CN221535838U - 一种带旁滤系统的敞开式循环水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带旁滤系统的敞开式循环水系统，属于水处理技术领域，包括供水系统、冷却塔、过滤反冲水系统，过滤反冲水系统外接有控制柜和变频装置，供水系统与冷却塔通过循环水回水管线连接，过滤反冲水系统包括全自动旁滤浅层砂过滤器及第一接进水管和第二接进水管，第一接进水管和第二接进水管上设置有同一个三通阀Ⅰ，三通阀Ⅰ能够通过控制柜进行过滤和反冲水自动切换，第一接进水管与冷却塔通过旁流过滤进水管连接，且旁流过滤进水管设置在循环水回水管线上，第二接进水管上设置有增压装置，过滤时，在循环水回水管的余压下，供水过滤，冲洗时，启动增压装置，达到反冲洗所需的压力，满足旁滤的要求，不产生额外能耗。

Description

一种带旁滤系统的敞开式循环水系统

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，涉及一种带旁滤系统的敞开式循环水系统，尤其涉及一种节能的带旁滤系统的石化行业敞开式循环水系统。

背景技术

目前，循环水系统是各类企业水系统能耗较大的一部分，有效降低循环水系统的能耗，是企业一直追求的目标。

按循环水系统中的循环水是否与空气接触，循环冷却水系统可分为密闭式和敞开式循环水系统。循环水旁滤是敞开式循环水系统中不可缺少的一环。常规的敞开式工业循环水砂滤器的使用一般须采用额外的能源或是电耗，常用的有两种，一种是单独为砂滤器供水设置过滤供水泵、反冲洗泵；另一种是循环水供水管上设支管，以循环水泵的压力(石化行业一般＞0.3MPa)供水。但上述供水方式均需消耗大量能量，且须配置外接反冲洗水源和气源，设备体积大导致布置困难。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为了解决现有的循环水砂滤器供水方式消耗能量大的问题，提供一种带旁滤系统的敞开式循环水系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带旁滤系统的敞开式循环水系统，包括相互连接的供水系统、冷却塔、过滤反冲水系统，过滤反冲水系统外接有控制柜和变频装置，供水系统与冷却塔通过循环水回水管线连接，过滤反冲水系统包括全自动旁滤浅层砂过滤器以及与全自动旁滤浅层砂过滤器的进水口相连的第一接进水管和第二接进水管，第一接进水管和第二接进水管上设置有同一个三通阀Ⅰ，三通阀Ⅰ能够通过控制柜根据全自动旁滤浅层砂过滤器的过滤和反冲水状态进行自动切换，第一接进水管与冷却塔通过旁流过滤进水管连接，且旁流过滤进水管设置在循环水回水管线上，第二接进水管上设置有增压装置。

进一步，增压装置包括第一水流控制阀、增压泵、第二水流控制阀以及位于增压泵与第二水流控制阀之间的逆止阀，且逆止阀设置在增压泵水流方向后方。有益效果：通过第一水流控制阀和第二水流控制阀方便增压泵检修时开关；逆止阀设置在增压泵在水流方向上的后方，防止水流从第二进水接管中逆流。

进一步，增压泵通过外接的控制柜控制启停，通过变频装置控制转速，变频装置通过与其连接的控制柜恒压控制。

进一步，增压装置设置有两个，且结构相同；两个增压装置形成并联状态。有益效果：多个增压装置可进行备用。

进一步，全自动旁滤浅层砂过滤器包括多个罐体、与第一接进水管和第二接进水管相连的进水管、与罐体底部相连的出水管，进水管与罐体的顶部通过三通阀Ⅱ相连，三通阀Ⅱ上设置有排污管，出水管上设置有出水管控制阀及出水口。

进一步，三通阀Ⅱ上外接有全自动过滤器反冲洗控制器。

进一步，供水系统包括依次连接的循环水池、循环水泵、循环水供水管以及用水装置，用水装置与循环水回水管连接。

进一步，出水口通过出水总管与循环水池连接。

进一步，全自动旁滤浅层砂过滤器外接有反冲洗排水总管。

进一步，罐体的内部为双层结构，上层为过滤介质床和杂质存留空间，下层为清水流转空间，罐体材质为碳钢。

进一步，罐体内外烤漆并含有高强度聚酯保护层。有益效果：保证内涂漆层在过滤和反冲洗过程中不会磨损。

进一步，罐体的进水口与出水口的压差为绝对压差，并以0.5bar为设定压差△P_设定，罐体的进水口与出水口实际压差为△P_反馈，当△P_反馈≤△P_设定时，全自动旁滤浅层砂过滤器处于过滤状态，当△P_反馈＞△P_设定时，全自动旁滤浅层砂过滤器自动转换至反洗状态，直至实际压差降到设定压差以内，反洗结束恢复到过滤状态。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所公开的带旁滤系统的敞开式循环水系统，过滤状态时，全自动旁滤浅层砂过滤器通过控制柜让三通阀Ⅰ接通第一接进水管，断开第二接进水管，在循环水回水管的余压下，为全自动旁滤浅层砂过滤器过滤提供水，当需要冲洗时，通过控制柜让三通阀Ⅰ接通第二接进水管，断开第一接进水管，启动增压装置，通过变频装置控制增压装置的转速，达到全自动旁滤浅层砂过滤器所需的压力，这样即满足了循环水系统对旁滤的要求，也基本上没有产生或产生很少的额外能耗。

