CN115703028A - 一种自动反冲洗过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动反冲洗过滤器，包括主壳体，所述主壳体内转动连接有圆筒形的滤网，所述主壳体的底端设置有进液口，所述进液口通过所述滤网的内腔与所述主壳体的内腔连通，所述滤网的内腔设置有若干吸嘴，若干所述吸嘴的排污通道与反冲洗管连通，所述主壳体的内腔设置有高压喷嘴总管，所述高压喷嘴总管用于运送高压液体，所述高压喷嘴总管上设置有若干喷嘴，所述喷嘴的入口端与所述高压喷嘴总管连通，所述喷嘴的出口端与所述滤网的外表面对应设置。本发明的自动反冲洗过滤器，使得滤网能够得到均匀一致的清洗，提高了清洗的效率，提高了滤网连续在线工作的能力，能够实现高精度自动过滤。

Description

一种自动反冲洗过滤器

技术领域

本发明涉及过滤器技术领域，特别涉及一种自动反冲洗过滤器。

背景技术

反冲洗过滤器广泛应用于水处理、石油化工、精细化工、造纸行业、钢铁、电力、船舶、市政或农业灌溉等行业。全自动反冲洗过滤器一般包括过滤器主支架、吸嘴和滤芯，滤芯包括滤网，滤网围成筒状并安装在过滤器主支架上，吸嘴设置在滤网内。

反冲洗过滤器工作时，关闭排污口，水从进水口进入过滤器的内部，在水压的压差的作用下，水在过滤器的内部经多层滤网过滤后从出水口排出，供使用。反冲洗时，打开排污口并旋转吸嘴，由于吸嘴内的水压小于滤芯内部水压，在水压的压差的作用下，水通过吸嘴的吸口和排污口最终被排出至过滤器外，从而实现对滤芯的清洗。

上述反冲洗方式，停留在滤网上的污垢不易清洗干净，清洗效果差，长时间使用后会造成滤网堵塞，无法连续在线过滤。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动反冲洗过滤器，使得滤网上的污垢更易清洗干净，提高了清洗的效率，保证了清洗效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动反冲洗过滤器，包括主壳体，所述主壳体内转动连接有圆筒形的滤网，所述主壳体的底端设置有进液口，所述进液口通过所述滤网的内腔与所述主壳体的内腔连通，所述滤网的内腔设置有若干吸嘴，若干所述吸嘴的排污通道与反冲洗管连通，所述主壳体的内腔设置有高压喷嘴总管，所述高压喷嘴总管用于运送高压液体，所述高压喷嘴总管上设置有若干喷嘴，所述喷嘴的入口端与所述高压喷嘴总管连通，所述喷嘴的出口端与所述滤网的外表面对应设置。

可选地，所述高压喷嘴总管的一端部与第一动力装置连接，所述第一动力装置带动所述高压喷嘴总管反复运动。

可选地，所述滤网的端部通过转轴与第一电机连接，所述第一电机带动所述滤网转动。

可选地，所述第一动力装置为转动驱动装置，所述转动驱动装置为第二电机，所述第二电机通过曲柄连杆机构与所述高压喷嘴总管的端部连接；所述曲柄连杆机构的曲柄与所述第二电机的动力输出端连接，所述曲柄连杆机构的连杆与所述高压喷嘴总管连接。

可选地，所述第一动力装置为直线驱动装置，所述直线驱动装置为电动缸或气缸，所述电动缸或气缸的动力输出端与所述高压喷嘴总管连接。

可选地，所述高压喷嘴总管沿所述主壳体的轴线设置；每个所述滤网对应的若干所述喷嘴沿所述高压喷嘴总管的长度方向成排设置，每排所述喷嘴对应一个所述滤网设置，所述喷嘴的排数与所述滤网的个数相同。

可选地，所述滤网设置有多个，所述滤网的轴线与所述主壳体的轴线平行设置；多个所述滤网均匀围设在所述主壳体的轴线周围。

可选地，还包括高压液输送系统，所述高压液输送系统包括通过管路依次连通的高压液吸入口、高压泵和高压液输出口，所述高压液输出口与高压腔室的内腔连通，所述高压腔室与所述高压喷嘴总管连通；所述高压液吸入口与所述主壳体1的内腔连通。

