CN211384043U - 一种反冲洗过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及过滤器技术领域,公开了一种反冲洗过滤器，包括罐体，罐体顶部设置电机及减速机，罐体内竖直设置中心管，中心管的上下两端分别连接以中心管的端口为内圈的环形板，环形板的外圈通过法兰盘连接罐体，环形板上围绕中心管以多层的环状形式设置若干通孔，两环形板上的通孔一一对应且对应的两个通孔之间连接一个滤芯，滤芯的上下两端均开口，罐体两侧分别设置进液口和出液口。解决的问题是现有技术中，反冲洗过滤器存在反冲洗死角，造成过滤面积大大减少，需要经常人工清洗滤芯，二次污染大，运行稳定性差，过滤效率低。本实用新型不会有无法清洗的死角，清洗之后的滤芯过滤面积没有减小，避免了频繁的人工清洗滤芯。

Description

一种反冲洗过滤器

技术领域

本实用新型涉及过滤器技术领域，具体涉及一种反冲洗过滤器。

背景技术

循环氨水是指从焦炉煤气初冷系统冷凝下来后又送回焦炉集气管用以喷洒冷却粗煤气的氮水。装炉煤水分和炼焦时生成的化合水，是循环氨水的来源。

氨水含油量基本在350mg/L左右,悬浮物500mg/L，主要成份为煤灰，粉尘，碳，焦油。因此高含污量与高含油工况，对过滤器选择带来一些挑战。如何保证过滤器即能达到过滤效果，又能解决含油工况自动清洗自动排污，减少运行成本是一大难道。现国内传统工艺对氨水的处理一般采用刷式自清洗过滤器或普通反冲洗过滤器去除循环氨水中的悬浮物。刷式自清洗过滤器采用刷子与楔形滤芯的组合，当杂质堵完滤芯后，电机转动刷子对滤芯进行机械清洗，大部份杂质塞在滤芯间隙中或滤芯后部，杂质也会粘在刷子上，刷子很难清洗干净，需要1-2天就开盖清洗。频繁清洗时刷子磨损很快，经常需要更换刷子，导致停工。且刷子的过滤面积在同样壳体直径的情况下，要比反冲洗过滤器面积小3到4倍，过滤器的占地面积，二次污染都变大了。

普通的反冲洗过滤器虽然采用了多滤芯，但由于只能一端进水且滤芯直径较粗，导致反冲洗效果差，每次反冲洗只能冲洗干净滤芯最下部1/3，造成过滤面积大大减少，一般在1个小时内就需要自动清洗。由于存在大量无法反冲洗的死角，大约在半个月左右，就需要开盖对滤芯进行人工清洗。由于滤芯直径很粗，清洗时造成大量排污污水，造成二次污染变大。由于含油污水一般在防爆区，在易燃易爆工部，长期的运行不顺畅需要人工拆换让所有用户头痛，也给安全生产带来非常大隐患。市场急需一个长期稳定运行，最好是三到五年不需要拆换滤芯或人工检修的过滤产品。

市场上缺少一种反冲洗过滤器，用于氨水或其他含油污工况的自动过滤、自动清洗、自动排污，能够将氨水进行预处理，将氨水含油量降低到250mg/L左右,悬浮物400mg/L以内，以减少人工清洗频繁，为安全生产带来支持。

实用新型内容

鉴于背景技术的不足，本实用新型提供了反冲洗过滤器，解决的问题是现有技术中，反冲洗过滤器存在反冲洗死角，造成过滤面积大大减少，需要经常人工清洗滤芯，二次污染大，运行稳定性差，过滤效率低。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种反冲洗过滤器，包括罐体，所述罐体顶部设置电机及减速机，所述罐体内竖直设置中心管，所述中心管的上下两端分别连接以中心管的端口为内圈的环形板，所述环形板的外圈通过法兰盘连接罐体，所述环形板上围绕中心管以多层的环状形式设置若干通孔，两所述环形板上的通孔一一对应且对应的两个通孔之间连接一个滤芯，所述滤芯的上下两端均开口，所述罐体两侧分别设置进液口和出液口，所述进液口连通下方的环形板下方的罐体内部，所述出液口连通两环形板之间的罐体内部；

