一种网式流体过滤方法及装置与流程

本发明涉及过滤技术领域，尤其涉及一种网式流体过滤方法及装置。

背景技术：

目前用于流体介质中固形物及悬浮物分离的装置主要有网式过滤器、反冲洗过滤器、刷式过滤器等。这些过滤装置的过滤原理均是利用过滤网截留技术，将待过滤液体中的固形物、悬浮物等截留在过滤网的一侧，如此不断的过滤，被截留下来的固形物、悬浮物等越来越多，过滤速度越来越慢，而待过滤流体仍源源不断地进入，过滤网的滤孔有效过滤面积越来越小，由此导致过滤网堵塞，需中断过滤并对过滤网进行清洗。

目前，网式过滤器在对流体过滤中使用较为广泛，通常有封闭式与开放式两类网式过滤器。网式过滤器在过滤过程中，粘附在滤网上的杂质一般通过更换滤网或者通过反冲洗的方式清洗滤网，以便继续进行过滤作业。传统封闭式网式过滤器的缺陷有：(1)更换滤网会使过滤中断，不仅增加成本，而且降低过滤效能；(2)通过反冲洗滤网的自清洗方式，对于封闭式过滤器来说，要求流体中的杂质含量不能太高，否则，频繁的自清洗会使过滤效能受到严重影响；(3)对于开放式过滤器来说，利用滤网内设置的喷嘴进行反冲洗实现清洗的方法，由于网外对网内压差的持续存在，会发生随洗随附的现象，在杂质含量较高的情况下，会导致过滤系统的瘫痪，因此，也无法保证过滤系统的正常运行。另一方面，设有反冲洗装置，造成设备投资和运行成本高、操作维护复杂。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种网式流体过滤方法及装置，主要目的在于改善滤网的清洁效果，提高流体过滤效率。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种网式流体过滤方法，包括如下步骤:

待过滤流体从具有旋转面的滤网的外侧向内侧流动；

被所述滤网截留的杂质附着在所述滤网上或留于所述滤网外；

设置在所述滤网外的扰动装置以所述滤网的轴线为中心相对所述滤网旋转；

所述扰动装置相对所述滤网以预设速度旋转时，所述扰动装置的扰动件在圆周运动时，带动流体旋转，使流体中的杂质在离心力的作用下远离所述滤网，实现主动过滤；同时，所述扰动装置旋转时，在所述扰动装置与所述滤网之间形成动态负压区；在所述动态负压区的作用下，附着在所述滤网上的杂质脱离所述滤网，实现所述滤网的清洁，实现被动过滤；

流入所述滤网的流体从所述滤网的一端流出，实现流体的过滤。

进一步地，所述预设速度的大小能够调节。

进一步地，所述扰动装置与所述滤网之间具有预设间隙；

所述预设间隙的大小能够调节。

另一方面，本发明的实施例提供一种网式流体过滤装置，包括：支架、滤网、扰动装置和驱动装置；

所述滤网设置在所述支架上；所述滤网具有旋转面；所述滤网的一端具有出口；

所述扰动装置能够旋转地设置在所述支架或所述滤网上；

所述扰动装置包括：扰动件；所述扰动件平行于所述滤网的外壁，且靠近所述滤网的外壁设置；所述扰动件被所述驱动装置驱动以所述滤网的轴线为中心旋转。

进一步地，所述滤网固定地设置在所述支架上。

进一步地，所述滤网能够转动地设置在所述支架上。

进一步地，所述扰动件具有凹槽结构；所述凹槽结构具有朝向所述滤网的开口。

进一步地，所述扰动件与所述滤网之间设置有柔性构件；所述柔性构件设置在所述扰动件的前端和/或后端。

进一步地，所述滤网的轴向为竖直设置；

所述扰动件的上端为封闭状，下端为开放状。

进一步地，所述扰动件的外壁沿旋转方向的前部与所述滤网的切面的夹角为10°～30°；所述切面位于所述滤网与所述扰动件的前端对应处。

借由上述技术方案，本发明网式流体过滤方法及装置至少具有下列优点：

对滤网的清洁效果好，能够提高流体的过滤效率，且结构简单，成本较低。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种网式流体过滤装置的示意图；

