C的筛网进口组件中使用的流通振荡器组件的详细透视图。

图14A是根据现有技术的与筛网进口组件一起使用的气爆系统的端视图。

图14B是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的气爆系统的端视图。

图14C是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的气爆系统的侧视图。

图14D是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的气爆系统的侧视图。

图15A是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的一体式清洁系统的局部隐藏的透视图。

图15B是根据本发明的实施例的与筛网进口组件一起使用的一体式清洁系统的局部隐藏的透视图。

尽管各种实施例可以修改成各种修改方案和替代形式，但是其细节已经通过举例的方式在附图中示出并且将被详细描述。然而，应当理解，并非旨在将要求保护的发明限于所描述的特定实施例。相反，旨在覆盖落入由权利要求限定的主题的精神和范围内的所有修改方案、等同方案和替代方案。

具体实施方式

图1示出了现有技术的常规进口筛网组件100。进口筛网组件100通常可以包括进口构件或以中心法兰式T形段10的形式示出的其它主体、示出为端板20a、20b的一个或更多个封闭构件、中心歧管102、下部部分104、一个或更多个筛网部分106a、106b以及一个或更多个歧管壁108a、 108b。在实施例中，筛网进口组件100的近似中心沿轴线A示出。中心歧管102大致且连续地从轴线A延伸至歧管壁108a和108b，并且由不允许流体进入或流入的材料构成，例如不锈钢或铜镍管或管道。筛网部分 106a、106b各自具有对应的筛网长度110a、110b，筛网长度110a、110b 被限定在相应的歧管壁108a、108b与相应的端板20a、20b之间。筛网部分106a、106b可以各自包括筛网进口组件100的总长度的大约三分之一。筛网进口组件100还可以包括在本文中公开的各种实施例的流量调节器。

如图2A-图2E所示，本发明的筛网进口组件200可以基本上类似于筛网进口组件100的整体形状，但是其中中心歧管102已经被包括筛网元件的中心部分202所代替，以增加可用的过滤面积、过滤能力、流量均匀性和效率。筛网进口组件200包括进口构件或以中心法兰式T形段214 的形式示出的其它主体、作为端板212a、212b示出的一对封闭构件、中心部分202、下部部分204，筛网部分206a、206b以及一个或更多个歧管壁208a、208b。在实施例中，歧管壁208a、208b定位在筛网进口组件200 的近似中心处，该近似中心沿轴线A示出。每个筛网部分206a、206b均具有筛网长度210a、210b，该筛网长度被限定在相应的歧管壁208a、208b (或仅仅使用单个歧管壁时为所述歧管侧)与相应的端板构件212a、212b 之间。筛网部分206a、206b连续地且大致上从轴线A延伸到端盖212a、 212b。每个筛网部分206a、206b均可以包括筛网进口组件200的整个长度的近似一半。

参照图2C和图2E，每个筛网部分206a、206b均可以包括下面的支撑结构220。筛网进口组件200的下面的支撑结构220可以包括多个间隔开的水平支撑杆222，每个水平支撑杆均被布置成横向于轴线A。可以基于与美国专利号6,663,774、7,425,264和9,399,858中公开的实施例相同的原理来制造每个筛网部分206a、206b和包括支撑杆222的相应的下面的支撑结构220，这些美国专利的所有内容通过引用并入本文。

如图3所示，筛网进口组件300可以包括通过对一个或更多个歧管壁 208a、208b进行修改的筛网进口组件200的变型。代替歧管壁208a、208b 被定位成靠近轴线A，歧管壁308a、308b可以与轴线A间隔开，使得中心部分302限定其自身的筛网部分306c。这样，筛网部分306a、306b每个均具有筛网长度310a、310b，该筛网长度被限定在相应的歧管壁308a、308b与相应的端板构件312a、312b之间。筛网部分306c具有限定在歧管壁308a、308b之间的筛网长度310c。筛网部分306a、306b和306c在端板构件312a、312b之间共同限定基本连续的过滤表面。如图所示，每个筛网部分306a、306b和306c均可以包括筛网进口组件300的整个长度的近似三分之一。在其它实施例中，筛网部分306a、306b可以具有相同的筛网长度310a、310b，该筛网长度310a、310b不同于筛网部分306c 的长度310c。

