專利名稱：采用水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)的無閥過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水處理環(huán)境和領(lǐng)域中的一種采用水力自適應(yīng)控 制系統(tǒng)的無閥過濾裝置，屬于各類給水與中水處理過程的過濾單元。
技術(shù)背景
重力式無閥濾池就其工作的全過程而言，其進(jìn)水控制需要滿足兩 個(gè)要求 一是從節(jié)水角度考慮，應(yīng)在反沖洗期間及時(shí)停止進(jìn)水，而在
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程阻止進(jìn)水挾氣。
以往技術(shù)傾向于將這兩個(gè)問題分開來考慮，進(jìn)水挾氣問題一般通 過改變?yōu)V池進(jìn)水管路的走向、結(jié)構(gòu)或在管路中設(shè)置氣水分離器來解
決，如設(shè)置u形進(jìn)水管或進(jìn)水井，改變?yōu)V池進(jìn)水口的位置等，這類
作法投資較大，施工較困難，效果也往往不夠理想。自動(dòng)停水常采用 增設(shè)進(jìn)水虹吸管的辦法，通過復(fù)雜的虹吸管路系統(tǒng)或輔以電路控制和 機(jī)械傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，由于系統(tǒng)比較復(fù)雜，而且任何一處漏氣都會(huì)導(dǎo)致工 作失敗，因此，這類方法的安裝維護(hù)要求高，工作效率也往往隨著時(shí) 間延長(zhǎng)而呈明顯下降趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工困 難、安裝維護(hù)要求高等突出缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種采用水力自適應(yīng) 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制濾池進(jìn)水的無閥過濾裝置，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、 施工簡(jiǎn)單方便、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的總體技術(shù)方案是在無閥濾池進(jìn)水分配箱內(nèi)設(shè)置水 力自適應(yīng)系統(tǒng)組件，利用水力調(diào)阻原理通過水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)組件 自動(dòng)調(diào)節(jié)濾池進(jìn)水管口處的局部阻力，保證進(jìn)水分配箱內(nèi)保持足夠的 水位高度，阻止進(jìn)水?dāng)y氣；同時(shí)在濾池反沖洗期間封閉濾池進(jìn)水管口， 阻止濾池繼續(xù)進(jìn)水，即在無閥濾池運(yùn)行全過程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)反沖洗停水與正常過濾阻氣的要求；采用水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以省略傳統(tǒng)無閥濾 池進(jìn)水管的U形彎，進(jìn)水管通過90彎頭直接連到進(jìn)水三通上，無需 穿墻，方便施工。
本實(shí)用新型無閥過濾裝置由進(jìn)水分配箱、進(jìn)水管、進(jìn)水三通、布 水板、濾料、配水系統(tǒng)、集水區(qū)、連通渠、貯水箱、頂蓋、虹吸上升 管、虹吸下降管、虹吸輔助管、虹吸破壞管、抽氣管、出水管、虹吸 破壞斗、反沖洗排水管、水封井和反沖洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)器構(gòu)成；其水力自 適應(yīng)控制系統(tǒng)由導(dǎo)向體、導(dǎo)向體底座、出水管水力調(diào)節(jié)套筒、水阻調(diào) 節(jié)體、進(jìn)水阻水體、水力浮子和固定連通體組成。水力自適應(yīng)控制系 統(tǒng)置于無閥濾池進(jìn)水分配箱內(nèi)，經(jīng)導(dǎo)向體底座與進(jìn)水分配箱連接，出 水管水力調(diào)節(jié)套筒安裝于進(jìn)水管管口處，其中心線與進(jìn)水管中心線重 合，水力浮子、水阻調(diào)節(jié)體與進(jìn)水阻水體安裝于導(dǎo)向體內(nèi)，由固定連 通體自上而下依次連通固定，固定連通體軸線與導(dǎo)向體中心線重合， 并沿導(dǎo)向體筒壁上下自由滑動(dòng)；水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)的水阻調(diào)節(jié)體結(jié) 構(gòu)為倒錐臺(tái)形或圓盤形，其直徑為進(jìn)水管內(nèi)徑的0.9倍，其錐臺(tái)或圓 盤高度為20mm;進(jìn)水阻水體執(zhí)行停水功能，其直徑為進(jìn)水管的內(nèi)徑 的1.25倍，進(jìn)水阻水體的下表面制有橡膠緩沖墊，進(jìn)水阻水體與水 阻調(diào)節(jié)體的距離大于其自身的外徑尺寸，進(jìn)水阻水體選用金屬板材， 與水阻調(diào)節(jié)體的配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停水阻氣功能；水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)的