图2为图1中滤网与扰动装置的组合示意图；

图3为图1中滤网与扰动装置的另一实施例的组合示意图；

图4为图1中滤网与扰动装置的再一实施例的组合示意图。

图中所示：

1为支架，2为驱动装置，3为扰动装置，3-1为扰动件，3-11为柔性构件，3-2为旋转轴，3-3为连接构件，3-4为先导构件，4为滤网，4-1为滤网本体，4-2为第一端板，4-3为第二端板，4-21为出口。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1至图2所示，一方面，本发明的实施例提供一种网式流体过滤方法，包括如下步骤:

待过滤流体从具有旋转面的滤网4的外侧向内侧流动；旋转面上具有通孔，流体通过通孔流入滤网4的内侧；

被滤网4截留的杂质附着在滤网4上或留于滤网4外；

设置在滤网4外的扰动装置3以滤网4为中心，相对滤网4旋转；

扰动装置3相对滤网4以预设速度旋转时，扰动装置3的扰动件3-1在圆周运动时，带动流体旋转，使流体中的杂质在离心力的作用下远离滤网4，实现主动过滤；同时，扰动装置3旋转时，在扰动装置3与滤网4之间形成动态负压区；在动态负压区的作用下，附着在滤网4上的杂质脱离滤网4，实现滤网4的清洁，实现被动过滤；

流入滤网4的流体从滤网4的一端流出，实现流体的过滤。

扰动装置3扰动件3-1运动时，也可以将部分杂质推离，避免了部分杂质靠近滤网4减少了杂质对滤网4滤效率的影响，实现了主动过滤。没有被离心力分离，附着在滤网4上的少部分杂质脱离滤网4，实现滤网4的清洁；改变传统意义上的被动过滤方法，变被动过滤为主动过滤，避免大量杂质与滤网4的直接附着；若有少量杂质附着，也可方便清洁和实现高效过滤。

作为上述实施例的优选，预设速度的大小能够调节。可以通过驱动装置2控制预设速度的大小，预设速度增大能够促进滤网4外壁上杂质的脱离。

作为上述实施例的优选，扰动装置3与滤网4之间具有预设间隙；预设间隙的大小能够调节，可以通过调节扰动装置3的扰动件3-1与滤网4的外壁的距离来调节间隙，进而调节了动态负压区与滤网4的距离，动态负压区越靠近滤网4，越有利于对滤网4上杂质的清理。本发明通过在扰动件3-1上设置柔性构件3-11，使扰动件3-1紧贴滤网4的外壁，致使扰动件3-1旋转产生的动态负压区也贴近滤网4的外壁，能够有效去除附着在滤网4的外壁上的杂质。

另一方面，本发明的实施例提供一种网式流体过滤装置，包括：支架1、滤网4、扰动装置3和驱动装置2；

支架1为成型材质组合焊接或紧固连接而成，用于支撑滤网4和/或扰动装置3；

滤网4设置在支架1上，被支架1支撑；滤网4具有旋转面；滤网4的网孔设置在旋转面上，待过滤的流体流经滤网4时，其所含的粒径大于滤网4过滤精度的杂质被滤网4截留，挡在滤网4的外侧或附着在滤网4的外壁上；

滤网4的一端具有出口4-21，通过滤网4进入到滤网4内腔的滤后流体从出口4-21被吸出或流出，实现对流体的过滤。

为了清洁附着在滤网4外壁上的杂质，本发明实施例提供的网式流体过滤装置还包括：扰动装置3；扰动装置3能够旋转地设置在支架1或滤网4上；扰动装置3通过轴承连接在支架1上，被设置在支架1上的驱动装置2驱动转动。

扰动装置3包括：扰动件3-1；扰动件3-1平行于滤网4的外壁设置，即包括扰动件3-1基本平行于滤网4的外壁或扰动件3-1的主体部件基本平行于滤网4的外壁。并且，扰动件3-1靠近滤网4的外壁设置；扰动件3-1接近滤网4的外壁，使其在旋转时产生的动态负压区更接近于滤网4的外壁，致使附着在滤网4外壁的杂质易于脱落，达到较好的清洁滤网4的效果。

