一种反冲洗装置及方法与流程

本发明涉及净化处理技术领域，具体是一种反冲洗装置及方法。

背景技术：

应用于水净化的过滤装置中的滤层在使用后需要进行清洗，以避免堵塞物影响过滤通量，传统的反冲洗装置利用大功率鼓风机对滤层持续做功使滤层膨胀，从而使堵塞物冲出，接着将清水池中的清水抽回过滤装置中，将滤层中的堵塞物清洗出来，该反冲洗装置在冲洗过程中需要消耗大量能量，由于气流动的趋势是向阻力小的方向，滤层中堵塞越严重的地方清洗效果越差，容易出现滤层结板等现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种反冲洗装置，能将深层滤材堵塞物进行有效清洁，并且具有高效、节能等优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种反冲洗装置，包括机架、吹风机构、升降机构、能量波转换机构和气罩，所述升降机构与所述机架固定连接，所述吹风机构、能量波转换机构和气罩均固定在所述机架上，所述吹风机构与所述能量波转换机构连通，所述气罩设置在所述能量波转换机构的下方；所述机架两侧设置有移动导向机构。

在其中一个实施例中，所述机架包括第一机架和第二机架，所述升降机构与所述第一机架固定连接，所述吹风机构设置在所述第一机架上，所述能量波转换机构设置在所述第二机架上，所述气罩固定连接在所述第二机架的底部，所述第二机架固定连接在所述第一机架的底部。

在其中一个实施例中，所述升降机构包括驱动件和传动件，所述驱动件与传动件连接，所述传动件与所述第一机架固定连接。

在其中一个实施例中，所述能量波转换机构包括转阀驱动件和转阀，所述转阀和转阀驱动件均固定在所述第二机架上，所述转阀与所述吹风机构连通，所述转阀驱动件与所述转阀连接。

在其中一个实施例中，所述转阀包括阀体、阀芯和传动组件，阀芯内置在阀体中，传动组件贯穿阀体和阀芯，传动组件与阀芯固定连接，传动组件与阀体活动连接；阀体的弧面上设置第一出风口和第二出风口，阀体的底面上设有阀体进风口；阀芯上设置有竖直通风道和水平通风道；竖直通风道贯穿阀芯，其两端开口分别与第一出风口和第二出风口匹配；水平通风道的阀芯进风口位于阀芯的底面上，水平通风道的阀芯出风口位于阀芯的弧面上，阀芯进风口与阀体进风口匹配，阀芯出风口与第二出风口匹配；

其中，所述阀体进风口与所述吹风机构连通；所述传动组件与所述转阀驱动件连接。

在其中一个实施例中，所述阀芯上设置有两个所述水平通风道，两个所述水平通风道分别位于所述竖直通风道的两侧。

在其中一个实施例中，所述阀体进风口设置有两个，分别位于所述阀体的两个底面上；所述阀芯进风口设置有两个，分别位于所述阀芯的两个底面上，并分别与两个阀体进风口一一匹配，两个所述阀芯进风口均与所述阀芯出风口连通。

在其中一个实施例中，所述传动组件包括轴承、轴承座和滚子链联轴器，所述轴承贯穿所述阀芯并与所述阀芯固定连接，所述轴承座设置在所述阀体上，所述轴承通过轴承座与所述阀体连接，所述滚子链联轴器的一端与所述轴承连接，另一端与所述转阀驱动件连接。

在其中一个实施例中，所述气罩包括包括框架、封板、潜水泵、进水管、出水管和单向阀，所述封板围绕所述框架的侧面设置；所述潜水泵固定安装在所述框架上，所述进水管的一端穿过所述封板与外部水源连接，另一端与所述潜水泵连接，所述出水管的一端与所述潜水泵连接，另一端悬空用于出水，所述出水管的两端位于同一水平面，所述单向阀设置在所述出水管上；

