CN201140115Y

CN201140115Y - 增旋筛网水力旋流分离器

Info

Publication number: CN201140115Y
Application number: CNU2007200889660U
Authority: CN
Inventors: 邱元锋; 董文楚; 董斌
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2017-12-12

Abstract

本实用新型提供了一种增旋筛网水力旋流分离器，至少包括罐体、进水口、溢流口和排污口，罐体从上至下依次为旋流腔、过滤腔和储污腔，旋流腔的切口方向设有进水口，旋流腔上端设有导流环，导流环外设有溢流口，导流环下端设有筛网，储污腔底端设有排污口。高含沙水从进水口高速流入旋流腔，在旋流腔内高速旋转，在水流连续推动下水流边旋转边向下运动，受罐体内重力、压力和离心力的作用，净化后的液体集中在水力旋流分离器轴线附近，向上做螺旋线运动，最终由溢流口流出。本实用新型体积小、除砂效率高、成本低、操作管理和维修方便，可广泛使用于对含沙井、渠水和含沙浓度变化较大的河水进行过滤。

Description

增旋筛网水力旋流分离器

技术领域

本实用新型涉及一种增旋筛网水力旋流分离器，特别是用于微灌系统用的分离器，属于节水灌溉技术领域。

背景技术

微灌属现代节水灌溉新技术，具有省水、节能、增产等许多优点。但微灌的特点是使用过水流道或孔口很小的滴头、微喷头和微灌带等灌水器，它们很容易被灌溉水中的各种污物堵塞，造成微灌系统灌水不均匀，致使作物得不到充分和及时供水而减产。我国自1974年引进微灌技术以来，研制了筛网过滤器、砂过滤器等微灌水处理设备，不能完全满足国内微灌发展的要求。利用高含沙水进行微灌的堵塞问题尚未取得突破，高泥沙水的净化技术一直是人们普遍关注的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种增旋筛网水力旋流分离器，该分离器通过将过滤与排沙结合起来处理高含沙水以解决微灌堵塞问题，具有体积小、除砂效率高、成本低的优点。

实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种增旋筛网水力旋流分离器，至少包括罐体、进水口、溢流口和排污口，罐体从上至下依次为旋流腔、过滤腔和储污腔，旋流腔和储污腔均为圆柱状；过滤腔中间为圆柱，两端为圆台，旋流腔上端的切口方向设有进水口，旋流腔上端设有导流环，导流环外设有溢流口，导流环下端设有筛网，储污腔底端设有排污口。

所述过滤腔中圆台的母线与罐体中心轴线成10～15度夹角。

所述溢流口直径小于旋流腔体直径，且溢流口、排污口与罐体的中心在同一轴线上。进水口横截面为圆形，进水口连接水源，溢流口连接输送管道。依靠进入罐体腔内的水流在高速旋转运动中产生的旋流作用，将两种密度不同的介质分离开。对于其他不能分离开的悬浮物则由筛网拦截，因而过滤分离效率更高，效果更好。

高含沙水从进水口高速流入旋流腔，在旋流腔内高速旋转，在水流连续推动下水流边旋转边向下运动，其运动路径呈螺旋形。这些旋转着的液体向下进入圆锥段后，器体的内径逐渐缩小，液体旋转速度加快。由于液体产生旋流运动时，沿径向方向的压力分布不等，轴线附近成为低压区，而在器壁附近处压力最高。由于旋流腔顶盖中央有溢流口，这就使水流向压力低的中心流动，并转而向上旋转，形成旋转向上的螺旋运动，而从溢流口流出。含固体颗粒的高含沙水在器体内旋转时，悬浮于液体中的固体颗粒受到了离心力作用，如果其密度大于四周液体的密度(大多数情况)，它所受到的离心力也较大，一旦这个力大于固体颗粒运动时所受到的液体阻力，固体颗粒就克服这一阻力而向器壁移动，与悬浮液分离。到达器壁附近的固体颗粒受到连续而来的液体的推动和重力作用，沿器壁向下运动，到达底流口时，从底流口排出。另外，旋流腔内布设筛网，阻挡住因偶然因素而未分离掉的大固体颗粒进入筛网内腔，进一步达到分离的目的。净化后的液体集中在水力旋流分离器轴线附近，向上做螺旋线运动，最终由溢流口流出。

