一種纖維束過濾器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種纖維束過濾器，包括容器以及設(shè)置在容器內(nèi)的濾芯，容器中設(shè)有螺旋狀的水流通道，且螺旋方向垂直于纖維束延伸方向，一進(jìn)水管和一出水管均設(shè)于容器，且分別設(shè)置開口連通水流通道，進(jìn)水管開口和出水管開口分別設(shè)于水流通道沿螺旋方向的兩端，且至少具有一對(duì)等流量的分別位于進(jìn)水管和出水管的開口高度差異設(shè)置。本實(shí)用新型纖維束過濾器，通過特別的螺旋狀的水流通道的設(shè)計(jì)，使得過濾過程既有平行于纖維束方向的深層過濾，又有垂直于纖維束方向的深層過濾，有效地提高了過濾精度；同時(shí)螺旋狀結(jié)構(gòu)，還有利于延長(zhǎng)水與纖維束濾芯的接觸時(shí)間，提高過濾效果。另外，進(jìn)水管和出水管上等流量開口的高度差異化設(shè)置也有利于保證過濾面積。
【專利說明】一種纖維束過濾器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種過濾設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]高效纖維束過濾器是一種結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)良的壓力式纖維過濾設(shè)備。它采用一種新型的束狀軟填料-纖維作為濾元，其濾料直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，并具有比表面積大，過濾阻力小等優(yōu)點(diǎn)，解決了粒狀濾料的過濾精度受濾料粒徑限制等問題。微小的濾料直徑，極大的增加了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì)及濾料的吸附能力，從而提高了過濾效率和截污能力。但是現(xiàn)有設(shè)備存在如下的問題:即過濾方式單一，要么只有平行于纖維束方向的平行過濾，要么只有垂直于纖維束方向的垂直過濾，并且水在濾器中停留時(shí)間過短，因此與纖維束接觸的時(shí)間也過短，導(dǎo)致接觸不充分，過濾效果差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種纖維束過濾器，包括容器以及設(shè)置在容器腔體內(nèi)的濾芯，所述濾芯為由若干沿高度方向延伸的纖維所并列排布而成的纖維束，其特征是，所述容器中設(shè)有螺旋狀的水流通道，水流通道由隔板構(gòu)成，且螺旋方向垂直于纖維束的延伸方向，一進(jìn)水管和一出水管均設(shè)于所述容器，且分別設(shè)置開口連通所述水流通道，進(jìn)水管的所述開口和出水管的所述開口分別設(shè)于水流通道沿螺旋方向的兩端，且至少具有一對(duì)等流量的分別位于進(jìn)水管和出水管的所述開口高度差異設(shè)置。
[0004]所述開口由單個(gè)水孔或一組多個(gè)水孔構(gòu)成。
[0005]優(yōu)選的，所述進(jìn)水管上至少設(shè)有連通水流通道底部的所述開口。
[0006]優(yōu)選的，所述進(jìn)水管上設(shè)置沿高度方向等間隔排列的若干水孔連通所述水流通道。
[0007]優(yōu)選的，所述水流通道還連通一排水口，所述進(jìn)水管、出水管以及排水口分別設(shè)置有控制閥，且所述出水管上還設(shè)置有一出水分析儀，所述排水口處還設(shè)置一排水分析儀。
[0008]優(yōu)選的，所述進(jìn)水管上還設(shè)置有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管上也設(shè)置有所述控制閥。
[0009]優(yōu)選的，所述纖維束過濾器還包括一控制器，且所述控制閥為自動(dòng)閥門，控制器能夠根據(jù)出水分析儀以及排水分析儀檢測(cè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)調(diào)整控制閥的開閉及開度。
[0010]優(yōu)選的，所述纖維束的下端相對(duì)于容器固定，上端固定在一活動(dòng)板上，所述活動(dòng)板能夠在高度方向相對(duì)于容器移動(dòng)，并在適當(dāng)?shù)母叨褥o止從而拉緊或者放松纖維束。
