浮箱式过滤装置的制作方法

1.本实用新型涉及过滤设备技术领域，尤其涉及一种浮箱式过滤装置。


背景技术：

2.北方水资源短缺，目前农业用水量占据总用水量的主体部分，缓解水资源供求矛盾，建立长效的节水农业机制，实现水资源的合理应用是发展节水农业的必经之路。为了达到节水灌溉滴灌水质标准，则要求在使用时对原水与砂石及悬浮物进行分离。当前对原水进行固液分离的常用方法有：自然沉降、砂石过滤和网式过滤等。自然沉降是将原水引入一定容积的水池中，在水流动缓慢的情况下，原水中的砂粒及其它杂质沉降于水池底部，实现对原水的固液分离；砂石过滤是将一定粒径的砂石作为过滤介质，原水通过所述作为过滤介质的砂石，水中的砂粒及其它杂质被拦截在过滤介质砂石表面或和吸附内部，经过滤处理的水透过过滤介质砂石而送到下一环节，实现了对原水的固液分离；网式过滤以滤网作为过滤介质实现固液分离，属于公知范畴，不再叙述。对各类型的原水采取自然沉降法时，比重大于水的砂石等杂物沉淀于水池底部，但悬浮于水中的有机生物及藻类等无法有效去除，这类杂物将会影响农业节水灌溉的效率，且极易堵塞下一级设备。砂石过滤是通过压力容器或与自然沉降中的水池综合作用，然而采用压力容器会受到容量的限制，其处理水的效率较低，且反洗效果不佳，需要频繁反洗；砂石过滤与自然沉降综合使用同样受到上述的局限性，不再累述；另外作为过滤介质的砂石，砂石间还存在空隙，砂粒的表面积增大，在吸附作用下，水中的有机质被拦截，破坏作为农业用水的所需的有机物质。
3.公开号为cn101402010a的中国专利文献公开了一种电控自洁式过滤器的冲洗装置，该装置包括容置在过滤器的吸污器内的且将水流喷射到滤网上的高压水流喷射装置，其可以冲洗滤网上的杂质，其虽然能改善反冲洗的效果，然而仍然存在以下几个问题：第一，由于原水的过滤方向是从滤网内部向外过滤，含在原水内的杂质将在该过程中吸附在滤网的内壁上，而高压水流喷射装置的高压水喷射方法与原水的过滤方向一致，因此，其在反洗过程中，仍会有部分杂质附着在滤网的内壁上，且经过高压水冲洗的这部分附着在滤网内壁上的杂质将更难清除；第二，在整个反洗过程中滤网外壁成为冲洗盲区，附着在其外侧的杂质将无法有效去除，从而会影响其整体的过滤效果；第三，在低压力的原水系统中，此类过滤器的反冲洗效果欠佳的缺陷还是无法有效解决。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种浮箱式过滤装置，主要目的是有效解决现有过滤装置存在的过滤效率低、易堵塞、反清洗的效果差的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
6.本实用新型提供了一种浮箱式过滤装置，该装置包括：主体部和驱动部；
7.所述主体部包括固定内筒和旋转外筒，所述旋转外筒的轴线重合于所述固定内筒的轴线，所述固定内筒的筒壁设有多个进水孔，所述固定内筒的一端设有出水口，所述旋转
外筒的轴侧面张紧有滤网，所述滤网的内侧面圆周排列有多个助推板体，所述助推板体平行于所述旋转外筒的轴线；
8.所述驱动部包括喷射水管和多个喷头，所述喷射水管位于所述固定内筒和所述旋转外筒之间，所述喷射水管位于所述固定内筒的上方，所述喷射水管的轴线平行于所述固定内筒的轴线，多个所述喷头沿所述喷射水管的轴向依次排列，所述喷头的喷水方向朝向所述滤网，所述喷头的喷水方向和所述旋转外筒的径向直径之间存有夹角，用于使所述喷头喷出的水射流冲击所述助推板体，对所述旋转外筒产生切向推力。
9.本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
10.可选的，所述助推板体的截面轮廓呈v形，所述助推板体的v形一侧面贴附于所述滤网的内侧面，用于使所述助推板体的v形口接受所述喷头喷出的水射流的冲击。
11.可选的，所述旋转外筒还包括第一端面盘和第二端面盘，所述第一端面盘和所述第二端面盘分别转动连接于所述固定内筒，所述助推板体的一端固定连接于所述第一端面盘的边缘，另一端固定连接于所述第二端面盘的边缘。