筛网进口组件200和筛网进口组件300的另一种变型在图4A和图4B 中被示出为筛网进口组件400。每个筛网部分406a、406b均可以被制造成包括外法兰壁408，而筛网部分406c可以包括一对相对的外法兰壁408。筛网部分406c可以进一步包括一个或更多个外支撑肋414，该外支撑肋被布置成横向于轴线A并且在相对的外法兰壁408之间延伸。尽管未示出，但是应当理解，筛网部分406a、406b还可以包括一对相对的外法兰壁408，使得端盖412a、412b联接到相应的外法兰壁408。此外，筛网部分406a、406b还可以包括一个或更多个外支撑肋414。通过使用外法兰壁408，可以快速且容易地完成筛网进口组件400的现场组装或扩展。外法兰壁408还可以通过帮助防止诸如棍和原木之类的较大物体与筛网部分406a、406b、406c进行直接接触，为筛网部分406a、406b、406c提供冲击保护。应当理解，可以通过螺栓或提供法兰和筛网部分406a、406b、 406c的牢固闭合的任何其它材料或方法来确保外法兰壁408的使用，而基本上不影响筛网组件400的完整性。

现在参照筛网进口组件200、筛网进口组件300和筛网进口组件400，每个筛网进口组件可以包括下部部分204、下部部分304和下部部分404，如图2A、图3和图4A所示。如图所示，这些下部部分204、下部部分 304和下部部分404可以包括诸如不锈钢或铜镍管道/管路的固体材料，以防止流体渗入该下部部分并进入筛网进口组件200、筛网进口组件300 和筛网进口组件400而无需由相应的筛网部分过滤。在另外的其它实施例中，下部部分204、下部部分304和下部部分404可以并入它们自身的筛网部分，类似于先前所描述的。然而在其它实施例中，下部部分204、下部部分304和下部部分404可以由具有穿孔(诸如允许流体吸入的狭缝或孔口)的材料制成。在所有实施例中，为下部部分204、下部部分304和下部部分404所选择的材料应为筛网进口组件200、筛网进口组件300和筛网进口组件400提供必要的支撑，从而不会损害结构支撑。

除了上面关于筛网进口组件200、筛网进口组件300和筛网进口组件 400所描述的外部特征之外，本发明的代表性实施例可以结合用于调节流动性能并增加结构强度的各种内部结构。如图5A-图5F所示，内部流量调节器500可以包含在筛网进口组件内，例如，包含在筛网进口组件100、筛网进口组件200、筛网进口组件300和筛网进口组件400中的任何一个中。通常，内部流量调节器500可以包括穿孔的流量调节器管502、内部流量调节器管504、一个或更多个径向支撑构件508、以及与内部流量调节器管504流体联接的下部部分510。穿孔的流量调节器管502可以包括实心管或管式材料，该实心管或管式材料具有多个间隔开的狭缝514以允许流体进入内部流量调节器管504。狭缝514的尺寸、形状和间隔允许沿着穿孔的流量调节器管502的长度均匀的流吸入，从而减少压降并有助于避免湍流。下部部分510可以具有基本上等于或大于穿孔的流量调节器管 502的横截面。下部部分510可以进一步包括提供结构支撑、以及进一步分配来自各个筛网部分的进入流的分隔板512。

图6A-图6D和图7A-图7D分别示出了内部流量调节器600和内部流量调节器700的其它替代性实施例。内部流量调节器600、内部流量调节器700各自包括穿孔的流量调节器管602、702；内部流量调节器管606、 706；一个或更多个径向支撑件608、708；下部部分610、710和进口部分(未示出)。根据实施例，穿孔的流量调节器管602、702包括具有间隔开的狭槽614、狭槽714的固体材料，以允许流体吸入。在代表性的实施例中，下部部分610、下部部分710可以具有基本上等于穿孔的流量调节器管602、702的横截面。在实施例中，穿孔的流量调节器管602、702 和下部部分610、710的横截面的尺寸可以设计成容纳各个流体进口组件。

