[实用新型]扇面负荷集水器

说明书

所属技术领域

一种扇面负荷集水器，属于过滤水处理技术领域。

背景技术

目前公知的过滤水处理设备中所使用的集水器，或称下布水器，它是由中心导出头和若干个呈中心辐射状的集水支管所构成，在其集水支管上均匀分布着透水缝隙或网孔。集水器位于过滤罐的底部，它的作用是把从滤料层渗出的净化水收集到集水支管中，各个集水支管中的水再汇集到中心导出头而流出过滤罐体。这种结构存在如下缺陷：由于集水支管相对应于过滤罐横截面的分布呈扇形状，所以集水支管从罐体中心端到罐体侧壁端，其每段长度上所应该承载的集水流量是渐次增大的，而目前通用的集水支管上所分布的透水缝隙或网孔的密度却是均匀的，其所实现的集水效果就必然是均等的。因此就导致相对于罐体横截面上的滤水流量不均等，过滤材料所承载的过滤负荷就不均等，进一步导致滤料负荷浪费、设备运行效率低下、缩短再生周期而浪费水资源。

发明内容

为了克服目前集水器存在集水负荷均等的缺陷，本发明提供了一种扇面负荷集水器，有效地解决了目前集水器存在的上述缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：按照与扇面集水负荷相匹配的原则在集水管上开设透水缝隙或网孔。具体的设计原理是：当确定了过滤罐的半径和集水器集水支管的数量后，每支集水管所应该承载的集水负荷面就被唯一确定了，这个集水负荷面是一个扇形面，集水管的长度从罐体中心端到罐体侧壁端以罐体的半径来标度，对应于半径Ri处的扇形弧长Li就是一个定值，当给定一个半径增量Ri+r后，半径增量r所产生的弧长增量可以忽略不计，如此半径增量所产生的扇形面积增量就如下式：

ΔS i＝1/2(Ri+r)·Li-1/2Ri·Li＝1/2(r·Li)

同理，对应于半径Ri+1同样给定一个半径增量r后，所产生的扇形面积增量为：

ΔS i+1＝1/2(r·Li+1)

两个面积增量之比就有如下关系：

ΔS i/ΔS i+1＝Li/Li+1

由于扇形增量面积与透水缝隙或网孔的面积存在着定值正比例关系，所以就可以用Li与Li+1的比值近似代表集水管长度Ri处与Ri+1处的透水缝隙或网孔的面积比值，这样就确定了在集水管上开设透水缝隙或网孔的密度比例关系：

Ni＝μ·η·Li/σ

式中，μ表示单位弧长下的透水流量，它受滤料密度和过滤精度的影响，是一个在设定条件下的测定常量；η表示单位流量下的透水缝隙面积，它受透水压差和液体的粘滞系数影响，也是一个在设定条件下的测定常量；Li表示扇形面在半径Ri处的弧长；σ表示单位透水缝隙或网孔的面积，它受过滤精度的影响，是一个设计常量；Ni就是集水支管在Ri处的透水缝隙或网孔的密度，也就是集水支管在Ri处的透水缝隙或网孔的个数。

本发明的有益效果是，相比目前的集水器，本扇面负荷集水器上的透水缝隙或网孔的密度从罐体中心端到罐体侧壁端渐次增大，使得集水器支管从罐体中心端到罐体侧壁端的集水流量负荷与渐次增大的扇形过滤面积实现了同比例增大，有效地解决了目前集水器集水负荷延集水支管长度上均等分布的问题，从而避免了滤料负荷浪费、设备运行效率低下、缩短再生周期而浪费水资源的缺陷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1是本发明的罐体结构示意图，图中：1.过滤罐体，2.扇面负荷集水器，3.滤料层。

附图2是本发明的集水器结构示意图，图中：2.扇面负荷集水器，4.集水支管，5.中心导出头。

附图3是本发明的集水支管结构示意图，图中：4.集水支管，6.集水流量负荷扇面，7.罐体中心端，8.罐体侧壁端，9.透水缝隙或网孔，10.螺纹或旋转卡槽。

具体实施方式

在附图中，整个扇面负荷集水器(2)使用塑料材料或耐蚀金属来制作；采用塑料模塑工艺或机械绕丝工艺来加工集水支管(4)上的透水缝隙或网孔(9)；集水支管(4)与中心导出头(5)的连接采用螺纹或旋转卡槽(10)的方法来实现。