一种自动反冲洗排污滤水器论文和设计

全文摘要

一种自动反冲洗排污滤水器，其外壳（12）内固定设有滤筒组件（4），滤筒组件包括多个设有滤筒（10）的过滤腔（11），且滤筒将过滤腔分隔为出水部和进水部；多个过滤腔的顶部设置第一法兰（16），底部设置第二法兰（5），第一法兰上设置与出水部连通的清污口（161），第二法兰上设置与进水部连通的进出水口（51）；第二法兰将外壳内腔分隔为进水室（6）和出水室（7）；滤筒组件的中部设置主轴（17），主轴上部连接冲洗装置（9），主轴下部连接排污装置（13），且主轴的一端经联轴器与驱动单元（1）的输出轴相连接，使驱动单元带动冲洗装置与排污装置同步旋转，且冲洗装置依次与各过滤腔的出水部相连通，排污装置同步与各过滤腔的进水部相连通。

主设计要求

1.一种自动反冲洗排污滤水器，包括一外壳（12），该外壳内固定设有滤筒组件（4），其特征在于，所述滤筒组件包括多个过滤腔（11），每个过滤腔内设有滤筒（10），且每个过滤腔被所述滤筒分隔为出水部（111）和进水部（112），多个过滤腔的顶部设置第一法兰（16），多个过滤腔的底部设置第二法兰（5），第一法兰上设置与所述多个过滤腔的出水部连通的清污口（161），第二法兰上设置与所述多个过滤腔的进水部连通的进出水口（51）；所述滤筒组件藉由第二法兰将所述外壳内腔分隔为进水室（6）和出水室（7），且进水室上设置进水口（61），出水室上设置出水口（71）；所述滤筒组件的中部设置一主轴（17），位于所述滤筒组件上的所述主轴上固定连接冲洗装置（9），位于所述滤筒组件下的所述主轴上固定连接排污装置（13），且所述主轴的一端经联轴器与驱动单元（1）的输出轴相连接，所述驱动单元带动所述冲洗装置与所述排污装置同步旋转，在旋转过程中，所述冲洗装置依次与各过滤腔的出水部相连通，所述排污装置与所述冲洗装置连通的过滤腔的进水部相连通。

设计方案

1.一种自动反冲洗排污滤水器，包括一外壳（12），该外壳内固定设有滤筒组件（4），其特征在于，

所述滤筒组件包括多个过滤腔（11），每个过滤腔内设有滤筒（10），且每个过滤腔被所述滤筒分隔为出水部（111）和进水部（112），多个过滤腔的顶部设置第一法兰（16），多个过滤腔的底部设置第二法兰（5），第一法兰上设置与所述多个过滤腔的出水部连通的清污口（161），第二法兰上设置与所述多个过滤腔的进水部连通的进出水口（51）；

所述滤筒组件藉由第二法兰将所述外壳内腔分隔为进水室（6）和出水室（7），且进水室上设置进水口（61），出水室上设置出水口（71）；

所述滤筒组件的中部设置一主轴（17），位于所述滤筒组件上的所述主轴上固定连接冲洗装置（9），位于所述滤筒组件下的所述主轴上固定连接排污装置（13），且所述主轴的一端经联轴器与驱动单元（1）的输出轴相连接，所述驱动单元带动所述冲洗装置与所述排污装置同步旋转，在旋转过程中，所述冲洗装置依次与各过滤腔的出水部相连通，所述排污装置与所述冲洗装置连通的过滤腔的进水部相连通。

2.根据权利要求1所述的一种自动反冲洗排污滤水器，其特征在于，所述进水室的进水口与尾水相连接，所述出水室的出水口与供水泵（18）的取水端连接，所述冲洗装置与所述供水泵的高压水出口相连通，所述排污装置与尾水相连通。

3.根据权利要求1所述的一种自动反冲洗排污滤水器，其特征在于，所述外壳的外部设置反冲洗阀（2）和排污阀（8），所述冲洗装置与所述反冲洗阀连通，所述排污装置与所述排污阀连通。

