CN117883854B - 一种水利工程过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水过滤技术领域，具体涉及一种水利工程过滤装置，包括外壳、过滤组件和引导机构；过滤组件由多个过滤叠片在竖直方向上依次叠加组成，且多个过滤叠片的内圈和外圈均限定出锥面，且两个锥面相平行；引导机构包括两个感应杆组和驱动件；感应杆组包括多个绕过滤叠片的轴线周向分布的感应杆，感应杆与处于放松状态的过滤叠片的内圈或外圈盘所限定出的锥面平行；感应杆能够在过滤组件切换至放松状态时受到部分处于挤压状态的过滤叠片的作用力，据此调节反冲模式下通入净水腔室的水量，既能减少不必要的水流浪费，又能保证反冲效果。且两个感应杆组在相互靠近预设距离之前的过程中也能对产生粘连的过滤叠片产生搓动，促使其散开。

Description

一种水利工程过滤装置

技术领域

本发明涉及污水过滤技术领域，具体涉及一种水利工程过滤装置。

背景技术

水利灌溉工程中会用到微灌等灌溉方式，而微灌时水质中不能存在过多杂质，为此需要使用过滤装置。常用的过滤装置有砂石过滤器，叠片过滤器等。其中，叠片过滤器的叠片为杂质处理载体，它由一组双面带不同方向沟槽的塑料盘片相叠加构成，其相邻面上的沟槽棱边便形成许许多多的交叉点，这些交叉点构成了大量的空腔和不规则的通路，这些通路由外向里不断缩小。过滤时，这些通路导致水的紊流，最终促使水中的杂质被拦截在各个交叉点上。在对叠片反冲清洗时，冲洗水沿叠片切线的方向高速喷射，将截留在叠片上的杂质喷洗甩出。但在反冲阶段，若叠片之间因杂质粘连未能分散开来，容易导致叠片清理不到位。

发明内容

本发明提供一种水利工程过滤装置，以解决叠片过滤器反冲时叠片粘连影响反冲清理效果的问题。

本发明的一种水利工程过滤装置采用如下技术方案：

一种水利工程过滤装置，包括外壳、过滤组件和引导机构；过滤组件由多个过滤叠片在竖直方向上依次叠加组成，过滤叠片呈环状，且多个过滤叠片的内圈和外圈均限定出锥面，且两个锥面相平行；多个过滤叠片的内圈限定出净水腔室，多个过滤叠片的外圈与外壳之间限定出污水腔室；过滤组件具有挤压状态和放松状态，挤压状态下多个过滤叠片在竖直方向上相互挤压贴合，放松状态下多个过滤叠片在竖直方向上不受挤压；水利工程过滤装置具有过滤模式和反冲模式，过滤模式下污水从污水腔室经过滤组件流向净水腔室，反冲模式下净水从净水腔室经过滤组件流向污水腔室；引导机构包括两个感应杆组和驱动件；感应杆组包括多个绕过滤叠片的轴线周向分布的感应杆，多个感应杆围合成与全部处于放松状态下的多个过滤叠片的内圈或外圈平行的锥面；感应杆组有两个，分别位于过滤叠片的内圈和外圈；驱动件用于驱动两个感应杆组在竖直方向上相互靠近或远离，并在驱动两个感应杆组相互远离时挤压过滤组件至挤压状态；感应杆能够在过滤组件切换至放松状态时受到部分处于挤压状态的过滤叠片的作用力，且水利工程过滤装置在反冲模式下通入净水腔室的水量与感应杆感应到的作用力呈正相关。

可选地，多个过滤叠片的内圈和外圈形成的锥面均为上端大、下端小的锥面。

可选地，多个感应杆通过至少一个连接环连接；位于多个过滤叠片内圈的感应杆组为第一杆组，位于多个过滤叠片外圈的感应杆组为第二杆组；驱动件有两个，分别位于感应杆组的上下两侧，每个驱动件均包括顶推环和液压缸，液压缸安装于外壳，用于驱动顶推环上下移动；顶推环用于挤压过滤叠片；位于感应杆组上侧的驱动件的顶推环与第二杆组的感应杆连接，位于感应杆组下侧的驱动件的顶推环与第一杆组的感应杆连接。

可选地，净水腔室内设置有多个喷水管，喷水管用于接通净水；多个喷水管绕过滤叠片的轴线的周向间隔分布，每个喷水管上从上往下均设置有多个喷水口，喷水口朝向过滤叠片一侧。

