CN210874407U - 一种吸污式自清洗网式过滤器 - Google Patents

Abstract

一种吸污式自清洗网式过滤器，包括过滤筒体、初级过滤单元、次级过滤单元、次级过滤自清洗机构、污物收集室、水力驱动机构及控制机构，初级过滤单元、次级过滤单元及污物收集室由左至右依次设置在过滤筒体内，初级过滤单元与次级过滤单元通过第一密封板隔开，第一密封板上设置通水孔，灌溉水由过滤筒体上的进水口进入初级过滤单元内，经过过滤单元内的粗滤网过虑后，通过通水孔进入次级过滤单元内，经次级过滤后的水通过次级过滤单元上的出水口流出，次级过滤单元与所述污物收集室通过第二密封板隔开，水力驱动机构驱动次级过滤自清洗机构对细滤网进行清理。本实用新型清洗过程简单，可实现不间断供水，结构简单，无需电力设备驱动。

Description

一种吸污式自清洗网式过滤器

技术领域

本实用新型涉及一种吸污式自清洗网式过滤器，属于水处理技术领域。

背景技术

近年来随着水资源供需矛盾日益突出，为确保农业健康稳定可持续发展，发展节水灌溉已成为缓解水资源供需矛盾的战略选择。微灌作为一种节水效果好、灌水质量高的节水灌溉方式得到了越来越广泛的应用，但微灌系统由于灌水器出水口较小，容易堵塞，所以对灌溉水的水质要求较高，为确保系统正常工作，灌溉水尤其是含杂质较多的灌溉水必须经过滤才能满足微灌系统的要求。

目前，在微灌系统中对灌溉水的初级过滤主要采用网式过滤器来完成。传统的网式滤器工作时含杂质的水由进水口通过滤网进入过滤器，杂质被拦截在滤网上，过滤后的水再由出水口排出，这种过滤器结构和操作简单，但其纳污量较小，且杂质会粘附在滤网上，自动反冲洗难以冲洗掉，且反冲洗时一般需停止供水，并将滤网拆卸下来进行手动反冲洗，或通过将两个及以上过滤器并联，通过阀门的启闭改变水流方向，逐个循环清洗以实现反冲洗过程不间断供水的目的，设备结构复杂且在反冲洗程中容易破坏滤网。

为改善传统过滤器自动反冲洗效果差、无法实现不间断供水的问题，通过在传统过滤器基础上增加自清洗组件，提出了一种吸污式自动反冲洗过滤器。该过滤器工作时，水由进水口进入网式过滤器，首先经过粗滤网过滤掉水中漂浮物和较大颗粒的杂质，然后到达细滤网，通过细滤网滤除细小颗粒的杂质后，清水由出水口排出。反冲洗时排污阀打开，通过电机或活塞驱动吸污管做旋转和轴向运动，将污物吸入吸污管，打开排污阀后，吸污管出水口处压力降低，污水排到纳污室并由排污口排出，自动清洗过程不影响设备过滤进程，可实现不间断供水，目前在农业、工业、海水淡化等领域已得到初步推广应用。但目前常用的吸污式网式过滤器的自清洗组件均需配套电机、液压结构等驱动装置，设备结构复杂，成本较高，且一般均需电力驱动，在电力尚未覆盖的地区应用时有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型为克服现有技术弊端，提供一种吸污式自清洗网式过滤器，利用水力驱动对次级过滤网进行自清洗，清洗过程简单，可实现不间断供水，设备结构简单，无需电力设备驱动。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种吸污式自清洗网式过滤器，所述过滤器包括过滤筒体、初级过滤单元、次级过滤单元、次级过滤自清洗机构、污物收集室、水力驱动机构及控制机构，所述初级过滤单元、次级过滤单元及污物收集室由左至右依次设置在所述过滤筒体内，所述初级过滤单元与所述次级过滤单元通过第一密封板隔开，第一密封板上设置通水孔，灌溉水由过滤筒体上的进水口进入初级过滤单元内，经过初级过滤单元内的粗滤网过虑后，通过通水孔进入次级过滤单元内，经次级过滤后的水通过次级过滤单元上的出水口流出，所述次级过滤单元与所述污物收集室通过第二密封板隔开；所述次级过滤自清洗机构包括吸污管、污物收集管、旋转驱动管及污物排泄口，所述污物收集管为中空不锈钢管，两端均密封，分别穿过第一密封板和第二密封板中心位置，所述污物收集管两端分别位于初级过滤单元和污物收集室内，位于污物收集室内的一端通过第一轴承与水力驱动机构连接，所述污物收集管与位于污物收集室内的旋转驱动管中部垂直连通，所述污物收集管上间隔均匀的设置有若干个吸污管，所述吸污管均位于次级过滤单元内，吸污管顶端紧贴吸附所述次级过滤单元内设置的细滤网上的污物，所述污物排泄口对称反向设置在所述旋转驱动管的两端，设置在所述污物收集室底部的次级排污口上设置有第一电磁阀，所述污物收集室外壁上还设置有压力传感器，所述控制机构分别与第一电磁阀和压力传感器电连接；

