专利名称：采用水力自适应控制系统的无阀过滤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水处理环境和领域中的一种采用水力自适应控 制系统的无阀过滤装置，属于各类给水与中水处理过程的过滤单元。
技术背景
重力式无阀滤池就其工作的全过程而言，其进水控制需要满足两 个要求 一是从节水角度考虑，应在反冲洗期间及时停止进水，而在
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程阻止进水挟气。
以往技术倾向于将这两个问题分开来考虑，进水挟气问题一般通 过改变滤池进水管路的走向、结构或在管路中设置气水分离器来解
决，如设置u形进水管或进水井，改变滤池进水口的位置等，这类
作法投资较大，施工较困难，效果也往往不够理想。自动停水常采用 增设进水虹吸管的办法，通过复杂的虹吸管路系统或辅以电路控制和 机械传动来实现，由于系统比较复杂，而且任何一处漏气都会导致工 作失败，因此，这类方法的安装维护要求高，工作效率也往往随着时 间延长而呈明显下降趋势。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的系统结构复杂、施工困 难、安装维护要求高等突出缺点，寻求设计提供一种采用水力自适应 控制系统实现自动控制滤池进水的无阀过滤装置，其具有结构紧凑、 施工简单方便、运行稳定的特点。
本实用新型的总体技术方案是在无阀滤池进水分配箱内设置水 力自适应系统组件，利用水力调阻原理通过水力自适应控制系统组件 自动调节滤池进水管口处的局部阻力，保证进水分配箱内保持足够的 水位高度，阻止进水携气；同时在滤池反冲洗期间封闭滤池进水管口， 阻止滤池继续进水，即在无阀滤池运行全过程自动实现反冲洗停水与正常过滤阻气的要求；采用水力自适应控制系统可以省略传统无阀滤 池进水管的U形弯，进水管通过90弯头直接连到进水三通上，无需 穿墙，方便施工。
本实用新型无阀过滤装置由进水分配箱、进水管、进水三通、布 水板、滤料、配水系统、集水区、连通渠、贮水箱、顶盖、虹吸上升 管、虹吸下降管、虹吸辅助管、虹吸破坏管、抽气管、出水管、虹吸 破坏斗、反冲洗排水管、水封井和反冲洗强度调节器构成；其水力自 适应控制系统由导向体、导向体底座、出水管水力调节套筒、水阻调 节体、进水阻水体、水力浮子和固定连通体组成。水力自适应控制系 统置于无阀滤池进水分配箱内，经导向体底座与进水分配箱连接，出 水管水力调节套筒安装于进水管管口处，其中心线与进水管中心线重 合，水力浮子、水阻调节体与进水阻水体安装于导向体内，由固定连 通体自上而下依次连通固定，固定连通体轴线与导向体中心线重合， 并沿导向体筒壁上下自由滑动；水力自适应控制系统的水阻调节体结 构为倒锥台形或圆盘形，其直径为进水管内径的0.9倍，其锥台或圆 盘高度为20mm;进水阻水体执行停水功能，其直径为进水管的内径 的1.25倍，进水阻水体的下表面制有橡胶缓冲垫，进水阻水体与水 阻调节体的距离大于其自身的外径尺寸，进水阻水体选用金属板材， 与水阻调节体的配合实现自动停水阻气功能；水力自适应控制系统的
水力浮子采用外加保护的轻质泡沫材料或充气胶囊，其径向尺寸与导 向体内径尺寸相差50 100mm，能上下自由滑动，既可协助执行停水
阻气，又能保证自动迅速地恢复滤池正常进水和避免过滤初期的连续 断水现象；固定连通体上端制有光滑导杆，其直径小于导向体顶部中 孔直径，固定连通体与导向体顶部中孔配合，防止水力浮子、水阻调 节体与进水阻水体在水平方向移动。
本实用新型解决了传统重力式无阀滤池反冲洗自动停水与过滤 阻气的问题，取消了传统无阀滤池的U形进水管与虹吸配水系统， 使滤池结构更加紧凑简单，工作灵敏可靠，施工、维修、管理方便， 降低基建投资与管理成本，节省水资源。
图1为本实用新型的主体结构原理示意图。 图2为水力自适应控制系统单元结构原理示意图。
具体实施方式
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以下结合附图和实施例进一步描述本实用新型。 实施例
本实施例涉及的无阀过滤装置主体结构包括进水分配箱1、进水
管2、进水三通3、布水板4、滤料5、配水系统6、集水区7、连通 渠8、贮水箱9、顶盖10、虹吸上升管11、虹吸下降管12、虹吸辅 助管13、虹吸破坏管14、抽气管15、出水管16、虹吸破坏斗17、 反冲洗排水管18、水风井19和反冲洗强度调节器20，其水力自适应 控制系统作为单体机构由导向体21、导向体底座22、出水管水力调 节套筒23、水阻调节体24、进水阻水体24、水力浮子26、固定连通 体27组合而成。
