CN201668992U - 一种精密过滤球水分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种精密过滤球水分离器，其包括收球口和回水口，以及置入高精度滤网的精滤腔、收球腔、对高精度滤网进行清洗的吸污器、排污腔、以及驱动吸污器进行自动反清洗的驱动装置。本实用新型提供的精密过滤球水分离器将循环冷却水高精度全部过滤，防止污垢沉淀、脱落物的二次污染，并且具有在线自动反清洗功能，而且在线反清洗时不需要中央空调系统的停机，清洗方便，保证了中央空调冷凝器的最佳换热效果。

Description

一种精密过滤球水分离器

技术领域

本实用新型涉及中央空调冷凝器的在线清洗领域，尤其涉及一种用于中央空调冷凝器在线清洗系统的精密过滤球水分离器。

背景技术

现有的中央空调系统的冷却水循环系统的构成一般如图1中所示，包括由冷凝器125、冷却泵27、冷却塔130组成的开环式水循环系统，其他部件例如蒸发器124、风机126、压缩机127等属于公知常识范畴，由于不是本实用新型涉及的重点，在此不作赘述。在开环的冷却塔130的风与水的热交换处，很容易带进灰尘、藻类、和其它污杂物，同时，由于冷却塔130在工作时伴随着水的蒸发和飘洒，需要不断的补充水，补充水也会带入污泥和形成水垢的钙镁离子，钙镁离子随着水的蒸发而浓缩，使得水的硬度增加，这些污杂物和高浓缩数倍的钙镁离子一旦吸附或沉积在冷凝器125的铜管内壁，形成了污垢层，就加大了热阻，降低热交换效果，因此冷凝器125的铜管需要定期擦洗，并且擦洗铜管后脱落的污杂物不能留在循环冷却水系统中形成二次污染，此外，需要从水质上减少污杂物在冷凝器125的铜管上的吸附和沉积，以保证冷凝器125达到最佳的热交换效果。

目前，对中央空调的冷凝器125的清洗方式已经从定期“通炮”方式发展到胶球周期在线清洗方式，市场上常用的胶球在线清洗系统如图2中所示，该胶球在线清洗系统包括高压泵21(驱动装置)、球水分离装置22(收球器)以及管阀部件(图未标)等，关闭检修阀26、27，胶球从视镜25的入口置入该清洗系统中，然后打开检修阀26、27等待该清洗系统工作；运行中，该清洗系统自动打开电动阀29，高压泵21加压驱动胶球注入冷凝器125的进水管，胶球在冷却水系统压力下通过冷凝器125的铜管，并对铜管进行擦洗，流向球水分离装置22，在高压泵21的吮吸下，通过回球管28回到该清洗系统中。该胶球清洗系统因球水分离装置22和驱球方式的局限性，存在以下问题：第一，回球经高压泵叶轮，胶球的磨损和毁坏情况严重；第二，球水分离装置22内的滤网224的面积较小，且滤网224的孔隙过大，胶球擦洗冷凝器125的铜管后产生的污杂物得不到去除，仍停留在循环冷却水系统中，对冷凝器125的铜管及冷却水系统的其它部件造成二次污染；第三，不能对冷却水进行全滤(高精度全部过滤)，从水质上改善不了由冷却塔带进的污杂物而造成冷凝器125的污染和泥垢的问题；第四，球水分离装置22的滤网224的拆洗必须在中央空调系统停机前提下，人工进行拆洗；第五，上述清洁系统在停止运行后，由于没有设计停球位置，进入循环冷水中的胶球在球水分离装置22中受卡阻，从而对循环冷水形成水阻，增加循环冷却水驱动能量的消耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种精密过滤球水分离器，旨在解决现有技术中球水分离效果不佳、容易沉淀污垢、滤网不易清洗以及不能对循环冷却水高精度过滤的技术缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供的精密过滤球水分离器包括收球口和回水口，以及置入高精度滤网的精滤腔、收球腔、对高精度滤网进行清洗的吸污器、排污腔、以及驱动吸污器进行自动反清洗的驱动装置。

进一步的，所述驱动装置为轴向螺旋行进旋转装置。

进一步的，所述精滤腔、收球腔、排污腔、高精度滤网为筒状外形。

进一步的，所述高精度滤网为筒状无端盖结构，置于精滤腔内，高精度滤网的一端和回水口相连，另一端和收球腔相通。

进一步的，所述用于高精度滤网自动反清洗的螺旋行进旋转装置的吸污器的吸嘴接近高精度滤网的内壁，通过该装置的总成与排污腔相通，并在密闭的精密过滤球水分离器的壳体靠近排污腔侧设置有螺旋行进的动力机构，与用于排污的总成连动。