可选地，喷水口喷出的水柱流向与经过喷水管的过滤叠片的径线不同轴，且多个喷水管的喷水管在过滤叠片周向上的朝向一致。

可选地，外壳底部设置有与净水腔室连通的出水口，出水口处设置有阀块；外壳内设置有挡止环和弹片，弹片安装于挡止环内圈，并与挡止环共同作用封堵净水腔室上端；弹片与阀块连接，污水充满污水腔室时促使弹片变形，进而使阀块移动打开出水口。

可选地，阀块上开设有与喷水管连通的流道。

可选地，外壳的顶部设置有出气口，出气口处滑动安装有浮块，浮块在污水水位上升至弹片上方后在污水的浮力作用下向上移动封堵出气口。

可选地，外壳上连接有进水管，进水管为三通管道，三通管道的三个端口分别用于与污水腔室连通、通入待过滤的污水和排出反冲后的污水；进水管内设置有阀门，使得与污水腔室连通的端口与用于通入待过滤的污水的端口和用于排出反冲后的污水的端口择一连通。

可选地，每个感应杆组的感应杆至少有三个。

本发明的有益效果是：本发明的水利工程过滤装置的两个感应杆组相互靠近的过程中，若部分过滤叠片因相互粘连而未能分离，则该部分过滤叠片的内圈或外圈会与感应杆接触，并在两个感应杆组相互靠近预设距离之前的过程中对感应杆产生顶压力，根据感应杆受到的顶压力能够判断过滤叠片是否存在粘连，且过滤叠片粘连越多，对感应杆产生顶压力的过滤叠片越多，感应杆受到的顶压力越大。通过增大通过净水腔室的水量，提高对过滤叠片的反冲效果，根据过滤叠片的粘连情况适应性调整反冲水量，既能减少不必要的水流浪费，又能保证反冲效果。进一步地，两个感应杆组在相互靠近预设距离之前的过程中也能对产生粘连的过滤叠片产生搓动，促使其散开。

进一步地，两个感应杆组的感应杆均倾斜设置，对过滤叠片的内外圈分别起到支撑作用，在反冲模式下减少过滤叠片在水平方向上的相互晃动，保证其在切换至挤压状态后的同轴度。

进一步地，多个过滤叠片的内圈和外圈形成的锥面均为上端大、下端小的锥面，能够在反冲模式下，减少冲洗出的杂质再次粘附在过滤叠片外圈上的概率。

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为本发明的一种水利工程过滤装置的实施例的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中A-A向的剖切示意图；

图4为本发明的一种水利工程过滤装置的实施例中阀块打开出水口的状态示意图；

图5为本发明的一种水利工程过滤装置的实施例中阀块封堵出水口的状态示意图；

图6为本发明的一种水利工程过滤装置的实施例的爆炸示意图；

图7为本发明的一种水利工程过滤装置的实施例中感应杆组的结构示意图；

图中：100、外壳；110、出气口；111、浮块；120、出水口；130、阀块；131、流道；140、挡止环；150、弹片；160、喷水管；161、喷水口；170、进水管；180、连接筒；210、过滤叠片；310、第一杆组；311、感应杆；312、连接环；320、第二杆组；330、上驱动件；331、液压缸；332、顶推环；340、下驱动件。

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。

本发明的一种水利工程过滤装置的实施例，如图1至图7所示，包括外壳100、过滤组件和引导机构。

过滤组件由多个过滤叠片210在竖直方向上依次叠加组成，过滤叠片210呈环状，且多个过滤叠片210的内圈和外圈均限定出锥面，且两个锥面相平行。多个过滤叠片210的内圈限定出净水腔室，多个过滤叠片210的外圈与外壳100之间限定出污水腔室。过滤组件具有挤压状态和放松状态，挤压状态下多个过滤叠片210在竖直方向上相互挤压贴合，放松状态下多个过滤叠片210在竖直方向上不受挤压。

水利工程过滤装置具有过滤模式和反冲模式，过滤模式下污水从污水腔室经过滤组件流向净水腔室，反冲模式下净水从净水腔室经过滤组件流向污水腔室，能够对附着在过滤叠片210外圈的杂质进行冲洗。

