專利名稱：一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反沖洗過濾器的方法及裝置，特別是關(guān)于一種采用預(yù)進(jìn)氣技術(shù)的 氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步，從利用液體自重反沖洗，到泵壓反沖洗技術(shù)，再到氣體輔助液體 反沖洗技術(shù)，反沖洗去除率不斷提高，但在實(shí)際設(shè)備中，要將粘附濾材的固性顆粒完全去除 相當(dāng)困難。反沖洗過程中固性物的去除率直接決定了過濾器的壽命和維護(hù)周期，而濾材兩 側(cè)反沖洗峰值壓差的高低直接決定去除率的高低，因此提高反沖洗峰值壓差成了過濾設(shè)備 的關(guān)鍵技術(shù)。現(xiàn)有的氣體輔助液體反沖洗過濾器在反沖洗過程中首先將濾后腔與高壓氣源 相連，此時(shí)過濾器內(nèi)壓力快速上升至與氣源壓力相同，在壓力平衡后再開啟排污閥，利用高 壓氣體推動(dòng)濾后液反向高速穿過濾材，從而沖刷掉粘附于濾材表面及濾孔內(nèi)部的固性顆粒 物。這種反沖洗方式使濾材兩側(cè)壓差只取決于高壓氣體的壓力，不受其他因素影響，工作較 以前更為穩(wěn)定可靠，反沖洗去除率也更高。但現(xiàn)有的氣體輔助液體反沖洗過濾器仍存在一些不足之處，它的反沖洗過程隨著 排污閥的開啟而開始，現(xiàn)有各類閥門在剛剛開啟一點(diǎn)時(shí)都會(huì)有較大的阻力，尤其對于開啟 較慢的大口徑排污閥，其緩慢的開啟動(dòng)作會(huì)嚴(yán)重削弱反沖峰值壓差，進(jìn)而導(dǎo)致去除率很低。 例如在本發(fā)明的研究過程中，研究人員以8kg/cm2的高壓氣體對某額定流量150噸/小時(shí) 的過濾器進(jìn)行反沖洗，測得濾材兩側(cè)的峰值壓差只有1 2kg/cm2，其余動(dòng)力都損失在沿程 水阻，尤其是開啟不全狀態(tài)下的排污閥上。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種通過預(yù)進(jìn)氣技術(shù)提高反沖洗效率的氣體 輔助液體反沖洗過濾器的方法及裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的 方法，其包括以下步驟1)在一中間設(shè)置有管板，管板上設(shè)置有若干管狀濾材，管板上、下 設(shè)置有濾前腔和濾后腔的過濾器底部設(shè)置一進(jìn)液閥和一排污閥、頂部設(shè)置一出液閥和一進(jìn) 氣口 ；2)反沖洗時(shí)，關(guān)閉所述進(jìn)液閥和出液閥，首先向所述濾前腔內(nèi)預(yù)進(jìn)氣，然后開啟所述 進(jìn)氣閥，通過高壓氣體推動(dòng)所述濾后腔內(nèi)的液體高速反向穿過所述管狀濾材，實(shí)現(xiàn)對所述 管狀濾材的反沖洗。所述預(yù)進(jìn)氣的方式可以采用1)選擇開啟時(shí)間小于0. 5秒的閥門作為進(jìn)氣閥和排 污閥，且所述排污閥的開孔通徑大于200毫米；2)進(jìn)行反沖洗時(shí)，先開啟排污閥進(jìn)入預(yù)定量 的氣體后，再開啟進(jìn)氣閥。所述預(yù)定量的氣體取決于通過計(jì)算或?qū)嶒?yàn)得到的、從排污閥進(jìn)入濾前腔到達(dá)管狀 濾材下表面之前的氣體量。所述預(yù)進(jìn)氣的方式也可以采用1)在所述濾前腔內(nèi)設(shè)置一氣囊，在所述濾前腔的