进一步的，所述排污腔壳体上置有污杂物的排出口。

本实用新型提供的精密过滤球水分离器将球水分离，循环冷却水高精度全部过滤，防止污垢沉淀，并且具有在线自动反清洗功能，而且在线反清洗时不需要中央空调系统的停机，清洗方便，保证了中央空调冷凝器的最佳换热效果。

附图说明

图1是现有的中央空调系统的冷却水循环系统的结构示意图；

图2是现有的中央空调冷凝器的胶球在线清洗系统的结构示意图；

图3是本实用新型涉及的在线清洗系统安装在中央空调冷凝器循环冷却水管进出部位的安装结构示意图；

图4是本实用新型涉及的集球驱球器的内部结示意图；

图5是本实用新型所提供的精密过滤球水分离器内部结示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

结合参照图3、图4、图5，图3是本实用新型较佳实施例涉及的在线清洗系统安装在中央空调冷凝器循环冷却水管进出部位的安装结构示意图，本实用新型较佳实施例涉及的中央空调冷凝器的在线清洗系统包括两个主要部件：精密过滤球水分离器21以及集球驱球器22。

结合参照图3、图5中所示，本实用新型较佳实施例提供的精密过滤球水分离器21包括置入高精度滤网213的精滤腔216、收球腔212、排污腔219、吸污器210、用于高精度滤网213自动反清洗的螺旋行进旋转装置211，其中精滤腔216、收球腔212、排污腔219、高精度滤网213为筒状外形。所述高精度滤网213为筒状无端盖结构，置于精滤腔216内，高精度滤网213的一端和回水口214相连，另一端和收球腔212相通；所述用于高精度滤网213自动反清洗的螺旋行进旋转装置211的吸污器210的吸嘴2101接近高精度滤网的内壁，通过该装置的总成与排污腔219相通，并在密闭的精密过滤球水分离器21的壳体靠近排污腔219侧设置有螺旋行进的动力机构，与用于排污的总成连动；排污腔219壳体上置有污杂物的排出口，所述的污杂物的排出口跟受电子信号的控制具有动力装置的电动阀243相连接，所述电动阀243的另一端与大气压相通，所述精密过滤球水分离器21的管壁上设置收球口218。

精密过滤球水分离器21的球水分离功能如下：胶球与水混合流体从精密过滤球水分离器21的进水口215进入精滤腔216，胶球被高精度滤网213所拦截，循环冷却水透过高精度滤网213由出水口217排出，胶球及载体水在收球口218相对负压的带动下，向收球腔212运动，再由收球口218吸出。

结合参照图3、图4中所示，集球驱球器22包括利用文丘里原理制作的文丘里管251、停球室229、将胶球装入在线清洗系统的视镜222、回水腔258、注球口221。所述文丘里管251是一种混合球水增压装置，其包括负压室252、高压射流口253、喉管257，负压室252设置有吸球口226，回水腔258设置有排水口225，所述排水口225与精密过滤球水分离器21的回水口214相连，视镜222可用于观察胶球的运行状态。

集球驱球器22的详细结构和工作原理如下：文丘里管251吸入胶球、驱动胶球并使球水混合。根据伯努利方程，若无磨擦流体(理想流体)不做功，那么压力和速度产生的能量在流线的各点是不变的，因此，增加速度总要伴随着压力的下降，该原理用于文丘里管251就是高压流体收集低压球水混合流体，形成中压的球水混合流体。高压射流从高压射流口253在负压室252向喉管257喷射，在高压射流口253的周围形成了压力真空，胶球和水混合体从吸球口226被吸入到负压室252，伴随高压射流进入停球室229；胶球可根据胶球在线清洗系统的功能要求，可选择在停球室229内向注球口221运动状态或原地停放状态，回水室258的流体水也可以根据胶球在线清洗系统的功能要求选择是否排回循环冷却水系统中。