4.根据权利要求3所述的一种自动反冲洗排污滤水器，其特征在于，所述冲洗装置上设置反冲洗水入口（15），所述冲洗装置经所述反冲洗水入口与所述反冲洗阀相连接。

5.根据权利要求3所述的一种自动反冲洗排污滤水器，其特征在于，所述排污装置上设置排污出口（14），所述排污装置经所述排污出口与所述排污阀相连接。

6.根据权利要求1所述的一种自动反冲洗排污滤水器，其特征在于，所述冲洗装置通过旋转轴瓦或旋转密封轴瓦对接所述清污口，所述排污装置通过旋转轴瓦或旋转密封轴瓦对接所述进出水口。

7.根据权利要求1所述的一种自动反冲洗排污滤水器，其特征在于，所述多个过滤腔设置在所述主轴的两个同心圆周上；所述清污口在所述第一法兰上分内、外两圈设置，所述冲洗装置包括与内、外两圈清污口连接的短臂和长臂；所述进出水口在所述第二法兰上分内、外两圈设置，所述排污装置包括与内、外两圈进出水口连接的短臂和长臂。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动反冲洗排污滤水器。

背景技术

水电站供水系统采用尾水取水时，通常将滤水器布置于供水泵出水口，以实现自清式自动反冲洗清排污，但是这种布置方式存在以下缺点：

1. 江河水中含有的大量泥砂、以及水中漂浮的树枝、树（草）根、树叶和生活污染物等将直接进入供水泵，将导致供水泵不能正常工作甚致损坏。

2. 由于滤水器需要利用压差实现自清式排污，因此采用这种布置方式的电站通常须将排污管接至电站集水井，具有一定的局限性，并且将污物排放至集水井也将会增加集水井排水泵损坏的可能性。

为了保护供水泵，也有部分电站将传统的单筒式滤水器布置在供水泵的进水口，从供水泵的出水口外接压力水源对滤水器滤筒进行反冲洗清污。但是传统的单筒式滤水器采用这种布置方式存在以下不足：

1. 由于滤筒只能采用单筒式，滤筒尺寸必然较大，旋转滤筒两端加工精度及装配间隙很难保证，也就难以保证较高的过滤精度要求。

2. 由于滤筒旋转，其与反冲洗水腔必然为非接触式，该非接触部分的间隙的截面积相当大，而电站尾水位通常高于滤水器的安装高程，若将污物直接排至尾水，则排污口具有背压，外接反冲洗水源的压力将直接损失，无法克服尾水的背压进行排污，只有将污物排向电站集水井，而由此又将增加集水井排水泵损坏的可能性。

实用新型内容

针对现有水电站供水系统取水端滤水器布置中存在的问题和不足，本实用新型首要目的是提供一种能实现自动反冲洗的自动滤水器。

为解决上述技术问题，本实用新型次要目的是提供一种安装在供水泵取水端，并能克服尾水背压将污物直接排至下游尾水的自动反冲洗排污滤水器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自动反冲洗排污滤水器，其包括一外壳，该外壳内固定设有滤筒组件，其中，

所述滤筒组件包括多个过滤腔，每个过滤腔内设有滤筒，且每个过滤腔被所述滤筒分隔为出水部和进水部，多个过滤腔的顶部设置第一法兰，多个过滤腔的底部设置第二法兰，第一法兰上设置与所述多个过滤腔的出水部连通的清污口，第二法兰上设置与所述多个过滤腔的进水部连通的进出水口；

所述滤筒组件藉由第二法兰将所述外壳内腔分隔为进水室和出水室，且进水室上设置进水口，出水室上设置出水口；

所述滤筒组件的中部设置一主轴，位于所述滤筒组件上的所述主轴上固定连接冲洗装置，位于所述滤筒组件下的所述主轴上固定连接排污装置，且所述主轴的一端经联轴器与驱动单元的输出轴相连接，使所述驱动单元带动所述冲洗装置与所述排污装置同步旋转，在旋转过程中，所述冲洗装置依次与各过滤腔的出水部相连通，所述排污装置与所述冲洗装置连通的过滤腔的进水部相连通。