扰动件3-1被驱动装置2驱动以滤网4的轴线为中心旋转。扰动件3-1相对滤网4旋转时，在扰动装置3与滤网4之间形成动态负压区；在动态负压区的作用下，使粘附在滤网4上的杂质在由内而外反转压力驱使流体的带动下，从滤网4上剥离下来从而实现清洗滤网4的目的；在扰动件3-1持续的清洁下，流体能够持续地流入滤网4，实现对流体的过滤。

本发明的实施例提供一种网式流体过滤装置对滤网4的清洁效果好，能够提高流体的过滤效率，且结构简单，成本较低。

进一步地，扰动件3-1可以为多个；多个扰动件3-1间隔分布，能够改善滤网4的清洁效果；本实施例优选多个扰动件3-1沿滤网4的外壁均匀地分布，以进一步改善滤网4的清洁效果。

驱动装置2设置在支架1上，用于驱动扰动装置3，本实施例优选驱动装置2为电机或电机与变速装置的组合；当然本实施例也不排除驱动装置2为液压马达或液压马达与变速装置的组合。

本实施例优选扰动件3-1沿旋转方向由前向后，截面由小逐渐变大，以降低扰动件3-1旋转时的阻力，节约功耗。扰动件3-1后部的截面较大，以使旋转过程中产生较大的动态负压区，有利于清洁滤网4上的杂质。

优选地，参考图3，扰动件3-1的外壁沿旋转方向的前部与滤网4的切面的夹角为10°～30°；切面位于滤网4与扰动件3-1的前端对应处，用于以减少流体的阻力；进一步地，扰动件3-1的前端紧贴滤网4的外壁，以使扰动件3-1可以剥离部分杂质。当然，扰动件3-1的外壁可以为具有弧度的曲面，在由中部或中部附近向前端和/或后端延伸时，扰动件3-1的外壁逐渐靠近滤网4的外壁。进一步地，扰动件3-1的外壁的前部的曲率小于后部的曲率，有利于降低流动的阻力。

作为上述实施例的优选，参考图4，扰动装置3还包括：先导构件3-4；先导构件3-4设置在扰动件3-1的前方；先导构件3-4与扰动件3-1固定连接或与连接构件3-3固定连接；先导构件3-4为板件；板件具有弧度或直板。先导构件3-4靠近滤网4的一端平行于滤网4的外壁设置，先导构件3-4与滤网4之间设有柔性材料，以增加先导构件3-4与滤网4的密封性，进而使先导构件3-4旋转时，能够剥离滤网4上的杂质，且致使先导构件3-4与滤网4之间的动态负压区靠近滤网4。优选地，先导构件3-4与扰动件3-1之间具有间隙，间隙可以根据过滤的需要调整；该间隙不宜过大，以使先导构件3-4与扰动件3-1产生的动态负压区能连续作用，改善杂质清理效果。

作为上述实施例的优选，滤网4包括：滤网本体4-1、第一端板4-2和第二端板4-3；

第一端板4-2固定地连接在滤网本体4-1的一端，第二端板4-3固定地连接在滤网本体4-1的另一端；本实施例优选第一端板4-2通过紧固件固定在滤网本体4-1的一端，当然也不排除焊接固定；本实施例优选第二端板4-3通过紧固件固定在滤网本体4-1的另一端，当然也不排除焊接固定。第一端板4-2和/或第二端板4-3上设置有出口4-21，供流体流出。

滤网本体4-1为旋转体，滤网本体4-1的外壁为旋转面；旋转面的滤网本体4-1的外壁有利于与旋转的扰动件3-1配合，持续保持扰动件3-1与滤网本体4-1的距离，有利于动态负压区的稳定和可持续性。

作为上述实施例的优选，滤网4固定地设置在支架1上。本实施例优选滤网4通过紧固件固定在支架1上；以方便后续的拆卸维护或更换。当然本实施例也不排除滤网4通过焊接固定方式与支架1连接。

作为上述实施例的优选，滤网4能够转动地设置在支架1上。本实施例优选滤网4的两端通过轴承与支架1连接；滤网4能够被驱动转动，其外壁与流体摩擦，有利于去除附着在滤网4外壁上的杂质，促进滤网4的清洁。

