一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置及其反洗方法与流程

1.本发明涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置及其反洗方法。


背景技术：

2.目前，低温多效海水淡化装置是指原海水的最高蒸发温度在70℃以下的淡化技术，其特征是将一系列含有喷淋管束的蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入经过多次蒸发和冷凝，后一效的蒸发温度低于前一效，经过多次蒸发和冷凝，从而获得多倍于蒸汽量的淡化水的过程。低温多效海水淡化热交换过程中通过入料系统将原海水或浓缩海水通过喷嘴均匀分布在各蒸发器的换热管束外表面呈薄膜装分布，自上而下流动，部分海水吸收换热管内冷凝蒸汽的潜热而汽化，剩余浓缩海水通过入料泵打入到蒸发器的下一效组中，重复以上过程实现淡化水生产过程。
3.因低温多效海水淡化系统对海水预处理出水水质浊度要求较低(一般不高于15ntu)，随着海水预处理系统的长期使用过程中，在混凝沉淀池及清水池内部沉积部分的泥沙并进入到海水淡化装置的入料系统及喷淋系统；加之由于海淡系统效体蒸发器内部防腐涂层腐蚀脱落，这些片状颗粒与进入海水淡化装置中剩余的泥沙混合，海水淡化系统设计之初采用篮式过滤器，过滤器滤网未设置排污流道，运行过程中极易因颗粒物质阻塞局部位置网孔，造成浓缩海水流速放缓，导致夹杂的泥沙淤积在滤网内部,引发过滤器进出口压差增大，流量降低，影响海水淡化装置造水比，且造成喷嘴堵塞，进而导致布水不均，喷淋管断裂，汽(热源)、水(冷源)接触面积减少，换热效率降低，换热管结垢。
4.目前采用的清洗方式仅能通过人工拆除过滤器上部端盖，取出滤网进行外部清洗，实施过程较为复杂，尤其在海水淡化装置运行期间进行清洗滤网操作过程，对设备连续安全稳定运行带来极大隐患，实施过程困难较大，费时、费力、人工成本较高，存在较大施工安全风险及诸多不可控因素，所以采用人工机械清洗的方法效果并不理想。
5.因此需要一种可以解决上述问题的一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置及其反洗方法。


技术实现要素：

6.本发明主要针对低温多效海水淡化装置入料系统中原海水及各级浓缩海水中夹杂的贝类、漆皮、泥沙等杂质物质堵塞喷嘴，导致布水不均，喷淋管断裂，汽、水接触面积减少，换热效率降低，换热管结垢等问题。而提出一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置及其反洗方法，实施后能有效保障海水淡化装置安全稳定运行，减少喷嘴拆解及清洗频率，本发明具有操作灵活、性能稳定、效率高、停机时间短、维护成本低且效果显著的优点。
7.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置，包括有第一过滤器与第二过滤器，所述第一过滤器与第二过滤器之间通过管路相互连接，在第一过滤器与第二过滤器的下端分别连接有第一排污控制阀与第二排
污控制阀，所述第一过滤器与第二过滤器的内部均设置有过滤器滤筒，在过滤器滤筒的上端固定连接有滤筒上固定隔板，在过滤器滤筒的下端固定连接有滤筒下固定隔板，在滤筒上固定隔板的内侧安装有上变桨叶轮，在滤筒下固定隔板的外侧安装有下变桨叶轮，在过滤器滤筒的内部设置有旋流导杆，在旋流导杆上安装有多条旋流叶片。
8.进一步，所述第一过滤器与第二过滤器均分别具有进口端与出口端，在第一过滤器与第二过滤器的进口端上分别安装有第一进水控制阀与第二进水控制阀，在第一过滤器与第二过滤器的出口端上分别安装有第一出水控制阀与第二出水控制阀。
9.进一步，所述第一过滤器的进口端上安装有第一进口压力变送器，所述第一过滤器的出口端上安装有第一出口压力变送器，所述第二过滤器的进口端上安装有第二进口压力变送器，所述第二过滤器的出口端上安装有第二出口压力变送器。