重点参照图3中所示，在本较佳实施例中，上述精密过滤球水分离器21以及集球驱球器22通过以下方式与冷凝器23的管道相连接：精密过滤球水分离器21的收球腔212通过用于检修的检修阀246和防止水逆向流动的单向阀247与集球驱球器22的文丘里管251(射流装置)的负压室252相连接；集球驱球器22的回水腔258通过能接受电子信号且具有动力装置的电动阀245与精密过滤球水分离器21的回水口214连接(通过回水管连接)；集球驱球器22的停球室229在胶球输出方向上依次通过电动阀244、单向阀249、检修阀242与被清洗的中央空调冷凝器23的前端循环冷却水进水管相连接，所述连接管路为驱动胶球进入循环冷却水的管路，即清洗用的胶球通过注球口231进入到冷凝器23中；在循环冷却水管路的所述注球口231的前端设有驱动源口262，驱动源口262通过检修阀241与产生高压流体的驱球泵268相连；驱球泵268的高压流体输出端与集球驱球器22的文丘里管251内的高压射流口253连接。精密过滤球水分离器21的进水口215与被清洗的中央空调冷凝器23的前端循环冷却水出水管相连接。

图3中所述中央空调冷凝器的在线清洗系统的工作原理如下：手动关闭检修阀241、242、246，并使电动阀243、244、245也处于关闭状态，打开集球驱球器22的视镜222，将胶球放入停球室229，再打检修阀241、242、246，使在线清洗系统处于待工作状态；在线清洗系统运行时，驱动胶球向冷凝器23的铜管运动的过程如下：电动阀245关闭，电动阀244打开，然后启动驱球泵268，驱球泵268抽取来自驱动源口262的压力介质水，形成具有高压流体动力的射流，高压射流由文丘里管251注入集球驱球器22的停球室229，完成胶球和水的混合过程，胶球在载体水流的带动下，被动的向注球口231运动，由注球口231注入循环冷却水系统中，随着循环冷却水流体压力的带动，胶球经过了冷凝器23的铜管，并完成对冷凝器23的铜管的擦洗。

上述工作过程中的胶球循环过程如下：胶球经过冷凝器23的铜管并对铜管进行擦洗后，随着也完成热交换过程的介质水流向精密过滤球水分离器21，载热介质水通过出水口217流向冷却塔(图未示)，胶球则被高精度滤网213拦截，并有向收球腔212运动的趋势，在文丘里管251的作用下，吸球口226相对于收球腔212为负压状态，收球腔212的流体水带动胶球被吸入文丘里管251的负压室252，进入负压室252的胶球在高压射流的带动下进入集球驱球器22的停球室229，完成了胶球循环一个周期的过程。

上述系统的停机收回胶球过程如下：在线清洗系统停止工作时，胶球的停放位置是停球室229，在有效的时间段内，胶球完成对冷凝器23的铜管的擦洗后，收集在停球室229，为下一次的在线清洗系统运行作准备，电动阀244关闭，电动阀245打开，胶球停止向冷凝器23流动，由于胶球被滤网224拦截，停留在停球室229，作为载体的水透过滤网224到回水室258，再由回水口214回到循环冷却水系统中，胶球停放的完成就表示胶球在线清洗系统一个工作周期的结束，上述工作过程使得胶球在线清洁系统停止工作后，胶球不会停留在循环冷却水中，导致被高精度滤网212拦截后形成有效水阻，增加为循环冷却水提供动力装置的能量消耗。

由于高精度滤网213只有极小孔隙，可阻隔外部换热设备带入污杂物、循环冷却水管的自身脱落污杂物、循环冷却水自身滋生的藻类等生物及残骸、由胶球擦洗冷凝器23的铜管脱落的污垢等杂物，上述杂物无法透过高精度滤网213的极小的孔隙，被拦截在滤网的内表面，所被拦截的污杂物不能对循环冷却水系统及管件形成二次污染。

本实用新型较佳实施例提供的精密过滤球水分离器21具有滤网自动反清洗功能：循环冷却水中污杂物被高精度滤网213拦截，在滤网的内表面逐渐形成杂质层，杂质层达到一定厚度，会形成有效水阻，增加循环冷却水提供动力的机构的能量消耗，此时需要对滤网进行清洗。在循环冷却水系统运行一定的时间后，由于杂质层在高精度滤网213内表面的堆集，高精度滤网213内外表面形成压差，当压差达到规定的动作值时，胶球在线清洗系统会自动打开排污电动阀243，启动螺旋行进旋转装置211，以螺旋行进的方式带着吸污器210连动，接近高精度滤网213内表面的设置在吸污器210上的吸嘴2101也随之连动；由于电动阀243打开，排污腔219的压力骤然下降，与之相通的吸污器210内管及吸嘴2101的压力也骤然下降，由于吸嘴2101相当接近高精度滤网213的内表面，大部分水从滤网的外表面被吸入吸嘴2101，滤网内表面的杂质被这部分水带入吸嘴2101，通过吸污器210进入排污腔219，再由电动阀243排出；吸嘴2101采用螺旋的行进方式，对高精度滤网213的内表面全方位的吮吸一遍，达到滤网过滤能力再生的效果，高精度滤网213内外压差消失，螺旋行进旋转装置211推动连动部件回到初始位置，为下一周期自动反清洗作准备。