本实用新型使用时，当处于正常过滤状态时，驱动单元不工作，排污阀及反冲洗阀均处于关闭状态。当达到清污状态时，反冲洗阀及排污阀同步打开，驱动单元启动，并带动冲洗装置与排污装置同步旋转，并在同步位置开关控制下，使每一个过滤腔的上部清污口依次与冲洗装置的冲洗水口相连通，而过滤腔下部的进出水口同步与排污装置的排污入口相连通，并与排污出口形成闭合通路，附着堵塞在滤筒内表面和截留在滤筒内部的污物杂质，利用反冲洗水源反向穿过滤筒，使滤筒得到清洗，污物杂质则随开启的排污阀利用反冲洗水源所具有的压力排出，冲洗装置与排污装置旋转一周，每个过滤腔内的滤筒均得到一次反冲洗和清洁，如此循环往复。

本实用新型采用多腔式的滤筒组件结构，且滤筒组件与外壳固定，因而进水室与出水室可实现彻底隔绝，另外，本实用新型可根据过滤精度要求更换为具有相应过滤精度的滤筒，使多腔式滤筒组件结构容易满足任一要求的过滤精度，同时，本实用新型滤筒组件的制造和装配精度也容易保证。

本实用新型巧妙地设计成冲洗装置与排污装置同步旋转，使冲洗和排污能实现同步控制，且结构更为精简。

本实用新型适用于自动反冲洗排污滤水器安装于离心式供水泵入口且自动反冲洗的场合，特别适合于自动反冲洗排污滤水器自动反冲洗且需克服尾水背压排污的工况。

另外，本实用新型反冲洗工作时，反冲洗水源通过冲洗装置与过滤腔、排污装置及排污管道形成密闭通道，反冲洗水源不仅能有效的反冲洗滤筒，且保证反冲洗下来的污物能顺利地排放。

为实现本实用新型次要目的，即为使本实用新型可安装于供水泵取水端，且能克服尾水背压进行排污，所述进水室的进水口与尾水相连接，所述出水室的出水口与供水泵的取水端连接，所述冲洗装置与所述供水泵的高压水出口相连通，所述排污装置与尾水相连通。

为方便对反冲洗及排污过程进行控制，所述外壳的外部设置反冲洗阀和排污阀，所述冲洗装置经所述反冲洗阀与所述供水泵的高压水出口相连通，所述排污装置经所述排污阀与所述尾水相连通。

为方便冲洗装置与冲洗阀相连接，所述冲洗装置上设置反冲洗水入口，所述冲洗装置经所述反冲洗水入口与所述反冲洗阀相连接。

为方便排污装置与排污阀相连接，所述排污装置上设置排污出口，所述排污装置经所述排污出口与所述排污阀相连接。

为保证反冲洗顺利实现和设备正常可靠的运行，所述冲洗装置通过旋转轴瓦或旋转密封轴瓦对接所述清污口，所述排污装置通过旋转轴瓦或旋转密封轴瓦对接所述进出水口，因为旋转轴瓦具有高抗耐磨性能及摩擦系数小的特点，旋转密封轴瓦具有磨损自动补偿功能。

为方便冲洗装置及排污装置的设置，并进一步增加反冲洗及排污效率，所述多个过滤腔设置在所述主轴的两个同心圆周上；所述清污口在所述第一法兰上分内、外两圈设置，所述冲洗装置包括与内、外两圈清污口连接的短臂和长臂，相应地，所述进出水口在所述第二法兰上分内、外两圈设置，所述排污装置包括与内、外两圈进出水口连接的短臂和长臂。

附图说明

图1为本实用新型自动反冲洗排污滤水器的主视图。

图2是图1的B－B剖视图。

图3是带有冲洗装置及排污装置的滤筒组件结构图。

图4为本实用新型具体使用连接状态图。

图中：

A：自动反冲洗排污滤水器；1：驱动单元，2：反冲洗阀，3：同步位置开关，4：滤筒组件，5：第二法兰；6：进水室，7：出水室，8：排污阀，9：冲洗装置，10：滤筒，11：过滤腔，12：外壳，13：排污装置，14：排污出口，15：反冲洗水入口，16：第一法兰，17：主轴，18：供水泵，19：尾水廊道，20：滤水器取水口，21：滤水器排污口，22：排污隔离阀，23：进水隔离阀，24：反冲洗隔离阀，25：出水隔离阀，51：进出水口，61：进水口，71：出水口，111：出水部，112：进水部，161：清污口。

