CN201064690Y - 自清洗过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自清洗过滤器。它包括壳体、两端进液过滤组件、外部介质辅助清洗系统、沉积杂质清污系统、悬浮杂质清污系统、漂浮杂质清污系统、动力及控制系统、差压测量装置等组成。该自清洗过滤器采用了横向流动的过滤系统一逆向流动及辅助介质的反冲洗系统。滤芯两端开口分别进液，液流由内向外进行过滤，管式滤芯采用楔形钢丝由纵向杆及其围绕的金属节在接触点焊接而成。根据系统工作压力的大小或过滤精度的高低选用不同外部介质辅助清洗，排污系统可根据杂质特点设计成上、下排污的复合形式。本实用新型能以在线不断流的方式将悬浮杂质、漂浮杂质、沉积杂质等不同类型的杂质分别清除。

Description

自清洗过滤器

技术领域

本实用新型涉及一种用于清除液体中的沉积杂质、悬浮杂质、漂浮杂质并能实现在不断流的工况下，自动对过滤元件进行清洗、并自动排放污物的液体过滤器。

背景技术

液体中的杂质分为三类：一是密度略大于液体密度的固体杂质，体积较大的此类杂质沉积于液体底部；二是密度略大于液体密度的固体杂质，体积较小的此类杂质悬浮于液体中；三是密度小于液体密度，此类杂质漂浮在液面上。悬浮杂质、漂浮杂质随液体流动，而沉积杂质一般不随液体流动，只有当液体流速较大时沉积杂质也会随液体流动。在石化、轻工、能源、钢铁、市政等领域的工艺用液、冷却用液、消防用液中，上述沉积杂质、悬浮杂质、漂浮杂质分别存在或复合存在。要将这些杂质从液体中分离并清除，一般采用带滤网的过滤器，目前公知的自清洗过滤器可以分为以下三种：一是在过滤器内部设置一个转动过滤筒，由内向外过滤液体，过滤筒由隔板延径向分隔为若干单元，当滤筒内壁堆满杂质后，引入过滤后的清洁水，对分隔单元进行逐个反冲洗。此种过滤器过滤面积小，过滤精度低，系统运行压力要求较高，反冲洗耗水量大，不能去除漂浮杂质及沉积杂质。二是在过滤器内部设置多个固定滤网，由内向外过滤液体，采用排污Y型管转动，浊液通过Y型管排出，应用在液质情况较好的工况过滤效果好，但无法使用在含漂浮杂质或系统运行压力小于0.2Mpa的工作场合，并且存在悬浮杂质清洗不彻底，随着使用时间增加，流量将逐步减少。三是滤网转动，排污管固定，采用了复合排污方式，即在过滤器上部设置排放漂浮杂质口，过滤器下部设置滤网排放悬浮物，该过滤器虽能排除漂浮杂质及悬浮杂质，但存在漂浮杂质去除不彻底，排污耗液量大，过滤面积小，过滤精度低的缺点。

发明内容

针对上述现有过滤技术中存在的缺点，本实用新型的目的是提供一种适用系统工作压力宽，排污耗液量小，过滤精度高，能复合去除沉积杂质、悬浮杂质、漂浮杂质能在线不断流自清洗的过滤器。