水力浮子采用外加保護(hù)的輕質(zhì)泡沫材料或充氣膠囊，其徑向尺寸與導(dǎo) 向體內(nèi)徑尺寸相差50 100mm，能上下自由滑動(dòng)，既可協(xié)助執(zhí)行停水
阻氣，又能保證自動(dòng)迅速地恢復(fù)濾池正常進(jìn)水和避免過濾初期的連續(xù) 斷水現(xiàn)象；固定連通體上端制有光滑導(dǎo)桿，其直徑小于導(dǎo)向體頂部中 孔直徑，固定連通體與導(dǎo)向體頂部中孔配合，防止水力浮子、水阻調(diào) 節(jié)體與進(jìn)水阻水體在水平方向移動(dòng)。
本實(shí)用新型解決了傳統(tǒng)重力式無閥濾池反沖洗自動(dòng)停水與過濾 阻氣的問題，取消了傳統(tǒng)無閥濾池的U形進(jìn)水管與虹吸配水系統(tǒng)， 使濾池結(jié)構(gòu)更加緊湊簡(jiǎn)單，工作靈敏可靠，施工、維修、管理方便， 降低基建投資與管理成本，節(jié)省水資源。


圖1為本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。 圖2為水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步描述本實(shí)用新型。 實(shí)施例
本實(shí)施例涉及的無閥過濾裝置主體結(jié)構(gòu)包括進(jìn)水分配箱1、進(jìn)水
管2、進(jìn)水三通3、布水板4、濾料5、配水系統(tǒng)6、集水區(qū)7、連通 渠8、貯水箱9、頂蓋10、虹吸上升管11、虹吸下降管12、虹吸輔 助管13、虹吸破壞管14、抽氣管15、出水管16、虹吸破壞斗17、 反沖洗排水管18、水風(fēng)井19和反沖洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)器20，其水力自適應(yīng) 控制系統(tǒng)作為單體機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向體21、導(dǎo)向體底座22、出水管水力調(diào) 節(jié)套筒23、水阻調(diào)節(jié)體24、進(jìn)水阻水體24、水力浮子26、固定連通 體27組合而成。
本實(shí)施例中的水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)置于無閥濾池進(jìn)水分配箱1 內(nèi)，并通過導(dǎo)向體底座22與進(jìn)水分配箱連接。出水管水力調(diào)節(jié)套筒 23安裝于無閥濾池系統(tǒng)進(jìn)水管2管口處，使其中心線與進(jìn)水管2中 心線重合，水力浮子26、水阻調(diào)節(jié)體24與進(jìn)水阻水體25置于導(dǎo)向 體21內(nèi)，并由固定連通體27自上而下依次連通固定，固定連通體 27軸線與導(dǎo)向體21中心線重合，并沿導(dǎo)向體21筒壁上下自由滑動(dòng)。
本實(shí)施例涉及的水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)的水阻調(diào)節(jié)體24為倒錐臺(tái) 形或圓盤形，其最大直徑為進(jìn)水管2內(nèi)徑的0.9倍，其錐臺(tái)或圓盤高 度為20mm。
本實(shí)施例涉及的水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)通過進(jìn)水阻水體25執(zhí)行停 水功能，其直徑為進(jìn)水管2內(nèi)徑的1.25倍，進(jìn)水阻水體25的下表面 加設(shè)橡膠緩沖墊，進(jìn)水阻水體25與水阻調(diào)節(jié)體24的距離大于其自身 的外徑尺寸，以減少其在水力損失上的干擾，進(jìn)水阻水體25選用金 屬板材為佳，其與水阻調(diào)節(jié)體24的配合可實(shí)現(xiàn)靈敏的自動(dòng)停水阻氣 功能。本實(shí)施例涉及的水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)之水力浮子26采用外加保 護(hù)的輕質(zhì)泡沫材料或充氣膠囊，其徑向尺寸與導(dǎo)向體21內(nèi)徑尺寸相 差50 100mm，能上下自由滑動(dòng)，其既可協(xié)助執(zhí)行停水阻氣，又能保 證自動(dòng)迅速地恢復(fù)濾池正常進(jìn)水和避免過濾初期的連續(xù)斷水現(xiàn)象。
本實(shí)施例涉及的水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)之固定連通體27上端有 20cm為光滑導(dǎo)桿，其直徑小于導(dǎo)向體21頂部中孔直徑2mm;固定 連通體27與導(dǎo)向體21頂部中孔配合，以防止水力浮子26、水阻調(diào) 節(jié)體24與進(jìn)水阻水體25在水平方向移動(dòng)。