其中，所述框架固定连接在所述第二机架的底部。

基于上述发明构思，还提供一种反冲洗方法，包括：

利用气罩使滤层形成相对密闭空间；

将风力转换为振动式能量波传递至滤层中对所述滤层的水面进行拍打，使所述滤层中的堵塞物被抖落；

将风力转换为恒定能量波传递至滤层中对所述滤层的水面进行强冲，使所述滤层中被抖落的堵塞物冲到所述滤层以下。

在其中一个实施例中，该方法还包括对所述滤层进行补充进水处理，以使所述气罩内外气压达到平衡。

在其中一个实施例中，在步骤将风力转换为振动式能量波传递至滤层中对所述滤层的水面进行拍打，使所述滤层中的堵塞物被抖落中，使持续输出的风力通过一高速转动的转阀，利用转阀在转动过程中，其通风道连通和闭合的状态切换，使风力转换为振动式能量波形式输出至所述滤层中。

本发明的反冲洗装置及方法，利用风力，将风力转换为振动式能量波形式传递到水或其他液体介质中，对水中的过滤介质进行反冲洗。该冲洗装置及方法在反冲洗的时候无需额外清水，只需利用能量波在水中的传播形成高速水流，将滤层的堵塞物质冲洗带走，这种反冲洗方式不受滤层堵塞的影响，相反堵塞越严重的地方，其弹性越差，受能量波的作用越强烈，因而冲洗效率大大提升；同时该冲洗装置及方法无需额外配水配气，直接在池面利用清水区的少量清水进行反冲洗，冲洗过程滤池正常运行，为污水厂大大节省资源。

附图说明

图1为一个实施例中反冲洗装置的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1和图2中能量波转换机构的结构示意图；

图4为图3中能量波转换机构中阀芯的结构示意图；

图5为图1和图2中能量波转换机构的侧视图；

图6为图1和图2中气罩的结构示意图；

图7为图1和图2中气罩的内部结构示意图；

图8为一个实施例中反冲洗方法的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

图1为一个实施例中反冲洗装置的结构示意图，图2为图1的侧视图，该反冲洗装置包括机架100、吹风机构200、升降机构、能量波转换机构400和气罩600，所述升降机构与所述机架100固定连接，所述吹风机构200、能量波转换机构400和气罩600均固定在所述机架100上，所述吹风机构200与所述能量波转换机构400连通，所述气罩600设置在所述能量波转换机构400的下方；所述机架100的两侧设置有移动导向机构130。其中，所述吹风机构200可以为鼓风机，该移动导向机构130为滑轨。

本实施例的反冲洗装置的使用流程和工作原理如下：将升降机构的一端固定在一外部设备或机架上，另一端与所述机架100固定连接，使移动导向机构130与相匹配的滑动机构连接。具体的，所述升降机构包括驱动件(图中未视出)和传动件310，驱动件固定在一外部设备或机架上，并与传动件310连接，所述传动件310与所述机架100固定连接。在驱动件工作时，传动件310带动机架100向下运动，吹风机构200、能量波转换机构400和气罩600跟随机架100向下运动，使气罩600浸没在水中并与滤层组件结合，可使滤层组件与该反冲洗装置之间形成相对密闭空间，该过程中，机架100两侧的移动导向机构130在滑动机构上运动，以保证不会在运动过程中发生偏移；吹风机构200用于提供风力，风力通过能量波转换机构400将持续输出的风力转化为振动式能量波或恒定能量波输出至气罩600所罩住的水中，以能量波的形式对水面进行拍打或强冲，利用能量波在水中的传播形成高速水流，将滤层的堵塞物质冲洗带走，这种反冲洗方式不受滤层堵塞的影响，相反堵塞越严重的地方，其弹性越差，受能量波的作用越强烈，因而冲洗效率大大提升；同时该冲洗装置无需额外配水配气，直接在池面利用清水区的少量清水进行反冲洗，冲洗过程滤池正常运行，为污水厂大大节省资源。其中，所述驱动件可以为液压油缸，所述传动件310可以为液压杆。