10.进一步，所述过滤器滤筒为上下通透柱状结构滤网，在滤网的内部设置有多条加强筋。
11.进一步，所述过滤器滤筒外部设置有曝气扰动筒，曝气扰动筒的内部结构为中空形式的气孔筛，用于分布压缩气体爆破过程产生的冲击作用去除过滤器滤筒附着的顽固杂质颗粒。
12.进一步，所述过滤器滤筒的内部安装有推力轴承，所述上变桨叶轮与下变桨叶轮均同轴连接在推力轴承的上下两端。
13.进一步，所述过滤器滤筒的一侧安装有循环回流泵，循环回流泵用于推动上变桨叶片。
14.进一步，所述第一过滤器与第二过滤器的顶部均连接有排气控制阀。
15.进一步，所述第一过滤器与第二过滤器的一侧均连接有循环推力泵，循环推力泵用于推动旋流导杆上设置的旋流叶片。
16.一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置的反冲洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
17.s1：首先第一过滤器和第二过滤器同时运行，此时第一进水控制阀、第二进水控制阀，第一出水控制阀、第二出水控制阀均处开启状态，第一排污控制阀、第二排污控制阀处于关闭状态，原海水或浓缩海水分别经由第一过滤器和第二过滤器的进口端流入，从第一过滤器和第二过滤器的出口端流出。
18.s2：运行负荷高，过滤器实施运行状态反洗过程为：第一过滤器正常运行和第二过滤器运行反洗状态，此时第一进水控制阀、第二进水控制阀，第一出水控制阀、第二出水控制阀均处开启状态，第二排污控制阀处于开启状态，此时控制系统调整：
19.(1)上下变桨叶轮调整叶片方向与水流垂直形成最大推力驱动滤筒驱动轴及滤筒清洗刷；
20.(2)循环推力泵推动旋流导杆上设置的旋流叶片，进而将旋转动力通过正向驱动齿轮传递给滤筒驱动轴进及滤筒清洗刷进行运行反洗操作过程；反洗污水通过过滤器罐体第二排污控制阀排出，清洗完毕后重新恢复运行状态，控制系统根据流量需要自动调节第一进水控制阀、第二进水控制阀，第一出水控制阀开度、第二出水控制阀开度。
21.s3：运行负荷低，过滤器实施停运状态反洗过程为：第一过滤器正常运行和第二过滤器停运反洗状态，此时第一进水控制阀、第二进水控制阀、第一出水控制阀、气源控制阀、
排气控制阀均处开启状态，第二出水控制阀处关闭状态，第二排污控制阀处于开启状态，此时控制系统调整：
22.(1)上变桨叶轮、下变桨叶轮调整叶片方向与水流垂直形成最大推力驱动滤筒驱动轴及滤筒清洗刷；
23.(2)循环推力泵推动旋流导杆上设置的旋流叶片，进而将旋转动力通过正向驱动齿轮传递给滤筒驱动轴及滤筒清洗刷；
24.(3)曝气扰动筒分布压缩气体爆破过程产生的冲击作用去除过滤器滤筒附着的顽固杂质颗粒；
25.(4)循环回流泵推动滤筒驱动轴的上变桨叶片，用于形成辅助推力驱动旋流叶片进而均衡将旋转动力通过正向驱动齿轮传递给若干个滤筒驱动轴及滤筒清洗刷进行停运反洗操作过程；反洗污水通过过滤器罐体第二排污控制阀排出，清洗完毕后重新恢复运行状态，控制系统根据流量需要自动调节第一进水控制阀、第二进水控制阀，第一出水控制阀、第二出水控制阀开度。
26.s4：控制系统可根据过滤器进出口压力变送器反馈数据及海水淡化装置负荷状态自动控制过滤器反洗操作流程，具体可实现：
27.(1)两台过滤器同时运行；
28.(2)一台过滤器运行，另一台过滤器运行反洗；
29.(3)两台过滤器均处于运行反洗；
30.(4)一台过滤器运行，另一台过滤器停运反洗，为避免入料系统及喷淋系统断流事故，控制系统设置控制逻辑禁止两台过滤器同时处于停运反洗状态。
31.本发明的优点在于：本发明相比目前现有技术的优点和产生的效果如下：
32.1、本发明实施后能有效保障海水淡化装置安全稳定运行，减少喷嘴拆解及清洗频率，本发明具有操作灵活、拆卸方便、性能稳定、反洗效率高、停机时间短、维护成本低且综合效果显著等优点。
33.2、本发明可根据过滤器进出口压力变送器反馈数据及海水淡化装置负荷状态自动控制过滤器反洗操作流程，具体可实现：