[0011]優(yōu)選的，所述水流通道由隔板螺旋圍合而成，且所述活動(dòng)板上設(shè)有與隔板形狀相適配的螺旋槽，活動(dòng)板能夠通過所述螺旋槽垂直套設(shè)在隔板上沿高度方向移動(dòng)，所述螺旋槽與隔板之間密封。
[0012]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:
[0013]1.本實(shí)用新型的纖維束過濾器，通過特別的螺旋狀的水流通道的設(shè)計(jì)，使得過濾過程既有平行于纖維束方向的深層過濾，又有垂直于纖維束方向的深層過濾，有效地提高了過濾精度；同時(shí)螺旋狀結(jié)構(gòu)，還有利于延長(zhǎng)水與纖維束濾芯的接觸時(shí)間，提高過濾效果。另外，進(jìn)水管和出水管上等流量開口的高度差異化設(shè)置也有利于形成與纖維束方向成一定夾角的水流，保證過濾面積。
[0014]2.水流通道覆蓋纖維束在延伸方向的整個(gè)長(zhǎng)度，則可以充分利用纖維束，提高利用率，降低成本，并可進(jìn)一步延長(zhǎng)水與纖維束濾芯的接觸時(shí)間。
[0015]3.進(jìn)水管上至少設(shè)置連通水流通道底部的開口，則底部進(jìn)水有助于充分排出水流通道中的空氣，提高過濾效率和增強(qiáng)過濾效果。也可以設(shè)計(jì)進(jìn)水管開口為均勻分布在水管軸向的水孔，則進(jìn)水可同時(shí)到達(dá)濾芯的各軸向位置，保證充分利用纖維束的各個(gè)部位。
[0016]4.設(shè)置排水口，以及分別用于控制進(jìn)水、出水口以及排水的閥門，則可以根據(jù)水質(zhì)情況，關(guān)閉排水控制閥，正常進(jìn)行過濾，以及關(guān)閉出水控制閥，進(jìn)行濾芯的沖洗，使纖維束達(dá)到疏松狀態(tài)，以延長(zhǎng)濾芯壽命和保持過濾效果。特別是可以設(shè)置進(jìn)氣管，采用氣水合洗的方法，在氣泡聚散和水力沖洗過程中，纖維束處于不斷抖動(dòng)狀態(tài)，在水力和上升氣泡的作用下，形成沖洗，有利于濾料的再生。
[0017]5.在出水口及排水口處分別設(shè)置有分析儀，可以自動(dòng)檢測(cè)水質(zhì)，讓操作人員及時(shí)獲得水質(zhì)情況進(jìn)行采取正常過濾或進(jìn)行清洗或停止清洗等措施。特別是采用控制器電連各分析儀及各控制閥，則控制器可根據(jù)分析儀的分析結(jié)果，控制閥門的開度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)正常工作和沖洗工作的自動(dòng)控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守的操作，且分析儀數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)，便于將來維護(hù)與改進(jìn)。
[0018]6.在纖維束的上端通過外部機(jī)械力，實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維束濾芯的豎向拉緊，規(guī)則排列，相對(duì)于傳統(tǒng)僅通過水壓擠壓纖維束堆積的方式，有利于控制纖維堆積密度，能夠提高過濾精度。且沖洗時(shí)也可以對(duì)纖維束放松，使其疏松，有利于保證清洗的效果。
[0019]7.設(shè)置與水流通道隔板密封配合的螺旋槽，則活動(dòng)板無論是向上運(yùn)動(dòng)拉緊纖維束還是向下運(yùn)動(dòng)放松纖維束都能夠保持與隔板的密封，防止隔板與容器的夾層中過水，提高過濾效率。