所述水力驱动机构包括液压缸、活塞杆及两位五通电磁阀，所述活塞杆为横置的“T”形杆，其一端的竖向杆位于所述液压缸内，将液压缸分为两个腔室，竖向杆高度与液压缸内高相同，竖向杆可沿液压缸内壁左右滑动，另一端的横向杆通过第一轴承与所述污物收集管连接，所述液压缸设置于过滤筒体外，所述两位五通电磁阀的第一出水口和第二出水口分别通过第一出水管和第二出水管与液压缸的两个腔室上的第一进水口和第二进水口连通，两位五通电磁阀还包括第一泄水口和第二泄水口，所述两位五通电磁阀的净水进水口通过进水管与所述次级过滤单元外筒壁上的净水出水口连接，所述控制机构与所述两位五通电磁阀电连接，控制所述两位五通电磁阀的通断。

上述吸污式自清洗网式过滤器，所述进水口与所述过滤筒体的上边壁相切焊接。

上述吸污式自清洗网式过滤器，所述吸污管为不锈钢管，其顶端设置有弧形结构，与所述细滤网内壁弧形相一致。

上述吸污式自清洗网式过滤器，所述污物收集管与所述活塞杆同轴设置，且位于所述过滤筒体的中心轴位置。

上述吸污式自清洗网式过滤器，所述第一出水管、第二出水管及进水管均为PU管。

上述吸污式自清洗网式过滤器，所述过滤筒体的初级过滤单元端通过法兰封板密封。

上述吸污式自清洗网式过滤器，所述控制机构通过蓄电池供电。

本实用新型的有益效果是：

①本实用新型采用水力驱动机构驱动次级过滤自清洗机构轴向运动及周向运动，实现次级过滤装置的自清洗过程，无需配套电机驱动自清洗装置，结构简单，节省成本；

②利用两位五通电磁阀通断来控制液压缸两个腔室内的进水与泄水，从而实现活塞杆的轴向左右移动，带动吸污管轴向左右循环吸附细滤网上的污物；反向设置的污物排泄口，污物排出产生的反向作用力带动污物收集管周向旋转，从而带动各个吸污管周向旋转吸附细滤网上的污物，两个方向的运动均采用水力驱动，无需电力驱动；

③本实用新型以水力为驱动，过滤器的控制系统借助于蓄电池，在电力尚未覆盖的地区也可以正常使用，同时作为动力源的水还可以就地取材，相较于普通的电力驱动节省能源。

附图说明

下面结合附图对实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型整体装置结构示意图；

图2为图1中A部局部放大结构示意图；

图3为旋转驱动管结构示意图；

图4为两位五通电磁阀通电状态结构示意图；

图5为两位五通电磁阀断电状态结构示意图。

图中：1、过滤筒体；2、初级过滤单元；2-1、粗滤网；3、次级过滤单元；3-1、出水口；3-2、细滤网；3-3、净水出水口；4、污物收集室；4-1、次级排污口；4-2、第一电磁阀；5、控制机构；6、进水口；7、第一密封板；7-1、通水孔；8、第二密封板；9-1、吸污管；9-2、污物收集管；9-3、旋转驱动管；9-4、污物排泄口；9-5、第一轴承；10、压力传感器；11-1、液压缸；11-2、活塞杆；11-3、两位五通电磁阀；11-4、第一出水口；11-5、第二出水口；11-6、第一出水管；11-7、第二出水管；11-8、第一进水口；11-9、第二进水口；11-10、第一次泄水口；11-11、第二泄水口；11-12、净水进水口；12、进水管；13、密封法兰；14、污物。

