CN205699694U - 泵前过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泵前过滤器，包括设有纳水空腔的外筒架，外筒架的侧壁上设有若干个矩形通孔，外筒架的外周固定有拦污筛，外筒架的顶端连接有水下隔板且外筒架的底端连接有底板，水下隔板与底板分别密封外筒架的顶端和底端，水下隔板的中心设有与水泵的吸水管连通的出水管，外筒架内设有对拦污筛进行清理的清理装置，清理装置旋转连接于外筒架的内壁，水下隔板中形成纳水空腔的表面固定有吊杆，吊杆相对水下隔板的另一端设有可消除水漩涡的消涡件，消涡件位于出水管的开口端处，因为水漩涡在经过消涡件时，消涡件将通过降低水流的流速，借此消除水流的旋动能量，排除(大大减轻)了这些形成水漩涡的因素，继而保证了管网的安全运作。

Description

泵前过滤器

技术领域

本实用新型涉及工农业供水工程中水质处理设备的保护装置，特别是一种泵前过滤器。

背景技术

泵前过滤器是一种安装于泵前的过滤器，使进入泵的液体在通过过滤器内腔时，使可能堵塞或损害泵的杂质沉积在滤网上，将杂质彻底滤除。但是泵前过滤器使用一段时间后，滤网上的杂质堆积较多，易堵塞，所以需要定期对滤网进行清洗。目前的泵前过滤器需要将过滤器整体打开，甚至取出滤网才能将杂质污物清洗干净，清洗不方便，劳动强度大。

公开号为CN202844692U的专利文件(下文称对比文件1)中公开了一种泵前过滤器，该泵前过滤器包括过滤器本体，过滤器本体的上端连接有水下隔板，水下隔板中心设有出水管，过滤器本体上开设有多个矩形通孔，过滤器本体外周设有滤网，过滤器本体底部设有底板，出水管内设有反冲洗管，反冲洗管的一端通过出水管一侧的开口延伸至出水管外，且出水管外的反冲洗管上设有调节阀门，反冲洗管的另一端设有可旋转的旋转轴套，过滤器本体内部水平方向设有水力驱动管，旋转轴套通过三通接头与水力驱动管连接，水力驱动管上正对滤网方向设有多个喷水孔。

但是，对比文件1中公开的一种泵前过滤器并未设有针对消除水漩涡的设置，受到河(渠)床底部及边界几何现状的影响，导致当水位经过过高或过低等动态变化时，这就使得出水管口淹没深度、悬空高度呈现动态变化，故水泵在抽水过程中，出水管口附近必然形成水漩涡，使水泵在抽水过程中，空气进入水泵，产生气穴，造成工作效率下降，抽水量减少，不能正常工作，严重时会造成水泵的损坏，根据发明人所获得的试验数据表明：当进气量达到额定流量的3～10％ 时，水泵效率相对下降9～28％；流量减少10～44％(《水泵及水泵站》(P141～154、292～298)，上海交通大学出版社，1989年出版，田家山主编))；同样在自压灌溉工程供水中使用会造成流量减少，甚至威胁管网安全运行。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种泵前过滤器，其可在水泵在抽水时，有效的消除本泵前过滤器中出水管周围处形成的水漩涡，避免了空气通过出水管与吸水管的连通进入水泵，从而避免了形成气穴的危害，提高了工作效率，保证了管网的安全运作。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种泵前过滤器，包括设有纳水空腔的外筒架，所述外筒架的侧壁上设有若干个矩形通孔，所述外筒架的外周固定有拦污筛，所述外筒架的顶端连接有水下隔板且所述外筒架的底端连接有底板，所述水下隔板与底板分别密封所述外筒架的顶端和底端，所述水下隔板的中心设有与水泵的吸水管连通的出水管，所述外筒架内设有对拦污筛进行清理的清理装置，所述清理装置旋转连接于所述外筒架的内壁，所述水下隔板中形成纳水空腔的表面固定有吊杆，所述吊杆相对水下隔板的另一端设有可消除水漩涡的消涡件，所述消涡件位于所述出水管的开口端处。

可进一步设置：所述消涡件呈十字板状设置且所述吊杆固定在所述消涡件的“十字”面。

可进一步设置：所述出水管位于所述泵前过滤器中的端部固定有呈喇叭状设置的管件，所述管件中口径较小的端部与所述出水管固定，所述管件位于所述消涡件的上方。

可进一步设置：所述清理装置包括连接有水源的反冲洗管，所述反冲洗管穿过底板并伸入纳水空腔，所述反冲洗管位于纳水空腔的端部设为反冲洗端，所述反冲洗端通过主三通接头连接有主喷水管，所述主三通接头与所述反冲洗 端构成旋转连接，所述主喷水管上正对拦污筛方向设有多个主喷水孔。