本实用新型的技术方案采用如下方式实现：

本自清洗过滤器，它包括壳体、两端进液过滤组件、外部介质辅助清洗系统、沉积杂质清污系统、悬浮杂质清污系统、漂浮杂质清污系统、动力及控制系统、差压测量装置等组成。其特征在于圆柱形的壳体顶部设有主轴驱动装置。外部清洗介质蓄能腔与清洗旋转臂相通，并以此为主体构成外部介质辅助清洗系统。壳体一侧进液，另一侧出液，在进液口一侧设挡板，使进入的液流分上下两路进入原液腔，高出上分液板的挡板部分为均布小孔的筛板，与局部上壳体配合从而形成漂浮排污通道，在漂浮排污通道的顶部设置有上排污口，从而形成漂浮杂质清污系统。壳体内中部设两端进液过滤组件，由上下分液板及管式滤芯组成，上下分液板在不同半径圆周上均布等距圆孔，管式滤芯上、下进液口分别与上、下分液板相同半径圆周上等距圆孔配合并紧固成一体。管式滤芯采用楔形钢丝由纵向杆及其围绕的金属节在接触点焊接而成。管式滤芯外部为清液腔与出液口相通。组件上面为清洗旋转臂，下面为反冲洗旋转臂其滑动接触面上装设有机械密封，反冲洗旋转臂是悬浮杂质清污系统的重要组成部分。壳体下部设固定隔板，在不同半径的圆周上开设沉积清污孔，旋转清污板用于开闭沉积清污孔并与固定隔板构成了沉积杂质清污系统。固定板下为浊液腔。壳体中心纵向设主传动轴与上部的清洗旋转臂、下部的反冲洗旋转臂、底部旋转清污板固结，带动其一起转动。主轴由置于壳体顶部的主轴驱动装置带动并控制、壳体外设差压测量装置，其测量端分别与进液口或原液腔；出液口或清液腔连通。与上排污口、下排污口、外部清洗介质入口相连控制型阀门的执行机构与主轴驱动装置构成动力系统，阀门的控制部分、位置测量装置及控制箱构成控制系统。

工作时原液由进液口进入，由挡板将液流分为上下两路，上路带着漂浮杂质上升遇均布小孔的筛板，漂浮杂质被档在筛板一侧，汇集于漂浮排污通道顶部，通过筛板去除漂浮杂质后的原液进入上原液腔，从管式滤芯的上入口进入滤芯管内，通过管壁过滤后，进入管壁外的清液腔，通过出液口流出。悬浮杂质由滤芯内壁挡住，堆积于滤芯管内。沉积杂质由于流速减缓并依靠自身重力沉积于固定隔板上。当滤芯内壁悬浮物堆积到一定量时，显著地减少了通过的原液，产生过滤器进出口压力差，此时差压测量装置发指令启动复合排污系统。首先打开上排污口排放漂浮杂质，筛板内外的原液一起向上排污口流动，对筛板实现一定时间的冲洗后，上排污口关闭，完成漂浮杂质的清除。随后动力及控制系统启动主轴驱动装置，清洗旋转臂盖住滤芯上端入口，反冲洗旋转臂接通滤芯下端入口，旋转清污板处于盲孔位置，原液腔与浊液腔断开。指令辅助清污系统打开辅助介质入口引外部清洗介质进入蓄能腔，经清洗旋转臂引入到管式滤芯上入口从上往下高速轴向流动，清液由滤芯管外壁向内减速流动，共同对堆积于滤芯管内壁的悬浮杂质进行清洗和反冲洗。杂质顺反冲洗旋转臂形成的通道将悬浮杂质排入浊液腔，由下排污口排出，其余滤芯由动力及控制系统控制其逐只完成。当反冲洗旋转臂与滤芯下入口断开时，旋转清污板与固定隔板的沉积清污孔接通，下排污口打开，排放沉积杂质。沉积杂质和悬浮杂质的排放是交替进行的。上述过程完成清污的全过程，系统恢复正常过滤运行状态。

本实用新型由于采用了上述结构，即在本自清洗过滤器中实现了交叉横向流动的过滤系统-逆向流动清洗及外部介质辅助清洗的反冲洗系统。管式滤芯两端开口分别进液，通过这种方式使过滤后的悬浮杂质残留在整个管式滤芯的内表面，充分利用有效过滤区域；管式滤芯采用了楔形钢丝由纵向杆及其围绕的金属节在接触点焊接而成。过滤口呈喇叭状，过滤时为内压式即内向外进行过滤，由小口入，大口出。冲洗时为外压式即外向内进行冲洗，由大口入，小口出。由于采用了此种结构可在过滤时避免悬浮杂质卡在过滤口中；并在反冲洗时易形成射流状态，增强反洗强度。清洗旋转臂根据系统工作压力大小或过滤精度的高低分别选用节流型清洗臂或外部介质导流型清洗臂，排污系统也可根据杂质特点设计成下排污或上、下排污的复合排污。

本实用新型有效地解决了下列问题1、液体过滤中过滤精度不高的问题，即本过滤器的过滤精度可达到30μm；2、对被过滤液体系统工作压力要求较高的问题，即系统工作压力小于0.2Mpa；3、不能同时排出沉积杂质、悬浮杂质、漂浮杂质问题，即本过滤器可分别排除这三类杂质；4、无法解决常规反冲洗不易清除的悬浮杂质问题。即本系统引入特殊介质辅助清污系统可有效地解决此问题。