2、本实用新型所公开的带旁滤系统的敞开式循环水系统，通过设置控制柜，使过滤过程以全自动方式运行，使得可以按罐体顺序反洗，每次只反洗一个罐体，其他罐体可继续过滤，既不影响过滤系统正常运行，也可以以其它过滤罐的清洁水作为反冲洗水，以防脏水回流到罐体中。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型带旁滤系统的敞开式循环水系统的整体系统示意图；

图2为本实用新型带旁滤系统的敞开式循环水系统中全自动旁滤浅层砂过滤器的示意图；

图3(a)为本实用新型带旁滤系统的敞开式循环水系统的过滤流程示意图；

图3(b)为本实用新型带旁滤系统的敞开式循环水系统的反冲洗流程示意图；

图4为本实施例过滤、反冲洗自动切换的工作流程框图。

附图标记：冷却塔1、循环水池2、循环水泵3、循环水供水管4、循环水回水管5、全自动旁滤浅层砂过滤器6、用水装置7、旁流过滤进水管8、第一接进水管9、第二接进水管10、第一水流控制阀11、增压泵12、逆止阀13、第二水流控制阀14、三通阀Ⅰ15、出水总管16、反冲洗排水总管17、变频装置18、控制柜19、罐体20、进水管21、排污管22、三通阀Ⅱ23、全自动过滤器反冲洗控制器24、出水口25、出水管26、出水管控制阀27。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示的一种带旁滤系统的敞开式循环水系统，包括相互连接的供水系统、冷却塔1、过滤反冲水系统，过滤反冲水系统外接有控制柜19和变频装置18。

供水系统包括依次连接的循环水池2、循环水泵3、循环水供水管4、用水装置7和循环水回水管5，循环水回水管5与冷却塔1相连。

过滤反冲水系统包括全自动旁滤浅层砂过滤器6以及与全自动旁滤浅层砂过滤器6的进水口相连的第一接进水管9和第二接进水管10，第一接进水管9和第二接进水管10上设置有同一个三通阀Ⅰ15，三通阀Ⅰ15能够通过控制柜19根据全自动旁滤浅层砂过滤器6的过滤和反冲水状态进行自动切换，第一接进水管9与冷却塔1通过旁流过滤进水管8连接，且旁流过滤进水管8设置在循环水回水管5线上，第二接进水管10上设置有增压装置，全自动旁滤浅层砂过滤器6设置有出水总管16和反冲洗排水总管17。

增压装置并排设置有两个，两个增压装置结构相同，且形成并联状态，可以在必要的时候进行备用。增压装置包括第一水流控制阀11、增压泵12、第二水流控制阀14以及位于增压泵12与第二水流控制阀14之间的逆止阀13，且逆止阀13设置在增压泵12水流方向后方，通过第一水流控制阀11和第二水流控制阀14方便增压泵12检修时开关；逆止阀13设置在增压泵12在水流方向上的后方，防止水流从第二进水接管中逆流，增压泵12通过控制柜19控制启停，通过变频装置18控制转速，变频装置18通过与其连接的控制柜19恒压控制。

参照图2，全自动旁滤浅层砂过滤器6包括两个罐体20、与第一接进水管9和第二接进水管10相连的进水管21、与罐体20底部相连的出水管26，进水管21与罐体20的顶部通过三通阀Ⅱ23相连，三通阀Ⅱ23上设置有排污管22，出水管26上设置有出水管控制阀27及出水口25，三通阀Ⅱ23上外接有全自动过滤器反冲洗控制器24，出水口25通过出水总管16与循环水池2连接。

罐体20的材质为碳钢，内外烤漆并含有100微米以上的高强度聚酯保护层，结合流体优化计算，保证内涂漆层在过滤和反冲洗过程中不会磨损，罐体20的内部为双层结构，上层为过滤介质床和杂质存留空间，下层为清水流转空间。

参照图3(a)和3(b)的过滤和反冲洗流程示意图，通过控制柜19，使过滤过程以全自动方式运行，使得可以按照罐体20顺序反洗，每次只反洗一个罐体20，另一个罐体20可继续过滤，既不影响过滤系统正常运行，也可以以其它过滤罐的清洁水作为反冲洗水，以防脏水回流到罐体20中，全自动旁滤浅层砂过滤器6的进水要求一般为过滤状态0.15MPa左右、反冲洗状态最高0.25MPa。反冲洗时间、反冲洗频率根据现场情况而定。