12.可选的，还包括中心轴，所述中心轴的一端固定连接于所述第二端面盘，所述中心轴的另一端贯穿所述固定内筒的另一端，所述中心轴位于所述固定内筒内的部分固定连接于叶片。
13.可选的，位于所述喷射水管两端的所述喷头为第一喷头，两个所述第一喷头之间的所述喷头为第二喷头，所述第一喷头的喷水方向垂直于所述旋转外筒的径向直径，所述第二喷头的喷水方向和所述旋转外筒的径向直径之间的夹角为锐角。
14.可选的，所述锐角等于25
°
。
15.可选的，还包括导流通道，多个所述进水孔位于所述固定内筒的筒壁的下侧面，所述导流通道的进口端朝向平行于所述旋转外筒的切线方向，所述导流通道的出口端连接于所述进水孔。
16.可选的，所述固定内筒的轴侧环形均布有多个滚轮，所述第一端面盘分别顶接于多个所述滚轮的边缘。
17.借由上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点：
18.当需要使用本装置进行抽水作业时，将离心泵的进口和固定内筒的出水口相连接，其中离心泵出口的分支管道连接于喷射水管；在上述基础上，通过调整浮箱，从而调整本装置整体所受到的浮力，从而使水源地的水位线位于所述喷射管和固定内筒之间。
19.然后，启动离心泵，水源地的水依次经过滤网、进水孔和出水口到达离心泵，被泵出的水部分依次经过分支管道和喷射水管，最终经过多个喷头喷出，形成喷出至滤网的水射流，因为该水射流喷出至滤网的内侧面，而水中的浮游生物等杂质附着于滤网的外侧面，所以水射流对杂质形成反向冲击，达到局部剥离滤网外侧面杂质的目的。
20.与此同时，喷头的喷水方向和旋转外筒的径向直径之间存有夹角(假设水射流对旋转外筒的作用力为第一推力)，第一推力的方向和旋转外筒的径向直径之间也就存有夹角，第一推力沿旋转外筒圆周径向直径方向上的分力(简称第一分力)起到剥离杂质的作用，第一推力沿旋转外筒圆周切线方向上的分力(简称第二分力)依次作用至多个助推板体，从而带动旋转外筒旋转。这样，第一分力就沿旋转外筒的圆周方向依次剥离滤网外侧面各个局部的杂质。
21.综上所述，通过使用本装置，不需要额外增加动力输出设备而产生水射流，驱动旋转外筒转动的同时，剥离滤网外侧面的杂质，提高了反清洗的效率。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例提供的一种浮箱式过滤装置的侧视图；
23.图2为本实用新型实施例提供的一种浮箱式过滤装置的正视图；
24.图3为本实用新型实施例提供的喷射水管和喷头的位置关系图；
25.图4为第二端面盘和固定内筒的位置图；
26.图5为喷射水管、固定内筒和旋转外筒的位置关系图；
27.图6为图5中a部分的放大图；
28.图7为固定内筒、导流通道和助推板体的位置关系立体图。
29.说明书附图中的附图标记包括：固定内筒1、旋转外筒2、进水孔3、出水口4、助推板体5、喷射水管6、喷头7、机架8、浮箱9、第一端面盘10、第二端面盘11、中心轴12、固定架13、第一轴套14、第二轴套15、叶片16、第一喷头701、第二喷头702、导流通道17、进口端1701、滚轮18、环形板19、滤网20。
具体实施方式
30.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型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，对依据本实用新型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。
31.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
32.如图1、图2、图3所示，本实用新型的一个实施例提供的一种浮箱式过滤装置，其包括：主体部和驱动部；