引导机构包括两个感应杆组和驱动件；感应杆组包括多个绕过滤叠片210的轴线周向分布的感应杆311，多个感应杆311围合成与全部处于放松状态下的多个过滤叠片210的内圈或外圈平行的锥面，优选地，每个感应杆组的感应杆311至少有三个。感应杆组有两个，分别位于过滤叠片210的内圈和外圈；驱动件用于驱动两个感应杆组在竖直方向上相互靠近或远离，并在驱动两个感应杆组相互远离时挤压过滤组件至挤压状态，在驱动两个感应杆组相互靠近时允许过滤组件恢复至放松状态。

感应杆311能够在过滤组件切换至放松状态时受到部分处于挤压状态的过滤叠片210的作用力，且水利工程过滤装置在反冲模式下通入净水腔室的水量与感应杆311感应到的作用力呈正相关。具体地，感应杆311为可伸缩的套杆结构，且能够沿垂直于过滤叠片210外圈的锥面的方向伸缩，感应杆311内设置有压力传感器，用于感应感应杆311受到的过滤叠片210的作用力。根据感应杆311受到的作用力可以人为调整通入净水腔室的水量，也可以设置控制模块接收感应杆311反馈的作用力，并对应调整通入净水腔室的水量。

过滤叠片210处于放松状态时，多个过滤叠片210的内圈或外圈限定出的锥面倾角为第一倾角；过滤叠片210处于挤压状态时，多个过滤叠片210的内圈或外圈限定出的锥面倾角为第二倾角；由于过滤叠片210处于放松状态时不受挤压，相邻两个过滤叠片210之间间隙较大，而过滤叠片210处于挤压状态时，相邻两个过滤叠片210之间的间隙较小，因此，第一倾角小于第二倾角。感应杆311与全部处于放松状态下的多个过滤叠片210的内圈或外圈限定出的锥面平行，驱动件使过滤组件恢复至放松状态时，若全部过滤叠片210不存在粘连，全部恢复至放松状态，则两个感应杆组相互靠近预设距离之前均不会受到过滤叠片210的顶压力，其中，感应杆组相互靠近预设距离时两个感应杆组在水平方向上的距离为过滤叠片210的宽度。若部分过滤叠片210因相互粘连而未能分离（如图3中位于中部的过滤叠片210所示），则该部分过滤叠片210的内圈或外圈会与感应杆311接触，并在两个感应杆组相互靠近预设距离之前的过程中对感应杆311产生顶压力，根据感应杆311受到的顶压力能够判断过滤叠片210是否存在粘连，且过滤叠片210粘连越多，对感应杆311产生顶压力的过滤叠片210越多，感应杆311受到的顶压力越大。通过增大通过净水腔室的水量，提高对过滤叠片210的反冲效果，根据过滤叠片210的粘连情况适应性调整反冲水量，既能减少不必要的水流浪费，又能保证反冲效果。且两个感应杆组在相互靠近预设距离之前的过程中也能对产生粘连的过滤叠片210产生搓动，促使其散开。

进一步地，两个感应杆组的感应杆311均倾斜设置，对过滤叠片210的内外圈分别起到支撑作用，在反冲模式下减少过滤叠片210在水平方向上的相互晃动，保证其在切换至挤压状态后的同轴度。

在本实施例中，多个过滤叠片210的内圈和外圈形成的锥面均为上端大、下端小的锥面。具体地，通过选用从下往上内外径依次增大的过滤叠片210，使得多个过滤叠片210叠加后在其内外圈分别限定出锥面。上端大、下端小的锥面能够在反冲模式下，减少冲洗出的杂质再次粘附在过滤叠片210外圈上的概率。

在本实施例中，多个感应杆311通过至少一个连接环312连接。位于多个过滤叠片210内圈的感应杆组为第一杆组310，位于多个过滤叠片210外圈的感应杆组为第二杆组320；驱动件有两个，分别位于感应杆组的上下两侧，每个驱动件均包括顶推环332和液压缸331，液压缸331安装于外壳100，用于驱动顶推环332上下移动；顶推环332用于挤压过滤叠片210；两个液压缸331顶推两个顶推环332相互靠近时挤压过滤叠片210至挤压状态，两个液压缸331带动两个顶推环332相互远离时允许过滤叠片210恢复至放松状态。位于感应杆组上侧的驱动件为上驱动件330，上驱动件330的顶推环332与第二杆组320的感应杆311连接，以带动第二杆组320同步上下移动，位于感应杆组下侧的驱动件为下驱动件340，下驱动件340的顶推环332与第一杆组310的感应杆311连接，以带动第一杆组310同步上下移动。