4壁面上設(shè)置一排液口 ；2)進(jìn)行反沖洗時(shí)，先向氣囊內(nèi)按預(yù)定量充氣，并開啟所述排液口使 被所述氣囊擠出的液體排出，然后停止充氣并關(guān)閉排液口，再開啟進(jìn)氣閥和排污閥。所述預(yù)進(jìn)氣的方式還可以采用1)在所述濾前腔外側(cè)設(shè)置一與其連通的盲管，在 所述濾前腔的壁面上設(shè)置一排液口 ；2)進(jìn)行反沖洗時(shí)，先向所述盲管內(nèi)按預(yù)定量充氣，并 開啟所述排液口使被氣體擠出的液體排出，然后停止充氣并關(guān)閉所述排液口，再開啟進(jìn)氣 閥和排污閥。所述開啟進(jìn)氣閥和排污閥的順序?yàn)橥瑫r(shí)開啟或先開啟進(jìn)氣閥再開啟排污閥。所述過濾器過濾時(shí)的工作流量大于100噸/小時(shí)。實(shí)現(xiàn)上述方法的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的裝置，其特征在于它包括一 通過管板分隔的濾前腔和濾后腔，所述管板上設(shè)置有若干管狀濾材，所述濾前腔底部設(shè)置 有進(jìn)液閥和排污閥，所述濾后腔頂部設(shè)置有出液閥和進(jìn)氣閥，所述進(jìn)氣閥和排污閥的開啟 時(shí)間小于0. 5秒，且所述排污閥的開孔通徑大于200毫米。實(shí)現(xiàn)上述方法的另一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的裝置，其特征在于它包括 一通過管板分隔的濾前腔和濾后腔，所述管板上設(shè)置有若干管狀濾材，所述濾前腔底部設(shè) 置有進(jìn)液閥和排污閥，所述濾后腔頂部設(shè)置有出液閥和進(jìn)氣閥，所述濾前腔內(nèi)設(shè)置有一氣 囊，所述濾前腔上設(shè)置有一排液口和一連通所述氣囊的充氣口。實(shí)現(xiàn)上述方法的再一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的裝置，其特征在于它包括 一通過管板分隔的濾前腔和濾后腔，所述管板上設(shè)置有若干管狀濾材，所述濾前腔底部設(shè) 置有進(jìn)液閥和排污閥，所述濾后腔頂部設(shè)置有出液閥和進(jìn)氣閥，所述濾前腔外側(cè)設(shè)置有一 與其連通的盲管，所述濾前腔上設(shè)置有一排液口和一連通所述盲管的充氣口。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法由于在過濾器上 采取預(yù)進(jìn)氣措施，使反沖洗過程開始時(shí)，先向?yàn)V前腔充入一定量的氣體，并排出相應(yīng)的液 體，以便為反沖洗壓差峰值不再因進(jìn)氣閥開啟時(shí)的高阻狀態(tài)而被削弱，因此在同等反沖氣 源壓力的情況下，能有效減小管路其它位置的能量損耗，更有效的將反沖壓差集中于濾材 兩側(cè)，顯著提升濾材兩側(cè)的峰值壓差，從而提高反沖洗效率，延長過濾器壽命與維護(hù)周期。 2、本發(fā)明裝置由于采取開啟時(shí)間小于0. 5秒的進(jìn)氣閥和排污閥，同時(shí)將排污閥的開孔通徑 設(shè)置為大于200mm，因此在反沖作業(yè)時(shí)，可以先快速開啟排污閥，待外部氣體進(jìn)入濾前腔，但 不超過管狀濾材下表面之時(shí)，再快速開啟進(jìn)氣閥，此時(shí)進(jìn)氣閥處對氣體流動(dòng)造成的阻力遠(yuǎn) 小于液體流阻，高壓氣體所產(chǎn)生的推動(dòng)力集中作用于推動(dòng)濾液穿過管狀濾材，有效地保障 了反沖洗效率。3、本發(fā)明裝置由于在濾前腔內(nèi)設(shè)置了一氣囊或盲管，在濾前腔上設(shè)置了排 液口和與氣囊或盲管連通的出氣口，因此在反沖作業(yè)時(shí)，可以先向氣囊或盲管充氣，為反沖 清洗的濾液在濾前腔內(nèi)留出可以被壓縮的氣體空間，這樣當(dāng)打開進(jìn)氣閥時(shí)，高壓氣體所產(chǎn) 生的推動(dòng)力也可以集中作用于推動(dòng)濾液穿過管狀濾材，有效地保障了反沖洗效率。本發(fā)明 可以廣泛用于各種過濾器的反沖洗過程中。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明再一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例1 如圖1所示，本發(fā)明包括一濾前腔1和一濾后腔2，濾前腔1與濾后腔2之間通過 一管板3分隔，管板3上設(shè)置有若干管狀濾材4。