可进一步设置：所述主喷水管连接有竖直设置的副喷水管，所述副喷水管与主喷水管通过副三通接头连接，所述副喷水管上正对拦污筛的方向开有多个副喷水孔。

可进一步设置：相邻的所述副喷水孔朝向拦污筛的方向固定有多个反冲洗刷，多个所述反冲洗刷与所述拦污筛接触。

可进一步设置：所述主喷水孔的轴截面呈梯形设置，所述主喷水孔中口径较大的端部与所述主喷水管的内壁重合。

可进一步设置：所述副喷水孔的轴截面呈梯形设置，所述副喷水孔中口径较大的端部与所述副喷水管的内壁重合。

本实用新型的优点为：因为消涡件位于出水管的开口端处，故当水漩涡进入出水管的过程中，水一定也会经过消涡件，而水漩涡在经过消涡件时，消涡件将通过降低水流的流速，借此消除水流的旋动能量，排除(大大减轻)了这些形成水漩涡的因素，继而避免了空气利用出水管与吸水管的连通进入水泵，提高了工作效率，保证了管网的安全运作。

附图说明

图1为实施例中泵前过滤器的局部剖视图；

图2为实施例中消涡件与吊杆配合时的俯视图；

图3为实施例中主喷水管的轴向剖视图；

图4为图3中A部的放大图；

图5为实施例中副喷水管的轴向剖视图；

图6为图5中B部的放大图。

图中：1、出水管；2、水下隔板；3、拦污筛；4、管件；5、吊杆；6、消涡件；7、反冲洗刷；8、副喷水孔；9、副喷水管；10、主喷水管；11、主喷水孔；12、反冲洗管；13、底板；14、外筒架；15、副三通接头；16、主三通接头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

根据图1至图6可知：一种泵前过滤器，包括设有纳水空腔的外筒架14，外筒架14的侧壁上设有若干个矩形通孔，外筒架14的外周固定有拦污筛3，外筒架14的顶端连接有水下隔板2且外筒架14的底端连接有底板13，水下隔板2与底板13分别密封外筒架14的顶端和底端，水下隔板2的中心设有与水泵的吸水管连通的出水管1，其中，与水下隔板2接触的拦污筛3的边缘均固定于水下隔板2，与底板13接触的拦污筛3的边缘均固定于水下隔板2，针对拦污筛3与水下隔板2及底板13的固定，可以通过螺钉将拦污筛3钉在水下隔板2或底板13上，因为螺钉来源广泛，且螺纹连接的稳定效果较好；而且拦污筛3可示范性的设为不锈钢冲孔网或不锈钢编织网；此外，拦污筛3的网孔直径可以优选为0.9mm，优选为1mm。

本实用新型的泵前过滤器安装于水泵的吸水管，置于水池、河水、池塘或水库内，吸入的水流过泵前过滤器时，有机或无机物碎片及固体颗粒状污物被截流在拦污筛3上，阻止了污物可能对水泵和其他后续设备造成的堵塞和损坏。

但是，该泵前过滤器在使用时，受到河(渠)床底部及边界几何现状的影响，导致当水位经过过高或过低等动态变化时，这就使得出水管1口淹没深度、悬空高度呈现动态变化，故水泵在抽水过程中，出水管1口附近必然形成水漩涡，使水泵在抽水过程中，空气进入水泵，产生气穴，造成工作效率下降，抽水量减少，不能正常工作，严重时会造成水泵的损坏，根据发明人所获得的试验数据表明：当进气量达到额定流量的3～10％时，水泵效率相对下降9～28％；流量减少10～ 44％(《水泵及水泵站》P141～154、292～298)；同样在自压灌溉工程供水中使用会造成流量减少，甚至威胁管网安全运行。

水漩涡的产生原因：自然界中的水流漩涡是因为科氏力，因此北半球的漩涡是顺时针旋转，南半球是逆时针。而日常生活中的水漩涡只是因为水缸的不平稳或是水中原本就有的扰动造成的。若水一开始有一点点顺时针旋转，当水逐渐漏掉，由于角动量守恒，角速度势必就会增加，我们也就会看到水流漩涡了。

