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刮刀式過(guò)濾器的設(shè)計(jì)研究

更新時(shí)間:2016-11-14      瀏覽次數(shù):9080

摘 要:隨著水資源日益匱乏,水污染日益嚴(yán)重,對(duì)廢水的綜合治理越來(lái)越重要。刮式自清洗過(guò)濾器因簡(jiǎn)單的操作以及良好的性能可使污水達(dá)到的過(guò)濾效果,特別是對(duì)于一些難處理的黏附介質(zhì)更具有清污*的效果。本文針對(duì)我國(guó)刮式自清洗過(guò)濾器存在的缺陷,分析了國(guó)外優(yōu)良的過(guò)濾器結(jié)構(gòu),介紹了新研制刮式過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)等方法,為我國(guó)的自清洗過(guò)濾器的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞:刮式自清洗器 過(guò)濾 設(shè)計(jì)

一、引言

    隨著經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)水的需要越來(lái)越大,但在水資源日益匱乏、水污染日益嚴(yán)重的今天,為了滿足對(duì)水資源的需求,刮式自清洗過(guò)濾器因具有處理污水的能力,且可利用水壓自我控制、自我清洗,且清洗時(shí)不斷流等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等行業(yè)的水處理過(guò)程中。自清洗過(guò)濾器的形式很多,按照清洗的方式可分為吸污式、刮式、轉(zhuǎn)臂式等,本文著重研究的是刮式自清洗過(guò)濾器。我國(guó)相對(duì)于國(guó)外優(yōu)良的過(guò)濾器結(jié)構(gòu),技術(shù)水平還存在著十分明顯的差距,提高我國(guó)自清洗過(guò)濾器的技術(shù)水平是十分必要的。

   現(xiàn)我國(guó),刮式自清洗過(guò)濾器是利用刮式清除過(guò)濾網(wǎng)上的黏性雜質(zhì),工作時(shí)刮式要與濾網(wǎng)接觸,但是因過(guò)濾網(wǎng)采用的是卷制后焊接,很難保證濾網(wǎng)的圓柱度,從而導(dǎo)致清污不*。針對(duì)于這些缺點(diǎn),我國(guó)分析借鑒了國(guó)外優(yōu)良的過(guò)濾器技術(shù),以此改進(jìn)我國(guó)的過(guò)濾器技術(shù),從而開(kāi)發(fā)一種去污*、運(yùn)行可靠的刮式自清洗過(guò)濾器。本文就是以新開(kāi)發(fā)的HBAF4Z-500型刮式式自清潔過(guò)濾器做了一個(gè)設(shè)計(jì)分析研究。

二、刮式自清洗過(guò)濾器的工作原理

    目前國(guó)內(nèi)外的刮式自清洗過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,本文根據(jù)我國(guó)的刮式自清洗過(guò)濾器存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且濾網(wǎng)上雜質(zhì)清除不*的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一款新型的刮式結(jié)構(gòu),以此來(lái)解決過(guò)濾器的清污問(wèn)題。刮式自清洗過(guò)濾器由筒體、濾網(wǎng)、減速機(jī)、刮式、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓差感應(yīng)器、清洗裝置、排污閥、電控箱等部件組成。

   在正常過(guò)濾時(shí),污水從過(guò)濾器進(jìn)口進(jìn)入,通過(guò)濾芯從內(nèi)往外過(guò)濾。污水中的雜質(zhì)被截留在濾芯內(nèi)表面,當(dāng)雜質(zhì)達(dá)到一定厚度時(shí),會(huì)形成一個(gè)雜質(zhì)層,使濾芯的內(nèi)、外兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)壓差。當(dāng)這個(gè)壓差達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),清洗過(guò)程將會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟,此時(shí)凈水供應(yīng)不斷流。具體工作流程如下:壓差達(dá)到設(shè)定值,壓差傳感器發(fā)出信號(hào)傳給控制箱,啟動(dòng)減速機(jī)電機(jī),減速機(jī)帶動(dòng)刮式進(jìn)行旋轉(zhuǎn),對(duì)濾芯進(jìn)行清洗。減速機(jī)啟動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)2-3圈后,排污閥自動(dòng)打開(kāi),進(jìn)行排污。

   清洗的過(guò)程中刮式在離心力與彈簧力共同的作用下,刮式與濾網(wǎng)保持*的接觸,且它們之間的法向力很小,雜質(zhì)經(jīng)過(guò)刮式與濾網(wǎng)切向力的作用后會(huì)被*的清洗,同時(shí)還避免了雜質(zhì)在法向力的作用下被擠壓到過(guò)濾網(wǎng)的可能。刮式清除的雜質(zhì)會(huì)在重力的作用及水流的帶動(dòng)下沉積到過(guò)濾器底部,并經(jīng)排污閥排出。排污口口徑根據(jù)過(guò)濾器濾芯的容積及清洗時(shí)間進(jìn)行選擇,確保清洗過(guò)程中濾芯內(nèi)部污物與污水的混合液能全部排出。

