一種扇面負(fù)荷集水器，屬于過濾水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前公知的過濾水處理設(shè)備中所使用的集水器，或稱下布水器，它是由中心導(dǎo)出頭和若干個(gè)呈中心輻射狀的集水支管所構(gòu)成，在其集水支管上均勻分布著透水縫隙或網(wǎng)孔。集水器位于過濾罐的底部，它的作用是把從濾料層滲出的凈化水收集到集水支管中，各個(gè)集水支管中的水再匯集到中心導(dǎo)出頭而流出過濾罐體。這種結(jié)構(gòu)存在如下缺陷：由于集水支管相對(duì)應(yīng)于過濾罐橫截面的分布呈扇形狀，所以集水支管從罐體中心端到罐體側(cè)壁端，其每段長(zhǎng)度上所應(yīng)該承載的集水流量是漸次增大的，而目前通用的集水支管上所分布的透水縫隙或網(wǎng)孔的密度卻是均勻的，其所實(shí)現(xiàn)的集水效果就必然是均等的。因此就導(dǎo)致相對(duì)于罐體橫截面上的濾水流量不均等，過濾材料所承載的過濾負(fù)荷就不均等，進(jìn)一步導(dǎo)致濾料負(fù)荷浪費(fèi)、設(shè)備運(yùn)行效率低下、縮短再生周期而浪費(fèi)水資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服目前集水器存在集水負(fù)荷均等的缺陷，本發(fā)明提供了一種扇面負(fù)荷集水器，有效地解決了目前集水器存在的上述缺陷。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：按照與扇面集水負(fù)荷相匹配的原則在集水管上開設(shè)透水縫隙或網(wǎng)孔。具體的設(shè)計(jì)原理是：當(dāng)確定了過濾罐的半徑和集水器集水支管的數(shù)量后，每支集水管所應(yīng)該承載的集水負(fù)荷面就被唯一確定了，這個(gè)集水負(fù)荷面是一個(gè)扇形面，集水管的長(zhǎng)度從罐體中心端到罐體側(cè)壁端以罐體的半徑來標(biāo)度，對(duì)應(yīng)于半徑Ri處的扇形弧長(zhǎng)Li就是一個(gè)定值，當(dāng)給定一個(gè)半徑增量Ri+r后，半徑增量r所產(chǎn)生的弧長(zhǎng)增量可以忽略不計(jì)，如此半徑增量所產(chǎn)生的扇形面積增量就如下式：

ΔS i＝1/2(Ri+r)·Li-1/2Ri·Li＝1/2(r·Li)

同理，對(duì)應(yīng)于半徑Ri+1同樣給定一個(gè)半徑增量r后，所產(chǎn)生的扇形面積增量為：

ΔS i+1＝1/2(r·Li+1)

兩個(gè)面積增量之比就有如下關(guān)系：

ΔS i/ΔS i+1＝Li/Li+1

由于扇形增量面積與透水縫隙或網(wǎng)孔的面積存在著定值正比例關(guān)系，所以就可以用Li與Li+1的比值近似代表集水管長(zhǎng)度Ri處與Ri+1處的透水縫隙或網(wǎng)孔的面積比值，這樣就確定了在集水管上開設(shè)透水縫隙或網(wǎng)孔的密度比例關(guān)系：

Ni＝μ·η·Li/σ

式中，μ表示單位弧長(zhǎng)下的透水流量，它受濾料密度和過濾精度的影響，是一個(gè)在設(shè)定條件下的測(cè)定常量；η表示單位流量下的透水縫隙面積，它受透水壓差和液體的粘滯系數(shù)影響，也是一個(gè)在設(shè)定條件下的測(cè)定常量；Li表示扇形面在半徑Ri處的弧長(zhǎng)；σ表示單位透水縫隙或網(wǎng)孔的面積，它受過濾精度的影響，是一個(gè)設(shè)計(jì)常量；Ni就是集水支管在Ri處的透水縫隙或網(wǎng)孔的密度，也就是集水支管在Ri處的透水縫隙或網(wǎng)孔的個(gè)數(shù)。

本發(fā)明的有益效果是，相比目前的集水器，本扇面負(fù)荷集水器上的透水縫隙或網(wǎng)孔的密度從罐體中心端到罐體側(cè)壁端漸次增大，使得集水器支管從罐體中心端到罐體側(cè)壁端的集水流量負(fù)荷與漸次增大的扇形過濾面積實(shí)現(xiàn)了同比例增大，有效地解決了目前集水器集水負(fù)荷延集水支管長(zhǎng)度上均等分布的問題，從而避免了濾料負(fù)荷浪費(fèi)、設(shè)備運(yùn)行效率低下、縮短再生周期而浪費(fèi)水資源的缺陷。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

附圖1是本發(fā)明的罐體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1.過濾罐體，2.扇面負(fù)荷集水器，3.濾料層。

附圖2是本發(fā)明的集水器結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：2.扇面負(fù)荷集水器，4.集水支管，5.中心導(dǎo)出頭。

附圖3是本發(fā)明的集水支管結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：4.集水支管，6.集水流量負(fù)荷扇面，7.罐體中心端，8.罐體側(cè)壁端，9.透水縫隙或網(wǎng)孔，10.螺紋或旋轉(zhuǎn)卡槽。

具體實(shí)施方式

在附圖中，整個(gè)扇面負(fù)荷集水器(2)使用塑料材料或耐蝕金屬來制作；采用塑料模塑工藝或機(jī)械繞絲工藝來加工集水支管(4)上的透水縫隙或網(wǎng)孔(9)；集水支管(4)與中心導(dǎo)出頭(5)的連接采用螺紋或旋轉(zhuǎn)卡槽(10)的方法來實(shí)現(xiàn)。