针对水漩涡的消除问题，本实施例进行以下优化设置：水下隔板2中形成纳水空腔的表面固定有吊杆5，吊杆5相对水下隔板2的另一端设有可消除水漩涡的消涡件6，消涡件6位于出水管1的开口端处。本设置旨在将进入出水管1的水流的水漩涡进行消除，因为消涡件6位于出水管1的开口端处，故当水漩涡进入出水管1的过程中，水一定也会经过消涡件6，而水漩涡在经过消涡件6时，消涡件6将通过降低水流的流速，借此消除水流的旋动能量，排除(大大减轻)了这些形成水漩涡的因素。其中，消涡件6呈十字板状设置，更具体的，简单的就是将两块十字交叉的筋板进行固定，使得水流在出水管1的开口端处不形成漩涡；此外，吊杆5固定消涡件6的“十字”面，借此，增大了水流与筋板的接触面积，进一步提高水流在出水管1的开口端形不成漩涡的效果；当然，消涡件6还可以设为呈导流锥或米字板状设置，米字板状设置的消涡件6可在十字板状设置的消涡件6的基础上，进一步增加了水流与筋板的接触面积，从而进一步提高水流在出水管1开口端形不成漩涡的效果。此外，在本实施例中，水下隔板2中形成纳水空腔的表面可固定有三根吊杆5，该三根吊杆5环绕上述的出水管1，且同时与消涡件6的“十字”面固定，借此，有效的避免了消涡件6因为水压过大而导致消涡件6的晃动，即增加了消涡件6的稳定性。当然，水下隔板2中形成纳水空腔的表面可固定有两根吊杆5，此时，该两根吊杆5相对出水管1对称，借此，有效的避免了消涡件6因为水压过大而导致消涡件6的晃动，即增加了消涡件6的稳定性；当然，也可以设置有三根以上的吊杆5，在本实施例中，并不对吊杆5的数目进行限定，只需满足本实施例可以顺利实施即可。另外，在本实施例中，消涡件6还可以选用底阀(取掉滤网)。

此外，水下隔板2可有效的消除水面水漩涡，当本泵前过滤器位于进水池中时，水下隔板2也具有很好地消除水漩涡的效果，因为本实施例中的水下隔板位于可显著的降低临界淹没深度值，此外，还可以在进水池中加设隔墩以稳定水流，以期改变池中的水流条件，防止水面漩涡的产生。此外，水平隔板2还可呈筏式结构设置，即利用该水平隔板2可以将本泵前过滤器漂浮于水面下。而且水平隔板还可呈多边形设置，例如圆。

针对水漩涡，在本实施例中，还可进行以下优化以提高水漩涡消除的效果，出水管1位于泵前过滤器中的端部固定有呈喇叭状设置的管件4，管件4中口径较小的端部与出水管1固定，管件4位于消涡件6的上方，从而消除水中的水漩涡，借此可有效地消除运行当中在出水管1周围形成水漩涡。此外，在本实施例中，可以按照以下要求控制安装水下隔板2与底板13之间的距离，有效的控制管件4的相对悬空高度，从而进一步消除出水管1的进水口底部水漩涡。