在本实施例中，净水腔室内设置有多个喷水管160，喷水管160用于接通净水；多个喷水管160绕过滤叠片210的轴线的周向间隔分布，每个喷水管160上从上往下均设置有多个喷水口161，喷水口161朝向过滤叠片210一侧。优选地，喷水口161喷出的水柱流向与经过喷水管160的过滤叠片210的径线不同轴，且多个喷水管160的喷水口161在过滤叠片210周向上的朝向一致，既能增加水柱与过滤叠片210在周向上的接触面积，也能促使过滤叠片210产生转动以改变冲洗位置。

在本实施例中，外壳100底部设置有与净水腔室连通的出水口120，出水口120处设置有阀块130。外壳100内设置有挡止环140和弹片150，弹片150安装于挡止环140内圈，并与挡止环140共同作用封堵净水腔室上端；弹片150与阀块130通过喷水管160或连接杆连接，污水充满污水腔室时促使弹片150变形，进而使阀块130移动打开出水口120。具体地，出水口120内圈设置有环形凸起；弹片150在自然状态下中部保持水平或向上凸起，弹片150的中部与阀块130通过连杆和/或喷水管160连接，此时阀块130与环形凸起抵接封堵净水腔室；污水充满污水腔室时促使弹片150中部向下变形，进而通过连杆和/或喷水管160带动阀块130向下移动与环形凸起脱离，从而允许净水从阀块130与出水口120侧壁的间隙流出。

在本实施例中，阀块130上开设有与喷水管160连通的流道131。具体地，阀块130与喷水管160通过连接筒180连接，且连接筒180内设置有连通流道131和喷水管160的管路。在一些其他实施例中，喷水管160也可通过穿过外壳100的管道直接与外接的净水连通。

在本实施例中，外壳100的顶部设置有出气口110，出气口110处滑动安装有浮块111，浮块111在污水水位上升至弹片150上方后在污水的浮力作用下向上移动封堵出气口110。设置出气口110用于在污水腔室进水时排出污水腔室内的气体，并在污水腔室充满至一定程度后通过浮块111封堵出气口110，使得污水只能通过过滤叠片210流向净水腔室。

在本实施例中，外壳100上连接有进水管170，进水管170为三通管道，三通管道的三个端口分别用于与污水腔室连通、通入待过滤的污水和排出反冲后的污水；进水管170内设置有阀门，使得与污水腔室连通的端口与用于通入待过滤的污水的端口和用于排出反冲后的污水的端口择一连通。其中，阀门选用现有技术中常用的电控阀门。

本发明的一种水利工程过滤装置在过滤模式下，两个驱动件的顶推环332在各自液压缸331的顶推下挤压过滤叠片210，使过滤组件处于挤压状态。待过滤的污水从进水管170进入污水腔室，污水在污水腔室内累积且水位上升，至污水水位上升至弹片150上方后，顶推浮块111封堵出气口110，之后污水继续进入污水腔室，污水腔室内水压增大，使弹片150的中部向下变形，进而通过连杆和/或喷水管160带动阀块130向下移动打开出水口120。污水经过滤叠片210过滤后进入净水腔室，之后从出水口120排出。

水利工程过滤装置在过滤模式下，污水腔室没有充水，弹片150在自然状态下使阀块130封堵出水口120。两个驱动件的顶推环332在各自液压缸331的驱动下相互远离，允许过滤组件恢复至放松状态；同时，上驱动件330的顶推环332带动第二杆组320向上移动，下驱动件340的顶推环332带动第一杆组310向下移动，使得两个感应杆组相互靠近。两个感应杆组相互靠近的过程中若部分过滤叠片210因相互粘连而未能分离，则该部分过滤叠片210的内圈或外圈会与感应杆311接触，并在两个感应杆组相互靠近预设距离之前的过程中对感应杆311产生顶压力，根据感应杆311受到的顶压力能够判断过滤叠片210是否存在粘连，且过滤叠片210粘连越多，对感应杆311产生顶压力的过滤叠片210越多，感应杆311受到的顶压力越大，此时通过增大喷水管160的进水量，提高对过滤叠片210的反冲效果。且两个感应杆组在相互靠近预设距离之前的过程中也能对产生粘连的过滤叠片210产生搓动，促使其散开。至两个杆组相互靠近预设距离，两个驱动件的液压缸331停止工作。喷水管160喷出的水流反向冲洗过滤叠片210后流向污水腔室，之后从进水管170排出。