   經(jīng)過(guò)清洗流程,就會(huì)將整個(gè)過(guò)濾網(wǎng)表層進(jìn)行*的清洗,而這個(gè)沖洗的過(guò)程僅數(shù)十秒的時(shí)間。清洗結(jié)束后排污閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,減速機(jī)停止工作,系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài),然后準(zhǔn)備下一個(gè)沖洗周期。

三、刮式自清洗過(guò)濾器的設(shè)計(jì)

(一)設(shè)計(jì)參數(shù)

    工作介質(zhì)為水,其中含有黏性雜質(zhì):過(guò)濾的精度為250微米,設(shè)計(jì)流量為2000m3/h,氣動(dòng)排污閥工作壓力為1.0MPa,工作溫度低于100℃,控制箱為220V,50HZ。要求在排污時(shí),耗費(fèi)的水量不得超過(guò)過(guò)濾出水量的1%。排污的控制形式可以采用壓差控制與定時(shí)控制、手動(dòng)和自動(dòng)控制等。工作要求就是要做到連續(xù)不間斷過(guò)濾、*清洗。

(二)結(jié)構(gòu)形式的要求

   由于水中含有大量的黏性雜質(zhì),所以選擇的是HBAF4Z-500型的刮式式自清洗過(guò)濾器結(jié)構(gòu),使用刮式清洗系統(tǒng),可以達(dá)到更好的清污效果,濾網(wǎng)要選擇鍥形濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

(三)進(jìn)出口通徑

(四)濾網(wǎng)尺寸計(jì)算

    水流通過(guò)濾網(wǎng)時(shí)的速度稱為過(guò)濾速度。在過(guò)濾面積一定時(shí)過(guò)濾速度越大,過(guò)濾器的過(guò)濾能力越大,但會(huì)使某些污物容易擠過(guò)濾網(wǎng),使過(guò)濾后的水質(zhì)達(dá)不到使用要求.如果過(guò)濾速度過(guò)小為了達(dá)到一定的過(guò)濾能力則需要較大的濾網(wǎng)面積. 這樣會(huì)使過(guò)濾器的體積變大造價(jià)升高.一般的自清洗過(guò)濾器的過(guò)濾速度都在0.5-3m/s之間。

(五)清污裝置設(shè)計(jì)

    刮式自清潔過(guò)濾器清污裝置的關(guān)鍵部分就是刮式,刮式是直接與濾網(wǎng)上的雜質(zhì)相接觸的,雜質(zhì)的清除都是通過(guò)刮式進(jìn)行的。所以,在設(shè)計(jì)時(shí)要保證工作中的刮式與濾網(wǎng)無(wú)間隙的接觸,刮式要根據(jù)濾網(wǎng)圓柱度的變化而采用沿徑向伸縮的方式,為避免雜質(zhì)在法向力的作用下被擠壓到過(guò)濾網(wǎng)內(nèi),刮式與濾網(wǎng)間要有一個(gè)夾角,這個(gè)夾角為90度。為了保證工作過(guò)程中刮式與濾網(wǎng)無(wú)間隙的接觸,所以要確定長(zhǎng)度尺寸,這個(gè)長(zhǎng)度尺寸要按照加工、安裝極限尺寸來(lái)確立。在設(shè)計(jì)時(shí),清污裝置其它的結(jié)構(gòu)要考慮裝配、加工難度以及制造成本等問(wèn)題,保證機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性。

四、總結(jié)

    過(guò)濾器在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著重要的地位。刮式自清洗過(guò)濾器在各行中得到運(yùn)用,為工業(yè)發(fā)展提供清潔的水資源。為了為生產(chǎn)提供更多更清潔的水資源,過(guò)濾器的設(shè)計(jì)技術(shù)就要跟上發(fā)展的需求,要不斷地研發(fā)新型的刮式自清洗過(guò)濾器,保證清污的過(guò)程中不間斷供水、清洗并延長(zhǎng)清洗組件使用壽命。通過(guò)對(duì)刮式自清洗過(guò)濾器原理及設(shè)計(jì)的分析,從而設(shè)計(jì)出運(yùn)行可靠、性能穩(wěn)定、清潔*、使用效果良好、服役年限長(zhǎng)的刮式自清洗過(guò)濾器。

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