上述管件应满足以下条件：

1.水泵进口最低点位于进水池最高运行水位以下时，应设截流设施。

2.出水管1进口应设有成喇叭状设置的管件4，管件4的进水口流速宜取1.0m/s-1.5m/s，管件4的进水口宜等于或大于1.25倍出水管1直径。

3.管件4的进水口与建筑物距离应符合下列规定：

3.1管件4的中心的悬空高度应符合下列规定：

3.11管件4垂直布置时，宜取(0.6-0.8)D(D为管件4的进水口的直径)；

3.12管件4倾斜布置时，宜取(0.8-1.0)D(D为管件4的进水口的直径)；

3.13管件4水平布置时，宜取(1.0-1.25)D(D为管件4的进水口的直径)；

3.14管件4的进水口的最低点悬空高度不应小于0.5m(悬空高度为管件4的进水口至至进水池的池底的距离)。

3.2管件4的进水口的中心的淹没深度应符合下列规定：

3.21管件4垂直布置时，宜大于(1.0-1.25)D(D为管件4的进水口的直径)；

3.22管件4倾斜布置时，宜大于(1.5-1.8)D(D为管件4的进水口的直径)；

3.23管件4水平布置时，宜大于(1.8-2.0)D(D为管件4的进水口的直径)。

3.3管件4的进水口的中心与后墙距离宜取(0.8-1.0)D，同时应满足管道安装的要求；

3.4管件4的进水口的中心与侧墙距离宜取1.5D；

3.5管件4的进水口的中心至进水室进口距离应大于4D；

3.6流量较大，宜采用管件4进水的水泵装置，应采取适当的消涡措施。

此外，本实施例中，管件4与消涡件6在河流(渠道)的安装位置和尺寸是按照水力计算以确定的。设计标准、规范：①GB/T50265-2010《泵站设计规范》；②GB/T 18690.2过滤器网式过滤器；③GB/T18690.3过滤器自动清洗网式过滤器；④SL 470-2010灌溉用过滤器基本参数及技术条件。

主要部件制作要求：参照《水泵及水泵站》(P298～302)，(上海交通大学出版社，1989年4月出版，田家山主编)；《节水灌溉工程实用手册》(P179～180)，(中国水利水电出版社，2005年5月出版，水利部农水司、中国灌溉排水发展中心编著)、《最新农田水利工程规划设计手册》(P495～505)(主编：李代鑫，出版发行：中国水利水电出版社，出版时间：2006年3月)。

通过正确设计安装水下隔板1及底板13，管件，十字板，且利用底板13控制管件4相对悬空高度等四项处措施，实现降低出水管周围一定距离水流的流速，改变不良流态(紊流)，借此消除水流的旋动能量，(大大减轻)了这些形成水 漩涡的因素，继而保证了管网的安全运作。

其中，出水管1与管件4可通过焊接的方式进行固定；当然，出水管1与管件4也可构成可拆卸式固定连接，例如法兰连接，因为法兰连接是管道施工的重要连接方式。法兰连接的主要特点是拆卸方便、强度高、密封性能好。安装法兰时要求两个法兰保持平行，法兰的密封面不能碰伤，并且要清理干净。本实施例中法兰连接使用的法兰垫片，要根据设计规定选用，借此，有利于更换或维修时对管件4的拆卸与安装。

此外，泵前过滤器使用一段时间后，拦污筛3上的杂质堆积较多，易堵塞，所以需要定期对拦污筛3进行清洗。目前的泵前过滤器需要将过滤器整体打开，甚至取出拦污筛3才能将杂质污物清洗干净，清洗不方便，劳动强度大。

故可进行以下设置：外筒架14内设有对拦污筛3进行清理的清理装置，清理装置旋转连接于外筒架14的内壁。

针对清理装置，在本实施例中：清理装置包括连接有水源的反冲洗管12，反冲洗管12穿过底板13并伸入纳水空腔，反冲洗管12位于纳水空腔的端部设为反冲洗端，反冲洗端通过主三通接头16连接有主喷水管10，主三通接头16与反冲洗端构成旋转连接，主喷水管10上正对拦污筛3方向设有多个主喷水孔11，主喷水管10中相对主三通接头16的另一端沿竖直方向设有副喷水管9，副喷水管9与主喷水管10通过副三通接头15连接，副喷水管9上正对拦污筛3方向开有多个副喷水孔8，相邻的副喷水孔8正对拦污筛3的方向固定有多个反冲洗刷7，反冲洗刷7与拦污筛3接触。

具体的，反冲洗管12连通有具有水压的水源，高压水自反冲洗管12至反冲洗端，接着自反冲洗端至主喷水管10，主喷水管10上的主喷水孔11是对着拦污筛3方向开孔，从反冲洗管12进来的高压水流入主喷水管10内，水再从主喷水管10上的11主喷水孔喷出，自动完成对拦污筛3的反冲洗，连续不断的将拦污筛3上沉积的污物反冲洗掉。另一方面，从反冲洗管12进来的高压水流入主喷水管10内，依靠水力的反作用力带动主喷水管10沿着反冲洗端的轴心进行旋转运动， 进而带动副喷水管9进行旋转运动，副喷水管9上正对拦污筛3的方向开有多个副喷水孔8，高压水从副喷水孔8喷出，直接喷在拦污筛3的内表面上，对拦污筛3的外表面上的污物进行反冲洗，进一步提高拦污筛3的清洗效果。使用本实用新型泵前过滤器无需定时拆开过滤器就能完成对拦污筛3的清洗，不但清洗方便、减少人工成本，而且利用水力驱动，降低能耗，节能环保。