所述中心管内竖直设置中心轴，所述中心轴内部为空心结构，所述中心轴上下两端分别设有清洗组件，所述清洗组件包括转动管和若干吸嘴，所述吸嘴安装于所述转动管上且可对应所述环形板上的通孔，所述环形板上的各层环状形式的通孔至少可对应一吸嘴，上方的所述转动管上端通过传动轴伸出罐体连接所述减速机、下端连接中心轴，减速机和罐体之间的所述传动轴外套接密封装置，下方的所述转动管上端连接中心轴、下端伸入底座内并转动连接底座，所述底座下方连接排污管，所述排污管和下方的所述转动管内部连通，所述排污管的出口伸出所述罐体外并连接自动排污阀，所述罐体上安装压差变送器和控制箱，所述压差变送器用于测量出液口和进液口的压差并发送给控制箱，所述控制箱电连接电机和自动排污阀。

通过以上技术方案，可以实现，污水从进液口进入罐体内后，一部分污水直接从滤芯下端进入滤芯，另一部分污水从中心管到上方的环形板上方的腔体内，再从滤芯上端进入滤芯，过滤后的干净液体从出液口流出，由于污水可以从滤芯的两端进入，相比于单端进液，过滤流量更大；当滤芯内拦截的油和固体杂质越来越多时，出液口压力与进液口压力差越来越大，如压力变送器设置1Bar，则当出液口和进液口压差达到1Bar时，控制箱收到压力变送器发送的压差信号后发出指令，开始清洗。电机启动，同时自动排污阀打开。电机带动转动管转动，带动吸嘴依次对准各滤芯端口，通常采用减速比大于800或转速为1～2转/分，使得吸嘴在每个滤芯端口停留足够长的时间，当吸嘴对准某个滤芯端口时，由于罐体内外存在压差，罐体内压力通常是3个大气压以上，自动排污阀连通罐体外，与自动排污阀连通的排污管、转动管以及滤芯内部为1个大气压，因此在压力差下，罐体内、滤芯外的干净的水反向流动，即由滤芯外向滤芯内流动，从而将滤芯上粘附的油和固体杂质冲洗掉，冲洗掉的油和固体杂质向上或向下经转动管、中心轴、排污管流出。转动管转动一圈或多圈，挨个清洗各滤芯内的油和固体杂质，从而将各滤芯清洗干净，然后停止电机，关闭自动排污阀。

优选的，所述密封装置包括机械密封和O型圈，机械密封设于O型圈的下方，相比于传统的单一Y型圈密封和机械密封，机械密封和O型圈密封的组合可延长有效密封的寿命，正常过滤时，机械密封使用，当机械密封使用寿命达到极限，密封处开始进水，进入下个密封区，此时O型圈开始起到密封作用，一般的机械密封使用寿命为5年，O型圈使用寿命为5年以上，从而使得该密封装置的使用寿命在10年以上。

优选的，所述滤芯的过滤丝竖向布置，传统的滤芯采用横向布置的过滤丝，杂质夹在相邻的过滤丝之间堵塞滤芯，每条过滤丝对粘附在该过滤丝上各处的杂质提供支撑力和提供附着点的作用，而过滤丝竖向布置，杂质也夹在相邻的过滤丝之间，但是由于过滤丝竖向布置，不能够提供支撑力，仅有提供附着点的作用，因此，杂质的稳定性相对较差，在反冲洗时，在水流冲力作用下，杂质更容易脱离，因此，竖向设置过滤丝的滤芯，反冲洗效果更好；同时，使用同样的材料，过滤丝竖向布置的滤芯，其冲洗强度更大，过滤丝之间受到的冲力更大，更有利于冲洗掉过滤丝之间的杂质，反冲洗的效果更好。