可选地，若干所述吸嘴沿所述滤网的长度方向成排设置；所述吸嘴为直缝型开口的吸嘴；所述吸嘴的开口位置设置有导向罩，所述导向罩的远离所述吸嘴的开口端与所述滤网的内表面接触。

可选地，所述吸嘴的设置位置与所述喷嘴的设置位置对应，所述吸嘴与所述喷嘴相对设置。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的自动反冲洗过滤器，通过在滤网内设置吸嘴，在滤网外设置用于喷洒高压清洗液的喷嘴，从而在对过滤器反清洗时，对滤网采用内部吸嘴吸取和外部高压清洗液喷洗相结合的清洗方式，使反清洗时滤网上的污垢更易清除，滤网更易清洗干净，提高了清洗的效率，保证了清洗效果。

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为本发明一实施例提供的自动反冲洗过滤器的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的自动反冲洗过滤器的结构示意图；

图3为本发明的主壳体内设置一个滤网的结构示意图；

图4为本发明的主壳体内设置三个滤网的结构示意图；

图5为本发明的主壳体内设置四个滤网的结构示意图；

图6为本发明的主壳体内设置五个滤网的结构示意图；

图7为本发明的主壳体内设置六个滤网的结构示意图；

图8为本发明的喷嘴的扫描清洗示意图；

图9为折波型滤网清洗示意图；

图10为圆筒型滤网清洗示意图。

其中：

1、主壳体，2、滤网，3、第一电机，4、高压泵，5、转轴，6、反冲洗阀门，7、喷嘴，8、高压喷嘴总管，9、第二电机，10、反冲洗管，11、吸嘴，12、第一密封结构，13、第二密封结构，14、直线驱动装置，15、曲柄连杆机构，N1、进液口，N2、出液口，N3、反冲洗出口，N4、高压液吸入口，N5、高压液输出口，N6、高压检测口，N7、低压检测口。

具体实施方式

本发明公开了一种自动反冲洗过滤器，使得滤网上的污垢更易清洗干净，提高了清洗的效率，保证了清洗效果。

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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图10，本发明的自动反冲洗过滤器，包括主壳体1，主壳体1内转动连接有环形的滤网2，主壳体1的底端设置有进液腔，所述进液腔上设置有进液口N1，进液口N1通过滤网2的内腔与主壳体1的内腔连通。滤网2的内腔设置有若干吸嘴11，若干吸嘴11的排污通道与反冲洗管10连通，吸嘴11位置固定。主壳体1的内腔设置有高压喷嘴总管8，高压喷嘴总管8用于运送高压清洗液体，高压喷嘴总管8上设置有若干喷嘴7，喷嘴7的入口端与高压喷嘴总管8连通，喷嘴7用于将高压清洗液从滤网2外喷入滤网2内，喷嘴7的出口端与滤网2的外表面对应设置。

其中，反冲洗管10通过管路与总排污管连接。每个反冲洗管10对应一个滤网。所述总排污管上设置有反冲洗阀门6。主壳体1上设置有出液口N2。过滤器过滤作业时，待过滤的液体从进液口N1进入所述进液腔，所述进液腔与滤网2的内腔连通，通过滤网2的过滤，过滤后的液体进入主壳体1内。所述进液腔的顶隔板与滤网2接触的位置设置有第二密封结构13，第二密封结构13为现有技术中常用的机械密封结构，此处不再赘述。所述总排污管上设置有反冲洗出口N3，反冲洗出口N3用于将废液流出。靠近进液口N1的位置设置有高压检测口N6，高压检测口N6位置设置有第一压力传感器。靠近出液口N2的位置设置有低压检测口N7，低压检测口N7位置设置有第二压力传感器。

本发明的自动反冲洗过滤器，通过在滤网2内设置吸嘴11，在滤网2外设置用于喷洒高压清洗液的喷嘴7，从而在对过滤器反清洗时，对滤网2采用内部吸嘴11吸取和外部高压清洗液喷洗相结合的清洗方式，使反清洗时滤网2上的污垢更易清除，滤网2更易清洗干净，提高了清洗的效率，保证了清洗效果，能实现连续在线过滤。