在一个实施例中，所述吹风机构200、升降机构、能量波转换机构400和气罩600在机架100中分为三层设置。如图2所示，所述机架100包括第一机架110和第二机架120，所述升降机构与所述第一机架110固定连接，所述吹风机构200设置在所述第一机架110上，所述能量波转换机构400设置在所述第二机架120上，所述气罩600固定连接在所述第二机架120的底部，所述第二机架120固定连接在所述第一机架110的底部。

其中，所述能量波转换机构400包括转阀驱动件410和转阀500，所述转阀500和转阀驱动件410均固定在所述第二机架120上，所述转阀500与所述吹风机构200连通，所述转阀驱动件410与所述转阀500连接。其中，所述转阀驱动件410可以为减速机。

其中，如图3所示，所述转阀500包括阀体510、阀芯520和传动组件530，阀芯520内置在阀体510中，传动组件530贯穿阀体510和阀芯520，传动组件530与阀芯520固定连接，传动组件530与阀体510活动连接；阀体510的弧面上设置第一出风口511和第二出风口512，较佳的，所述第一出风口511和第二出风口512位于同一轴线上；阀体510的底面上设有阀体进风口513。如图4所示，阀芯520上设置有竖直通风道521和水平通风道522；竖直通风道521贯穿阀芯520，其两端开口分别与第一出风口511和第二出风口512匹配；水平通风道522的阀芯进风口5221位于阀芯520的底面上，水平通风道522的阀芯出风口位于阀芯520的弧面上，阀芯进风口5221与阀体进风口513匹配，阀芯出风口与第二出风口512匹配；其中，所述阀体进风口513与所述吹风机构200连通；所述传动组件530与所述转阀驱动件410连接。

传动组件530在转阀驱动件410的驱动下工作，带动阀芯520发生转动，从而控制阀体510上第一出风口511、第二出风口512和阀体进风口513的开闭；吹风机构200从阀体进风口513进风，在阀芯520高速旋转的过程中，阀体510上第二出风口512将交替出现出风和与第一出风口511导通两个状态，当阀芯520转动至水平通风道522与第二出风口512导通时，此时，阀体进风口513与阀芯进风口5221连通，阀芯出风口与第二出风口512连通，第二出风口512为出风状态，当阀芯520转动至竖直通风道521与第二出风口512导通时，第二出风口512为与第一出风口511导通状态；即在阀芯520高速旋转的过程中，第二出风口512将持续输出振动能量波，即实现了将风力转换为能量波输出。

具体的，如图5所示，所述传动组件530包括轴承531、轴承座532和滚子链联轴器533，所述轴承531贯穿所述阀芯520并与所述阀芯520固定连接，所述轴承座532设置在所述阀体510上，所述轴承531通过轴承座532与所述阀体510连接，所述滚子链联轴器533的一端与所述轴承532连接，另一端与转阀驱动件410齿合连接，转阀驱动件410驱动滚子链联轴器533发生转动从而使轴承531带动阀芯520进行旋转。

较佳的，所述水平通风道522、竖直通风道521和阀芯520表面之间形成一内腔，所述内腔区域的阀芯520表面上开设有若干个用于安装密封件的螺丝孔523，所述螺丝孔523均匀分布在所述内腔区域的阀芯520表面上，在应用中，将尼龙胶通过螺丝孔523连接固定在所述阀芯520上，起密封和过渡的作用，在第二出风口512更换状态过程中，阀芯进风口5221与阀体进风口513呈半连通状态时，其中两个尼龙胶面分别与第一出风口511和第二出风口512对应，保证在该过程中第一出风口511和第二出风口512均为不出风状态。

所述阀体进风口513设置有两个，分别位于所述阀体510的两个底面上。所述阀芯进风口5221设置有两个，分别位于所述阀芯520的两个底面上，并分别与两个阀体进风口513一一匹配，两个所述阀芯进风口5221均与所述阀芯出风口连通。从阀体510的两侧同时进风，可使通过第二出风口512输出的能量更均匀。

所述阀体510包括阀体本体514和两个阀体盖515，两个所述阀体盖515设置在所述阀体本体514的两侧，所述阀体本体514和所述阀体盖515通过螺丝固定连接，阀体本体514和阀体盖515的可拆卸设计，可便于阀芯520的安装。具体的，所述阀体进风口513开设在所述阀体盖515上；所述轴承座532设有两个，分别固定在所述两个阀体盖515上，所述轴承531依次穿过第一个所述阀体盖515、阀芯520和第二个所述阀体盖515。