优选的，所述吸嘴外套接弹簧，吸嘴滑动连接转动管，弹簧使吸嘴端面始终贴合环形板，在吸嘴端面磨损后，在弹簧作用下，吸嘴仍然能贴合环形板，吸嘴和环形板贴合紧密，在吸嘴工作时，保证滤芯内的负压吸力。

优选的，所述滤芯的直径为53mm或38mm，相比于传统的150mm的滤芯，采用53mm和38mm的滤芯可以在罐体内有限的空间内最大化布置多个滤芯，且直径较小，更有利于提高反冲洗效果。

优选的，所述环形板上的通孔围绕中心管构成3层环形结构，分别是内环、中环和外环，所述转动管上设有3个吸嘴，3个吸嘴分别可对应内环中的通孔、中环中的通孔和外环中的通孔。

优选的，所述中心轴两端的清洗组件对称设置，上下两端同时对一支滤芯进行清洗。通常，滤芯长度较长，当滤芯连通吸嘴时，靠近吸嘴处的负压大，越远离吸嘴，负压越小，吸力也就越小，因此滤芯仅一端连接吸嘴清洗时，靠近吸嘴的1/3～1/2滤芯能得到较好的清洗，而远离吸嘴的1/3～1/2则因吸力不足而清洗效果较差，以至于在后续的过滤过程中，滤芯的过滤面积缩小了，影响过滤效率。当两端同时连通一支滤芯对同一支滤芯同时清洗，则滤芯两端均靠近吸嘴，则由足够的负压吸力贯通整支滤芯，因此对整支滤芯各处的清洗都很彻底，消除了因吸力不足产生的清洗死角。

优选的，所述中心轴两端的清洗组件不对称设置，根据两滤芯之间的角度布置中心轴两端的清洗组件之间或转动管之间的角度，使得两端的清洗组件可以对同一环中的不同的两只滤芯进行清洗，所述滤芯内中部固定设置中心球，所述中心球的两侧与滤芯内壁之间具有流道，当下方的清洗组件中的吸嘴对准某一支滤芯的下端时，滤芯内的水被吸向下方的转动管内流动，而该支滤芯的上端依然进水，上端进的水流到中心球处时，流通面积突然减小，导致流速突然加快，当上方的水流速超过下方的水流速时，形成错流，粘附在滤芯上的杂质同时受到从上向下的力F1和自外向内的力F2，F1和F2近似垂直，更好的冲洗掉粘附在滤芯壁上的杂质；另外，中心球的设置，近似的将滤芯的高度缩短一半，在吸嘴至中心球的区域内，保证足够的负压吸力，从而保证对滤芯的清洗效果；另外，这样的设计可以消除湍流，避免水流流向紊乱，使杂质流畅、无滞留的流入排污管中，避免杂质附着在过滤丝内侧面。

优选的，所述环形板上下侧对称设置法兰盘，所述环形板的边部伸出罐体外并夹设于两侧的法兰盘之间固定，相对于环形板以焊接方式连接罐体，可以避免环形板焊接变形，保证环形板的平面度，从而保证吸嘴与环形板贴合紧密，有利于反冲洗效果；另外，这样设计，也可以将环形板及滤芯整体移出，便于维护。

优选的，所述滤芯下端设置滤芯法兰，能够防止滤芯往下移动，所述滤芯上端外周套接卡簧，能够防止滤芯向上移动。

优选的，两环形板之间的所述罐体内通入蒸汽管，所述蒸汽管上安装蒸汽喷嘴，对于长时间无法清洗的顽固性油泥，可利用蒸汽反扫，提高实用性。

本实用新型与现有技术相比至少具有如下有益效果：

1)从上下两端同时对一支滤芯进行清洗，不会有无法清洗的死角，清洗之后的滤芯过滤面积没有减小，避免了频繁的人工清洗滤芯，提高了运行稳定性，消除了因人工清洗带来的二次污染和安全隐患；