[0020]8.使用本實(shí)用新型纖維束過濾器進(jìn)行過濾，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)垂直和平行纖維束的深層過濾，有效提高過濾精度，延長(zhǎng)水與纖維束濾芯的接觸時(shí)間，提高過濾效果。另外，通過對(duì)纖維束的沖洗，尤其是氣水合洗，能達(dá)到延長(zhǎng)纖維束壽命，提高過濾效果的目的。若進(jìn)一步采用自動(dòng)閥門和控制器，則能夠自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)無人值守自動(dòng)運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型過濾器在過濾運(yùn)行狀態(tài)的側(cè)視圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型過濾器在清洗狀態(tài)的側(cè)視圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型過濾器螺旋水流通道的俯視圖；
[0024]其中:2、容器，22、活動(dòng)板，24、固定板，26、連桿，28、氣缸，4、纖維束，42、纖維，5、進(jìn)氣管，54、進(jìn)氣閥，6、隔板，62、水流通道，7、進(jìn)水管，72、進(jìn)水口，74、進(jìn)水閥，76、開口，8、出水管，82、出水口，84、出水閥，86、出水分析儀，88、開口，9、排水管，92、排水口，94、排水閥，96、排水分析儀。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0026]如圖1-3所示，一種纖維束過濾器，包括容器2以及設(shè)置在容器2腔體內(nèi)的濾芯，濾芯為由若干沿高度方向延伸的纖維42所并列排布而成的纖維束4。容器2中設(shè)有螺旋狀的水流通道62，且螺旋方向垂直于纖維束4的延伸方向，水流通道62由隔板6構(gòu)成，且覆蓋纖維束4在延伸方向的整個(gè)長(zhǎng)度。容器2上還設(shè)有一進(jìn)水口 72和一出水口 82、且分別連通水流通道62沿螺旋方向的兩端，同時(shí)進(jìn)水口 72連通水流通道62的位置在水流通道62的上部，出水口 82連通水流通道62的位置在水流通道62的下部。
[0027]具體的，纖維42為螺旋狀立體彈性結(jié)構(gòu)，在高度方向通過拉伸和擠壓能調(diào)節(jié)纖維束4密度。纖維束4的下端相對(duì)于容器2固定，上端固定在一活動(dòng)板22上，活動(dòng)板22能夠在高度方向相對(duì)于容器2移動(dòng)，并在適當(dāng)?shù)母叨褥o止從而拉緊纖維束4。因此上端的外部機(jī)械力實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維束4濾芯的豎向拉緊，規(guī)則排列，控制纖維42堆積密度，能夠提高過濾精度。更具體的，纖維束4下端固定于一固定板24，活動(dòng)板22為多孔活動(dòng)板，且與固定板24平行，活動(dòng)板22通過若干連桿26連接一氣缸28，氣缸28工作即可帶動(dòng)活動(dòng)板22在高度方向上下移動(dòng)。更具體的，螺旋狀隔板6的下端密封固定于固定板24，活動(dòng)板22上則設(shè)有與隔板6截面形狀相適配的螺旋槽，活動(dòng)板22通過螺旋槽垂直套設(shè)在隔板6上能夠沿高度方向移動(dòng)，且螺旋槽與隔板6之間也密封設(shè)計(jì)。因此，活動(dòng)板22無論是向上運(yùn)動(dòng)拉緊纖維束4還是向下運(yùn)動(dòng)放松纖維束4都能夠保持與隔板6的密封，防止隔板6與容器2的夾層中過水，提高過濾效率。
[0028]具體的，水流通道62沿螺旋方向的兩端分別為外端和內(nèi)端，進(jìn)水口 72連通水流通道62的外端，出水口 82連通水流通道62的內(nèi)端，且進(jìn)水口 72連通水流通道62的位置在水流通道62的頂部，出水口 82連通水流通道62的位置在水流通道62的底部。水流在水流通道62 —方面由螺旋的外端向內(nèi)端運(yùn)動(dòng)，另一方面也在重力作用下向下流動(dòng)。
