一种水力涡轮自清洗流体分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及流体分离技术领域，特别是涉及一种水力涡轮自清洗流体分离装置。


背景技术：

2.目前，对于污染水源的分离处理，大多采用网式过滤器进行，具有精度高、结构简单的特点。但网式过滤器由于网孔尺寸小，特别容易堵塞，一旦堵塞会造成过滤器压力差增大，水的流量变小，影响流体分离效率。此时需要更换滤网或清洗滤网。更换滤网成本高，不经济。若采用手动清洗滤网，不仅操作繁琐，严重影响过滤效率。
3.目前的自清洗方式主要有电机驱动刷式和水力驱动负压式。电机驱动刷式过滤器需要配置电机、减速器，结构复杂，成本高，可靠性低，而且需要220v或380v电源，使用不方便。水力驱动负压式过滤器采用负压式滤芯组件去除滤网上的杂质，结构更复杂，过滤效果有待进一步提高，清洗时间较长，且滤芯组件的价格较为昂贵，一旦损坏，更换麻烦。
4.由此可见，上述现有的流体过滤装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的水力涡轮自清洗流体分离装置，使其利用流体进水压力在过滤的同时实现水力涡轮机的旋转，进而实现对滤网的清洗，且保证水力涡轮机的使用寿命，结构简单，反洗方便，延长使用寿命，成为当前业界极需改进的目标。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是提供一种水力涡轮自清洗流体分离装置，使其利用流体进水压力在过滤的同时实现水力涡轮机的旋转，进而实现对滤网的清洗，且保证水力涡轮机的使用寿命，结构简单，反洗方便，延长使用寿命，从而克服现有的流体过滤装置的不足。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种水力涡轮自清洗流体分离装置，包括分离装置壳体和设置在所述壳体内部的圆筒状滤网，所述圆筒状滤网的上部和下部分别通过环形隔板固定在所述壳体内，将所述壳体内腔分割成原液腔和净液腔，所述壳体上设有与所述原液腔相通的进液口，和与所述净液腔相通的出液口；
7.还包括水力涡轮自清洗机构，所述水力涡轮自清洗机构包括水力涡轮机和与所述水力涡轮机主轴连接的清洗轴，以及与所述清洗轴连接的清洗刷，所述清洗刷位于所述圆筒状滤网的内部，且所述清洗轴的轴心线与所述圆筒状滤网的中心线重合，所述壳体上还设有与所述原液腔连通的排污管，所述排污管上依次设有射流器和排污阀；
8.与所述壳体的出液口连接的出液管上设有与所述水力涡轮机的进口连接的涡轮进水管，所述水力涡轮机的出口通过涡轮出水管连接至所述射流器的射流吸入口，且所述涡轮出水管上设有止回阀，则所述排污阀关闭时，流体通过所述壳体的进液口进入所述原液腔，经滤网过滤后进入所述净液腔，并从所述出液口流出；所述排污阀开启时，所述涡轮出水管和涡轮进水管的压力均下降，所述出液管中流体在进水压力的作用下，进入所述水
力涡轮机，驱动所述清洗轴旋转，进而带动所述清洗刷对所述圆筒状滤网内表面冲刷，冲刷后流体从排污管流出，实现流体分离的同时完成自清洗功能。
9.进一步改进，所述涡轮进水管上设有调压阀。
10.进一步改进，还包括与所述排污阀连接的控制器，所述控制器中包括定时模块的设置，所述控制器根据所述定时模块实现对所述排污阀的启闭控制。
11.进一步改进，所述壳体进液口和出液口处分别设有压力传感器或压差传感器。
12.进一步改进，还包括控制器，所述控制器与所述排污阀、压力传感器或压差传感器连接，并根据所述壳体进液口和出液口处的压差设置，实现对所述排污阀启闭的控制。
13.进一步改进，所述环形隔板的中心处设有与所述清洗轴转动连接的轴承座和轴承。