2)利用非对称形式和滤芯内设置中心球，在滤芯内的上部水流和下部水流可形成错流，可以更好的将滤芯上的杂质清洗下来，提高反冲洗的效果；

3)整体构思设计，相互配合，自动启动、停止清洗，也可以一边过滤，一边清洗，不需要人工参与，节省人力，也保证系统长时间可靠工作。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型所述法兰盘的示意图；

图3为图1中A的放大示意图；

图4为本实用新型所述环形板的示意图；

图5为本实用新型所述竖向布置过滤丝的滤芯的示意图；

图6为图5中B的放大示意图；

图7为图1中C的放大示意图；

图8为本实用新型所述上下两端的清洗组件非对称设置清洗示意图一；

图9为本实用新型所述上下两端的清洗组件非对称设置清洗示意图二。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-9所示，一种反冲洗过滤器，包括罐体1，罐体1顶部设置电机及减速机2，罐体1内竖直设置中心管3，中心管3的上下两端分别连接以中心管3的端口为内圈的环形板4，环形板4的外圈通过法兰盘5连接罐体1，环形板4上围绕中心管3以3层的环状形式(分别是内环7、中环8和外环9)设置若干通孔6，两环形板4上的通孔6一一对应且对应的两个通孔6之间连接一个滤芯10，滤芯10的上下两端均开口，罐体1两侧分别设置进液口11和出液口12，进液口11连通下方的环形板4下方的罐体1内部，出液口12连通两环形板4之间的罐体1内部；

中心管3内竖直设置中心轴13，中心轴13内部为空心结构，中心轴13上下两端分别设有清洗组件14，清洗组件14包括转动管15和3个吸嘴16，3个吸嘴16安装于转动管15上且分别对应环形板4上的内环7、中环8和外环9上的通孔6，上方的转动管15上端通过传动轴17伸出罐体1连接减速机2、下端连接中心轴13，减速机2和罐体1之间的传动轴17外套接密封装置，下方的转动管15上端连接中心轴13、下端伸入底座18内并转动连接底座18，底座18下方连接排污管19，排污管19和下方的转动管15内部连通，排污管19的出口伸出罐体1外并连接自动排污阀20，罐体1上安装压差变送器和控制箱，压差变送器用于测量出液口12和进液口11的压差并发送给控制箱，控制箱电连接电机和自动排污阀20。

通过以上技术方案，可以实现，污水从进液口11进入罐体1内后，一部分污水直接从滤芯10下端进入滤芯10，另一部分污水从中心管3到上方的环形板4上方的腔体内，再从滤芯10上端进入滤芯10，过滤后的干净液体从出液口12流出，由于污水可以从滤芯10的两端进入，相比于单端进液，过滤流量更大；当滤芯10内拦截的油和固体杂质越来越多时，出液口12压力与进液口11压力差越来越大，如压力变送器设置1Bar，则当出液口12和进液口11压差达到1Bar时，控制箱收到压力变送器发送的压差信号后发出指令，开始清洗。电机启动，同时自动排污阀20打开。电机通过减速机2带动转动管15转动，采用减速比大于800或转速为1～2转/分，使得吸嘴16在每个滤芯10端口停留足够长的时间，带动吸嘴16依次对准各滤芯10端口，当吸嘴16对准某个滤芯10端口时，由于罐体1内外存在压差，罐体1内压力通常是3个大气压以上，自动排污阀20连通罐体1外，与自动排污阀20连通的排污管19、转动管15以及滤芯10内部为1个大气压，因此在压力差下，罐体1内、滤芯10外的干净的水反向流动，即由滤芯10外向滤芯10内流动，从而将滤芯10上粘附的油和固体杂质冲洗掉，冲洗掉的油和固体杂质向上或向下经转动管15、中心轴13、排污管19流出。转动管15转动一圈或多圈，挨个清洗各滤芯10内的油和固体杂质，从而将各滤芯10清洗干净，然后停止电机，关闭自动排污阀20。