34.(1)两台过滤器同时运行；
35.(2)一台过滤器运行，另一台过滤器运行反洗；
36.(3)两台过滤器均处于运行反洗；
37.(4)一台过滤器运行，另一台过滤器停运反洗。
38.为避免入料系统及喷淋系统断流事故，控制系统设置控制逻辑禁止两台过滤器同时处于停运反洗状态。
39.3、本发明占地面积小、过滤效果好、清洗过程简单、停运周期短、自动化程度高，能够实现连续高效稳定运行。
40.4、本发明中的曝气扰动筒分别设置在过滤器滤筒外部，曝气扰动筒结构为内部中空形式的气孔筛，用于分布压缩气体爆破过程产生的冲击作用去除过滤器滤筒附着的顽固杂质颗粒。
41.5、本发明中的上变桨叶轮、下变桨叶轮可根据控制系统指令自由调节叶片方向，上变桨叶轮垂直中点与滤筒上固定隔板垂直中点相重合，下变桨叶轮垂直中点与滤筒下固
定隔板垂直中点相重合，保证进入滤筒水流通过叶轮布置位置形成最大推力，用于驱动上、下变桨叶轮带动滤筒驱动轴及其上部设置的滤筒清洗刷进行反洗操作过程。
42.6、本发明中的旋流导杆位于过滤器结构中心位置，其底部设置旋流叶片，循环推力泵推动旋流导杆上设置的旋流叶片，进而将旋转动力通过正向驱动齿轮将旋转导杆的旋转动力均衡传递给若干滤筒驱动轴及滤筒清洗刷，同步实施反洗操作过程。
43.7、本发明中的循环回流泵设置在过滤器进水腔室，其出口管道直接对应滤筒驱动轴的上变桨叶片，用于形成辅助推力驱动旋流叶片进而均衡将旋转动力通过正向驱动齿轮传递给若干个滤筒驱动轴及滤筒清洗刷。
44.8、本发明包含若干个过滤器滤筒，过滤器滤筒为上下通透柱状结构滤网，滤网内部设置加强筋用于保障强度避免冲刷变形。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本发明的结构示意图；
47.其中：
48.1、第一过滤器；2、第一进水控制阀；3、第一出水控制阀；4、第一排污控制阀；5、第二过滤器；6、第二进水控制阀；7、第二出水控制阀；8、第二排污控制阀；9、第一进口压力变送器；10、第一出口压力变送器；11、第二进口压力变送器；12、第二出口压力变送器；13、排气控制阀；14、滤筒上固定隔板；15、滤筒下固定隔板；16、过滤器滤筒；17、滤筒清洗刷；18、曝气扰动筒；19、上变桨叶轮；20、下变桨叶轮；21、推力轴承；22、循环推力泵；23、正向驱动齿轮；24、旋流导杆；25、循环回流泵；26、气源控制阀；27、控制系统；28、回流控制阀；29、端盖压紧器；30、端盖固定锁销；31、滤筒驱动轴；32、端盖固定折页；
具体实施方式
49.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.实施例1：
52.图1为本发明的结构示意图，如图1所示一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置，包括有第一过滤器1与第二过滤器5，本发明中的上变桨叶轮19、下变桨叶轮20可根据控制系统27指令自由调节叶片方向，上变桨叶轮19垂直中点与滤筒上固定隔板14垂直中点相重合，下变桨叶轮20垂直中点与滤筒下固定隔板15垂直中点相重合，保证进入滤筒水流通过叶轮布置位置形成最大推力，用于驱动上、下变桨叶轮20带动滤筒驱动轴31及其上部设置的滤筒清洗刷17进行反洗操作过程，本发明中的旋流导杆24位于过滤器结构中心位置，其底部设置旋流叶片，循环推力泵22推动旋流导杆24上设置的旋流叶片，进而将旋转动力通过正向驱动齿轮23将旋转导杆的旋转动力均衡传递给若干滤筒驱动轴31及滤筒清洗刷17，同步实施反洗操作过程。
53.实施例2：