具体实施方式

本实用新型自清洗过滤器装置适用于农业微灌系统，所述微灌系统包括水源、水泵、过滤器、灌溉管网及灌水器，水源供给的灌溉水经过水泵进入本发明过滤器过滤后，由出水口排出进入灌溉管网并经灌水器进行灌溉，本发明过滤器具有自清洗功能，自清洗结构均采用水力驱动，无需额外电力驱动，且自清洗过程不影响设备过滤进程，可以实现过滤器不间断供水，控制系统只需采用蓄电池供电即可，可适用于电力未覆盖地区。

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。

参看图1至图3，一种吸污式自清洗网式过滤器，所述过滤器包括过滤筒体1、由左至右依次设置在过滤筒体1内的初级过滤单元2、次级过滤单元3和污物收集室4、次级过滤自清洗机构、水力驱动机构及控制机构5，所述初级过滤单元与所述次级过滤单元通过第一密封板7隔开，第一密封板上设置通水孔7-1，所述次级过滤单元与所述污物收集室通过第二密封板8隔开，初级过滤单元筒体内设置粗滤网2-1，次级过滤单元筒体内设置细滤网3-2，灌溉用水由过滤筒体1上的进水口6进入初级过滤单元内，经过初级过滤单元内的粗滤网2-1过虑后，通过通水孔进入次级过滤单元内，经次级过滤单元内细滤网3-2过滤后的水通过次级过滤单元上的出水口3-1流出，进入下级灌溉管网；所述次级过滤自清洗机构包括吸污管9-1、污物收集管9-2、旋转驱动管9-3及污物排泄口9-4，所述污物收集管9-2横穿第一密封板和第二密封板，设置于过滤筒体中心位置，所述污物收集管9-2与第一密封板和第二密封板分别通过轴承连接，所述污物收集管9-2为中空不锈钢管，两端均密封，所述污物收集管9-2位于污物收集室内的一端通过第一轴承9-5与所述水力驱动机构连接，污物收集管9-2与位于污物收集室4内的旋转驱动管9-3中部垂直连通，所述污物收集管上间隔均匀的设置有若干个吸污管，所述吸污管均位于次级过滤单元内，吸污管9-1为不锈钢管，其顶端设置为弧形结构，与所述细滤网3-2内壁弧形相一致，吸污管顶端紧贴吸附细滤网3-2上的污物，所述污物排泄口9-4对称反向设置在所述旋转驱动管的两端，且设置于所述污物收集室4内，在反向设置的两个污物排泄口喷出污物的反向作用力下，旋转驱动管周向旋转，从而带动次级过滤自清洗机构周向旋转，吸污管吸附细滤网不同位置上的污物；设置在所述污物收集室4底部的次级排污口4-1上设置有第一电磁阀4-2，所述污物收集室4外壁上还设置有压力传感器10，所述控制机构5分别与第一电磁阀、压力传感器电连接；所述过滤筒体1的初级过滤单元端通过法兰封板13密封；

所述水力驱动机构包括液压缸11-1、活塞杆11-2及两位五通电磁阀11-3，所述活塞杆11-2为横置“T”形杆，其一端的竖向杆位于所述液压缸内，将液压缸分为两个腔室，竖向杆高度与液压缸内高相同，竖向杆可沿液压缸内壁左右滑动，另一端的横向杆通过第一轴承9-5与所述污物收集管9-2同轴连接，污物收集管9-2与所述活塞杆11-2同轴设置，所述液压缸11-1设置于过滤筒体1外，所述两位五通电磁阀11-3的第一出水口11-4和第二出水口11-5分别通过第一出水管11-6和第二出水管11-7与液压缸的两个腔室上的第一进水口11-8和第二进水口11-9连通，两位五通电磁阀11-3还包括第一泄水口11-10和第二泄水口11-11，所述两位五通电磁阀11-3的净水进水口11-12通过进水管12与所述次级过滤单元外筒壁上的净水出水口3-3连接，所述控制机构控制所述两位五通电磁阀的通断。