密封装置包括机械密封21和O型圈，机械密封21设于O型圈的下方，相比于传统的单一Y型圈密封和机械密封21，机械密封21和O型圈密封的组合可延长有效密封的寿命，正常过滤时，机械密封21使用，当机械密封21使用寿命达到极限，密封处开始进水，进入下个密封区，此时O型圈开始起到密封作用，一般的机械密封21使用寿命为5年，O型圈使用寿命为5年以上，从而使得该密封装置的使用寿命在10年以上。

滤芯10为V形结构滤芯10且角度超过45°，有利于反冲洗，进一步提高反冲洗的效果。

滤芯10的直径为53mm或38mm，相比于传统的150mm的滤芯10，采用53mm和38mm的滤芯10可以在罐体1内有限的空间内最大化布置多个滤芯10，且直径较小，更有利于提高反冲洗效果。

滤芯10的过滤丝101竖向布置，传统的滤芯10采用横向布置的过滤丝101，杂质夹在相邻的过滤丝101之间堵塞滤芯10，每条过滤丝101对粘附在该过滤丝101上各处的杂质提供支撑力和提供附着点的作用，而过滤丝101竖向布置，杂质也夹在相邻的过滤丝101之间，但是由于过滤丝101竖向布置，不能够提供支撑力，仅有提供附着点的作用，因此，杂质的稳定性相对较差，在反冲洗时，在水流冲力作用下，杂质更容易脱离，因此，竖向设置过滤丝101的滤芯10，反冲洗效果更好；同时，使用同样的材料，过滤丝101竖向布置的滤芯10，其冲洗强度更大，过滤丝101之间受到的冲力更大，更有利于冲洗掉过滤丝101之间的杂质，反冲洗的效果更好。

所述吸嘴16外套接弹簧30，吸嘴16滑动连接转动管15，弹簧30使吸嘴16端面始终贴合环形板4，在吸嘴16端面磨损后，在弹簧30作用下，吸嘴16仍然能贴合环形板4，吸嘴16和环形板4贴合紧密，在吸嘴16工作时，保证滤芯10内的负压吸力。

中心轴13两端的清洗组件14对称设置，上下两端同时对一支滤芯10进行清洗，通常，滤芯10长度较长，当滤芯10连通吸嘴16时，靠近吸嘴16处的负压大，越远离吸嘴16，负压越小，吸力也就越小，因此滤芯10仅一端连接吸嘴16清洗时，靠近吸嘴16的1/3～1/2滤芯10能得到较好的清洗，而远离吸嘴16的1/3～1/2则因吸力不足而清洗效果较差，以至于在后续的过滤过程中，滤芯10的过滤面积缩小了，影响过滤效率。当两端同时连通一支滤芯10对同一支滤芯10同时清洗，则滤芯10两端均靠近吸嘴16，则由足够的负压吸力贯通整支滤芯10，因此对整支滤芯10各处的清洗都很彻底，消除了因吸力不足产生的清洗死角。

当然，中心轴13两端的清洗组件14也可以采用非对称设置，根据两滤芯10之间的角度布置中心轴13两端的清洗组件14之间或转动管15之间的角度，使得两端的清洗组件14可以对同一环中的不同的两只滤芯10进行清洗，滤芯10内中部固定设置中心球24，中心球24的两侧与滤芯10内壁之间具有流道26，如图8和图9所示，图8中，左侧滤芯10为清洗组件对接滤芯下端，右侧滤芯10为清洗组件对接滤芯上端，下方的清洗组件14中的吸嘴16对准一支滤芯10的下端时，滤芯10内的水被吸向下方的转动管15内流动，而该支滤芯10的上端依然进水，上端进的水流到中心球24处时，流通面积突然减小，导致流速突然加快，当上方的水流速超过下方的水流速时，形成错流，粘附在滤芯10上的杂质同时受到从上向下的力F1和自外向内的力F2，F1和F2近似垂直，更好的冲洗掉粘附在滤芯10壁上的杂质；上方的清洗组件14对准的另一支滤芯也同理具有同样的清洗效果。另外，中心球24的设置，近似的将滤芯10的高度缩短一半，在吸嘴16至中心球24的区域内，保证足够的负压吸力，从而保证对滤芯10的清洗效果；另外，这样的设计可以消除湍流，避免水流流向紊乱，使杂质流畅、无滞留的流入排污管19中，避免杂质附着在过滤丝101内侧面。