图8A-图8D示出了内部流量调节器800的另一替代性实施例。内部流量调节器800可以包括穿孔的流量调节器管802、内部流量调节器管806 的入口、一个或更多个径向支撑件808、下部部分810以及进口部分(未示出)。根据实施例，穿孔的流量调节器管802可以包括具有间隔开的孔口814的固体材料，以允许沿着穿孔的流量调节器管802的长度的均匀的流吸入，从而减小压降并有助于避免湍流。在实施例中，穿孔的流量调节器管802和下部部分810的横截面的尺寸可以设计成容纳各个流体进口组件。

如图9A-图9D所示，内部流量调节器900的实施例可以包括周向支撑构件920和周向端部部分922a、922b。根据实施例，周向支撑件920 联接至穿孔的内部流量调节器902，并且端部部分922可以联接至筛网部分(未示出)。周向支撑件920和端部部分922两者都为外筛网部分提供支撑。每个周向支撑件920可以包括各个流动孔口920a、920b，以帮助调节筛网进口组件内的流体流动。在某些实施例中，相邻的周向支撑件 920之间的流动孔口920a可以沿着相同的径向轴线定位，而在其它实施例中，流动孔口920a可以沿着与流动孔口920b相同的径向轴线定位或者定位在相邻的周向支撑件920上。然而在其它代表性实施例中，相邻的周向支撑件920可以被布置成使得流动孔口920a、920b中的任何一个都不沿同一径向轴线对准。

根据如图10中所示的替代性实施例，流体进口组件1000可以被设计用于扩展，使得可以选择性地增加筛网部分1002和内部流量调节器1004 以适应期望的液体进口速率。通常，流体进口组件可以包括中心歧管 1006，歧管筛网部分1008可以围绕该中心歧管附接。在歧管筛网部分1008 的任一侧上，多个单独的筛网部分1002a、筛网部分1002b、筛网部分 1002c、筛网部分1002d可以可操作地联接在一起。歧管筛网部分1008 可以具有歧管筛网部分长度1008a，而单独的筛网部分1002a、筛网部分 1002b、筛网部分1002c、筛网部分1002d每个均具有对应的筛网部分长度1010a、筛网部分长度1010b、筛网部分长度1010c、筛网部分长度1010d，使得进口组件筛网长度1000a由歧管筛网部分长度1008a和筛网部分长度 1010a、筛网部分长度1010b、筛网部分长度1010c、筛网部分长度1010d 共同限定。如图所示，歧管筛网部分1008和单独的筛网部分1002a、筛网部分1002b、筛网部分1002c、筛网部分1002d可以使用歧管壁1012 或部分壁1014可操作地连接。如图所示，歧管壁1012和部分壁1014可以位于流体进口组件100的内部，但是应当理解，歧管壁1012和部分壁 1014可以位于外部，以便简化现场组装和扩展，例如，作为类似于图4A 和图4B所示的实施例的外法兰壁408的外法兰壁。内部流量调节器1004 可以类似地包括多个流量调节器段1004a、1004b、1004c、1004b，该多个流量调节器段可操作地联接到位于中心歧管1006内的中心流量调节器 1016。各个流量调节器段1004a、1004b、1004c、1004d的长度和布置可以基于所期望的性能以及进口筛网组件长度1000a来进行单独定制。在一个代表性实施例中，内部流量调节器段1004a、内部流量调节器段1004b、内部流量调节器段1004c、内部流量调节器段1004d和中心流量调节器 1016可以限定穿孔的流量调节器管1018和内部流量调节器管1020。内部流量调节器1004可以进一步包括一个或更多个会聚的流量调节器1020a 和流量调节器1020b以及入口管部分1004，流量调节器1020a和流量调节器1020b联接歧管壁1020。由于流体进口组件1000的可扩展的特性，可以现场制造或组装筛网部分1002和内部流量调节器1004的几乎无限的布置。在一些情况下，当流体需求在使用点处改变时，现有的流体进口组件1000可以在现场缩减或扩展。