具体工作过程：提前在控制机构内设定压力传感器排污与否的压力值、第一电磁阀开闭时间及两位五通电磁阀通/断电频率及工作时间，并设定两位五通电磁阀的工作时间与第一电磁阀开闭时间相同。灌溉用水由进水口经过粗滤网进入过滤器的初级过滤单元内；粗滤后的清水通过第一密封板上的通水孔进入次级过滤单元内，次级过滤单元内的粗滤水部分经过细滤网再次过滤后由出水口排出，部分通过污物收集管进入污物收集室内，次级过滤单元与污物收集室内水压相等，随着次级过滤持续进行，污物堵塞细滤网，造成次级过滤单元内水压增大，当压力传感器10采集到的压力值达到设定值时，压力传感器传输信号给控制机构，控制机构控制第一电磁阀打开，此时，污物收集室内的裹挟污物的污水由次级排污口4-1排出，同时污物收集室4内压力降低，与次级过滤单元产生压差，在压差作用下附着在细滤网上的污物通过吸污管进入污物收集管内，并通过污物排泄口排出，旋转驱动管两端的污物排泄口方向相反，污物同时由两个方向相反的污物排泄口排出，产生的反向作用力驱动旋转驱动管周向转动，从而带动污物收集管周向转动，吸污管将细滤网上不同位置的污物吸入污物收集管内。

参看图4至图5，当污物收集室内压力达到设定值时，压力传感器将信号传递给控制机构，控制机构控制第一电磁阀打开，开始上述反冲洗自清理过程，污物由次级排污口外排，同时两位五通电磁阀11-3工作，提前设置两位五通电磁阀每5s通断电循环一次，次级过滤单元上的净水出水口与两位五通电磁阀的净水进水口11-12连接，当两位五通电磁阀通电时，净水进水口11-12与第二出水口11-5形成进水通道，净水由第二出水口11-5排出，通过第二出水管连接的第二进水口11-9进入液压缸内左侧腔室，同时，第一出水口11-4与第一泄水口11-10连成排水通道，液压缸右侧腔室内的水或者空气经过第一进水口11-8进入第一出水管11-6内，并通过第一出水口11-4进入两位五通电磁阀内，由第一泄水口11-10排出，完成活塞杆向右方轴向运动；当两位五通电磁阀断电时，净水进水口11-12与第一出水口11-4形成进水通道，第二泄水口11-11与第二出水口11-5之间形成排水通道，净水由第一出水口11-4排出经过第一出水管11-6连接的第一进水口11-8进入液压缸右侧的腔室，同时左侧的腔室内的水流经第二进水口11-9、第二出水管11-7、第二出水口11-5，最终由第二泄水口11-11排出，实现活塞杆向左侧轴向移动。通过两位五通电磁阀通断电循环交替，实现活塞杆带动污物收集管轴向循环往复运动，污物收集管周向旋转运动和轴向左右运动同步进行，实现吸污管对细滤网全方位的污物清理，实现次级过滤单元的反冲洗过程。

次级过滤单元反冲洗过程中，第一电磁阀打开时间与两位五通电磁阀的工作时间相同，第一电磁阀的开启时间到达设定时间时，第一电磁阀关闭，同时两位五通电磁阀停止工作，次级过滤自清洗装置停止反冲洗工作，此时若压力传感器10采集到的压力值小于设定值时，则反冲洗结束，进入正常过滤进程；若压力传感器采集到的压力值仍大于设定值，则第一电磁阀将再次打开，两位五通电磁阀再次工作，继续进行反冲洗，当到达设定的开启时间后，第一电磁阀再次关闭，同时两位五通电磁阀停止工作，如此直至压力传感器10采集到的压力值小于设定值，完成次级过滤单元反冲洗过程。

通过两位五通阀的通断，推动污物收集管做轴向循环运动，确保污物收集管上配置的吸污管的清洗范围能覆盖细滤网，达到彻底清洗的目的，同时，为确保液压缸能推动污物收集管轴向移动，活塞杆与污物收集管必须同轴心设置。整个控制系统通过蓄电池通电即可。