33.所述主体部包括固定内筒1和旋转外筒2，所述旋转外筒2的轴线重合于所述固定内筒1的轴线，所述固定内筒1的筒壁设有多个进水孔3，所述固定内筒1的一端设有出水口4，所述旋转外筒2的轴侧面张紧有滤网20，所述滤网20的内侧面圆周排列有多个助推板体5，所述助推板体5平行于所述旋转外筒2的轴线；
34.所述驱动部包括喷射水管6和多个喷头7，所述喷射水管6位于所述固定内筒1和所述旋转外筒2之间，所述喷射水管6位于所述固定内筒1的上方，所述喷射水管6的轴线平行于所述固定内筒1的轴线，多个所述喷头7沿所述喷射水管6的轴向依次排列，所述喷头7的喷水方向朝向所述滤网20，所述喷头7的喷水方向和所述旋转外筒2的径向直径之间存有夹角，用于使所述喷头7喷出的水射流冲击所述助推板体5，对所述旋转外筒2产生切向推力。
35.浮箱式过滤装置的工作过程如下:
36.当需要使用本装置进行抽水作业时，将离心泵的进口和固定内筒1的出水口4相连接，其中离心泵出口的分支管道连接于喷射水管6；在上述基础上，通过调整浮箱9，从而调整本装置整体所受到的浮力，从而使水源地的水位线位于所述喷射管和固定内筒1之间。
37.然后，启动离心泵，水源地的水依次经过滤网20、进水孔3和出水口4到达离心泵，被泵出的水部分依次经过分支管道和喷射水管6，最终经过多个喷头7喷出，形成喷出至滤
网20的水射流，因为该水射流喷出至滤网20的内侧面，而水中的浮游生物等杂质附着于滤网20的外侧面，所以水射流对杂质形成反向冲击，达到局部剥离滤网20外侧面杂质的目的。
38.与此同时，喷头7的喷水方向和旋转外筒2的径向直径之间存有夹角(假设水射流对旋转外筒2的作用力为第一推力)，第一推力的方向和旋转外筒2的径向直径之间也就存有夹角，第一推力沿旋转外筒2圆周径向直径方向上的分力(简称第一分力)起到剥离杂质的作用，第一推力沿旋转外筒2圆周切线方向上的分力(简称第二分力)依次作用至多个助推板体5，从而带动旋转外筒2旋转。这样，第一分力就沿旋转外筒2的圆周方向依次剥离滤网20外侧面各个局部的杂质。
39.在本实用新型的技术方案中，通过使用本装置，不需要额外增加动力输出设备而产生水射流，驱动旋转外筒2转动的同时，剥离滤网20外侧面的杂质，提高了反清洗的效率。
40.具体的,离心泵出口的主管道将大部分滤后水输送至下一工序，离心泵出口的分支管道将少部分滤后水输送至喷射水管6。
41.具体的，喷头7所喷出的水射流喷出至滤网20位于水位线以上的部分，从而使滤网20外侧面的杂质被抛离至空中，达到使杂质远离滤网20的目的。
42.具体的，多个助推板体5起到张紧滤网20的作用；同时，在旋转外筒2旋转的过程中，多个助推板体5依次被水射流的第二分力推动，以使旋转外筒2产生切向加速度，以使旋转外筒2持续转动。
43.具体的，还包括机架8，固定内筒1固定安装于所述机架8；浮箱9包括第一浮箱9和第二浮箱9，第一浮箱9和第二浮箱9分别安装于固定内筒1相对侧的机架8上。
44.如图1所示，具体的，喷射水管6位于固定内筒1的正上方，喷射水管6的轴线和固定内筒1的轴线位于同一个竖直平面。
45.如图1和图5所示，在具体实施方式中，所述助推板体5的截面轮廓呈v形，所述助推板体5的v形一侧面贴附于所述滤网20的内侧面，用于使所述助推板体5的v形口接受所述喷头7喷出的水射流的冲击。
46.在本实施方式中，具体的，所述助推板体5的v形一侧面贴附于滤网20的内侧面，所述滤网20的v形另一侧面向固定内筒1偏转，以使助推板体5的横截面轮廓呈v形口，在水射流驱动旋转外筒2转动的过程中，各助推板体5的v形口依次接受水射流的冲击。相对于平面状的助推板体5，助推板体5的v形口延长了水射流在助推板体5处的停留时间(水射流需要折返流动才能脱离助推板体5)，也就延长了水射流推动助推板体5的时间，也就加强了旋转外筒2转动的切向加速度。
47.如图1所示，在具体实施方式中，所述旋转外筒2还包括第一端面盘10和第二端面盘11，所述第一端面盘10和所述第二端面盘11分别转动连接于所述固定内筒1，所述助推板体5的一端固定连接于所述第一端面盘10的边缘，另一端固定连接于所述第二端面盘11的边缘。