如参照先前实施例所图示和描述的，设想了各种流体进口组件设计，其中一个或更多个筛网构件被制造，以便在封闭构件/端板之间限定大致圆的或圆形的横截面区域。替代地，可以存在安装位置，例如具有浅深度的位置，例如河流，在安装位置中有利地具有非圆形的横截面，以减小筛网进口组件的总高度或甚至是宽度。例如，如图11A-图11D所示的筛网进口组件1100可以包括具有非圆形横截面1104的高度减小的设计1102，在本文中示出为用于一对筛网部分1107a、1107b和中心T形部分1107c 的大致椭圆状的横截面1106。非圆形横截面1104在本文中由筛网部分 1107a、1107b和中心T形部分1107c中的每一个所限定，其中筛网部分高度1109a小于筛网部分宽度1109b。尽管未示出，但是应当理解，存在安装优点，其中非圆形横截面与图11A-图11D所示的横截面基本上相反，使得筛网部分高度1109a大于筛网部分宽度1109b。仍然在其它实施例中，对于非圆形横截面1104具有其它几何配置可以是有利的，包括例如正方形、矩形、三角形、五边形、六边形、八边形等。如图所示，筛网部分 1107a、筛网部分1107b可以各自包括对应的外筛网构件1108a、外筛网构件1108b，并且可以包括对应的封闭构件或端板1110a、端板1110b，封闭构件或端板限定了基本类似于椭圆状横截面1106的椭圆状外周 1112a、1112b。中心T形部分1107c可以包括中心外筛网构件1114以及用于将过滤后的流体输送到使用点的歧管1116。外筛网构件1108a、外筛网构件1108b和中心外筛网构件1114可以包括楔形丝型筛网或 Vee-

型筛网，该筛网被选择来提供期望的过滤特性以及期望的流动特性，包括例如流量和流速。歧管1116可以进一步包括出口导管1117，出口导管可以流体地连接到内部流量调节器1118。为了容纳椭圆状横截面1106，内部流量调节器1118可以包括中心收集器1120和多个侧向收集器1122，中心收集器和侧向收集器被配置成在筛网进口组件1100内提供期望的流动特性，并考虑到椭圆状横截面1106的非圆形特性。中心收集器1120和侧向收集器1122中的一个或更多个可以包括穿孔或狭槽 1124以改变歧管1114中的流动特性。类似地，楔形丝型筛网可以沿着筛网构件1108a、筛网构件1108b、端板1110a、端板1110b和/或中心T形段1116定位以获得期望的流量和其它流动特性。

除了先前描述的筛网进口组件的各种构造之外，改变各个筛网部分本身的构造技术可能是有利的。例如，图12A示出了现有技术的常规筛网过滤器1200。通常，V形丝1202的连续线轴绕一个或更多个支撑构件1204 连续地缠绕并焊接到一个或更多个支撑构件1204上。通常，在相邻地缠绕并焊接的V形丝1202的相邻角部1208之间限定丝隙1205。丝隙1205的间隙长度1206通常等于从穿过过滤器筛网1200的流体中过滤或“去除”的颗粒大小，即过滤精度或过滤率。

