[发明专利]螺旋板式过滤系统及方法

摘要

本发明揭示了一种螺旋板式过滤系统及方法，所述过滤系统包括：螺旋板过滤芯、逆止阀、过滤器外壳、控制器、净水电磁阀、未过滤水电磁阀、排污电磁阀、反冲洗电磁阀、气泵；控制器分别连接净水电磁阀、未过滤水电磁阀、排污电磁阀、反冲洗电磁阀、气泵；未过滤水电磁阀、反冲洗电磁阀分别与气泵连接。本发明提出的螺旋板式过滤系统及方法，充分发挥了金属膜过滤器能够方便焊接和任意弯曲、过滤精度高的材质特点；过滤系统加工工艺简单，容易实现自动化流程生产，加工效率高，加工成本低；过滤器强度大，适合在大差压或高温环境下使用；单位体积过滤效率高、过滤量大，同样过滤量只有普通多管式过滤器体积的1/5。

主权项

一种螺旋板式过滤系统，其特征在于，所述过滤系统包括：螺旋板过滤芯(1)、逆止阀(2)、过滤器外壳(3)、控制器(4)、净水电磁阀(5)、未过滤水电磁阀(6)、排污电磁阀(7)、反冲洗电磁阀(8)、气泵(9)；所述控制器(4)分别连接净水电磁阀(5)、未过滤水电磁阀(6)、排污电磁阀(7)、反冲洗电磁阀(8)、气泵(9)；未过滤水电磁阀(6)、反冲洗电磁阀(8)分别与气泵(9)连接；所述螺旋板过滤芯(1)是由两张过滤材料(1.1)卷起来加工而成的螺旋结构，在两张过滤材料(1.1)之间镶嵌若干个支撑柱(1.2)，用来保持两张过滤材料之间的距离，同时具有加固过滤芯的作用；在过滤芯的上边安装有密封条(1.3)，用来阻止未过滤的水进入上面净水区；在过滤芯的下边安装有密封条(1.3)，用来阻止过滤后的净水回流到下面的未过滤区；两张过滤材料(1.1)卷起来加工时，也同时将密封条(1.3)一起卷了起来，卷好后用高频钎焊的方式进行焊接，一次性完成；在过滤芯上边的密封条(1.3)上安装有若干个逆止阀(2)，该逆止阀为气水逆止阀；在过滤状态时，逆止阀(2)处于关闭状态，防止未过滤的水直接进入净水区，在反冲洗状态时，逆止阀(2)处于打开状态，保证过滤后的水或气直接进入两层过滤材料内部，快速清除被两侧反冲洗出来的污垢；所述螺旋板式过滤系统实现过程如下：过滤系统处于过滤状态时，在控制器(4)的控制下，净水电磁阀(5)和未过滤水电磁阀(6)打开，排污电磁阀(7)、反冲洗电磁阀(8)关闭，气泵(9)关机，逆止阀(2)处于关闭状态；未过滤水从两张过滤材料(1.1)的中间进入，沿着螺旋轨迹流动，并向两侧同时进行过滤，从而增大了过滤面积，由于过滤器上面是大空间，使压力释放，相当于增大了过滤的压差，有利于过滤进行；另外，由于水流的螺旋轨迹的尽头和上面是封闭的，而下面是开放的，水流就会在两个过滤材料中间和过滤器下面的大空间形成循环流动，流动的轨迹是在两个过滤材料中间不只是螺旋形状流动，同时伴随向下流动，这样有利于冲刷过滤层表面的附着物，提高过滤流量，同时浓水被不断的排挤在下面的大空间里面，等待排污；过滤系统处于在线反冲洗状态时，过滤工作正常进行，在控制器(4)的控制下，反冲洗电磁阀(8)打开，气泵(9)启动，逆止阀(2)处于打开状态；气泵(9)产生的高压脉冲气流对过滤器上面的净水加压后分成两路进行反冲洗，一路直接进入到每个过滤材料的净水通道夹层中，对过滤层直接进行垂直方向的反冲洗，将过滤层里的污物冲洗出来；另一路通过逆止阀(2)直接进入到每个过滤材料的未过滤水通道夹层中，沿着过滤层的径向方向直接向下吹洗，将垂直方向的反冲洗出来的污物迅速冲洗到下面的大空间里面，在线反冲洗的时间和频次，以及排污电磁阀(7)打开的时间和频次，由控制器(4)进行调节；过滤系统处于离线反冲洗状态时，在控制器(4)的控制下，净水电磁阀(5)和未过滤水电磁阀(6)关闭，排污电磁阀(7)、反冲洗电磁阀(8)打开，气泵(9)启动，逆止阀(2)处于打开状态；反冲洗开始初期，未过滤通道侧的水被排污电磁阀(7)排出，在该空间形成微负压；在过滤器的上方，由于净水电磁阀(5)关闭，净水管道里的水不能倒流到过滤器里面，此时过滤器里面只有其上部空间里的这部分净水，气泵(9)产生的高压脉冲气流作用该部分净水并产生较大的压力，该压力迅速使过滤器上面的净水反冲洗过滤层，这个过程是高压脉冲水反冲洗阶段；紧接着就是高压脉冲气水反冲洗阶段，即反冲洗净水排放到一定程度时，高压脉冲气流将少量的净水激发变成气水混合物继续进行反冲洗；当水和水汽彻底排放干净后，只有高压脉冲气流进行反冲洗，这个就是高压脉冲气反冲洗阶段，由于过滤材料是整张叠加构成的，中间有支撑柱进行支撑，在高压高频脉冲气流的作用下，容易产生高频微激震，从而进一步的提高反冲洗的效果，确保过滤器的使用寿命；清洗出来的污物通过排污电磁阀(7)排出过滤器之外；在反冲洗过程中，过滤层的冲洗的受力方向有径向和轴向两种；气泵(9)产生的高压脉冲气流的频率、强度、作用时间可以调节和控制，具体的参数需要根据实际过滤情况来确定；进气要进行高质量的过滤，以免二次污染；离线反冲洗的时间和频次，由控制器(4)进行调节；反冲洗结束后，在控制器(4)的控制下继续进行过滤，如此反复进行。