技术领域
[0001] 本发明涉及过滤器的技术领域,尤其涉及一种新型自清洗过滤器。
相关背景技术
[0002] 目前,在电厂和其他工业应用中广泛使用的自清洗过滤器存在一些常见的问题。这些过滤器通常设计为水流从进口进入过滤器后,由内而外地通过滤网,将杂质截留在滤网的内表面。为了维持过滤效率,通常会使用电机驱动的刷子来定期清洁滤网上的积聚物。
然而,在实际运行中,特别是在连续工作数月之后,刷子可能会因为长期单向旋转而导致弯曲变形,这会减少刷子的有效长度,进而影响到刷子对滤网内表面的清洁能力。随着滤网上积累的杂质增多,过滤器的流量会显著下降,从初始的120吨/小时降至50吨/小时甚至更低。此外,滤网内外表面之间的压差增加,导致需要更频繁地触发清洗信号,但常规的清洗程序并不能有效地减少这种压差,使得过滤器无法满足预期的性能要求。此外,为了克服这些问题,往往需要增加过滤器的检修频率,进行人工清洗滤网,这不仅增加了维护成本,还可能导致水资源的浪费,因为每次清洗都会排放大约0.2立方米的水。更为严重的是,随着自清洗过滤器出水水质的恶化,可能会加速下游超滤设备中膜组件的老化速度。
[0003] 现有的解决方案通常是通过定期更换弯曲的刷子或者频繁的人工干预来维持系统的正常运作,但这并没有从根本上解决问题,反而增加了运营成本和人力资源消耗。因此,有必要设计一种新的自清洗过滤器,能够克服上述缺点,提高系统的可靠性和经济性。
具体实施方式
[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作详细地说明。
[0025] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0026] 其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性地与其他实施例互相排斥的实施例。
[0027] 再其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0028] 实施例1,参照图1~图4,为本发明第一个实施例,该实施例提供了一种新型自清洗过滤器,包括,电气控制单元100、热控单元200以及机务单元300;其中,电气控制单元100电连接热控单元200以及机务单元300;电气控制单元100用于为机务单元300自清洗提供动力,热控单元200用于监测过滤器运行过程中的压力和压差,并且根据数据决定清洗程序的启动,机务单元300构成了过滤器的基础架构,用于控制水流方向和过滤器与外部系统的连接。
[0029] 其中,电气控制单元100、热控单元200、机务单元300三者紧密协作,确保自清洗过滤器的正常运行,电气控制单元100为机务单元300的自清洗提供动力,热控单元200通过监测过滤器的运行状态来决定何时启动清洗程序,而机务单元300则是执行清晰任务的基础。
[0030] 当热控单元200检测到需要清洗时,它会通知电气控制单元100启动清洗程序,电气控制单元100控制电机101启动并进行清洗工作,同时机务单元300中的排污阀打开,将清洗下来的杂质排除,通过这种方式,系统实现自动化的清洗过程,减少人工干预的需求,提高运行效率的可靠性。
[0031] 机务单元300,其包括过滤器本体301、蝶阀302、进水管303、出水管304、过滤网305以及自清洗组件306;过滤器本体301用于对污水进行过滤,进水管303位于过滤器本体301的进水端,出水管304位于过滤器本体301出水端,蝶阀302的数量为两个,分别安装在进水管303和出水管304上,过滤网305位于过滤器本体301内部,自清洗组件306安装在过滤网305内壁。
[0032] 过滤器本体301是整个过滤系统的主体框架,负责容纳过滤介质和自清洗组件306,通常为一个密闭的容器,其内部装有过滤网305,并且设有进水口和出水口,以允许水流通过,蝶阀302共有两个,这两个蝶阀302用于控制过滤器本体301的进水量和出水流量,当需要进行自清洗时,蝶阀302会暂时关闭以隔离过滤器本体301,确保清洗过程中不会影响到系统的正常运行,进水管303连接到过滤器本体301的进水端,负责引导待过滤的水源进入到过滤器本体301内部,出水管304则连接到过滤器本体301的出水端,将经过过滤的干净水源输送到下一个处理环节或是最终目的地;过滤网305安装在过滤器本体301内部,是过滤系统的核心部件之一,它的主要作用是流经的水流中,截留杂质,保证出水的质量,过滤网305通常是由耐腐蚀材料制成的细密网格构成,可以根据不同的过滤精度要求选择不同的孔径大小。