同现有技术相比，本自清洗过滤器具有结构设计合理，操作维修简单，适用工况条件广的特点。能全面地解决液流过滤中的问题。但也可以根据原液的具体情况有效地组合各部件针对性解决具体问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型实施例3的结构示意图；

图4是本实用新型实施例4的结构示意图；

下面结合附图及具体的实施方式对本实用新型做进一步的说明。

具体实施方式

实施例1：适用于漂浮杂质、悬浮杂质、沉积杂质较多，系统工作压力低于0.2MPa的工况。

参看图1，1、进液口，2、下分液口，4、管式滤芯上入口，5、上分液板，6、原液腔，7、位置测量装置，8、主轴同步定位器，9、主轴驱动装置，10、清洗旋转臂，11、清洗旋转臂密封，12、清液腔，13、出液口，14、差压测量装置，15、挡板，16，反冲洗旋转臂密封，17、固定隔板，18、旋转清污板，19、浊液腔，20、悬浮清污孔，21下排污口，22、两端开口管式滤芯，23、反冲洗旋转臂，24、主轴，25，沉积清污孔，26、旋转清污板通道，27、管式滤芯下入口，28、下分液板，29、外部清洗介质入口，30、蓄能腔，31、辅助清洗通道，32、漂浮排污通道，33、筛板，34、上排污口

本实用新型在正常过滤工况下，过滤介质由进液口1进入，挡板15将液流分成上下两路；上路进入漂浮排污通道32，液流从筛板33通过，而漂浮杂质阻挡在筛板33一侧，经过筛板33粗滤后的液流，从管式滤芯22上进口4进入管式滤芯22内；而液流下路从下分液口2通过管式滤芯下进口27进入管式滤芯22内。管式滤芯22中的液流由内向外流动，通过这种方式，过滤后的悬浮杂质颗粒将残留在管式滤芯22内壁的整个长度区域内。液流带入的沉积杂质逐渐沉积于固定隔板17的表面。经过管式滤芯22过滤后的液流进入清液腔12由出液口13流出。

当残留在管式滤芯22内的悬浮杂质达到需要清洗的量时，即差压测量装置14达到设定值。指令自清洗工作自动开始运行。主轴驱动装置9启动，由于清洗旋转臂10、反冲洗旋转臂23、旋转清污板18与主轴24紧固成一体，它们将同步运行。清洗旋转臂10上的清洗旋转臂密封11在上分液板5表面开始滑动，当清洗旋转臂密封11把管式滤芯22的上入口4盖住，形成清洗通道；反冲洗旋转臂23上反冲洗旋转臂密封16在下分液板28表面开始滑动，当反冲洗旋转臂密封16把管式滤芯22的下入口27盖住，形成反冲洗通道；打开外部清洗介质入口29，引入外部清洗介质进入蓄能腔30，经过辅助清洗通道31进入清洗旋转臂10，对管式滤芯22内部的悬浮杂质堆积面进行轴向冲洗，清液腔12中的清液逆向流动对管式滤芯22由外向内进行横向冲洗，这样在管式滤芯22内形成高速轴向流动及减速横向流动的反冲洗体系。打开下排污口21排放悬浮杂质。一只滤芯清洗完毕后，动力及控制系统将驱动其重复上述过程，对所有滤芯逐只进行清洗，直至全部清洗完成。

当主轴转动反冲洗旋转臂23停留在下分液板的盲孔处，即反冲洗断流。固定隔板17上的沉积清污孔25与旋转清污板18上的旋转清污通道26重合时，利用原液腔6的原液对停留在固定隔板17表明的沉积杂质冲洗到浊液腔19，下排污口21打开，排放沉积杂质。