濾前腔1底部的進(jìn)液口上設(shè)置有進(jìn)液閥 5，排污口上設(shè)置有排污閥6。濾后腔2頂部的出液口上設(shè)置有出液閥7，進(jìn)氣口上設(shè)置有進(jìn) 氣閥8。上述實(shí)施例中，濾后腔2的出液口設(shè)置在濾后腔2的最高點(diǎn)或接近最高點(diǎn)處，濾前 腔1的排污口的開孔通徑大于200毫米。濾前腔1的排污閥6和濾后腔2的進(jìn)氣閥8應(yīng)選 擇從全閉狀態(tài)至完全開啟狀態(tài)的時(shí)間小于0. 5秒。上述實(shí)施例中，在執(zhí)行正向過濾時(shí)，液體從進(jìn)液口 5進(jìn)入濾前腔1，經(jīng)管狀濾材4過 濾后，進(jìn)入管板3上方的濾后腔2，從出液口排出，此時(shí)濾前腔1和濾后腔2內(nèi)均充滿液體。 當(dāng)開始反沖洗時(shí)，首先關(guān)閉進(jìn)液閥5和出液閥7，開啟排污閥6，此時(shí)濾前腔1和濾后腔2內(nèi) 的壓力迅速與排污閥6外的壓力平衡，排污閥6外的氣體開始進(jìn)入濾前腔1，然后開啟進(jìn)氣 閥8，高壓氣體將推動(dòng)濾后腔2內(nèi)的液體高速反向穿過管狀濾材4，實(shí)現(xiàn)對管狀濾材4的反 沖洗。上述反沖洗過程中，為了保證排污閥6打開后，外部氣體不會(huì)進(jìn)入濾后腔2，開啟 進(jìn)氣閥8與開啟排污閥6的時(shí)間差，取決于通過排污閥6進(jìn)入濾前腔1的氣體到達(dá)管狀濾 材4下表面之前。實(shí)施例2 如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是在濾前腔1內(nèi)設(shè)置有一氣囊9，氣囊9 通過一充氣口 10可以連接外界的低壓氣體，在濾前腔1上設(shè)置一排液口 11。本實(shí)施例對濾 后腔2的進(jìn)氣閥8和濾前腔1的排污閥6的開啟時(shí)間差無要求。本實(shí)施例中，當(dāng)停止過濾準(zhǔn)備開始反沖洗時(shí)，首先關(guān)閉進(jìn)液閥5和出液閥7，通過 設(shè)置在濾前腔1上的充氣口 10向氣囊9充氣，同時(shí)開啟設(shè)置在濾前腔1的排液口 11，將氣 囊9膨脹擠壓出的液體排出，直至達(dá)到預(yù)定的充氣量，停止充氣并關(guān)閉排液口 11，開啟進(jìn)氣 閥8和排污閥6，高壓氣體將推動(dòng)濾后腔2內(nèi)的液體高速反向穿過管狀濾材4，將氣囊9壓 縮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高壓快速流動(dòng)的液體對管狀濾材4的反沖洗。上述實(shí)施例中，進(jìn)氣閥8和排污閥6可以同時(shí)開啟，也可以先開啟進(jìn)氣閥8進(jìn)行反 沖洗后，再開啟排污閥6排出廢液，關(guān)鍵是充氣的氣囊9，為高壓液體快速通過管狀濾材4提 供了可以壓縮的空間。實(shí)施例3 如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例2類似，其是在濾前腔1的外側(cè)設(shè)置一與其連通的 盲管12，外界的低壓氣體可以通過設(shè)置在盲管12上的充氣口 13向盲管12充氣，在濾前腔 1上也設(shè)置有一排液口 11。本實(shí)施例中，在執(zhí)行正向過濾時(shí)，濾前腔1、濾后腔2和盲管12內(nèi)均充滿液體；當(dāng) 停止過濾準(zhǔn)備開始反沖洗時(shí)，首先關(guān)閉進(jìn)液閥5和出液閥7，然后通過充氣口 13向盲管12 內(nèi)充氣，并開啟排液口 11將被擠壓的液體排出，直至達(dá)到預(yù)定的充氣量，停止充氣并關(guān)閉排液口 11 ；開啟進(jìn)氣閥8和排污閥6，高壓氣體將推動(dòng)濾后腔2內(nèi)的液體高速反向穿過管狀 濾材4，將盲管11內(nèi)的氣體壓縮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高壓快速流動(dòng)的液體對管狀濾材4的反沖洗。