具体实施方式

下面结合附图和原理对本实用新型作进一步说明。

如图1－图4所示，本实用新型自动反冲洗排污滤水器A一实施例包括一外壳12，该外壳12的外部设置反冲洗阀2和排污阀8，该外壳12内固定设有滤筒组件4。该滤筒组件4包括多个过滤腔11，每个过滤腔11内设有滤筒10，且每个过滤腔11被滤筒10分隔为出水部111和进水部112。各过滤腔11的顶部设置第一法兰16，底部设置第二法兰15，第一法兰16上设置与各过滤腔11的出水部111连通的清污口161，第二法兰15上设置与各过滤腔11的进水部112连通的进出水口51。滤筒组件4藉由第二法兰15将外壳12的内腔分隔为进水室6和出水室7，且进水室6上设置进水口61，出水室7上设置出水口71。滤筒组件4的中部经轴承设置一主轴17，位于滤筒组件4上的主轴17上固定连接冲洗装置9，位于滤筒组件4下面的主轴17上固定连接排污装置13，且主轴17的一端经联轴器与驱动单元1的输出轴相连接，使驱动单元1带动冲洗装置9与排污装置13同步旋转，在旋转过程中，冲洗装置9选择性与部分过滤腔11的出水部111相连通，同时排污装置13与部分过滤腔11的进水部112相连通。冲洗装置9上设置反冲洗水入口15，反冲洗水入口15经反冲洗阀2与供水泵18的高压水出口相连通，排污装置13上设置排污出口14，排污出口14经排污阀8与尾水相连通。驱动单元1优选为减速机。

为增加反冲洗及排污效率，并方便冲洗装置9及排污装置13的设置，多个过滤腔11设置与主轴17垂直的两个同心圆周上，相应地，清污口161在第一法兰16上分内、外两圈设置，冲洗装置9包括与内圈清污口连接的短臂和与外圈清污口连接的长臂；进出水口51在第二法兰15上分内、外两圈设置，排污装置13包括与内圈进出水口连接的短臂和与外圈进出水口连接的长臂。

本实用新型具体实施时，如图4所示，电站供水系统采用尾水廊道19取水，原水通过尾水高差进入自动反冲洗排污滤水器A过滤，过滤后的清洁水经供水泵18加压后输送至电站供水管网。

正常过滤时，原水通过滤水器取水口20、经进水隔离阀23顺序进入滤水器A的进水室6、过滤腔11的进水部112，经滤筒10进行原水过滤，过滤后的清洁水进入过滤腔11的出水部111，再通过供水泵18加压后送至电站供水管网。此时驱动单元1不工作处于停止状态，反冲洗阀2、排污阀8 处于关闭状态，反冲洗隔离阀24、排污隔离阀22处于常开状态。

当达到冲洗条件时，反冲洗阀2开启，经供水泵10加压后的高压水作为反冲洗水经反冲洗隔离阀24和反冲洗阀2顺序进入自动反冲洗排污滤水器A的冲洗装置9，同时驱动单元1启动，带动冲洗装置9与排污装置13同步旋转，使每一个过滤腔11上部的清污口161分别与冲洗装置9的冲洗水口相连通，而每一个过滤腔11下部的进出水口51同步与排污装置13的排污入口相连通，并与排污出口14形成闭合通路。附着堵塞在滤筒10内表面和截留在滤筒10内部的污物杂质，利用反冲洗水反向穿过滤筒10，使滤筒10得到清洗，污物杂质则随开启的排污阀8利用反冲洗水所具有的压力经排污隔离阀22、滤水器排污口21向高水头的尾水位排出。冲洗装置9与排污装置13同步旋转一周，藉由同步位置开关3的控制，对每一个过滤腔11进行定位、定时冲洗，每个滤筒10定位冲洗时间10s（可调）。在本实施例中，同步位置开关3优选采用光电接近开关。

由上可知，反冲洗水取自于加压供水泵18的高压水出口，使反冲洗净压不会随尾水位的变化而变化，因而按图示要求成套装设后，本实用新型自动反冲洗排污滤水器A可实现滤水器排污口21在有背压的工况下进行自动反冲洗，并顺利排污。

设计图

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