14.进一步改进，所述水力涡轮机设置在所述壳体的外部，所述清洗轴通过机械密封和轴承与所述壳体密封连接。
15.或者，所述水力涡轮机设置在所述壳体的内部，所述水力涡轮机的外壳与所述原液腔密封隔离，且所述涡轮进水管和涡轮出水管与所述壳体密封连接。
16.进一步改进，所述进液口设置在所述壳体的底部，所述出液口设置在所述壳体的侧面。
17.或者，所述进液口和出液口均设置在所述壳体的侧面上。
18.采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：
19.1.本实用新型水力涡轮自清洗流体分离装置通过在分离装置壳体上方设置水力涡轮自清洗机构，并通过对排污阀的控制，能利用流体自身的进出水压力对水力涡轮机进行驱动，达到清洗轴的旋转，进而达到对滤网的刷洗，最后将刷洗后的流体通过排污管排出，一是实现流体分离的同时达到自清洗步骤，二是避免刷洗后流体通过排污管直接排出，不会进入涡轮机，延长涡轮机和滤网的使用寿命。
20.2.还通过在涡轮进水管上设置调压阀，能保证进水压力不稳造成对水力涡轮机运转的不稳定，提高涡轮机的稳定性，保证清洗效率和延长涡轮机寿命。
21.3.还通过设置止回阀，能防止排污管中流体进入涡轮机内部，保证涡轮机运转的可靠性。还通过设置射流器，保证排污管和涡轮出水管之间的流体分配，保证该水力涡轮自清洗流体分离装置的正常高效运行。
22.4.还通过设置控制器，以及压力传感器或压差传感器，能实现自清洗功能的定时运行和自动运行，自动化程度高。
附图说明
23.上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
24.图1是本实用新型水力涡轮自清洗流体分离装置实施例一处于过滤运行状态的结构示意图。
25.图2是本实用新型水力涡轮自清洗流体分离装置实施例一处于自清洗运行状态的结构示意图。
26.图3是本实用新型水力涡轮自清洗流体分离装置实施例一中车轮状固定架的结构
示意图。
27.图4是本实用新型水力涡轮自清洗流体分离装置实施例二处于自清洗运行状态的结构示意图。
28.图5是本实用新型水力涡轮自清洗流体分离装置实施例三处于自清洗运行状态的结构示意图。
具体实施方式
29.实施例一
30.参照附图1和2所示，本实施例水力涡轮自清洗流体分离装置，包括分离装置壳体1和设置在该壳体1内部的圆筒状滤网2，该圆筒状滤网2的上部和下部分别通过环形隔板3固定在该壳体1内，将该壳体1内腔分割成原液腔4和净液腔5，该壳体1底部设有与该原液腔4相通的进液口11，该壳体1侧部设有与该净液腔5相通的出液口12。则流体通过该壳体1底部的进液口11进入原液腔4，经滤网2过滤后进入净液腔5中，再从出液口12流出，完成流体过滤分离。
31.本实施例水力涡轮自清洗流体分离装置还包括水力涡轮自清洗机构，该水力涡轮自清洗机构包括水力涡轮机6和与该水力涡轮机6主轴连接的清洗轴7，以及与该清洗轴7连接的清洗刷8，该水力涡轮机6设置在该壳体1的上方，该清洗轴7密封穿过该壳体1顶面，并穿过上部的该环形隔板3延伸至该圆筒状滤网2内部，该壳体1的上部还设有与该原液腔4连通的排污管13，该排污管13上依次设有射流器9和排污阀10。
32.并且，与该壳体1的出液口12连接的出液管上设有与该水力涡轮机6 的进口连接的涡轮进水管61，该水力涡轮机6的出口通过涡轮出水管62连接至该射流器9的射流吸入口，且该涡轮出水管62上设有止回阀63，则在该排污阀10关闭时，流体通过该壳体1的进液口11进入该原液腔4，经滤网2过滤后进行该净液腔5，并从该出液口12流出，实现流体的过滤分离。如附图1所示，此时该水力涡轮自清洗流体分离装置处于过滤运行状态，涡轮机6不运行，整个流体分离装置的各部件之间的压力关系为：pin＝p1＝pf》p2＝p3＝p4＝p5＝pout。
