CN201643871U

CN201643871U - 水力旋流过滤器

Info

Publication number: CN201643871U
Application number: CN2010201720952U
Authority: CN
Inventors: 罗金耀; 邱元锋
Original assignee: WUHAN YUNSHUI ENGINEERING AND TECHNOLOGY OF WUHAN University
Current assignee: WUHAN YUNSHUI ENGINEERING AND TECHNOLOGY OF WUHAN University
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2020-04-22

Abstract

本实用新型涉及一种用于滴灌系统用的水力旋流过滤器，属于节水灌溉技术领域，该水力旋流过滤器由内腔呈圆柱形和圆锥形的各段连接组成，腔内有150～200目的筛网，进入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，不能分离开的悬浮物则由筛网拦截，过滤分离效率较高，效果好。本实用新型具有结构简单、体积小、除砂效率高、成本低、操作管理和维修方便等优点，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

水力旋流过滤器

技术领域

本实用新型涉及节水灌溉技术领域，具体涉及一种用于滴灌中的、由旋流过滤分离液体中的固体杂质的水力旋流过滤器。

背景技术

滴灌属现代节水灌溉新技术，具有省水、节能、增产等许多优点。但滴灌的特点是使用过水流道或孔口很小的滴头和滴灌带等灌水器，它们很容易被灌溉水中的各种污物堵塞，造成滴灌系统灌水不均匀，致使作物得不到充分和及时供水而减产。我国自1974年引进滴灌技术以来，研制了筛网过滤器、砂过滤器等滴灌水处理设备，但用于灌溉的水力旋流过滤器规格品种极少，不能完全满足国内滴灌发展的要求。利用高含沙水进行滴灌的堵塞问题尚未取得突破，而利用水力旋流过滤器，将过滤与排沙结合起来的方式处理高含沙水以解决滴灌堵塞问题，以及高泥沙水的净化技术一直是人们普遍关注的问题。

典型的常规水力旋流过滤器的器壁为柱锥形单体结构，即上段为圆柱简体、下段为圆锥体，这种旋流器在工业选矿上应用广泛，可用来分离粒度大小较均匀、但密度不同的固体颗粒。该类型旋流器由于锥段较长，固体颗粒碰撞器壁频繁，水头损失大。由于工业选矿上主要矿物质从底流流出，而混水从溢流口流出，即选矿用的旋流器更关心底流物的浓度，这一点与灌溉用旋流器正好相反，灌溉用旋流器更关心溢流口的清水中颗粒的大小和含量。目前灌溉常用水力旋流过滤器与选矿用旋流器基本相同，只是在灌溉时，为了保持管网系统的进水压力，不让浑水从底流口直接流出，污物(固体颗粒)需经底流口进储沙罐。典型的常规水力旋流过滤器体积较大、除砂效率地、，而且操作管理和维修不方便方便。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种体积小、除砂效率高、成本低、操作管理和维修方便的水力旋流过滤器，并且本实用新型可广泛用于过滤含沙井、渠水和含沙浓度变化较大的河水。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：

一种水力旋流过滤器，至少包括过滤器体和位于过滤器体内的圆柱状旋流腔，过滤器体上设有顶盖，顶盖上设有溢流口，旋流腔侧壁设有进水管，进水管位于旋流腔内的管端为切向入水口，进水管的直径大于溢流口的直径，旋流腔下端连接有过滤筛网；过滤器体的内部依次为旋流腔、过滤腔和沉淀腔，沉淀腔位于过滤筛网下面，沉淀腔底端设有排污管，排污管与溢流口、过滤器体的中心在同一轴线上。

所述的过滤腔和沉淀腔均呈圆柱状，过滤腔直径小于旋流腔和沉淀腔直径，过滤腔与旋流腔、沉淀腔之间通过圆台形腔体连接；所述的过滤筛网的纵向截面呈“U”形；所述的过滤筛网为150～200目的筛网；所述的溢流口位于顶盖中心处。

本实用新型具有的显著特点：

(1)本实用新型水力旋流过滤器在分离区增加了直径大于溢流口的进水管，与相同尺寸的常规水力旋流器相比，分离腔内的水流旋转速度更快。

(2)本实用新型水力旋流过滤器的结构简单，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。其结构与容器十分相似，用管线连接，阀门控制即可操作。