为了提高单个喷嘴7的喷洒面积，高压喷嘴总管8的一端部与第一动力装置连接，所述第一动力装置带动高压喷嘴总管8反复运动。反清洗时，高压喷嘴总管8在所述第一动力装置的带动下往复运动，吸嘴11不动，滤网2转动，喷嘴7以波形扫描的方式进行增强型喷射清洗。喷嘴7的高压喷嘴总管8在滤网2旋转的同时高速往复运动，清洗点的路径实际呈波浪线状，如图8所示，液体喷出后扩散成小的锥形射流喷在滤网2的外表面，因此粗的波浪线会叠合，从而喷射区域完全覆盖整个滤网2，形成覆盖整个滤网2的波形扫描。高压喷嘴总管8上设置多个喷嘴7，反清洗时，多个喷嘴7同时往复运动，实现对整个滤网2的反复喷射清洗，每个喷嘴7对应的喷洗区域较大，减少了喷嘴7的设置数量。滤网2被均匀一致彻底地清洗，避免了未被清洗的死角存在，保证了滤网2的清洗更彻底，清洗效果更好。

其中，滤网2的端部通过转轴5与第一电机3连接，转轴5转动连接在主壳体1的端盖上。第一电机3带动滤网2转动，从而使得喷嘴7形成覆盖整个滤网2的波形扫描。

现有技术中，一般采用密集静止布置的多喷嘴7喷洗，这种固定喷嘴7对滤网2喷洗时，固定的喷嘴7的间距必须很小，至少10mm间距，才能保证固定的喷嘴7的均匀一致的清洗效果，大量的喷嘴7需要配置大流量的高压泵，高压泵的造价很高，如果需要同时清洗多个滤网2，成本会相应增加，并且高功率泵启动运行对用户的电力负载能力也是一个极大的挑战。本发明的自动反冲洗过滤器，通过将喷嘴7设置成能够往复运动的形式，可以大大减少喷嘴7的设置数量，提升了每个喷嘴7的有效清理范围。喷嘴7的喷洗范围由高压喷嘴总管8的往复运动的行程决定。

在一具体实施例中，如图1、图2、图4至图7所示，滤网2设置有多个，高压喷嘴总管8沿主壳体1的轴线设置，即高压喷嘴总管8设置在主壳体1的内腔中心。此处的多个是指滤网2的数量为两个或两个以上。每个滤网2对应的若干喷嘴7沿高压喷嘴总管8的长度方向成排设置，每排喷嘴7对应一个滤网2设置，喷嘴7的排数与滤网2的个数相同。高压喷嘴总管8上固定连接若干排喷嘴7，高压喷嘴总管8反复运动时，带动喷嘴7反复运动，同时吸嘴11固定不同，使得本发明的喷洗结合的清洗机构的结构更简单，可靠性更高。

进一步的，滤网2的轴线与主壳体1的轴线平行设置。多个滤网2均匀围设在主壳体1的轴线周围。

在另一具体实施例中，如图3所示，滤网2设置有一个，高压喷嘴总管8设置在主壳体1的内部的一侧，滤网2的轴线沿主壳体1的轴线设置。

具体的，所述第一动力装置为转动驱动装置，所述转动驱动装置为第二电机9。为了将第二电机9的转动转化为高压喷嘴总管8的往复运动，第二电机9通过曲柄连杆机构15与高压喷嘴总管8的端部连接。曲柄连杆机构15包括转动连接在一起的曲柄和连杆，所述曲柄与第二电机9的动力输出端连接，所述连杆与高压喷嘴总管8连接。其中，高压喷嘴总管8竖直设置，第二电机9设置于高压喷嘴总管8的顶端的高压腔室上。曲柄连杆机构15设置在所述高压腔室内，所述高压腔室与主壳体1的内腔通过顶盖隔离。为了实现高压喷嘴总管8的上端穿过所述顶盖位置的密封，所述顶盖上高压喷嘴总管8的穿过位置设置有第一密封结构12，第一密封结构12为本领域常用的用于活动杆件的密封结构，此处不再赘述。

具体的，第二电机9为减速电机。所述减速电机驱动带动所述曲柄，所述曲柄带动所述连杆，所述连杆通过导向环固定，所述连杆带动高压喷嘴总管8做往复运动，除了所述减速电机外，所有部件内置在所述高压腔室的壳体内，所述减速电机的传动轴采用现有技术常用的填料密封或者机械密封。上述往复运动结构不需要任何限位开关，结构简单可靠，且能够进行高速往复运动。

在另一实施例中，所述第一动力装置为直线驱动装置14，其他结构与上一实施例相同。其中，直线驱动装置14为电动缸或气缸，所述电动缸或气缸的动力输出端与高压喷嘴总管8连接。