54.图1为本发明的结构示意图，如图1所示一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置，包括有第一过滤器1与第二过滤器5，本发明中的循环回流泵25设置在过滤器进水腔室，其出口管道直接对应滤筒驱动轴31的上变桨叶片，用于形成辅助推力驱动旋流叶片进而均衡将旋转动力通过正向驱动齿轮23传递给若干个滤筒驱动轴31及滤筒清洗刷17，本发明还设置有端盖压紧器29、端盖固定锁销30、端盖固定折页32分别设置在过滤器顶部端盖，所述端盖固定折页32设置在过滤器顶部端盖任意一端接触结合面，用于过滤器端盖翻折开启过程提供支撑支点；所述端盖固定锁销30设置在过滤器顶部端盖固定折页32所在位置对称一侧，用于辅助端盖压紧器29固定过滤器端盖；所述端盖压紧器29包括端盖压紧导杆、端盖压紧手柄、端盖压紧螺栓等，所述端盖压紧螺栓位于过滤器端盖球面中心位置并垂直于球面，通过旋转端盖压紧手柄均匀压紧或松开过滤器端盖，另外配合端盖固定折页32和端盖固定锁销30实现过滤器端盖快速开启和闭合，便于更换和检查过滤器内部部件。
55.实施例3：
56.图1为本发明的结构示意图，如图1所示一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置，包括有第一过滤器1与第二过滤器5，本发明适用于石油、化工、水处理等行业领域，本发明只针对本现场经济实用情况选用，本发明中的第一过滤器1与第二过滤器5采用母管制连接方式实现互为备用状态，亦可根据海水淡化装置实际运行情况自由调节过滤器投用状态，但至少保证一台过滤器处于运行状态；本发明只针对本现场经济实用情况选用，本发明包含若干个过滤器滤筒16，本发明中的滤网厚度、开孔孔径、开孔率等均可根据实际情况自由调节，本发明只针对本现场经济实用情况选用，本发明端盖压紧器29、端盖固定锁销30、端盖固定折页32分别设置在过滤器顶部端盖，亦可在此为基础上稍加改动实现过滤器端盖快速开启和闭合，本发明只针对本现场经济实用情况选用。
57.实施例4：
58.图1为本发明的结构示意图，如图1所示一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置，包括有第一过滤器1与第二过滤器5，本发明可根据海水淡化装置运行状态自由调节，本发明只针对本现场经济实用情况选用，本发明可根据具体实际情况采用其他形式曝气方式，本发明只针对本现场经济实用情况选用，本发明包含若干个过滤器滤筒16，所述过滤器滤筒16为上下通透柱状结构滤网，滤网内部设置加强筋用于保障强度避免冲刷变形，本发明实施后能有效保障海水淡化装置安全稳定运行，减少喷嘴拆解及清洗频率，本发明具有
操作灵活、拆卸方便、性能稳定、反洗效率高、停机时间短、维护成本低且综合效果显著等优点，本发明可根据过滤器进出口压力变送器反馈数据及海水淡化装置负荷状态自动控制过滤器反洗操作流程，具体可实现(1)两台过滤器同时运行；(2)一台过滤器运行，另一台过滤器运行反洗；(3)两台过滤器均处于运行反洗；(4)一台过滤器运行，另一台过滤器停运反洗。为避免入料系统及喷淋系统断流事故，控制系统27设置控制逻辑禁止两台过滤器同时处于停运反洗状态，本发明占地面积小、过滤效果好、清洗过程简单、停运周期短、自动化程度高，能够实现连续高效稳定运行。
59.实施例5：
60.图1为本发明的结构示意图，如图1所示一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置，包括有第一过滤器1与第二过滤器5，上变桨叶轮19、下变桨叶轮20可根据控制系统27指令自由调节叶片方向，上变桨叶轮19垂直中点与滤筒上固定隔板14垂直中点相重合，下变桨叶轮20垂直中点与滤筒下固定隔板15垂直中点相重合，保证进入滤筒水流通过叶轮布置位置形成最大推力，用于驱动上、下变桨叶轮20带动滤筒驱动轴31及其上部设置的滤筒清洗刷17进行反洗操作过程，本发明涉及旋流导杆24位于过滤器结构中心位置，其底部设置旋流叶片，循环推力泵22推动旋流导杆24上设置的旋流叶片，进而将旋转动力通过正向驱动齿轮23将旋转导杆的旋转动力均衡传递给若干滤筒驱动轴31及滤筒清洗刷17，同步实施反洗操作过程，其出口管道直接对应滤筒驱动轴31的上变桨叶片，用于形成辅助推力驱动旋流叶片进而均衡将旋转动力通过正向驱动齿轮23传递给若干个滤筒驱动轴31及滤筒清洗刷17。