本实施例中的水力自适应控制系统置于无阀滤池进水分配箱1 内，并通过导向体底座22与进水分配箱连接。出水管水力调节套筒 23安装于无阀滤池系统进水管2管口处，使其中心线与进水管2中 心线重合，水力浮子26、水阻调节体24与进水阻水体25置于导向 体21内，并由固定连通体27自上而下依次连通固定，固定连通体 27轴线与导向体21中心线重合，并沿导向体21筒壁上下自由滑动。
本实施例涉及的水力自适应控制系统的水阻调节体24为倒锥台 形或圆盘形，其最大直径为进水管2内径的0.9倍，其锥台或圆盘高 度为20mm。
本实施例涉及的水力自适应控制系统通过进水阻水体25执行停 水功能，其直径为进水管2内径的1.25倍，进水阻水体25的下表面 加设橡胶缓冲垫，进水阻水体25与水阻调节体24的距离大于其自身 的外径尺寸，以减少其在水力损失上的干扰，进水阻水体25选用金 属板材为佳，其与水阻调节体24的配合可实现灵敏的自动停水阻气 功能。本实施例涉及的水力自适应控制系统之水力浮子26采用外加保 护的轻质泡沫材料或充气胶囊，其径向尺寸与导向体21内径尺寸相 差50 100mm，能上下自由滑动，其既可协助执行停水阻气，又能保 证自动迅速地恢复滤池正常进水和避免过滤初期的连续断水现象。
本实施例涉及的水力自适应控制系统之固定连通体27上端有 20cm为光滑导杆，其直径小于导向体21顶部中孔直径2mm;固定 连通体27与导向体21顶部中孔配合，以防止水力浮子26、水阻调 节体24与进水阻水体25在水平方向移动。
本实施例运行的过滤初期，进水分配箱1和滤池进水管2内水位 很低，水阻调节体24自动调节滤池进水管2管口处的局部阻力，使 进水分配箱l内始终保持一定的水深(约l.Om);进水越过溢流堰首 先跌落在导向体21的顶部盖上，消耗掉部分动能后，顺着导向体21 壁流入进水分配箱l;由于水流冲击水面动能减小，故携气量大为降 低，加之水阻调节体24的调节作用保持进水箱1内维持一定的淹没 水深(1.0m左右)，由此可以进一步起阻气作用。随着过滤过程进行， 滤层水头损失增加导致进水分配箱1内水位不断升高，水力浮子26 在浮力作用下浮起，水阻调节体24和进水阻水体25随之被固定连通 体27拉起，水阻调节体距离进水管2管口较远，不会影响进水箱内 正常水位。
本实施例运行的反冲洗形成时，进水分配箱1内的水位迅速下 降，水力浮子26和水阻调节体24、进水阻水体25、固定连通体27 一起随水下落，水阻调节体24接近并探入出水管水力调节套筒23后， 水面下降变缓，进水阻水体25最终落在进水管1管口，并自始至终 完成停水阻气的功能；反冲洗结束后，水力浮子26又迅速地拉起水 阻调节体24和进水阻水体25，自动恢复进水，开始过滤过程。
本实施例的实验结果证明，其过滤装置运行稳定，水力自适应控 制系统能够理想的完成停水阻气功能，节水量达到产水量的3 5%。
权利要求1.一种采用水力自适应控制系统的无阀过滤装置，其特征在于水力自适应控制系统置于无阀滤池进水分配箱内，经导向体底座与进水分配箱连接，出水管水力调节套筒安装于进水管管口处，其中心线与进水管中心线重合，水力浮子、水阻调节体与进水阻水体安装于导向体内，由固定连通体自上而下依次连通固定，固定连通体轴线与导向体中心线重合，并沿导向体筒壁上下自由滑动；固定连通体上端制有光滑导杆，其直径小于导向体顶部中孔直径，固定连通体与导向体顶部中孔配合，防止水力浮子、水阻调节体与进水阻水体在水平方向移动。
2. 根据权利要求1所述的采用水力自适应控制系统的无阀过滤 装置，其特征在于水阻调节体结构为倒锥台形或圆盘形，其直径为进 水管内径的0.9倍，其锥台或圆盘高度为20mm;进水阻水体直径为 进水管的内径的1.25倍，进水阻水体的下表面制有橡胶缓冲垫，进 水阻水体与水阻调节体的距离大于其自身的外径尺寸。
3. 根据权利要求1所述的采用水力自适应控制系统的无阀过滤 装置，其特征在于水力浮子径向尺寸与导向体内径尺寸相差50 100 mm，固定连通体上端的光滑导杆长20cm，其直径小于导向体顶部中 孔直径2mm。
专利摘要本实用新型涉及水处理环境和领域中的一种采用水力自适应控制系统的无阀过滤装置，水力自适应控制系统置于无阀滤池进水分配箱内，经导向体底座与进水分配箱连接，出水管水力调节套筒安装于进水管管口处，其中心线与进水管中心线重合，水力浮子、水阻调节体与进水阻水体安装于导向体内，由固定连通体自上而下依次连通固定，固定连通体轴线与导向体中心线重合，并沿导向体筒壁上下自由滑动；固定连通体上端制有光滑导杆，其直径小于导向体顶部中孔直径，固定连通体与导向体顶部中孔配合，防止水力浮子、水阻调节体与进水阻水体在水平方向移动，其结构简单，灵敏可靠，施工、维修、管理方便，实施成本低，节省水资源。
文档编号B01D24/46GK201127860SQ200720158128
公开日2008年10月8日 申请日期2007年11月28日 优先权日2007年11月28日
发明者常功法, 波 张, 毕学军 申请人:青岛理工大学