当上排污口34打开，通过进液口的原液和经筛板33反向流动的原液共同推动漂浮杂质从上排污口34排除。

沉积杂质、悬浮杂质、漂浮杂质的排放分别依次进行，主轴回转一周，自清洗过程全部完成，系统回复过滤运行。

实施例2：适用于漂浮杂质、悬浮杂质、沉积杂质较多，系统工作压力高于0.2MPa的工况。

参看图2，本实施例与上述实施例1的技术方案基本相同，仅是技术特征的组合关系略变，相同部分不再赘述，所不同的是根据运行工况，即系统工作压力高于0.2MPa，由此取消自清洗过滤器外部介质辅助清洗系统即外部清洗介质入口29，蓄能腔30，辅助清洗通道31。将清洗旋转臂密封11的入口，由通道型变换为实体截流型，实体与上分液板5接触部分的表面积略小于管式滤芯22上入口4的表面积，即当节流式清洗旋转臂密封11旋转至管式滤芯22上入口4时，原液腔6中的原液从部分未被盖住的管式滤芯22上入口4射入管式滤芯22形成高速轴向流动反冲洗。

实施例3：适用于无漂浮杂质。但悬浮杂质、沉积杂质较多，系统工作压力低于0.2MPa的工况。

参看图3，3、上分液口

本实施例与上述实施例1的技术方案基本相同。仅是技术特征的组合关系略变，相同部分不再赘述，所不同的是根据运行工况，即无漂浮杂质、悬浮杂质、沉积杂质较多的特征，取消自清洗过滤器的漂浮污物排放系统即漂浮排污通道32、筛板33、上排污口34。

实施例4：适用于无漂浮杂质。悬浮杂质、沉积杂质较多，系统工作压力高于0.2MPa的工况。

参看图4，本实施例与上述实施例1的技术方案基本相同。仅是技术特征的组合关系略变，相同部分不再赘述，所不同的是根据运行工况，即系统工作压力高于0.2MPa、无漂浮杂质，而悬浮杂质、沉积杂质较多的特征。取消自清洗过滤器外部介质辅助清洗系统即外部清洗介质入口29，蓄能腔30，辅助清洗通道31。将清洗旋转臂密封11的入口，由通道型变换为实体截流型，实体与上分液板5接触部分的表面积略小于管式滤芯22上入口4的表面积，即当节流式清洗旋转臂密封11旋转至管式滤芯22上入口4时，原液腔6中的原液从部分未被盖住的管式滤芯22上入口4射入管式滤芯22形成高速轴向流动反冲洗。取消自清洗过滤器的漂浮污物排放系统即漂浮排污通道32、筛板33、上排污口34。

Claims (6)

1.一种自清洗过滤器，它包括壳体、两端进液过滤组件、外部介质辅助清洗系统、沉积杂质清污系统、悬浮杂质清污系统、漂浮杂质清污系统、动力及控制系统、差压测量装置等组成；其特征在于圆柱形的壳体内，上部设有外部清洗介质入口、蓄能腔、清洗旋转臂通过机械密封与上分液板配合；由两端进液过滤组件将腔体分割为原液腔及清液腔；与进液口相连为原液腔，与出液口相连为清液腔；在原液腔的顶部设置有上排污口，采用均布小孔的筛板分隔原液腔，从而形成漂浮排污通道，与上排污口相连；反冲洗旋转臂通过机械密封与下分液板配合并与浊液腔相通；开有沉积清污孔的固定板与旋转清污板配合，分隔出浊液腔；浊液腔与下排污口相通；而反冲洗旋转臂、清洗旋转臂、旋转清污板均与主轴固结成一体，随主轴转动而同步转动。

2.根据权利要求1所述自清洗过滤器，其特征在于所述两端进液过滤组件由上、下分液板及管式滤芯组成，上、下分液板在不同半径的圆周上均布等距圆孔；管式滤芯上、下进液口分别与上、下分液板相同半径圆周上等距圆孔配合并紧固成一体；组成过滤组件。

3.根据权利要求1所述自清洗过滤器，其特征在于所述反冲洗旋转臂采用不同半径的单或多通路。

4.根据权利要求1所述自清洗过滤器，其特征在于所述清洗旋转臂采用不同半径的单或多通路。

5.根据权利要求1所述自清洗过滤器，其特征在于所述管式滤芯采用楔形钢丝由纵向杆及其围绕的金属节在接触点焊接而成。

6.根据权利要求1所述自清洗过滤器，其特征在于所述差压测量装置分别通过管道与进液口和出液口相连通。

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