本实用新型具有如下的有益效果：

(1)本实用新型在旋流腔增加了直径大于溢流口的导流环，与相同尺寸的常规水力旋流器相比，旋流腔内的水流旋转速度更快。

(2)本实用新型的结构简单，内部除了150～200目的筛网需要定期检查外，没有任何需要维修的运动件、易损件和支承件，也无需滤料等。

(3)本实用新型占地面积小，安装方便，运行费用低。与处理量相同的其它分离设备相比，水力旋流分离器的体积只相当于其它设备的十几分之一，而其重量不超过其它设备的十分之一。同时，由于重量轻，不需特殊的安装条件，只需简单的支承及管线联接即可工作。此外，常规水力旋流器相比，新型增旋筛网水力旋流分离器的运行费用低。

(4)本实用新型增旋筛网水力旋流分离器使用方便、灵活。它可以单台使用，也可并联使用，加大处理量，还可以串联使用，增加处理深度。

(5)本实用新型增旋筛网水力旋流分离器利用了过渡段中边缘水体与中心水体的流向分为内旋流和外旋流的原理，在过渡腔内设置了150～200目的筛网，提高了分理效果，在几何尺寸相同的条件下，进行有、无筛网水力旋流分离器对比试验。试验结果表明：有筛网水力旋流分离器的修正分离效率平均高15.0％；显然，有筛网水力旋流分离器分离效果明显好于无筛网水力旋流分离器，更能符合微灌要求。

(6)本实用新型与目前国内外普遍使用的筛网过滤器、砂过滤器和水力旋流器等微灌水处理设备相比，具有体积小、除污效率高、成本低、操作管理和维修方便等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中1.进水口、2.导流环、3.溢流口、4.旋流腔、5.过滤腔、6.储污腔、7.排污口、8.筛网、9.过滤腔中圆台的母线与罐体中心轴线的夹角。

具体实施方式

本实用新型增旋筛网水力旋流分离器结构如图1所示，至少包括罐体、进水口1、溢流口3和排污口7，罐体从上至下依次为旋流腔4、过滤腔5和储污腔6，旋流腔4和储污腔6均为圆柱状；过滤腔5中间为圆柱，两端为圆台，旋流腔4的切口方向设有进水口1，旋流腔4上端设有导流环2，导流环2外设有溢流口3，溢流口3直径小于分离腔4直径。导流环下端设有150～200目筛网8，储污腔底端设有排污口7。溢流口3、排污口7与罐体的中心在同一轴线上。

水流从切向入口进水口1进入旋流腔内产生高速旋转的水流，旋流腔的直径是水力旋流分离器的主直径，直径的大小决定了水力旋流分离器的处理能力。过滤腔中圆台的母线与罐体中心轴线的夹角大小影响水力旋流分离器分离固体颗粒的能力。水流从旋流腔的切向方向进入水力旋流分离器体，其目的是减少入口处的冲击，使液体容易在旋流腔内形成涡流，进水口1横截面的形状为圆形。排污口与溢流口、旋流器主体在同一轴线上，用以排出固体浓度加大后的液体。

本实用新型增旋筛网水力旋流分离器通过进水口1连接水源，溢流口3连接输送管道。高含沙水从进水口1高速进入，受导流环2的阻挡，在旋流腔内的边旋转边向下运动，产生旋流，其运动路径呈螺旋形。固体颗粒受离心力以及150～200目筛网8阻挡双重作用下，而向器壁移动，到达器壁附近的固体颗粒受到重力和连续而来的液体的推动，沿器壁向下远动，到达储污腔6，由排污口7排除。净化后的液体集中在水力旋流分离器轴线附近，向上做螺旋线运动，最终沿溢流口3流出，进入田间微灌管网系统。

Claims

1.一种增旋筛网水力旋流分离器，至少包括罐体、进水口、溢流口和排污口，其特征是：罐体从上至下依次为旋流腔、过滤腔和储污腔，旋流腔和储污腔均为圆柱状；过滤腔中间为圆柱，两端为圆台，旋流腔上端的切口方向设有进水口，旋流腔上端设有导流环，导流环外设有溢流口，导流环下端设有筛网，储污腔底端设有排污口。

2.根据权利要求1所述的增旋筛网水力旋流分离器，其特征是：过滤腔中圆台的母线与罐体中心轴线成10～15度夹角。

3.根据权利要求1所述的增旋筛网水力旋流分离器，其特征是：溢流口直径小于旋流腔体直径。

4.根据权利要求1所述的增旋筛网水力旋流分离器，其特征是：溢流口、排污口与罐体的中心在同一轴线上。

5.根据权利要求1所述的增旋筛网水力旋流分离器，其特征是：导流环下端设有150～200目筛网。

6.根据权利要求1所述的增旋筛网水力旋流分离器，其特征是：进水口横截面为圆形。