本发明所公开的筛网进口组件不仅可以利用常规的筛网过滤器 1200，而且还可以使用如图12B所示的改进的筛网过滤器1250。筛网过滤器1250类似地利用一个或更多个支撑构件1204，但是使用了两条不同尺寸的v形丝，即第一v形丝1251和第二v形丝1252。第一v形丝1251 可以由第一丝高度1251a和第一丝宽度1251b限定，而第二v形丝1252 由第二丝高度1252a和第二丝宽度1252b限定。如图所示，第一丝高度 1251a和第一丝宽度1251b可以大于第二丝高度1252a和第二丝宽度 1252b，使得(第一v形丝1251的)第一横截面面积1251c大于(第二v 形丝1252的横截面的)第二横截面面积1252c。如图所示，第一横截面面积1251c大于第二横截面面积1252c，使得在第一v形丝1251的相邻缠绕部之间限定第一丝隙1254，而在第二v形丝1252与在第二v形丝1252 的任一侧上的第一v形丝1251之间限定第二丝隙1256。如图所示，第一丝隙1254可以具有第一间隙长度1258，该第一间隙长度大致大于第二丝隙1256的第二间隙长度1260。第二丝隙1256通常可以等同改进的筛网过滤器1250的过滤精度，而第一丝隙1254限定了初始粗过滤，该粗过滤可以降低有效的顶表面速度以试图降低野生生物和/或碎屑在第二丝隙 1256处的撞击。例如，第一丝隙1254的尺寸可以设计成使得通过第一丝隙1254的流体速度等于或小于约0.5ft/sec，从而水生生物(诸如例如鱼) 可以避免被捕获抵靠在改进的筛网过滤器1250的外部。另外，当第二v 形丝1252小于常规筛网过滤器1200的v形丝1202时，限定在改进的筛网过滤器1250的可用表面面积中的第二丝隙1256的数量将大于常规筛网过滤器1200的同一表面面积中的丝隙1206的数量。通过提供更多的第二丝隙1256，筛网过滤器1250提供了比常规筛网过滤器1200更多的可用过滤面积，从而利用改进的筛网过滤器1250增加了任何筛网进口组件的总容量，同时仍维持了在改进的筛网过滤器1250的外表面处的降低的流体速度。取决于期望的流动特性，可以调节第一丝高度1251a、第一丝宽度1251b、第二丝高度1252a和第二丝高度1252b中的一个或更多个以选择性地改变第一丝隙1254和第二丝隙1256中的一个或两个，以通过第一丝隙1254和第二丝隙1256中的一个或两个实现期望的流体速度。

在又一替代性实施例中，现有技术和本文中公开的新颖构造的各种筛网进口组件可以进一步包括移除系统，该移除系统用于限制来自筛网过滤器的附着物和/或分离生物污垢材料和其它碎屑。例如，移除系统1300可以包括振荡器组件1302，以连续地或选择性地引起筛网组件振动，以便阻止污染物和/或从筛网组件移除污染物，如图13A所示。振荡器组件1302 可以包括能够产生超声或低频振动的装置。通常，筛网进口组件1304可以包括可操作地联接至一个或更多个筛网部分1308的中心部分1306。振荡器组件1302可以可操作地附接到中心部分1306，使得由振荡器组件 1302产生的振动通过中心部分1306传递并且传递到每个筛网部分1308 外部上的筛网过滤器1309。如图13A所示，振荡器组件1302可以可操作地连接到远程电源1310，例如，电网或安装在岸上/驳船上/钻机上的发电机。可替代地，可以使用涡轮或螺旋桨式组件1312来为振荡器组件1302 提供动力，以将穿过中心部分1306的过滤后的流体流转换成可以直接为振荡器组件1302提供动力的旋转能，或者产生用于存储在电池源中的能量，该电池源与振荡器组件1302成一体或位于振荡器组件附近，如图13B 所示。

在移除系统1300的变型中，筛网进口组件1350可以包括流通振荡系统1352，以在没有任何移动或动力组件的情况下连续地引起振动，如图 13C和图13D所示。如图所示，筛网进口组件1350可以包括可操作地连接至中心T形部分1356的一对筛网部分1354a、1354b。筛网进口组件 1350还可以包括内部流量调节器系统1358，以提供通过筛网部分1354a、1354b的期望的流动特性。内部流量调节器系统1358可以进一步包括一个或更多个流通振荡器1360，流通振荡器位于内部流量调节器系统1358 与筛网部分1354a、1354b之间。如图13D最佳所示，每个流通调节器1360 可以包括限定入口1364、流体通道1366和出口1368的大致管状主体 1362。出口1368可以限定连接构件1370，该连接构件1370附接到内部流量调节器系统1358中的孔口1372，以便流体通道1366流体地连接到内部流量调节器系统1358的内部流通部分1374。当流体流入到内部流量调节器系统1358中并穿过内部流通部1374时，在出口1368处产生吸力，使得流体被吸入到入口1364中并穿过流体通道1366。入口1368和/或流体通道1366可以被配置成使得流过流通振荡器1360的流体产生阻力模式或最终导致振动的“啸叫”，该振动通过内部流量调节器系统1358与中心 T形部分1356的物理连接而最终传递到筛网部分1364a、1364b。只要流体流入到内部流通部分1374中，此阻力模式或“啸叫”基本上是连续的。这样，操作不需要外部能量源或存储的能量源，也不需要维护移动的部件或机械组件。这样，流通振荡系统1352以连续且经济的方式操作以限制碎屑或生物污垢材料的附着和/或积累。