本发明的自动反冲洗过滤器还包括高压液输送系统，所述高压液输送系统包括通过管路依次连通的高压液吸入口N4、高压泵4和高压液输出口N5，高压液输出口N5设置在所述高压腔室的壳体上，与所述高压腔室内腔连通，所述高压腔室的内腔与高压喷嘴总管8连通。所述高压腔室为高压喷嘴总管8上的喷嘴7提供高压冲洗液。本实施例中，高压液吸入口N4设置在主壳体1上，与主壳体1的盛装过滤后液体的内腔连通，使用主壳体1的内部的过滤后的液体对滤网2进行反冲洗。在其他实施例中，高压液吸入口N4与外部的盛装清洁的液体的容器连通。具体的，高压泵4为多级离心泵或柱塞泵，也可以是其他类型的泵，此处不做限定，根据液体特性和行业应用要求选择。泵的流量扬程根据喷射清洗的要求来确定，由喷洗压力和喷嘴7的数量来决定，通过实验来进行匹配。

为了保证冲洗效果，提高冲洗效率，吸嘴11的设置位置与喷嘴7的设置位置对应，吸嘴11与喷嘴7相对设置。若干吸嘴11沿滤网2的长度方向成排设置，每个滤网2内设置一排吸嘴11。具体的，吸嘴11为直缝开口的吸嘴11。吸嘴11通过喇叭状的排污通道流入反冲洗管10。反冲洗管10采用分段结构，使每个吸嘴11的吸力均匀分布，避免上段的吸嘴11吸力小。吸嘴11的开口位置设置有柔性材质的导向罩，所述导向罩为两端开口的罩体，所述导向罩的一端开口与吸嘴11套接，另一端开口与滤网2的内表面接触。所述导向罩贴合在滤网2的内表面，避免反冲洗时吸嘴11两侧的液体流向两侧。所述导向罩使得吸嘴11的开口位置与滤网2的内表面之间形成相对密封的结构，这种结构设置，有利吸嘴11在对应的滤网2的位置的内外侧产生更高的压差，从而提高反冲洗效果，减少废液排放量。

进一步的，滤网2为折波型滤网或者圆筒型滤网，如图9或10所示。所述圆筒型滤网结构简单，造价经济，易于冲洗。所述折波型滤网的过滤面积相较于所述圆筒型滤网增大数倍，过滤流量、容污量相应增加数倍，产品性能极大幅提高。喷嘴7喷射的高压射流可以进入折波间隙并透过滤网冲洗颗粒杂质，颗粒杂质通过吸嘴11流走，所述折波型滤网能够被高效清洗。

可以理解的，反冲洗阀门6为电控阀，所述第一压力传感器、第二压力传感器、反冲洗阀门6、第一动力装置和第一电机3均与控制器电连接，所述控制器为现有技术中常用的单片机或者PLC。图中的箭头方向为液体流动方向。

本发明的自动反冲洗过滤器正常过滤工作时，液体由过滤器的进液口N1流入所述进液腔，通过所述进液腔流入滤网2内，再自内向外透过滤网2，从出液口N2流出，杂质颗粒被拦截在滤网2的内表面，当滤2表面的杂质颗粒集聚，过滤孔径逐渐堵塞，过滤压降(所述第一压力传感器和第二压力传感器的测量差值)升高，达到预设差压时(例如50kPa)，所述控制器启动自清洗动作。

自清洗过程：所述控制器控制反冲洗阀门6打开，并启动高压泵4，同时第一电机3带动滤网2旋转，吸嘴11固定不动，吸嘴11连通中心的反冲洗管10，并最终连接到反冲洗阀6。反冲洗阀6打开后，所述总排污管与外部大气接通，所述总排污管内部压力下降，吸嘴11贴合的滤网2处外部与内部之间形成压差，此压差驱动过滤后的液体高速流动冲洗滤网2，滤网2内表面杂质颗粒被反冲洗带离表面，经反冲洗管10和反冲洗阀门6流出，滤网2恢复清洁可以继续过滤。