在一个实施例中，如图6和7所示，气罩600包括框架610、封板620、潜水泵630、进水管640、出水管650和单向阀660，其中，所述框架610固定连接在第二机架120的底部。所述封板620围绕所述框架610的侧面设置；所述潜水泵630固定安装在所述框架610上，具体的，所述框架610上设置有用于安装所述潜水泵630的支撑杆611，所述潜水泵630固定安装在所述支撑杆611上。所述进水管440的一端穿过所述封板620与外部水源连接，另一端与所述潜水泵630连接，所述出水管650的一端与所述潜水泵630连接，另一端悬空用于出水，所述出水管650的两端位于同一水平面，所述单向阀660设置在所述出水管650上，其中，所述出水管650包括90°弯头管，所述出水管650的进水口和出水口位于同一水平面上。

在工作时，所述框架610与水面相接，能量输出机构400输出的能量从框架610的上方进入，拍打与框架610相接的水面，大功率能量波将气罩600内的清洁水强压，从而将堵塞物冲到滤层以下，并利用潜水泵630在强冲洗后补充进水，形成带潜水泵630的气罩600内外气压平衡。

基于上述发明构思，还提供一种反冲洗方法，如图8所示，包括：

s10、利用气罩使滤层形成相对密闭空间。具体的，利用升降机构使气罩下降至气罩与滤层结合，以使反冲洗装置与滤层组件之间形成相对密闭空间，在此过程中，与移动导向机构配合以使气罩不会在运动过程中发生偏移。升降机构、气罩和移动导向机构的具体结构及工作原理参考上述反冲洗装置中的描述，在此不再赘述。

s20、将风力转换为振动式能量波传递至滤层中对所述滤层的水面进行拍打，使所述滤层中的堵塞物被抖落。具体的，利用吹风机构持续输出风力，使持续输出的风力通过一高速转动的转阀，利用转阀在转动过程中，其通风道连通和闭合的状态切换，使风力转换为振动式能量波形式输出至所述滤层中。转阀的具体结构及工作原理参考上述反冲洗装置中的描述，在此不再赘述，其中吹风机构可以为鼓风机。

s30、将风力转换为恒定能量波传递至滤层中对所述滤层的水面进行强冲，使所述滤层中被抖落的堵塞物冲到所述滤层以下。具体的，利用吹风机构持续输出风力，使持续输出的风力输出至所述滤层中，对所述滤层的水面进行强冲，使所述滤层中被抖落的堵塞物冲到所述滤层以下。该步骤中，也可将持续输出的风力通过上述转阀，此时转阀的通风道为持续连通的状态，即转阀静止不动。

在一个实施例中，该方法还包括步骤s40、对所述滤层进行补充进水处理，以使所述气罩内外气压达到平衡。具体的，在气罩中设置潜水泵，在堵塞物冲到滤层以下后，潜水泵补充进水使气罩内外气压达到平衡。气罩和潜水泵的具体结构及工作原理参考上述反冲洗装置中的描述，在此不再赘述。

上述反冲洗装置方法，利用风力，将风力转换为能量波形式传递到水或其他液体介质中，对水中的过滤介质进行反冲洗。该冲洗方法在反冲洗的时候无需额外清水，只需利用能量波在水中的传播形成高速水流，将滤层的堵塞物质冲洗带走，这种反冲洗方式不受滤层堵塞的影响，相反堵塞越严重的地方，其弹性越差，受能量波的作用越强烈，因而冲洗效率大大提升；同时该冲洗方法无需额外配水配气，直接在池面利用清水区的少量清水进行反冲洗，冲洗过程滤池正常运行，为污水厂大大节省资源。

以上实施例仅表达了本发明的若干优选实施方式，其描述较为具体和详细，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围的内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动，并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，这些都属于本发明所附权利要求的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。