现有技术以及本文公开的新颖构造的各种筛网进口组件可以进一步包括内部清洁系统，所述内部清洁系统用于移除累积的碎屑和生物污垢。如图14A所示，在现有技术中众所周知的是，利用筛网进口组件1402内的内部气爆系统1400来将加压空气1403的脉冲输送到筛网进口组件 1402的内部部分1404。通常，内部气爆系统1400包括定位在筛网部分1410的下部部分1408附近的气爆管1406。通常，气爆管1406与位于远处的空气压缩机流体连通，例如位于岸上、位于驳船上或位于钻机上的压缩机。气爆管1406可以附接到位于筛网进口组件的中心部分内的气爆歧管。在筛网进口组件包括多个筛网部分1410的情况下，可以在每个筛网部分1410内放置一气爆管1406，并且每个气爆管1406可以可操作地连接到气爆歧管。通常，加压空气的脉冲可以通过气爆管1406供应，由此加压空气的脉冲开始在下部部分1408附近置换水，随后膨胀以填充和置换整个筛网部分1410的水，以从筛网部分1410的表面置换污染物。

在本发明的改进的气爆系统1420中，除了下部部分1408之外，还可以在多个位置处定位多个气爆管，如图14B-图14D所示。例如，气爆管 1422a可以位于下部部分1408附近，气爆管1422b、1422c可以位于筛网部分1410的相对侧1424a、1424b附近，并且气爆管1422d可以位于筛网部分1410的上部部分1426附近。虽然改进的气爆系统1420被示为具有四个气爆管1422a、1422b、1422c、1422d，但是应当理解，例如筛网进口组件的尺寸和正被过滤的流体的量可以导致使用至少需要两个气爆管的更少气爆管的设计、或多于四个气爆管的设计。气爆管1422a、1422b、 1422c、1422d均可以可操作地连接到位于筛网进口组件1402的中心部分 1428内的气爆歧管。在筛网进口组件1402包括第一筛网部分1430a和第二筛网部分1430b的情况下，筛网部分1430a、1430b中的每一个均可以包括相同的气爆管1422a、1422b、1422c、1422d的布置。在一些实施例中，加压空气1403的脉冲可以同时通过每个气爆管1422a、1422b、1422c、 1422d输送，如图14B所示。通常，加压空气的脉冲通过沿着每个气爆管 1422a、1422b、1422c、1422d的长度定位的喷嘴1425a、狭槽1425或类似的孔口来输送。可替代地，加压空气的脉冲可以被径向地、依次通过气爆管1422a、1422b、1422c、1422d输送，如图14C所示。在又一替代性布置中，加压空气的脉冲可以沿着限定在筛网进口组件1438的第一端 1434和第二端1436之间的进口长度1432依次输送，如图14D所示。虽然图14D的筛网进口组件1438可以是包括连接到中心T形部分1442的第一筛网部分1443a和第二筛网部分1443b，但是可以应用相同的原理沿仅利用单个筛网部分的进口长度来提供加压空气的脉冲。加压空气脉冲输送的具体布置和顺序通常将根据安装进行调整，并且可以取决于安装条件以及颗粒和生物积垢累积的类型和数量。