[0029]容器2中具體設(shè)置一進(jìn)水管7在底部，且進(jìn)水管7 —端伸出容器2形成進(jìn)水口 72，另一端向內(nèi)伸入容器2后向上延伸開口在水流通道62的頂部，并通過該開口 76與水流通道62外端相通。容器2中設(shè)置一出水管8在頂部，且出水管8 一端垂直于纖維束4高度方向伸出容器2形成出水口 82，另一端在水流通道62的內(nèi)端以平行于纖維束4高度方向向下延伸、開口在水流通道62底部，形成開口 88。進(jìn)水管7的開口 76與出水管8的開口 88流量相當(dāng)，形成以二者連線為對(duì)角線的較大矩形面積的過水范圍。容器2中還設(shè)置一排水管9在底部，且排水管9 一端伸出容器2形成排水口 92，另一端平行于纖維束4高度方向向上延伸，開口在出水管8開口 88的相應(yīng)位置，與水流通道62相通。進(jìn)水口 72、出水口 82以及排水口 92各自設(shè)有控制閥，且具體分別是進(jìn)水閥74、出水閥84和排水閥94。另外，進(jìn)水口72連通水流通道62的管路上、具體是進(jìn)水管7上還設(shè)置有進(jìn)氣管5和進(jìn)氣管5的控制閥即進(jìn)氣閥54，以便在進(jìn)水中通入氣體，來對(duì)纖維束4進(jìn)行氣水合洗，提高清洗質(zhì)量和效果。出水口 82處設(shè)置有一出水分析儀86，用于檢測(cè)、分析出水管8中水質(zhì)并傳輸分析數(shù)據(jù)。排水口 92處設(shè)置有一排水分析儀96，用于檢測(cè)、分析排水管9中水質(zhì)并傳輸分析數(shù)據(jù)。
[0030]本實(shí)施例的纖維束過濾器，還包括一控制器(未圖示)，當(dāng)上述各控制閥為自動(dòng)閥門時(shí)，控制器能夠根據(jù)出水分析儀86分析的出水水質(zhì)情況調(diào)節(jié)控制閥的開度，選擇進(jìn)行過濾或清洗；根據(jù)排水分析儀96分析的排水水質(zhì)情況調(diào)節(jié)控制閥的開度，選擇繼續(xù)清洗或停止清洗，從而能夠自動(dòng)控制過濾和清洗的進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)無人值守自動(dòng)運(yùn)行。
[0031]雖然上述實(shí)施例中，進(jìn)水管7的開口 76在進(jìn)水管7頂端，出水管8的開口 88在底端，但是，并不對(duì)本實(shí)用新型開口的位置和具體包括的水孔數(shù)構(gòu)成限制，例如在進(jìn)水管7和出水管8的側(cè)部分別設(shè)置開口 76、88，只要存在高度差，兩開口的連線同樣能與纖維束方向成一定夾角，從而保證過濾面積。又如可以在進(jìn)水管7側(cè)部上設(shè)置沿高度方向等間隔排列的若干水孔從而構(gòu)成連通水流通道的開口 76，使得進(jìn)水可從各水孔同時(shí)到達(dá)濾芯的各軸向位置，保證充分利用纖維束的各個(gè)部位。也可以在進(jìn)水管7和出水管8側(cè)部分別設(shè)置沿高度方向排列的流量不等的水孔從而構(gòu)成各自連通水流通道的開口，只要等流量的開口在螺旋狀隔板6展開的對(duì)角位置，則既能保證濾芯各軸向位置都能過水從而被充分利用，又可保證過濾面積。具體的，進(jìn)水管7和出水管8的側(cè)部分別排列多個(gè)水孔時(shí)，通過水孔孔徑或排列密度，控制各自所構(gòu)成開口的流量大小。另外當(dāng)進(jìn)水管底部設(shè)置水孔作為連通水流通道的開口 76的至少一部分時(shí)，進(jìn)水從容器底部向上流動(dòng)，有利于充分排出水流通道中的空氣，提高過濾效率和增強(qiáng)過濾效果。
[0032]下面通過介紹上述實(shí)施例纖維束過濾器的使用方法來說明本實(shí)用新型過濾器的使用方法，具體包括如下步驟:
[0033]氣缸28通過連桿26控制活動(dòng)板22上升，使之拉緊纖維束4，關(guān)閉進(jìn)氣閥54和排水閥94，打開進(jìn)水閥74，開始對(duì)容器2進(jìn)水，水在容器2中沿螺旋狀的水流通道62流動(dòng)，一方面在與纖維束4高度垂直的方向運(yùn)動(dòng)，另一方面平行于纖維束4高度方向運(yùn)動(dòng)，最后經(jīng)過出水閥84流出。過濾運(yùn)行時(shí)，在水力作用下，纖維束4順?biāo)鞣较蚩障队纱笾饾u變小，纖維42密度變大，形成理想的過濾層面。
[0034]當(dāng)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于纖維束4吸附達(dá)到飽和狀態(tài)，出水分析儀86檢測(cè)到出水指標(biāo)超標(biāo)，此時(shí)控制器會(huì)關(guān)閉出水閥84，同時(shí)打開進(jìn)氣閥54和排水閥94，沖洗過程中進(jìn)氣閥54和進(jìn)水閥74交替打開，排水閥94也處于打開或關(guān)閉或有一定開度的狀態(tài)，通過反復(fù)多次的氣洗、水洗，纖維束4濾芯中的雜質(zhì)會(huì)通過排水口 92全部排出。