环形板4上下侧对称设置法兰盘5，环形板4的边部伸出罐体1外并夹设于两侧的法兰盘5之间固定，相对于环形板4以焊接方式连接罐体1，可以避免环形板4焊接变形，从而保证吸嘴16与环形板4贴合紧密，有利于反冲洗效果。

滤芯10下端设置滤芯法兰，能够防止滤芯10往下移动，滤芯10上端外周套接卡簧，能够防止滤芯10向上移动。

两环形板4之间的罐体1内通入蒸汽管22，蒸汽管22上安装蒸汽喷嘴23，对于长时间无法清洗的顽固性油泥，可利用蒸汽反扫，提高实用性。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种反冲洗过滤器，其特征在于：包括罐体，所述罐体顶部设置电机及减速机，所述罐体内竖直设置中心管，所述中心管的上下两端分别连接以中心管的端口为内圈的环形板，所述环形板的外圈通过法兰盘连接罐体，所述环形板上围绕中心管以多层的环状形式设置若干通孔，两所述环形板上的通孔一一对应且对应的两个通孔之间连接一个滤芯，所述滤芯的上下两端均开口，所述罐体两侧分别设置进液口和出液口，所述进液口连通下方的环形板下方的罐体内部，所述出液口连通两环形板之间的罐体内部；

所述中心管内竖直设置中心轴，所述中心轴内部为空心结构，所述中心轴上下两端分别设有清洗组件，所述清洗组件包括转动管和若干吸嘴，所述吸嘴安装于所述转动管上且可对应所述环形板上的通孔，所述环形板上的各层环状形式的通孔至少可对应一吸嘴，上方的所述转动管上端通过传动轴伸出罐体连接所述减速机、下端连接中心轴，减速机和罐体之间的所述传动轴外套接密封装置，下方的所述转动管上端连接中心轴、下端伸入底座内并转动连接底座，所述底座下方连接排污管，所述排污管和下方的所述转动管内部连通，所述排污管的出口伸出所述罐体外并连接自动排污阀，所述罐体上安装压差变送器和控制箱，所述压差变送器用于测量出液口和进液口的压差并发送给控制箱，所述控制箱电连接电机和自动排污阀。

2.根据权利要求1所述的反冲洗过滤器，其特征在于：所述密封装置包括机械密封和O型圈，机械密封设于O型圈的下方。

3.根据权利要求1所述的反冲洗过滤器，其特征在于：所述滤芯的过滤丝竖向布置。

4.根据权利要求1所述的反冲洗过滤器，其特征在于：所述吸嘴外套接弹簧。

5.根据权利要求1所述的反冲洗过滤器，其特征在于：所述中心轴两端的清洗组件对称设置。

6.根据权利要求1所述的反冲洗过滤器，其特征在于：所述中心轴两端的清洗组件不对称设置，所述滤芯内中部固定设置中心球，所述中心球的两侧与滤芯内壁之间具有流道。

7.根据权利要求1所述的反冲洗过滤器，其特征在于：所述环形板上下侧对称设置法兰盘，所述环形板的边部伸出罐体外并夹设于两侧的法兰盘之间固定。

8.根据权利要求1所述的反冲洗过滤器，其特征在于：所述滤芯下端设置滤芯法兰，所述滤芯上端外周套接卡簧。

9.根据权利要求1所述的反冲洗过滤器，其特征在于：两环形板之间的所述罐体内通入蒸汽管，所述蒸汽管上安装蒸汽喷嘴。

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