在图15A和图15B中示出了本发明的筛网进口组件1500的又一变型。如图所示，筛网进口组件1500包括中心T形部分1502和筛网部分1504。虽然仅示出了单个筛网部分1504，但是应当理解，附加的筛网部分可以根据流体流量要求而可操作地连接至中心T形部分1502。筛网进口组件1500包括内部流量调节器组件1506和一体式自清洁系统1508。通常，内部流量调节器组件1506被配置成有利于穿过中心T形部分1502 和筛网部分1504中的一个或两个上的筛网过滤器1510的期望的流动条件。如图15A所示，一体式自清洁系统1508可以包括进口勺状部1511，该进口勺状部可操作地连接至位于中心T形部分1502内的流量调节器导管1512。一个或更多个清洁入口管1514可以流体地连接至进口勺状部 1511，使得在进口勺状部1511和中心T形部分1502之间流动的流体部分被引导到清洁入口管1514中。清洁入口管1514流体地连接到一个或更多个清洁管1516，该清洁管沿由中心T形部分1502和筛网部分1504中的一个或两者所限定的长度轴向和径向地定位。如图所示，一个或更多个清洁管1516可以位于筛网进口组件1500内并靠近筛网过滤器1510的内表面。可替代地，一个或更多个清洁管1516可以定位在筛网进口组件1500 的外部并且靠近筛网过滤器1510的外表面。每个清洁管1516通常包括多个间隔开的孔口1518、狭槽或穿孔。在一些情况下，如图15A所示，喷嘴1520可以可操作地安装在每个孔口1518内。流体流被引导穿过清洁入口管1514、进入到清洁管1516中并从孔口1518/喷嘴1520流出。从孔口 1518/喷嘴1520流出的流体流可以逆着筛网过滤器1510引导或沿着筛网过滤器1510引导，以移除任何污染物和/或阻止任何污染物的附着。此外，一体式自清洁系统1508是无源系统，不需要外部电源，也没有可能需要持续维护的运动部件。如图15B所示，在一体式自清洁系统1508的一个版本中，进口勺状部1511可以位于内部流量调节器组件1506内、在筛网部分1504内部的与中心T形部分1502相对的位置处。

本文中已经描述了系统、装置和方法的各种实施例。这些实施例仅通过举例的方式给出，并不旨在限制要求保护的发明的范围。此外，应当理解，已经描述的实施例的各种特征可以以各种方式组合以产生许多其它实施例。而且，尽管已经描述了各种材料、尺寸、形状、配置和位置等以用于所公开的实施例，但是在不超出所要求保护的发明范围的情况下，可以利用除了所公开的那些实施例之外的其它实施例。

相关领域的技术人员将认识到，本文的主题可以比上述任何单个实施例中示出的特征包括更少的特征。本文中描述的实施例并不意味着是以可以组合本文的主题的各种特征的方式的详尽呈现。因此，这些实施例不是特征的互斥组合，而是，各种实施例可以包括从不同的单个实施例中选择的不同的单个特征的组合，如本领域技术人员所理解的那样。而且，除非另有指出，否则即使没有在这样的实施例中描述，关于一个实施例描述的元件也可以在其它实施例中实施。

尽管从属权利要求在权利要求中可以表示与一个或更多个其它权利要求的特定组合，但是其它实施例也可以包括从属权利要求与每个其它从属权利要求的组合，或者一个或更多个特征与其它从属权利要求或独立权利要求的组合。除非声明不想要特定的组合，否则本文中提出了这样的组合。

通过引用以上文献的任何并入被限制，使得不包含与本文中的明确公开内容相反的主题。通过引用以上文献的任何并入进一步被限制，使得文献中包含的权利要求都不通过引用被并入本文中。通过引用以上文献的任何并且被还进一步被限制，使得除非明确包括在本文中，否则在文献中提供的任何定义不通过引用并入本文中。

为了解释权利要求书，明确不援引U.S.C.§112(f)的规定，除非在权利要求中记载了特定术语“用于……的装置”或“用于……的步骤”。

Claims (24)

1.一种筛网进口组件，包括：

中心歧管，所述中心歧管包括下部出口部分和T形段；

一对筛网段，所述一对筛网段被流体地连接在所述T形段的相反侧上；以及

中心筛网段，所述中心筛网段基本上延伸跨过所述T形段；

其中所述中心筛网段与所述一对筛网段分开。

2.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述T形段限定法兰式歧管壁，所述法兰式歧管壁基本上沿着由所述下部出口部分限定的中心轴线定位，其中，所述一对筛网段流体地连接在所述法兰式歧管壁的相反侧上。

3.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述T形段限定一对间隔开的歧管壁，并且其中，所述一对筛网段中的每一个均联接至对应的间隔开的歧管壁。

4.根据权利要求3所述的筛网进口组件，其中，所述中心筛网段延伸越过由所述下部出口部分限定的中心轴线。

5.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述T形段限定至少一个外法兰式歧管壁，并且其中，每个筛网段限定至少一个外法兰式筛网壁，使得所述至少一个外法兰式歧管壁能够联接到所述至少一个外法兰式筛网壁。