33.参照附图2所示，当该排污阀10开启时，该涡轮出水管62和涡轮进水管61的压力均下降，并因为流体在流动状态下产生的阻力损失，此时，该流体分离装置的各部件之间的压力关系为:pf《p2《p3《p4《p5＝pout,且 pout《pin＝p1。这样该出液管中流体在进水压力的作用下，进入该水力涡轮机6，驱动该清洗轴7旋转，进而带动该清洗刷8对该圆筒状滤网2内表面冲刷，冲刷后流体从排污管13流出，实现流体分离的同时完成自清洗功能。
34.为了进一步保证水力涡轮机的运转稳定性，该涡轮进水管61上设有调压阀64，以调节因流体进水压力不稳造成的涡轮机驱动力的不稳定，延长涡轮机的使用寿命。
35.还为了提高该自清洗流体分离装置的自动化控制，该水力涡轮自清洗流体分离装置还包括与该排污阀10连接的控制器16，该控制器16中包括定时模块，则该控制器16可以根据该定时模块的设置，实现对该排污阀10 启闭的控制，即实现定时启动自动清洗功能的目的。
36.本实施例中该壳体进液口11和出液口12处还分别设置第一压力传感器14和第二压力传感器15。该控制器16与该排污阀10、第一压力传感器 14和第二压力传感器15连接，
并根据该第一压力传感器14和第二压力传感器15的压差，实现对该排污阀10启闭的控制，即实现根据第一压力传感器14和第二压力传感器15的压差设置，自动启动自清洗程序，达到自动清洗的功能目的。当然，该压力传感器还可采用压差传感器，同样实现对该进液口和出液口处压力和压差的实时检测。
37.本实施例中该清洗轴7通过机械密封17和轴承18与该壳体1顶面密封连接，保证清洗轴与壳体的密封旋转连接。本实施例中该环形隔板3采用车轮状固定架结构，如附图3所示。该环形隔板还可采用环形槽等结构，只要该环形隔板的中心处设有与该清洗轴7旋转连接的自润滑轴承19即可，用于实现对清洗轴的限位控制和支撑。
38.实施例二
39.本实施例与上述实施例一的不同之处在于，该分离装置壳体1’的进液口11’设置在壳体1’的侧面底部，同样实现与壳体中原液腔的连通，保证流体在一定压力作用下进入该分离装置中，便于该壳体的安装和设置。
40.本实施例的其它部分均与实施例一相同，在此不再赘述。
41.实施例三
42.本实施例与上述实施例一的不同之处在于，该水力涡轮机6’设置在壳体内部，水力涡轮机6’的外壳与壳体内部的原液腔密封隔离，且涡轮进水管61’和涡轮出水管62’与壳体侧壁密封连接，省去水力涡轮机设置在壳体外部时清洗轴与壳体之间的转动机械密封机构，防止漏液现象的发生。
43.本实施例的其它部分均与实施例一相同，在此不再赘述。
44.本实用新型水力涡轮自清洗流体分离装置通过在出液管和排污管之间设置水力涡轮自清洗机构，并通过对排污阀的控制，能利用流体自身的进出水压力对水力涡轮机进行控制，达到清洗轴的旋转，进而达到对滤网的刷洗，最后将刷洗后的流体通过排污管排出，既实现了流体分离的同时达到自清洗步骤，保证进入涡轮机的流体为过滤后流体，刷洗后流体通过排污管直接排出，保证了该水力涡轮自清洗流体分离装置的正常高效运行，延长了涡轮机和滤网的使用寿命。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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实用新型中的具体含义。
47.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。