本實(shí)施例運(yùn)行的過濾初期，進(jìn)水分配箱1和濾池進(jìn)水管2內(nèi)水位 很低，水阻調(diào)節(jié)體24自動(dòng)調(diào)節(jié)濾池進(jìn)水管2管口處的局部阻力，使 進(jìn)水分配箱l內(nèi)始終保持一定的水深(約l.Om);進(jìn)水越過溢流堰首 先跌落在導(dǎo)向體21的頂部蓋上，消耗掉部分動(dòng)能后，順著導(dǎo)向體21 壁流入進(jìn)水分配箱l;由于水流沖擊水面動(dòng)能減小，故攜氣量大為降 低，加之水阻調(diào)節(jié)體24的調(diào)節(jié)作用保持進(jìn)水箱1內(nèi)維持一定的淹沒 水深(1.0m左右)，由此可以進(jìn)一步起阻氣作用。隨著過濾過程進(jìn)行， 濾層水頭損失增加導(dǎo)致進(jìn)水分配箱1內(nèi)水位不斷升高，水力浮子26 在浮力作用下浮起，水阻調(diào)節(jié)體24和進(jìn)水阻水體25隨之被固定連通 體27拉起，水阻調(diào)節(jié)體距離進(jìn)水管2管口較遠(yuǎn)，不會(huì)影響進(jìn)水箱內(nèi) 正常水位。
本實(shí)施例運(yùn)行的反沖洗形成時(shí)，進(jìn)水分配箱1內(nèi)的水位迅速下 降，水力浮子26和水阻調(diào)節(jié)體24、進(jìn)水阻水體25、固定連通體27 一起隨水下落，水阻調(diào)節(jié)體24接近并探入出水管水力調(diào)節(jié)套筒23后， 水面下降變緩，進(jìn)水阻水體25最終落在進(jìn)水管1管口，并自始至終 完成停水阻氣的功能；反沖洗結(jié)束后，水力浮子26又迅速地拉起水 阻調(diào)節(jié)體24和進(jìn)水阻水體25，自動(dòng)恢復(fù)進(jìn)水，開始過濾過程。
本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，其過濾裝置運(yùn)行穩(wěn)定，水力自適應(yīng)控 制系統(tǒng)能夠理想的完成停水阻氣功能，節(jié)水量達(dá)到產(chǎn)水量的3 5%。
權(quán)利要求1.一種采用水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)的無閥過濾裝置，其特征在于水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)置于無閥濾池進(jìn)水分配箱內(nèi)，經(jīng)導(dǎo)向體底座與進(jìn)水分配箱連接，出水管水力調(diào)節(jié)套筒安裝于進(jìn)水管管口處，其中心線與進(jìn)水管中心線重合，水力浮子、水阻調(diào)節(jié)體與進(jìn)水阻水體安裝于導(dǎo)向體內(nèi)，由固定連通體自上而下依次連通固定，固定連通體軸線與導(dǎo)向體中心線重合，并沿導(dǎo)向體筒壁上下自由滑動(dòng)；固定連通體上端制有光滑導(dǎo)桿，其直徑小于導(dǎo)向體頂部中孔直徑，固定連通體與導(dǎo)向體頂部中孔配合，防止水力浮子、水阻調(diào)節(jié)體與進(jìn)水阻水體在水平方向移動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)的無閥過濾 裝置，其特征在于水阻調(diào)節(jié)體結(jié)構(gòu)為倒錐臺(tái)形或圓盤形，其直徑為進(jìn) 水管內(nèi)徑的0.9倍，其錐臺(tái)或圓盤高度為20mm;進(jìn)水阻水體直徑為 進(jìn)水管的內(nèi)徑的1.25倍，進(jìn)水阻水體的下表面制有橡膠緩沖墊，進(jìn) 水阻水體與水阻調(diào)節(jié)體的距離大于其自身的外徑尺寸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)的無閥過濾 裝置，其特征在于水力浮子徑向尺寸與導(dǎo)向體內(nèi)徑尺寸相差50 100 mm，固定連通體上端的光滑導(dǎo)桿長(zhǎng)20cm，其直徑小于導(dǎo)向體頂部中 孔直徑2mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及水處理環(huán)境和領(lǐng)域中的一種采用水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)的無閥過濾裝置，水力自適應(yīng)控制系統(tǒng)置于無閥濾池進(jìn)水分配箱內(nèi)，經(jīng)導(dǎo)向體底座與進(jìn)水分配箱連接，出水管水力調(diào)節(jié)套筒安裝于進(jìn)水管管口處，其中心線與進(jìn)水管中心線重合，水力浮子、水阻調(diào)節(jié)體與進(jìn)水阻水體安裝于導(dǎo)向體內(nèi)，由固定連通體自上而下依次連通固定，固定連通體軸線與導(dǎo)向體中心線重合，并沿導(dǎo)向體筒壁上下自由滑動(dòng)；固定連通體上端制有光滑導(dǎo)桿，其直徑小于導(dǎo)向體頂部中孔直徑，固定連通體與導(dǎo)向體頂部中孔配合，防止水力浮子、水阻調(diào)節(jié)體與進(jìn)水阻水體在水平方向移動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏可靠，施工、維修、管理方便，實(shí)施成本低，節(jié)省水資源。
文檔編號(hào)B01D24/46GK201127860SQ200720158128
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者常功法, 波 張, 畢學(xué)軍 申請(qǐng)人:青島理工大學(xué)