6.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述T形段包括至少两个外法兰歧管壁和至少一个外支撑肋，所述至少一个外支撑肋位于所述至少两个外法兰歧管壁之间，所述至少一个外支撑肋被布置成横向于由所述下部出口部分限定的中心轴线。

7.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述下部出口部分包括流体进口部分。

8.根据权利要求7所述的筛网进口组件，其中，能够从下部筛网部分、多个狭槽和多个孔口中选择所述流体进口部分。

9.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述中心歧管还包括在所述一对筛网段和所述中心筛网段内部的内部流量调节器。

10.根据权利要求9所述的筛网进口组件，其中，所述内部流量调节器包括：

穿孔的流量调节器管；

位于所述穿孔的流量调节器管内的内部流量调节器管；以及

至少一个径向支撑构件，所述至少一个径向支撑构件安装在所述穿孔的流量调节器之间。

11.根据权利要求10所述的筛网进口组件，还包括：

至少一个分隔板，所述至少一个分隔板安装在所述下部出口部分内。

12.根据权利要求10所述的筛网进口组件，其中，所述至少一个径向支撑构件包括多个间隔开的径向支撑构件，每个间隔开的径向支撑构件还包括多个流动孔口。

13.根据权利要求12所述的筛网进口组件，其中，所述多个间隔开的径向支撑构件中的所述多个流动孔口沿着共用的径向轴线定位。

14.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述一对筛网段中的每个筛网段包括：

至少两个筛网部分，所述至少两个筛网部分沿着筛网轴线布置成横向于由所述下部出口部分所限定的中心轴线，使得沿着所述筛网轴线的筛网长度由每个筛网部分和所述中心筛网的总和来限定。

15.根据权利要求14所述的筛网进口组件，还包括：

在所述筛网部分和所述中心筛网内的能够扩展的内部流动构件。

16.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述一对筛网段、所述中心筛网段和所述T形段沿着横向于由所述下部出口部分限定的中心轴线的筛网轴线限定非圆形截面。

17.根据权利要求16所述的筛网进口组件，其中，所述筛网段、所述中心筛网段和所述T形段限定筛网高度和筛网宽度，其中所述筛网宽度大于所述筛网高度。

18.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述筛网段和所述中心筛网段由具有第一长度的V形丝限定，所述具有第一长度的V形丝连续缠绕并焊接到支撑构件以限定第一丝隙和第一丝高度。

19.根据权利要求18所述的筛网进口组件，其中，所述筛网段还包括具有第二长度的V形丝，所述具有第二长度的V形丝连续地缠绕并焊接到支撑件，使得所述具有第二长度的V型丝的位于所述具有第一长度的V形丝的相邻缠绕部之间，所述具有第二长度的V形丝具有比第一丝高度更小的第二丝高度，以便在所述具有第二长度的V形丝和每个相邻的具有第一长度的V形丝之间限定第二丝隙，所述第二丝隙小于所述第一丝隙。

20.根据权利要求1所述的筛网进口组件，其中，所述中心歧管还包括在每个筛网段和中心段上引起振动的振荡器组件。

21.根据权利要求20所述的筛网进口组件，其中，所述振荡器组件包括远程电源。

22.根据权利要求20所述的筛网进口组件，其中，通过为所述振荡器组件提供动力的涡轮或螺旋桨式组件，将通过所述中心部分流动的流体转换成旋转能。

23.根据权利要求20所述的筛网进口组件，其中，所述中心歧管还包括在所述一对筛网段和所述中心筛网段内部的内部流量调节器，并且其中，所述振荡器组件还包括安装在所述内部流量调节器与所述一对筛网段和所述中心筛网段之间的流通振荡器。

24.根据权利要求1所述的筛网进口组件，还包括：

内部气爆系统，所述内部气爆系统包括：

多个气爆管，所述多个气爆管围绕由所述一对筛网段和所述中心筛网段限定的中心筛网轴线径向地布置；以及

远程压缩空气源；

其中，压缩空气依次通过所述多个气爆管被径向地输送。

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