一种旋流式超精滤装置

技术领域

本发明涉及海水过滤技术领域，更具体地，涉及一种旋流式超精滤装置。

背景技术

核电站冷源的取水口设有过滤系统，通过系统入口处布置的粗格栅、细格栅和鼓型旋转滤网过滤并阻止一部分海洋生物由海水夹带进入冷却系统。但是经过精滤后海水中主要还存在着微小的藻类、砂子沉渣、水母、贝类和蟹等海洋生物及垃圾。中国专利公开号CN20576184U，公开日期为：2016年12月7号，该专利申请公开了一种水沙分离罐，包括上端盖、旋流管、转接管、沉沙管、下端盖：所述上端盖的端面中心部位穿设有呈直管状的用于净水流出的溢流管，所述溢流管垂直于所述上端盖的端面；所述旋流管呈直管状，所述旋流管的上端连接所述上端盖，所述旋流管的侧面上具有含沙入水口，在所述含沙入水口上连接有入水管，所述入水管的管向朝向所述溢流管的一侧，以使水沙避开所述溢流管且沿旋流管的内壁旋流而下：所述转接管的上部呈直管状、下部呈漏斗状，所述转接管的上部连接所述旋流管的下端：所述溢流管的下端面低于所述入水管、高于所述转接管的上部及下部的转折部位；所述沉沙管呈直管状，上端连接所述转接管的下端；所述下端盖连接在所述沉沙管的下端，以接住沉沙。该装置只是对水沙进行初步分离，缺少滤网，溢出的水难免携带一些杂质，但是现有的一些过滤装置中又缺少对过滤滤网高效清洗的部件。

发明内容

本发明的目的在于克服现有过滤装置缺少对过滤滤网高效清洗的部件，导致过滤装置易堵塞、难以持续运转的缺点，提供一种旋流式超精滤装置。本发明过滤效率高，能够自动清堵，且清洗效果好，维护方便，能够持续运转。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种旋流式超精滤装置，包括反冲泵、旋流组件、穿入旋流组件内部的溢流组件和设置在所述旋流组件底部的集渣组件，还包括控制所述反冲泵和溢流组件的控制模块，所述溢流组件包括依次连接的溢出管、溢流管和滤网，所述溢出管与溢流管之间还设有连接反冲泵的反冲阀。

本技术方案中，已经经过初步过滤的海水被加压后输入旋流组件，进入旋流组件的高压海水在旋流组件中形成了螺旋向下的旋流，由于海水中比重较重的海洋生物、海洋垃圾和沙石沉积物在旋流里的离心力较大，在旋流组件中旋转的过程中位于旋流的外径壁向下方运动，最后沉向集渣管的都是含量比重较大的浊海水，而位于内径向上方运动的是含量比重较小的清海水，清海水经过滤网进入溢流管内部，随着水位的升高从溢出管排出该装置，在此过程中反冲阀为关闭状态；当运行一段时间后由于在集渣组件沉积的海洋生物、海洋垃圾和沙石沉积物不断积聚，使滤网出现堵塞的现象时，需要对滤网进行清洗，此时将溢出管关闭，将反冲阀和反冲泵打开，由于反冲泵的反冲力和旋流组件中离心向下旋流的共同作用，堵在滤网上的堵塞物被反冲水力冲松，同时在旋流带动下离开滤网进入集渣组件，使得滤网快速自动清洁。

进一步的，所述旋流组件包括旋流管和缠绕在所述旋流管外壁上的引旋管，所述引旋管的旋流口嵌入所述旋流管的内壁，所述溢流组件穿入所述旋流管内部，所述集渣组件位于所述旋流管的底部。需要过滤的海水被加压后进入引旋管，海水在引旋管中形成了螺旋向下的旋流，旋流从引旋管的旋流口进入旋流管的内壁，且在旋流管的内部自动分为浊海水和清海水，浊海水进入集渣组件，清海水经过滤网进一步的过滤进入溢流组件的溢流管中。

进一步的，所述溢出管与溢流管之间还设有溢流阀，所述滤网为锥形滤网，所述滤网的网孔直径大于0.2mm小于等于1mm，所述溢流阀与所述控制模块通讯连接。控制模块通过溢流阀控制溢出管的开闭，由于滤网位于溢流管的一端，故滤网是锥形滤网，且本装置是对已经完成初步过滤的海水进行进一步的海水过滤，所以滤网网孔直径较小。

进一步的，所述集渣组件包括依次连接的锥集管、集渣管和排渣管，所述锥集管通过旋锥环与溢流管连接，所述排渣管上设有排渣阀。本技术方案中，可通过调整排渣阀开关量大小改变分流比，分流比为溢出管流出的流量与排渣管排出的流量之比，浊海水从锥集管流入集渣管进行缓冲，排渣管将缓冲后的浊海水进行排放。

进一步的，所述锥集管与所述集渣管通过锥集环连接。锥集环便于锥集管和集渣管的维修拆装。

进一步的，所述溢出管上设有流量计，所述流量计与所述控制模块通讯连接。流量计能够测得溢出管中流体流量的大小，控制模块能够根据溢出管的流量大小发出对应指令，当溢出管的流量下降到预设值时，则说明滤网被堵，过滤出来的海水少，控制模块发出对应的控制信号，启动反冲泵进行自动清堵。