61.实施例6：
62.图1为本发明的结构示意图，如图1所示一种低温多效海水淡化系统自动反洗过滤装置，包括有第一过滤器1与第二过滤器5，本发明还包括有端盖压紧器29、端盖固定锁销30、端盖固定折页32分别设置在过滤器顶部端盖，所述端盖固定折页32设置在过滤器顶部端盖任意一端接触结合面，用于过滤器端盖翻折开启过程提供支撑支点；所述端盖固定锁销30设置在过滤器顶部端盖固定折页32所在位置对称一侧，用于辅助端盖压紧器29固定过滤器端盖；所述端盖压紧器29包括端盖压紧导杆、端盖压紧手柄、端盖压紧螺栓等，所述端盖压紧螺栓位于过滤器端盖球面中心位置并垂直于球面，通过旋转端盖压紧手柄均匀压紧或松开过滤器端盖，另外配合端盖固定折页32和端盖固定锁销30实现过滤器端盖快速开启和闭合，便于更换和检查过滤器内部部件，过滤器滤筒16为上下通透柱状结构滤网，滤网内部设置加强筋用于保障强度避免冲刷变形。
63.工作方式：本发明在使用时包括以下步骤：
64.s1：首先第一过滤器1和第二过滤器5同时运行，此时第一进水控制阀2、第二进水控制阀6，第一出水控制阀3、第二出水控制阀7均处开启状态，第一排污控制阀4、第二排污控制阀8处于关闭状态，原海水或浓缩海水分别经由第一过滤器1和第二过滤器5的进口端流入，从第一过滤器1和第二过滤器5的出口端流出。
65.s2：运行负荷高，过滤器实施运行状态反洗过程为：第一过滤器1正常运行和第二过滤器5运行反洗状态，此时第一进水控制阀2、第二进水控制阀6，第一出水控制阀3、第二出水控制阀7均处开启状态，第二排污控制阀8处于开启状态，此时控制系统27调整：
66.(1)上下变桨叶轮20调整叶片方向与水流垂直形成最大推力驱动滤筒驱动轴31及
滤筒清洗刷17；
67.(2)循环推力泵22推动旋流导杆24上设置的旋流叶片，进而将旋转动力通过正向驱动齿轮23传递给滤筒驱动轴31进及滤筒清洗刷17进行运行反洗操作过程；反洗污水通过过滤器罐体第二排污控制阀8排出，清洗完毕后重新恢复运行状态，控制系统27根据流量需要自动调节第一进水控制阀2、第二进水控制阀6，第一出水控制阀3开度、第二出水控制阀7开度。
68.s3：运行负荷低，过滤器实施停运状态反洗过程为：第一过滤器1正常运行和第二过滤器5停运反洗状态，此时第一进水控制阀2、第二进水控制阀6、第一出水控制阀3、气源控制阀26、排气控制阀13均处开启状态，第二出水控制阀7处关闭状态，第二排污控制阀8处于开启状态，此时控制系统27调整：
69.(1)上变桨叶轮19、下变桨叶轮20调整叶片方向与水流垂直形成最大推力驱动滤筒驱动轴31及滤筒清洗刷17；
70.(2)循环推力泵22推动旋流导杆24上设置的旋流叶片，进而将旋转动力通过正向驱动齿轮23传递给滤筒驱动轴31及滤筒清洗刷17；
71.(3)曝气扰动筒18分布压缩气体爆破过程产生的冲击作用去除过滤器滤筒16附着的顽固杂质颗粒；
72.(4)循环回流泵25推动滤筒驱动轴31的上变桨叶片，用于形成辅助推力驱动旋流叶片进而均衡将旋转动力通过正向驱动齿轮23传递给若干个滤筒驱动轴31及滤筒清洗刷17进行停运反洗操作过程；反洗污水通过过滤器罐体第二排污控制阀8排出，清洗完毕后重新恢复运行状态，控制系统27根据流量需要自动调节第一进水控制阀2、第二进水控制阀6，第一出水控制阀3、第二出水控制阀7开度。
73.s4：控制系统27可根据过滤器进出口压力变送器反馈数据及海水淡化装置负荷状态自动控制过滤器反洗操作流程，具体可实现：
74.(1)两台过滤器同时运行；
75.(2)一台过滤器运行，另一台过滤器运行反洗；
76.(3)两台过滤器均处于运行反洗；
77.(4)一台过滤器运行，另一台过滤器停运反洗，为避免入料系统及喷淋系统断流事故，控制系统27设置控制逻辑禁止两台过滤器同时处于停运反洗状态。
78.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。