此外，还可以进行以下设置：根据图3至图4可知：主喷水孔11的轴截面呈梯形设置，轴截面呈梯形设置的主喷水孔11中口径较大的端部与主喷水管10的内壁重合；即主喷水孔11中与外界接触的外端口的口径为a1，主喷水孔11中与其内壁重合的内端口设为a2，a1＜a2。借此，就可以进一步增加主喷水孔11两端的水压差，从而有效地使得自主喷水孔11中喷出的水流的水压进一步提高，继而增大对拦污筛3的清洗效果及旋转速度。

而且，还可以进行以下优化：根据图5至图6可知：副喷水孔8的轴截面呈梯形设置，轴截面呈梯形设置的副喷水孔8中口径较大的端部与副喷水管9的内壁重合；即副喷水孔8中与外界接触的外端口的口径为b1，副喷水孔8中与其内壁重合的内端口设为b2，b1＜b2。借此，就可以进一步增加副喷水孔8两端的水压差，从而有效地使得自副喷水孔8中喷出的水流的水压进一步提高，继而增大对拦污筛3的清洗效果。

当然，在本实施例中，可在反冲洗管12上设置有调节阀门，在本实施例中可优选为球阀，球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。其具有耐磨、密封性能好、开关轻及使用寿命长等特点，通过调节球阀的开合度，控制反冲洗管12内的反冲洗水流量，进而控制主喷水管10和副喷水管9的旋转速度和反冲洗力度。

本泵前过滤器广泛应用与工农业中泵站取水、自压灌溉供水工程的水质处理。而且本泵前过滤器并不对制作材料做出限定，只需满足本实施例的工作需求即可，例如可使用金属材料铁或非金属材料特种陶瓷制作。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种泵前过滤器，包括设有纳水空腔的外筒架(14)，所述外筒架(14)的侧壁上设有若干个矩形通孔，所述外筒架(14)的外周固定有拦污筛(3)，所述外筒架(14)的顶端连接有水下隔板(2)且所述外筒架(14)的底端连接有底板(13)，所述水下隔板(2)与底板(13)分别密封所述外筒架(14)的顶端和底端，所述水下隔板(2)的中心设有与水泵的吸水管连通的出水管(1)，其特征为：所述外筒架(14)内设有对拦污筛(3)进行清理的清理装置，所述清理装置旋转连接于所述外筒架(14)的内壁，所述水下隔板(2)中形成纳水空腔的表面固定有吊杆(5)，所述吊杆(5)相对水下隔板(2)的另一端设有可消除水漩涡的消涡件(6)，所述消涡件(6)位于所述出水管(1)的开口端处。

2.根据权利要求1所述的泵前过滤器，其特征为：所述消涡件(6)呈十字板状设置且所述吊杆(5)固定在所述消涡件(6)的“十字”面。

3.根据权利要求1所述的泵前过滤器，其特征为：所述出水管(1)位于所述泵前过滤器中的端部固定有呈喇叭状设置的管件(4)，所述管件(4)中口径较小的端部与所述出水管(1)固定，所述管件(4)位于所述消涡件(6)的上方。

4.根据权利要求1所述的泵前过滤器，其特征为：所述清理装置包括连接有水源的反冲洗管(12)，所述反冲洗管(12)穿过底板(13)并伸入纳水空腔，所述反冲洗管(12)位于纳水空腔的端部设为反冲洗端，所述反冲洗端通过主三通接头(16)连接有主喷水管(10)，所述主三通接头(16)与所述反冲洗端构成旋转连接，所述主喷水管(10)上正对拦污筛(3)方向设有多个主喷水孔(11)。

5.根据权利要求4所述的泵前过滤器，其特征为：所述主喷水管(10)连接有竖直设置的副喷水管(9)，所述副喷水管(9)与主喷水管(10)通过副三通接头(15)连接，所述副喷水管(9)上正对拦污筛(3)的方向开有多个副喷水孔(8)。

6.根据权利要求5所述的泵前过滤器，其特征为：相邻的所述副喷水孔(8)朝向拦污筛(3)的方向固定有多个反冲洗刷(7)，多个所述反冲洗刷(7)与所述拦污筛(3)接触。

7.根据权利要求5所述的泵前过滤器，其特征为：所述主喷水孔(11)的轴截面呈梯形设置，所述主喷水孔(11)中口径较大的端部与所述主喷水管(10)的内壁重合。

8.根据权利要求5所述的泵前过滤器，其特征为：所述副喷水孔(8)的轴截面呈梯形设置，所述副喷水孔(8)中口径较大的端部与所述副喷水管(9)的内壁重合。