在反冲洗的过程中，通过高压泵4吸入过滤出来的洁净液体或者外源的清洁液体，打入过滤器顶部的所述高压腔室，液体从中空的高压喷嘴总管8流入，经喷嘴7喷射出，喷嘴7喷出的液体压力取决于高压泵4的选型，喷嘴7喷出高速射流清洗滤网2，喷嘴7由上下往复运动，将整个直缝型开口的吸嘴11对准的滤网2区域喷射清洗，杂质颗粒被彻底喷洗从滤网孔径中剥落，并经吸嘴11、反冲洗管10排出。滤网2旋转一周，所有过滤面被清洗干净，关闭高压泵4、反冲洗阀门6、第一电机3和所述第一动力装置，一次自清洗周期结束。

本发明的自动反冲洗过滤器，无须打开过滤器人工清洗滤网，是自动过滤的重大进步。本发明的自动反冲洗过滤器清洗过程中包括内吸外喷、滤网2旋转、喷嘴7上下往复运动喷洗的设置，使滤网2所有表面得到均匀一致的彻底清洗，解决现有的自动反冲洗过滤器过滤时存在的滤网2容易堵塞，从而不能反冲洗彻底的问题。本发明的自动反冲洗过滤器的结构简单可靠，可模块化灵活拓展，满足了大流量、高容污过滤的需要。

本发明的自动反冲洗过滤器结合了自身反冲洗和外部增强反冲洗，使得过滤器能够用于高精度过滤，高达3微米，也可以用于过滤难以反洗脱落的杂质颗粒。滤网被彻底清洗干净后，可以设置更高的反冲洗启动差压，等到滤饼堆积更厚的时候再启动反冲洗，因此连续运行过程中，反冲洗废液中的杂质颗粒浓度更高，废液排污量更少，从而减轻了下游废液接收系统的负荷和处理成本。

在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本方案的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自动反冲洗过滤器，包括主壳体，所述主壳体内转动连接有圆筒形的滤网，所述主壳体的底端设置有进液口，所述进液口通过所述滤网的内腔与所述主壳体的内腔连通，其特征在于，所述滤网的内腔设置有若干吸嘴，若干所述吸嘴的排污通道与反冲洗管连通，所述主壳体的内腔设置有高压喷嘴总管，所述高压喷嘴总管用于运送高压液体，所述高压喷嘴总管上设置有若干喷嘴，所述喷嘴的入口端与所述高压喷嘴总管连通，所述喷嘴的出口端与所述滤网的外表面对应设置。

2.根据权利要求1所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，所述高压喷嘴总管的一端部与第一动力装置连接，所述第一动力装置带动所述高压喷嘴总管反复运动。

3.根据权利要求1所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，所述滤网的端部通过转轴与第一电机连接，所述第一电机带动所述滤网转动。

4.根据权利要求2所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，所述第一动力装置为转动驱动装置，所述转动驱动装置为第二电机，所述第二电机通过曲柄连杆机构与所述高压喷嘴总管的端部连接；所述曲柄连杆机构的曲柄与所述第二电机的动力输出端连接，所述曲柄连杆机构的连杆与所述高压喷嘴总管连接。

5.根据权利要求2所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，所述第一动力装置为直线驱动装置，所述直线驱动装置为电动缸或气缸，所述电动缸或气缸的动力输出端与所述高压喷嘴总管连接。

6.根据权利要求1所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，所述高压喷嘴总管沿所述主壳体的轴线设置；每个所述滤网对应的若干所述喷嘴沿所述高压喷嘴总管的长度方向成排设置，每排所述喷嘴对应一个所述滤网设置，所述喷嘴的排数与所述滤网的个数相同。

7.根据权利要求6所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，所述滤网设置有多个，所述滤网的轴线与所述主壳体的轴线平行设置；多个所述滤网均匀围设在所述主壳体的轴线周围。

8.根据权利要求1所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，还包括高压液输送系统，所述高压液输送系统包括通过管路依次连通的高压液吸入口、高压泵和高压液输出口，所述高压液输出口与高压腔室的内腔连通，所述高压腔室与所述高压喷嘴总管连通；所述高压液吸入口与所述主壳体1的内腔连通。

9.根据权利要求1所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，若干所述吸嘴沿所述滤网的长度方向成排设置；所述吸嘴为直缝型开口的吸嘴；所述吸嘴的开口位置设置有导向罩，所述导向罩的远离所述吸嘴的开口端与所述滤网的内表面接触。

10.根据权利要求9所述的自动反冲洗过滤器，其特征在于，所述吸嘴的设置位置与所述喷嘴的设置位置对应，所述吸嘴与所述喷嘴相对设置。

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