48.在本实施方式中，具体的，多个所述助推板体5分别圆周排列于第一端面盘10和第二端面盘11之间，以稳定第一端面盘10和第二端面盘11之间的位置关系；同时，多个助推板体5共在于同一圆周，便于将金属丝编制的滤网20张紧于该同一圆周。
49.如图4所示，在具体实施方式中，还包括中心轴12，所述中心轴12的一端固定连接于所述第二端面盘11，所述中心轴12的另一端贯穿所述固定内筒1的另一端，所述中心轴12
位于所述固定内筒1内的部分固定连接于叶片16。
50.在本实施方式中，具体的，固定内筒1的另一端面安装有第一轴套14，固定内筒1内固定焊接有固定架13，固定架13安装有第二轴套15，中心轴12依次安装于第一轴套14和第二轴套15，以使中心轴12相对于固定内筒1同轴转动，叶片16平键连接于中心轴12。
51.当水源地的水依次经过滤网20、多个进水孔3进入固定内筒1，并向出水口4流动的过程中，水流驱动叶片16转动，从而驱动中心轴12和第二端面盘11一体转动，从而在原有基础上，增加了旋转外筒2转动的驱动力。
52.具体的，所述中心轴12通过轴套转动安装于所述机架8。
53.如图3、图5和图6所示，在具体实施方式中，位于所述喷射水管6两端的所述喷头7为第一喷头701，两个所述第一喷头701之间的所述喷头7为第二喷头702，所述第一喷头701的喷水方向垂直于所述旋转外筒2的径向直径，所述第二喷头702的喷水方向和所述旋转外筒2的径向直径之间的夹角为锐角。
54.如图6所示，在本实施方式中，具体的，所述第一喷头701所产生的水射流冲击至助推板体5时，该水射流所产生的第一推力f1的方向相对偏向第二分力的方向，所以第二分力大于第一分力，能够对旋转外筒2产生较好的切向推动的效果。
55.如图6所示，具体的，所述第二喷头702所产生的水射流冲击至助推板体5时，该水射流所产生的第一推力f2的方向相对偏向第一分力的方向，所以第一分力大于第二分力，即该水射流的剥离杂质的作用相对显著。所以，第二喷头702可以起到如下作用：第一，辅助第一喷头701所产生的水射流推动旋转外筒2转动；第二，多个第二喷头702沿喷射水管6的轴向排列，多个第二喷头702所喷出的水射流在滤网20上的着力点沿旋转外筒2的轴向呈线形排列，能够较完全剥离滤网20面上的杂质。
56.如图6所示，在具体实施方式中，所述锐角等于25
°
。
57.在本实施方式中，具体的，假设第二喷头702的水射流所产生的第一推力为f2，那么第一分力就为f2
×
cos25
°
,这时，第一分力对滤网20表面的杂质的冲击力度基本满足实际剥离杂质的需要。
58.如图5和图7所示，在具体实施方式中，还包括导流通道17，多个所述进水孔3位于所述固定内筒1的筒壁的下侧面，所述导流通道17的进口端1701朝向平行于所述旋转外筒2的切线方向，所述导流通道17的出口端连接于所述进水孔3。
59.在本实施方式中，具体的，在离心泵的作用下，水源地的水经过滤网20后，沿旋转外筒2的切线方向依次流入导流通道17和固定内筒1，水流在导流通道17的进口端1701对旋转外筒2的助推板体5产生切向推力，在原有基础上，增加了旋转外筒2转动的切向加速度。
60.如图1所示，在具体实施方式中，所述固定内筒1的轴侧环形均布有多个滚轮18，所述第一端面盘10分别顶接于多个所述滚轮18的边缘。
61.如果第一端面盘10直接套接于固定内筒1，第一端面盘10相对于固定内筒1转动时，两者之间为面接触摩擦。
62.但是，在本实施方式中，第一端面盘10分别顶接于多个滚轮18的边缘，两者之间为点接触滚动摩擦，减少了摩擦面积，降低了摩擦系数。
63.具体的，固定内筒1的轴侧固定焊接有环形板19，多个滚轮18分别转动连接于环形板19。
64.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。