Claims (7)

1.一种吸污式自清洗网式过滤器，其特征在于：所述过滤器包括过滤筒体（1）、初级过滤单元（2）、次级过滤单元（3）、次级过滤自清洗机构、污物收集室（4）、水力驱动机构及控制机构（5），所述初级过滤单元（2）、次级过滤单元（3）及污物收集室（4）由左至右依次设置在所述过滤筒体（1）内，所述初级过滤单元与所述次级过滤单元通过第一密封板（7）隔开，第一密封板上设置通水孔（7-1），灌溉水由过滤筒体（1）上的进水口（6）进入初级过滤单元内，经过初级过滤单元内的粗滤网（2-1）过虑后，通过通水孔（7-1）进入次级过滤单元内，经次级过滤后的水通过次级过滤单元上的出水口（3-1）流出，所述次级过滤单元与所述污物收集室通过第二密封板（8）隔开；所述次级过滤自清洗机构包括吸污管（9-1）、污物收集管（9-2）、旋转驱动管（9-3）及污物排泄口（9-4），所述污物收集管（9-2）为中空不锈钢管，两端均密封，分别穿过第一密封板和第二密封板中心位置，所述污物收集管（9-2）两端分别位于初级过滤单元和污物收集室内，位于污物收集室内的一端通过第一轴承（9-5）与水力驱动机构连接，所述污物收集管与位于污物收集室内的旋转驱动管（9-3）中部垂直连通，所述污物收集管上间隔均匀的设置有若干个吸污管，所述吸污管均位于次级过滤单元内，吸污管顶端紧贴吸附所述次级过滤单元内设置的细滤网（3-2）上的污物（14），所述污物排泄口（9-4）对称反向设置在所述旋转驱动管的两端，设置在所述污物收集室（4）底部的次级排污口（4-1）上设置有第一电磁阀（4-2），所述污物收集室（4）外壁上还设置有压力传感器（10），所述控制机构（5）分别与第一电磁阀和压力传感器电连接；

所述水力驱动机构包括液压缸（11-1）、活塞杆（11-2）及两位五通电磁阀（11-3），所述活塞杆（11-2）为横置的“T”形杆，其一端的竖向杆位于所述液压缸内，将液压缸分为两个腔室，竖向杆高度与液压缸内高相同，竖向杆可沿液压缸内壁左右滑动，另一端的横向杆通过第一轴承（9-5）与所述污物收集管（9-2）连接，所述液压缸（11-1）设置于过滤筒体（1）外，所述两位五通电磁阀（11-3）的第一出水口（11-4）和第二出水口（11-5）分别通过第一出水管（11-6）和第二出水管（11-7）与液压缸的两个腔室上的第一进水口（11-8）和第二进水口（11-9）连通，两位五通电磁阀（11-3）还包括第一泄水口（11-10）和第二泄水口（11-11），所述两位五通电磁阀（11-3）的净水进水口（11-12）通过进水管（12）与所述次级过滤单元外筒壁上的净水出水口（3-3）连接，所述控制机构（5）与所述两位五通电磁阀电连接，控制所述两位五通电磁阀的通断。

2.根据权利要求1所述的吸污式自清洗网式过滤器，其特征在于：所述进水口（6）与所述过滤筒体（1）的上边壁相切焊接。

3.根据权利要求2所述的吸污式自清洗网式过滤器，其特征在于：所述吸污管（9-1）为不锈钢管，其顶端设置为弧形结构，与所述细滤网（3-2）内壁弧形相一致。

4.根据权利要求3所述的吸污式自清洗网式过滤器，其特征在于：所述污物收集管（9-2）与所述活塞杆（11-2）同轴设置，且位于所述过滤筒体（1）的中心轴位置。

5.根据权利要求4所述的吸污式自清洗网式过滤器，其特征在于：所述第一出水管（11-6）、第二出水管（11-7）及进水管（12）均为PU管。

6.根据权利要求5所述的吸污式自清洗网式过滤器，其特征在于：所述过滤筒体（1）的初级过滤单元端通过法兰封板（13）密封。

7.根据权利要求6所述的吸污式自清洗网式过滤器，其特征在于：所述控制机构（5）通过蓄电池供电。

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