[0033] 自清洗组件306,包括安装于过滤网305内部的自清轴承306a,设置于自清轴承306a上的自清支架306b,以及设置自清支架306b上的自清毛刷306c;自清轴承306a上安装有两组自清支架306b,每组自清支架306b的数量为四个,且自清支架306b呈环状阵列设置,自清毛刷306c安装在自清支架306b的末端,自清毛刷306c的外侧与过滤网305内壁相贴合。
[0034] 自清洗组件306的设计是用于自动清除过滤网305内壁上的杂质,以保证过滤器本体301持续高效的运行,且自清洗组件306在特定条件下会反转,以此来恢复自清毛刷306c的直线度,提高其清洁效率。
[0035] 自清轴承306a是自清洗组件306的核心旋转不降,它安装在过滤网305的内部中心位置,负责支撑自清支架306b,并确保它们可以平稳旋转,自清轴承306a通常设计为能够承受一定的负载和磨损,并且具备良好的润滑性能以减少摩擦,确保长时间可靠运行,自清支架306b设置在自清轴承306a上,数量为两组,每组有四个自清支架306b,这些自清支架306b呈环状阵列分布,即它们围绕自清轴承306a的中心均匀排列,这样的布局有助于确保过滤网305的各个部分都能得到有效的清洗,自清支架306b的设计目的,是为了支撑自清毛刷306c,并且能够在电机101的驱动下旋转,覆盖过滤网305的整个内表面。
[0036] 自清毛刷306c安装在自清支架306b的末端,其外侧与过滤网305内壁紧密接触,自清毛刷306c的设计是为了有效的清除附着在过滤网305上的杂质,当电机101驱动自清支架306b旋转时,自清毛刷306c会沿着过滤网305内壁滑动,从而清除上面的沉淀物,自清毛刷
306c通常选用具有一定硬度且耐磨的材质制作,既能有效清楚污垢,又不会损伤过滤网305的表面。
[0037] 操作过程:当系统检测到过滤网305上的压差超过设定阈值时,控制系统会启动自清洗程序,此时,电机101带动自清轴承306a旋转,自清轴承306a上的自清支架306b随之旋转,安装在其末端的自清毛刷306c开始沿着过滤网305内壁运动,清楚附着的杂质,通过这样的机械运动,可以有效地保持过滤网305的清洁,减少人工维护的需求,并且保证过滤器本体301的过滤效果。
[0038] 实施例2,参照图5和图6,为本发明第二个实施例,该实施例基于上一个实施例,不同的是:电气控制单元100,其包括安装在过滤器本体301一侧的电机101,安装于电机101上的接触器102,以及设置于接触器102上的辅助触点103;电机101与接触器102、辅助触点103之间均为电连接。
[0039] 电气控制单元100是自清洗的过滤器的重要组成部分之一,其作用是控制电机101的启动与停止,以及实现电机101的正反转切换,以确保自清毛刷306c可以恢复直立状态,继续有效地清洁过滤网305。
[0040] 接触器102用于控制电机101的电源通断,辅助触点103与接触器102配套使用,辅助触点103用于指示接触器102的工作状态或参与闭锁逻辑,防止误操作;接触器102安装在电机101控制箱位置,且接触器102安装需要进行密封处理,辅助触点103安装在接触器102的一侧;电机101的输出端与自清轴承306a之间相连接。
[0041] 电机101是电气控制单元100的核心部件,他负责为自清毛刷306c提供动力,电机101安装在过滤器本体301的一侧,通过电机101输出端与自清毛刷306c连接,电机101在启动时,通过旋转产生动力,带动自清毛刷306c转动,从而清楚过滤网305上的杂质,此外,电机101还能在控制系统的指令下实现反转,通过反转自清毛刷306c来矫正的由于长期单向旋转而弯曲的自清毛刷306c,使其恢复直立,继续有效工作;接触器102是用于控制电机101电源通断的开关设备,它安装在电机101上,接触器102通过其主触点与电机101的电源线路相连,通过闭合或断开主触点来控制电机101的启动和停止;
[0042] 此外,接触器102还具有辅助触点103,用于反馈接触器102的工作状态,帮助实现电机101的正反转切换;接触器102的安装位置为了方面操作和维护,通常会进行密封处理,以防止灰尘和湿气进入,影响电气设备的正常工作。