[0035]當(dāng)沖洗進(jìn)行一段時(shí)間后，排水分析儀96檢測(cè)到排水指標(biāo)與進(jìn)水一樣時(shí)，傳送信息予控制器，控制器關(guān)閉進(jìn)氣閥54、進(jìn)水閥74和排水閥94，沖洗結(jié)束。
[0036]需要說明的是，本實(shí)用新型所用控制器可選用本行業(yè)通用的結(jié)構(gòu)，具體的，實(shí)施例中發(fā)明人選用西門子公司生產(chǎn)的牌號(hào)S7-200 CPU226CN的控制器。
[0037]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維束過濾器，包括容器以及設(shè)置在容器腔體內(nèi)的濾芯，所述濾芯為由若干沿高度方向延伸的纖維所并列排布而成的纖維束，其特征是，所述容器中設(shè)有螺旋狀的水流通道，水流通道由隔板構(gòu)成，且螺旋方向垂直于纖維束的延伸方向，一進(jìn)水管和一出水管均設(shè)于所述容器，且分別設(shè)置開口連通所述水流通道，進(jìn)水管的所述開口和出水管的所述開口分別設(shè)于水流通道沿螺旋方向的兩端，且至少具有一對(duì)等流量的分別位于進(jìn)水管和出水管的所述開口高度差異設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維束過濾器，其特征是，所述進(jìn)水管上至少設(shè)有連通水流通道底部的所述開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維束過濾器，其特征是，所述進(jìn)水管上設(shè)置沿高度方向等間隔排列的若干水孔連通所述水流通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維束過濾器，其特征是，所述水流通道還連通一排水口，所述進(jìn)水管、出水管以及排水口分別設(shè)置有控制閥，且所述出水管上還設(shè)置有一出水分析儀，所述排水口處還設(shè)置一排水分析儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種纖維束過濾器，其特征是，所述進(jìn)水管上還設(shè)置有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管上也設(shè)置有所述控制閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種纖維束過濾器，其特征是，還包括一控制器，且所述控制閥為自動(dòng)閥門，控制器能夠根據(jù)出水分析儀以及排水分析儀檢測(cè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)調(diào)整控制閥的開閉及開度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維束過濾器，其特征是，所述纖維束的下端相對(duì)于容器固定，上端固定在一活動(dòng)板上，所述活動(dòng)板能夠在高度方向相對(duì)于容器移動(dòng)，并在適當(dāng)?shù)母叨褥o止從而拉緊或者放松纖維束。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種纖維束過濾器，其特征是，所述水流通道由隔板螺旋圍合而成，且所述活動(dòng)板上設(shè)有與隔板形狀相適配的螺旋槽，活動(dòng)板能夠通過所述螺旋槽垂直套設(shè)在隔板上沿高度方向移動(dòng)，所述螺旋槽與隔板之間密封。
【文檔編號(hào)】B01D24/10GK204219848SQ201420647352
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】陳詩弢, 劉建輝, 吳雷, 黃玲玲 申請(qǐng)人:乾通環(huán)境科技(蘇州)有限公司, 杭州富陽博納水凈化設(shè)備有限公司