上述實(shí)施例中，進(jìn)氣閥8和排污閥6也可以同時(shí)開啟，或先開啟進(jìn)氣閥8進(jìn)行反沖 洗后，再開啟排污閥6排出廢液，關(guān)鍵是盲管上部充氣，為高壓液體快速通過管狀濾材4提 供了可以壓縮的空間。上述實(shí)施例2、3中，具體的充氣量根據(jù)預(yù)先設(shè)置的供高壓液體快速通過管狀濾材 4所需要的空間，通過計(jì)算或?qū)嶒?yàn)決定。上述各實(shí)施例中，本發(fā)明過濾器過濾時(shí)的工作流量大于100噸/小時(shí)，本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以有 所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同 變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其包括以下步驟1)在一中間設(shè)置有管板，管板上設(shè)置有若干管狀濾材，管板上、下設(shè)置有濾前腔和濾后腔的過濾器底部設(shè)置一進(jìn)液閥和一排污閥、頂部設(shè)置一出液閥和一進(jìn)氣閥；2)反沖洗時(shí)，關(guān)閉所述進(jìn)液閥和出液閥，首先向所述濾前腔內(nèi)預(yù)進(jìn)氣，然后開啟所述進(jìn)氣閥，通過高壓氣體推動(dòng)所述濾后腔內(nèi)的液體高速反向穿過所述管狀濾材，實(shí)現(xiàn)對所述管狀濾材的反沖洗。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其特征在于，所述預(yù) 進(jìn)氣的方式如下1)進(jìn)氣閥和排污閥均選擇開啟時(shí)間小于0.5秒的閥門，且所述排污閥的開孔通徑大于 200毫米；2)進(jìn)行反沖洗時(shí)，先開啟排污閥進(jìn)入預(yù)定量的氣體后，再開啟進(jìn)氣閥。
3.如權(quán)利要求2所述的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其特征在于所述預(yù) 定量的氣體取決于通過計(jì)算或?qū)嶒?yàn)得到的、從排污閥進(jìn)入濾前腔到達(dá)管狀濾材下表面之前 的氣體量。
4.如權(quán)利要求1所述的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其特征在于，所述預(yù) 進(jìn)氣的方式如下1)在所述濾前腔內(nèi)設(shè)置一氣囊，在所述濾前腔的壁面上設(shè)置一排液口；2)進(jìn)行反沖洗時(shí)，先向氣囊內(nèi)按預(yù)定量充氣，并開啟所述排液口使被所述氣囊擠出的 液體排出，然后停止充氣并關(guān)閉排液口，再開啟進(jìn)氣閥和排污閥。
5.如權(quán)利要求4所述的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其特征在于所述開 啟進(jìn)氣閥和排污閥的順序?yàn)橥瑫r(shí)開啟。
6.如權(quán)利要求4所述的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其特征在于所述開 啟進(jìn)氣閥和排污閥的順序?yàn)橄乳_啟進(jìn)氣閥再開啟排污閥。
7.如權(quán)利要求1所述的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其特征在于，所述預(yù) 進(jìn)氣的方式如下1)在所述濾前腔外側(cè)設(shè)置一與其連通的盲管，在所述濾前腔的壁面上設(shè)置一排液口2)進(jìn)行反沖洗時(shí)，先向所述盲管內(nèi)按預(yù)定量充氣，并開啟所述排液口使被氣體擠出的 液體排出，然后停止充氣并關(guān)閉所述排液口，再開啟進(jìn)氣閥和排污閥。