[0043] 辅助触点103是安装在接触器102上的额外电气触点,通常用于反馈接触器102的工作状态,帮助控制系统实现闭环控制;辅助触点103可以在接触器102动作时提供额外的信号输出,比如,用于指示接触器102是否正确闭合,或者参与控制逻辑,如实现电机101正反转切换时的互锁保护,辅助触点103的设计有助于增强系统的安全性,防止因误操作导致的设备损坏。
[0044] 通过以上电气控制单元100的设计,实现电机101的正反转控制,从而解决了自清毛刷306c因长时间单向旋转而弯曲的问题,保证了过滤器本体301的正常运行,同时节约了备品备件、运行成本和人力。
[0045] 操作过程:当需要电机101反转时,控制系统会发出指令使得接触器102切换电源相序,从而使得电机101反转,这样,原本因长时间单向旋转而弯曲的自清毛刷306c可以通过反转恢复直立,恢复器清洗功能,同时,通过接触器102的自动闭锁功能,可以防止在切换过程中发生电源误操作事故。
[0046] 实施例3,参照图1~图6,为本发明第三个实施例,该实施例不同于第二个实施例的是:热控单元200,包括压力以及压力差测点传感器201、时间控制芯片202、排污阀控制组件203;其中,压力以及压力差测点传感器201、时间控制芯片202之间为电连接,压力以及压力差测点传感器201安装在过滤器本体301的进出口位置,时间控制芯片202位于过滤器本体301的控制面板上。
[0047] 排污阀控制组件203,其包括安装于过滤器本体301上的排污管道203a,以及设置于排污管道203a上的排污阀门203b。
[0048] 热控单元200是自清洗过滤器系统中用于监测和控制过滤器运行状态的关键部分,压力以及压力差测点传感器201用于实时监测过滤器本体301进出口两端的压力和压差,当过滤网305上的杂质积累导致进出口之间的压差增大时,压力以及压力差测点传感器201会监测到这一变化,并且向控制系统发送信号,其通常安装在过滤器本体301的进出口位置,通常安装在管道的外侧,可以直接测量流体的压力或者压差。
[0049] 时间控制芯片202位于过滤器本体301的控制面板上,负责接收来自压力以及压力差测点传感器201的数据,并根据预设的时间间隔或者压差条件,启动清洗程序,它可以按照预设的时间周期自动触发清洗动作,也可以在检测到压差超过设定阈值时立即启动清洗,时间控制芯片202通过电连接与压力以及压力差测点传感器201通信,获取实时监测数据,并据此作出相应的控制决策。
[0050] 排污阀控制组件203负责控制排污过程,确保在清洗过程中,将过滤网305上的杂质通过排污管道203a排出。
[0051] 排污阀门203b安装在排污管道203a上,通过控制系统进行开闭操作,当需要进行排污时候,控制系统发出指令打开排污阀门203b,让杂质排除,清洗完成后,再关闭排污阀门203b。
[0052] 其余结构均与实施例2相同。
[0053] 操作过程:压力以及压力差测点传感器201实时监测过滤器本体301进出口两端的压力和压差,数据通过电连接传输至时间控制芯片202,时间控制芯片202根据压力以及压力差测点传感器201传来的数据判断是否需要启动清洗程序,如果压差超过预设值或到达预设时间,控制系统会启动清洗程序,清洗程序启动后,时间控制芯片202向电气控制单元100发送信号,启动电机101,带动自清毛刷306c转动,同时控制系统发出指令打开排污阀门
203b,准备排出清洗下来的杂质,在清洗过程中,杂质通过排污管道203a备排除过滤器本体
301之外,清洗完成后,控制系统关闭排污阀门203b,结束清洗过程。
[0054] 通过这样的设计,热控单元200的能够自动监测过滤器本体301的工作状态,并在必要时启动清洗程序,从而保证过滤器的高效运行,减少维护工作量,提高系统的可靠性和经济性。
[0055] 此外,为了提供示例性实施方案的简练描述,可以不描述实际实施方案的所有特征(即,与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征,或于实现本发明不相关的那些特征)。
[0056] 应理解的是,在任何实际实施方式的开发过程中,如在任何工程或设计项目中,可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的,但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0057] 应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。