进一步的，所述控制模块包括单片机，还包括均与所述单片机连接的显示屏、键盘和无线通信部件。显示屏上显示单片机控制各个部件的状态，工作人员可以通过键盘输入对于单片机的预设值，单片机是通过无线通信部件对其他部件进行数据信号交换。

进一步的，所述单片机采用的是AT89C52单片机。

进一步的，所述无线通讯部件采用的是CC2541蓝牙模块。

进一步的，所述键盘采用的是4*4矩形键盘。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过旋流组件、溢流组件和集渣组件的配合，使得海水能够自动进行分层，溢流组件的滤网只需要对已经分层的清海水进行过滤，能够减少滤网接触的滤渣，因为分层的浊海水能够直接从集渣组件中排出；本发明在溢流组件中设置了反冲泵，反冲泵能够对溢流组件中的滤网进行反向水冲洗，便于维护；本发明通过控制模块对装置中的部件进行控制，使其能够自动清洗，持续运转。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中旋流组件和溢流组件的结构示意图。

图3为本发明中集渣组件的结构示意图。

图示标记说明如下：

1-旋流组件，101-旋流管，102-引旋管，103旋流口，2-溢流组件，201-溢流管，202-溢出管，203-溢流阀，204-流量计，205-反冲阀，206-滤网，3-集渣组件，301-旋锥环，302-锥集管，303-锥集环，304-集渣管，305-排渣管，306-排渣阀。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。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，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，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。

本发明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；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，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，不能理解为对本专利的限制，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。

实施例

如图1至图3所示为本发明一种旋流式超精滤装置实施例。一种旋流式超精滤装置，其中，包括反冲泵、旋流组件1、溢流组件2和集渣组件3，溢流组件2穿入旋流组件1的内部，集渣组件3位于旋流组件2的底部，还包括控制反冲泵和溢流组件2的控制模块，溢流组件2包括依次连接的溢出管202、溢流管201和滤网206，溢出管202与溢流管201之间还设有连接反冲泵的反冲阀205。已经经过初步过滤的海水被加压后输入旋流组件1，进入旋流组件1的高压海水在旋流组件1中形成了螺旋向下的旋流，由于海水中重量较大的海洋生物、海洋垃圾和沙石沉积物在旋流里的离心力较大，在旋流组件1中旋转的过程中位于旋流的外径向下方运动，最后沉向集渣组件3的都是含量比重较大的浊海水，而位于内径向上方运动是含量比重较小的清海水，清海水从滤网206中进入溢流管201内部，随着水位的升高从溢出管202排出该装置。

其中，旋流组件1包括旋流管101和缠绕在旋流管101外壁上的引旋管102，引旋管102的旋流口103嵌入旋流管101的内部，需要过滤的海水被加压后进入引旋管102，海水在引旋管102中形成了螺旋向下的旋流，旋流从引旋管102的旋流口103进入旋流管101的内部，且在旋流管101的内部由于离心力差别自动分为浊海水和清海水，浊海水进入集渣组件3，清海水经过滤网206进一步的过滤进入溢流组件2的溢流管201中。

在本实施例中，集渣组件3包括依次连接的锥集管302、集渣管304和排渣管305，锥集管302通过旋锥环301与溢流管201连接，锥集管302与集渣管304通过锥集环303连接，排渣管305上设有排渣阀306，通过调节排渣阀306可调节分流比浊海水从锥集管302流入集渣管304进行缓冲，与集渣管304连接的排渣管306将缓冲后的浊海水进行排放。

在本实施例中，溢出管202上设有溢流阀203，溢流阀203与控制模块通讯连接，由控制模块进行控制，溢出管202上还设有流量计204，流量计204能够测得溢出管202中水流量，流量计204同样与控制模块通讯连接，能够将流量计204测得的数据传输给控制模块。

在本实施例中，滤网206中的滤孔直径为0.5mm，由于本实施例是对已经完成初步过滤的海水进行超精过滤，故滤孔的直径小。

在其中一个实施例中，控制模块包括AT89C52单片机，还包括与AT89C52单片机连接的显示屏、CC2541蓝牙模块和4*4矩形键盘。AT89C52单片机通过CC2541蓝牙模块与反冲阀205、反冲泵、排渣阀306、流量计204和溢流阀203进行信号传输。

将本装置接入滤水系统中，通过4*4矩形键盘在AT89C52单片机中对流量计204设定一个预设值，经过初步过滤的海水加压输入引旋管102，海水在旋流管101内自动分层，在此过程中反冲阀205和反冲泵在AT89C52单片机的控制下为关闭状态，浊海水进入集渣管304缓冲排出，清海水经过滤网206的过滤进入溢流管201从溢出管202中排出，在此过程中，流量计204测得的数据通过CC2541蓝牙模块实时输入AT89C52单片机，当运行一段时间后由于在集渣组件3沉积的海洋生物、海洋垃圾和沙石沉积物不断积聚，使滤网206出现堵塞的现象时，溢出管202的流量会小于预设值，AT89C52单片机会启动清洁模式，即关闭溢流阀203、打开反冲阀205、启动反冲泵进行自动清堵，由于反冲泵的反冲力和旋流组件1中离心向下旋流的共同作用，堵在滤网206上的堵塞物被反冲水力在滤网上被冲松，同时在旋流带动离开滤网206进入集渣组件3，滤网206在此过程中能够快速自动清洁，经过设定的清洁时间后，AT89C52单片机停止清洁模式，打开溢流阀203，关闭反冲泵，关闭反冲阀205，继续对海水进行过滤。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。