需要强调的是，本实用新型提供的精密过滤球水分离器21的其主要结构特点如下：

1、进出水口T型布局，符合当前大多数中央空调冷凝器前的管道布局；

2、设置有高精度滤网213，并且滤网的面积大；

3、设置有吸污器210及驱动吸污器210的螺旋行进旋转装置211；

4、设置有独立的收球腔212；

5、设置有独立的排污腔219，可以排出滤网上的污杂混合物。

上述精密过滤球水分离器21的其主要性能优点如下：

1、使胶球与大部分循环冷却水分离，向收球腔212运行直至排出；

2、循环冷却水全部精密过滤，有效的防止滤网所拦截的污杂物对中央空调冷凝器23的铜管及循球冷却水其它管件的二次污染；

3、高精度滤网213不用人工拆下清洗，可以在线自动反清洗；

4、高精度滤网213的在线反清洗不需要中央空调系统的停机；

5、高精度滤网213的在线反清洗只消耗很少部分水，循环冷却水系统照常工作，不会影响中央空调系统的正常工作。

本实用新型涉及的集球驱球器22的其主要结构特点如下：

1、利用文丘里原理制作成文丘里高压射流和高低压流体混合装置(文丘里管251)；

2、设计有胶球在线清洗系统停机时的停球室229；

3、设计有回水室258；

4、停球室229和回水室258用孔隙不超过胶球直径1/4的滤网224分隔。

上述集球驱球器22的主要性能特点如下：

1、文丘里管251的高压射流吸入低压球水混合流体，形成中压球水混合流体；

2、文丘里管251的高压射流是胶球在线清洗系统的源动力；

3、高压射流驱动胶球动行，胶球不经过高压多级泵的叶轮，避免了水泵叶轮对胶球的破坏作用；

4、胶球在线清洗系统停机时，胶球回收到停球室229，避免了胶球停留在冷却循环水及精密过滤球水分离器21的高精度滤网213内表面而形成的有效水阻，避免了循环冷却水动力能耗的增加。

需要强调的是，上述元器件的连接通过管道(高压管)等实现，这属于本领域内一般技术人员所公知的技术，在此不作赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，例如本实用新型所述的精密过滤球水分离器21并非局限于应用在大型的中央空调，实质上，根据本实用新型的上述实施例，本领域内的一般技术人员很容易将本实用新型精密过滤球水分离器21应用在小型的中央空调中，而且上述实施例所述的“胶球”并不限定于某一类球体，实质上其他材质的清洗球也是可以适用本实用新型的。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种精密过滤球水分离器(21)，应用于中央空调冷凝器的在线清洗系统中，所述精密过滤球水分离器(21)包括收球口(218)和回水口(214)，其特征在于：所述精密过滤球水分离器(21)进一步包括置入高精度滤网(213)的精滤腔(216)、收球腔(212)、对高精度滤网(213)进行清洗的吸污器(210)、排污腔(219)、以及驱动吸污器(210)进行自动反清洗的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的精密过滤球水分离器，其特征在于，所述驱动装置为轴向螺旋行进旋转装置(211)。

3.根据权利要求2所述的精密过滤球水分离器，其特征在于，所述精滤腔(216)、收球腔(212)、排污腔(219)、高精度滤网(213)为筒状外形。

4.根据权利要求3所述的精密过滤球水分离器，其特征在于，所述高精度滤网(213)为筒状无端盖结构，置于精滤腔(216)内，高精度滤网(213)的一端和回水口(214)相连，另一端和收球腔(212)相通。

5.根据权利要求4所述的精密过滤球水分离器，其特征在于，所述用于高精度滤网(213)自动反清洗的螺旋行进旋转装置(211)的吸污器(210)的吸嘴(2101)接近高精度滤网的内壁，通过该装置的总成与排污腔(219)相通，并在密闭的精密过滤球水分离器(21)的壳体靠近排污腔(219)侧设置有螺旋行进的动力机构，与用于排污的总成连动。

6.根据权利要求5所述的精密过滤球水分离器，其特征在于，所述排污腔(219)壳体上置有污杂物的排出口。

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