8.如權(quán)利要求7所述的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其特征在于所述開 啟進(jìn)氣閥和排污閥的順序?yàn)橥瑫r(shí)開啟。
9.如權(quán)利要求7所述的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法，其特征在于所述開 啟進(jìn)氣閥和排污閥的順序?yàn)橄乳_啟進(jìn)氣閥再開啟排污閥。
10.如權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的一種氣體輔助液體反沖 洗過濾器的方法，其特征在于所述過濾器過濾時(shí)的工作流量大于100噸/小時(shí)。
11.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求2或3所述方法的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的裝置，其特征 在于它包括一通過管板分隔的濾前腔和濾后腔，所述管板上設(shè)置有若干管狀濾材，所述濾 前腔底部設(shè)置有進(jìn)液閥和排污閥，所述濾后腔頂部設(shè)置有出液閥和進(jìn)氣閥，所述進(jìn)氣閥和 排污閥的開啟時(shí)間小于0. 5秒，且所述排污閥的開孔通徑大于200毫米。
12.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求4或5或6所述方法的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的裝置，其特征在于它包括一通過管板分隔的濾前腔和濾后腔，所述管板上設(shè)置有若干管狀濾材，所 述濾前腔底部設(shè)置有進(jìn)液閥和排污閥，所述濾后腔頂部設(shè)置有出液閥和進(jìn)氣閥，所述濾前 腔內(nèi)設(shè)置有一氣囊，所述濾前腔上設(shè)置有一排液口和一連通所述氣囊的充氣口。
13.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求7或8或9所述方法的一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的裝置，其 特征在于它包括一通過管板分隔的濾前腔和濾后腔，所述管板上設(shè)置有若干管狀濾材，所 述濾前腔底部設(shè)置有進(jìn)液閥和排污閥，所述濾后腔頂部設(shè)置有出液閥和進(jìn)氣閥，所述濾前 腔外側(cè)設(shè)置有一與其連通的盲管，所述濾前腔上設(shè)置有一排液口和一連通所述盲管的充氣
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體輔助液體反沖洗過濾器的方法及裝置，本發(fā)明方法包括以下步驟1)在一中間設(shè)置有管板，管板上設(shè)置有若干管狀濾材，管板上、下設(shè)置有濾前腔和濾后腔的過濾器底部設(shè)置一進(jìn)液閥和一排污閥、頂部設(shè)置一出液閥和一進(jìn)氣閥；2)反沖洗時(shí)，關(guān)閉進(jìn)液閥和出液閥，首先向?yàn)V前腔內(nèi)預(yù)進(jìn)氣，然后開啟進(jìn)氣閥，通過高壓氣體推動(dòng)濾后腔內(nèi)的液體高速反向穿過管狀濾材，實(shí)現(xiàn)對管狀濾材的反沖洗。本發(fā)明裝置特征在于所述進(jìn)氣閥和排污閥的開啟時(shí)間均小于0.5秒，且排污閥的開孔通徑大于200毫米；或者所述濾前腔內(nèi)設(shè)置一氣囊，濾前腔上設(shè)置一排液口和一連通氣囊的充氣口；或者所述濾前腔外側(cè)設(shè)置一與其連通的盲管，濾前腔上設(shè)置一排液口和一連通盲管的充氣口。
文檔編號(hào)B01D29/66GK101934163SQ20101025516
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者付軍林, 李建清, 林嘉, 王子羲, 趙京輝 申請人:清華大學(xué)