(3)本实用新型水力旋流过滤器占地面积小，安装方便，运行费用低。与处理量相同的其它分离设备相比，水力旋流过滤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。

(4)本实用新型重量轻，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，新型水力旋流过滤器的运行费用低。

(5)本实用新型水力旋流过滤器使用方便、灵活。它可以单台使用，还可以并联使用加大处理量，也可以串联使用增加处理深度。

(6)本实用新型水力旋流过滤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、无筛网水力旋流过滤器对比试验。试验结果表明：与无筛网水力旋流过滤器相比，有筛网水力旋流过滤器的修正分离效率平均高15.0％；显然，有筛网水力旋流过滤器分离效果明显好于无筛网水力旋流过滤器，更能符合滴灌要求。

因此，本实用新型水力旋流过滤器可根据应用的需要而在不同场合下使用。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滴灌水处理设备相比，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

图1为本实用新型水力旋流过滤器的结构示意图；

图中，1---过滤器体，2---顶盖，3---溢流口，4---旋流腔，5---进水管，6---过滤筛网，7---沉淀腔，8---排污管。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型水力旋流过滤器进一步详细说明。

本实用新型水力旋流过滤器结构如图1所示，水力旋流过滤器体1是整个水力旋转器的主体部分，通常由3个圆柱段与2个圆锥段组成。上部圆柱段称为旋流腔4，并在腔内增加了直径大于溢流口3直径的进水管5，使水流从切向入口进入旋流腔4内产生高速旋转的水流。进水管5是水力旋流过滤器的进水口，它从旋流腔4的切向方向进入水力旋流过滤器体，切向入口可减少入口处的冲击，使液体容易在旋流腔4内形成涡流，进水口横截面的形状为圆形。水力旋流过滤器的溢流口3处在水力旋流过滤器体1顶盖的中心处。排污管8与溢流口3、旋流器主体在同一轴线上，以排出固体浓度加大后的液体。

本实用新型水力旋流过滤器体1通过进水管5连接水源，溢流口3连接输送管道；旋流腔4为水力旋流过滤器的分离段，高含沙水从进水管5高速进入，在旋流腔4内的边旋转边向下运动，产生旋流，其运动路径呈螺旋形；滤网布满了过滤段，固体颗粒受离心力以及150～200目过滤筛网6阻挡双重作用下，而向过滤器体1壁移动，到达过滤器体1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，到达沉淀段的沉淀腔7。净化后的液体集中在水力旋流过滤器轴线附近，向上做螺旋线运动，最终沿溢流口3流出，进入田间滴灌管网系统。

本实用新型水力旋流过滤器工作原理为：高含沙水从进水管5的进水口处高速流入旋流腔4，在旋流腔4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。由于旋流腔顶盖2中央有溢流口，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3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，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150～200目过滤筛网，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合。

Claims

1.一种水力旋流过滤器，至少包括过滤器体和位于过滤器体内的圆柱状旋流腔，过滤器体上设有顶盖，其特征在于：顶盖上设有溢流口，旋流腔侧壁设有进水管，进水管位于旋流腔内的管端为切向入水口，进水管的直径大于溢流口的直径，旋流腔下端连接有过滤筛网；过滤器体的内部依次为旋流腔、过滤腔和沉淀腔，沉淀腔位于过滤筛网下面，沉淀腔底端设有排污管，排污管与溢流口、过滤器体的中心在同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的水力旋流过滤器，其特征在于：过滤腔和沉淀腔均呈圆柱状，过滤腔直径小于旋流腔和沉淀腔直径，过滤腔与旋流腔、沉淀腔之间通过圆台形腔体连接。

3.根据权利要求1所述的水力旋流过滤器，其特征在于：所述的过滤筛网的纵向截面呈“U”形。

4.根据权利要求2或3所述的水力旋流过滤器，其特征在于：所述的过滤筛网为150～200目的筛网。

5.根据权利要求1所述的水力旋流过滤器，其特征在于：所述的溢流口位于顶盖中心处。