过滤和反冲洗工作流程参照图4，该过滤反冲洗系统带有故障自动报警功能，当全自动旁滤浅层砂过滤器6连续反冲洗次数超过设定次数时，控制柜19输出报警信号。

控制柜19包括数据采集单元、中央处理器及输出控制单元，通过压差开关检测全自动旁滤浅层砂过滤器6的每个罐体20的进水口与出水口的绝对压差，以0.5bar为设定压差△P_设定，实际压差为△P_反馈，每个罐体20采用压差控制方式，当控制柜19监测到全自动旁滤浅层砂过滤器6的其中一个罐体20的进水口与出水口的实际压差△P_反馈变化时中央控制处理器做出控制逻辑上的优先级判断。中央处理器分别与设置在每个罐体20用以检测入出口压差、位置、水质的仪表及传感器连接，中央处理器的4-20mA电流控制输出电路分别通过变频装置18与增压泵12的电机连接，中央处理器的晶体管I/O输出电路分别与三通阀Ⅰ15、三通阀Ⅱ23、出水管控制阀27以及出水口25上的三通阀连接。

当△P_反馈≤△P_设定时，全自动旁滤浅层砂过滤器6处于过滤状态，通过控制柜19让三通阀Ⅰ15接通第一接进水管9，断开第二接进水管10，在循环水回水管5的余压下，为全自动旁滤浅层砂过滤器6过滤提供水，未经过滤的水从进水管21顺着三通阀Ⅱ23通过布水器进入罐体20内部，当水流过罐体20内部滤料层时，杂质被截留在滤料层内，过滤后的水均匀地被集水器收集经过出水管26、出水管控制阀27、出水口25、出水总管16流出至循环水池2内。

随着杂质不断在罐体20的过滤层中不断的聚积，水头损失将不断增大，△P_反馈＞△P_设定时，系统将自动转换至反冲洗状态，通过位置仪表传输信号、中央处理器控制、定位需反冲洗的罐体20开始反冲洗，通过控制柜19让三通阀Ⅰ15接通第二接进水管10、断开第一接进水管9，启动增压泵12，控制变频装置18调节增压泵12的转速、使刚好达到全自动旁滤浅层砂过滤器6反冲洗所需压力，通过全自动过滤器反冲洗控制器24控制需反洗罐体20的三通阀Ⅱ23的进水管21关闭、排污管22打开，清水或滤后水通过集水器进入罐体20，对过滤网中的污物杂质进行冲洗，冲洗出来的污物杂质顺着水流由布水器经过三通阀Ⅱ23从排污管22流出，直至实际压差降到设定压差以内。当反洗结束时，阀门又恢复到过滤状态，而第二个需反洗的罐体20则进入反洗状态，直至反洗结束。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，包括相互连接的供水系统、冷却塔、过滤反冲水系统，所述过滤反冲水系统外接有控制柜和变频装置，所述供水系统与冷却塔通过循环水回水管线连接，所述过滤反冲水系统包括全自动旁滤浅层砂过滤器以及与全自动旁滤浅层砂过滤器的进水口相连的第一接进水管和第二接进水管，所述第一接进水管和第二接进水管上设置有同一个三通阀Ⅰ，所述三通阀Ⅰ能够通过控制柜根据全自动旁滤浅层砂过滤器的过滤和反冲水状态进行自动切换，所述第一接进水管与冷却塔通过旁流过滤进水管连接，且旁流过滤进水管设置在循环水回水管线上，所述第二接进水管上设置有增压装置。

2.如权利要求1所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述增压装置包括第一水流控制阀、增压泵、第二水流控制阀以及位于增压泵与第二水流控制阀之间的逆止阀，且逆止阀设置在增压泵水流方向后方。

3.如权利要求2所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述增压泵通过外接的控制柜控制启停，通过变频装置控制转速，变频装置通过与其连接的控制柜恒压控制。

4.如权利要求2所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述增压装置设置有两个，且结构相同；两个增压装置形成并联状态。

5.如权利要求1所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述全自动旁滤浅层砂过滤器包括多个罐体、与第一接进水管和第二接进水管相连的进水管、与罐体底部相连的出水管，进水管与罐体的顶部通过三通阀Ⅱ相连，三通阀Ⅱ上设置有排污管，出水管上设置有出水管控制阀及出水口，三通阀Ⅱ上外接有全自动过滤器反冲洗控制器。

6.如权利要求5所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述供水系统包括依次连接的循环水池、循环水泵、循环水供水管以及用水装置，用水装置与循环水回水管连接。

7.如权利要求6所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述出水口通过出水总管与循环水池连接。

8.如权利要求1所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述全自动旁滤浅层砂过滤器外接有反冲洗排水总管。

9.如权利要求5所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述罐体的内部为双层结构，上层为过滤介质床和杂质存留空间，下层为清水流转空间，罐体材质为碳钢。

10.如权利要求5所述的带旁滤系统的敞开式循环水系统，其特征在于，所述罐体的进水口与出水口的压差为绝对压差，并以0.5bar为设定压差△P_设定，罐体的进水口与出水口实际压差为△P_反馈，当△P_反馈≤△P_设定时，全自动旁滤浅层砂过滤器处于过滤状态，当△P_反馈＞△P_设定时，全自动旁滤浅层砂过滤器自动转换至反洗状态，直至实际压差降到设定压差以内，反洗结束恢复到过滤状态。