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 (8)

1.一种水利工程过滤装置，其特征在于：包括外壳、过滤组件和引导机构；

过滤组件由多个过滤叠片在竖直方向上依次叠加组成，过滤叠片呈环状，且多个过滤叠片的内圈和外圈均限定出锥面，且两个锥面相平行；多个过滤叠片的内圈限定出净水腔室，多个过滤叠片的外圈与外壳之间限定出污水腔室；过滤组件具有挤压状态和放松状态，挤压状态下多个过滤叠片在竖直方向上相互挤压贴合，放松状态下多个过滤叠片在竖直方向上不受挤压；

水利工程过滤装置具有过滤模式和反冲模式，过滤模式下污水从污水腔室经过滤组件流向净水腔室，反冲模式下净水从净水腔室经过滤组件流向污水腔室；

引导机构包括两个感应杆组和驱动件；感应杆组包括多个绕过滤叠片的轴线周向分布的感应杆，多个感应杆围合成与全部处于放松状态下的多个过滤叠片的内圈或外圈平行的锥面；感应杆组有两个，分别位于过滤叠片的内圈和外圈；驱动件用于驱动两个感应杆组在竖直方向上相互靠近或远离，并在驱动两个感应杆组相互远离时挤压过滤组件至挤压状态；

感应杆能够在过滤组件切换至放松状态时受到部分处于挤压状态的过滤叠片的作用力，且水利工程过滤装置在反冲模式下通入净水腔室的水量与感应杆感应到的作用力呈正相关；感应杆为可伸缩的套杆结构，且能够沿垂直于过滤叠片外圈的锥面的方向伸缩，感应杆内设置有压力传感器，用于感应感应杆受到的过滤叠片的作用力；

多个感应杆通过至少一个连接环连接；位于多个过滤叠片内圈的感应杆组为第一杆组，位于多个过滤叠片外圈的感应杆组为第二杆组；驱动件有两个，分别位于感应杆组的上下两侧，每个驱动件均包括顶推环和液压缸，液压缸安装于外壳，用于驱动顶推环上下移动；顶推环用于挤压过滤叠片；位于感应杆组上侧的驱动件的顶推环与第二杆组的感应杆连接，位于感应杆组下侧的驱动件的顶推环与第一杆组的感应杆连接；

外壳底部设置有与净水腔室连通的出水口，出水口处设置有阀块；外壳内设置有挡止环和弹片，弹片安装于挡止环内圈，并与挡止环共同作用封堵净水腔室上端；弹片与阀块连接，污水充满污水腔室时促使弹片变形，进而使阀块移动打开出水口。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程过滤装置，其特征在于：多个过滤叠片的内圈和外圈形成的锥面均为上端大、下端小的锥面。

3.根据权利要求1所述的一种水利工程过滤装置，其特征在于：净水腔室内设置有多个喷水管，喷水管用于接通净水；多个喷水管绕过滤叠片的轴线的周向间隔分布，每个喷水管上从上往下均设置有多个喷水口，喷水口朝向过滤叠片一侧。

4.根据权利要求3所述的一种水利工程过滤装置，其特征在于：喷水口喷出的水柱流向与经过喷水管的过滤叠片的径线不同轴，且多个喷水管的喷水管在过滤叠片周向上的朝向一致。

5.根据权利要求3所述的一种水利工程过滤装置，其特征在于：阀块上开设有与喷水管连通的流道。

6.根据权利要求1所述的一种水利工程过滤装置，其特征在于：外壳的顶部设置有出气口，出气口处滑动安装有浮块，浮块在污水水位上升至弹片上方后在污水的浮力作用下向上移动封堵出气口。

7.根据权利要求1所述的一种水利工程过滤装置，其特征在于：外壳上连接有进水管，进水管为三通管道，三通管道的三个端口分别用于与污水腔室连通、通入待过滤的污水和排出反冲后的污水；进水管内设置有阀门，使得与污水腔室连通的端口与用于通入待过滤的污水的端口和用于排出反冲后的污水的端口择一连通。

8.根据权利要求1所述的一种水利工程过滤装置，其特征在于：每个感应杆组的感应杆至少有三个。