作为上述实施例的优选，扰动件3-1具有凹槽结构；凹槽结构具有朝向滤网4的开口。凹槽结构由扰动件3-1的一端连通至扰动件3-1的另一端；凹槽结构的设置能够收集从滤网4上脱落的杂质，并在滤网4内水流的作用下和/或在杂质自重的作用下，将杂质导向凹槽结构的一端，对杂质进行收集或排出。在扰动件3-1竖直放置时，杂质会在自重的作用下向下流动；当滤网4上的流体的出口4-21设置在滤网4的下端时，向下流动的水流能够促进杂质的向下流动。

作为上述实施例的优选，扰动件3-1与滤网4之间设置有柔性构件3-11，使柔性构件3-11与所述滤网4接触，增加其封闭性；柔性构件3-11设置在扰动件3-1的前端和/或后端，与扰动件3-1固定连接。在扰动件3-1的转动下，柔性构件3-11配合扰动件3-1贴近滤网4的外壁切割流体，在贴近滤网4的外壁处产生动态负压区，使动态负压区周围的流体向动态负压区流动，同时，靠近动态负压区的滤网4内的流体也穿过滤网4向动态负压区流动；在流体的带动下，粘附在滤网4上的杂质从滤网4壁上剥离下来实现滤网4的自清洗，解决无此装置时清洗效果不佳、杂质随洗随附的问题。本实施例优选柔性构件3-11为橡胶材质，耐磨，抗腐蚀。

作为上述实施例的优选，滤网4的轴向为竖直设置，即滤网4竖直放置；滤网4竖直放置，使滤网4沿圆周方向的水压均匀，能够均匀地过滤杂质。与竖直放置的滤网4配合的扰动件3-1的凹槽结构的上端为封闭状，凹槽结构的下端为开放状，有利于进入凹槽结构的杂质沿凹槽结构向下流动，至底部，排出或收集。当然，滤网4也可以横向水平放置或倾斜放置。

作为上述实施例的优选，滤网4为圆筒状，易于加工，成本较低，且使用方便。当然，滤网4也可以为鼓形，鼓形的滤网4与圆筒状的滤网4相比，在其两端距离相等的情况下，鼓形的滤网4的过滤面积较大，能够增加过滤效率。当然，本实施例也不排除滤网4为其它旋转体结构。

作为上述实施例的优选，扰动装置3还包括：旋转轴3-2和连接构件3-3；

旋转轴3-2能够转动地设置在支架1或滤网4上；本实施例优选旋转轴3-2通过轴承与支架1或滤网4连接。连接构件3-3固定地连接在旋转轴3-2上，优选通过焊接固定；当然，也可以通过紧固件连接。连接构件3-3的一端与旋转轴3-2固定连接，另一端与扰动件3-1固定连接，以使扰动件3-1相对旋转轴3-2固定，被旋转轴3-2带动旋转，旋转轴3-2与驱动装置2传动连接，被驱动装置2驱动转动。本实施例的传动连接可以通过在旋转轴3-2上设置链轮，驱动装置2通过链条来驱动旋转轴3-2转动，可以有效提高在潮湿环境下，传动的成本和传动机构的使用寿命。扰动件3-1在圆周旋转时，可以将部分杂质推离；同时，扰动件3-1在圆周运动时，带动流体旋转使流体中的杂质在离心力的作用下远离滤网4，避免了部分杂质靠近滤网4，减少了杂质对滤网4过滤效率的影响，实现了主动过滤。没有被离心力分离附着在滤网4上的少部分杂质脱离滤网4，实现滤网4的清洁。改变传统意义上的被动过滤方法，变被动过滤为主动过滤，避免大量杂质与滤网4的直接附着；若有少量杂质附着，也可方便清洁和实现高效过滤。

本发明实施例提供的网式流体过滤方法及装置通过形成滤网4内外压差的反转实现滤网4的自清洗，方法简便、结构简单，克服了传统过滤器在流体的持续过滤中，因滤网4内外压差持续存在导致杂质被滤网4持续吸附、难以分离去除的技术难题；克服了传统封闭式过滤技术条件下，过高的杂质含量会导致过滤器频繁地自清洗从而降低过滤效能、流体供应间断、甚至过滤器瘫痪的问题；克服了仅通过设置网内喷枪反冲洗实现自清洗的开放式过滤技术在杂质含量较高时，随洗随附、容易瘫痪的问题。

进一步说明，虽然术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些术语不应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件，这没有脱离示例性实施例的范围。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。