CN108295529A - 储能清洗海水过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种储能清洗海水过滤装置。包括进水口、出水口、排污口、充液口、进水阀、进水管道、储能阀、储能机构、充液管道、充液阀、排污阀、排污管道、滤网、壳体以及出水阀,预先在储能机构中储存一定数量的、具有压力的清洁海水。储能机构利用弹簧的压缩和伸长来储存、释放清洁海水的压力能。滤网清洗时,打开储能阀,在压缩弹簧复位力的作用下,将储存的、具有压力能的海水在短时间内快速释放出来,使其反向通过滤网,将滤网内部和表面的颗粒物冲走并排出,防止滤网表面被堵塞,延长海水过滤装置的使用寿命。本发明可作为一次性反冲洗过滤器使用,也可作为连续反冲洗过滤器循环使用,本发明节约过滤成本,减少使用耗材,能有效提高过滤效果和过滤效率,维护成本低。
Description
技术领域
本发明属于海洋探测技术领域,具体涉及一种储能清洗海水过滤装置,利用弹簧的压缩和伸长来储存、释放清洁海水的压力能,不仅能过滤海水中的颗粒物,还可通过储能机构在较短时间内释放大量的高压海水对滤网进行反向冲洗,清除附着滤网上的浮游生物和泥沙等大体积颗粒物,以保证该装置长期可靠的工作。
背景技术
海水过滤装置是保证海洋探测设备正常工作的一个必不可缺的关键设备,可将海水中的杂质、泥沙、浮游生物等大体积颗粒物过滤掉。过滤装置工作环境是海洋,维护难度大,如何进行清洗、延长使用寿命已成为海洋探测技术领域中迫切需要解决的技术难题。本发明研制的储能清洗海水过滤装置,利用弹簧的压缩和伸长来储存、释放清洁海水的压力能,通过储能机构将清洁的海水存储起来,当需要清洗时,可短时间内释放出大量的高压海水对滤网进行反向冲洗,以获得较好的冲洗效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种清洗效果好、结构简单的储能清洗海水过滤装置。该装置利用弹簧的压缩和伸长来储存、释放清洁海水的压力能,不仅能过滤海水中的颗粒物,还可通过储能机构在短时间内释放大量的高压海水对滤网进行反向冲洗,由于滤网两端的压差和通过滤网的流速都得到加强,因而清洗效果较好。
本发明提出的一种储能清洗海水过滤装置,包括进水口、出水口、排污口、充液口、进水阀1、进水管道2、储能阀3、储能机构4、充液管道5、充液阀6、排污阀7、排污管道8、滤网9、壳体10以及出水阀11,其中:滤网9伸入壳体10内,进水口通过进水阀1和进水管道2连接壳体10顶部进水处,所述进水处位于滤网9顶部,壳体10底部开有通孔,所述通孔也位于滤网9内部,所述通孔通过排污管道8和排污阀7连接排污口;壳体10一侧中部通过管道和出水阀11连接出水口,储能机构4通过储能阀3和管道连接滤网9外壁和壳体10内表面之间区域的顶部,充液口通过充液阀6和充液管道5连接储能机构4;从进水口流入的海水经过进水阀1后,沿着进水管道2进入滤网9的内部,经过滤网9过滤后,过滤后的清洁海水流过出水阀11,从出水口流出;滤网9安装于壳体10内部,滤网9内部为待过滤的海水;滤网9外壁和壳体10内表面之间的区域,为过滤后海水的流动通道。
本发明中,储能机构4由耐压外壳4a、压缩弹簧4b、活塞4c和密封圈4d组成,压缩弹簧4b和耐压外壳4a内的清洁海水由活塞4c和密封圈4d隔开;耐压外壳4a的内壁和活塞4c之间安装有密封圈4d,活塞4c上设置有密封圈槽以安装密封圈4d,密封圈槽尺寸取为密封圈4d可靠密封海水的安全允许设计值之内;耐压外壳4a的底部开设有通孔,通过充液管道5与储能阀3和充液阀6相连接;压缩弹簧4b受压缩短储存海水的压力能;在压缩弹簧4b复位力的作用下伸长,则释放海水的压力能。
本发明中,压缩弹簧4b由耐海水腐蚀的弹性金属材料组成;耐压外壳4a的材料为耐海水腐蚀的金属或非金属材料;密封圈4d采用耐海水腐蚀的橡胶材料。
本发明中,所述过滤装置包括海水过滤模式和清洗模式,在同一时间内,海水过滤模式和清洗模式只能是二选一;或同一时间内,清洗模式和储能模式也只能是二选一;或同一时间内,海水过滤模式和和储能模式可同时进行。
本发明中,进水阀1、储能阀3、充液阀6、排污阀7均是电控截止阀,通电开启,断电关闭;出水阀11是电控截止阀,得电断开,失电开启接通出水口。
本发明中,储能机构4的储能过程是:充液阀6通电开启,接通充液口,使清洁海水通过充液管道5进入耐压外壳4a内,推动活塞4c使压缩弹簧4b变短,让更多的清洁海水进入耐压外壳4a的内部,储存起来;同时,储能阀3断电关闭,切断与滤网9外部的连接通道;储能完成后,充液阀6断电关闭,切断充液口和充液管道5之间的连通,清洁海水以压力能的形式储存在耐压外壳4a的内部;清洁海水可来自本发明的出水口,也可由外部设备提供;
本发明中,储能机构4的释放过程是:保持充液阀6断电关闭状态;储能阀3通电开启,接通与滤网9外部的连接通道,在压缩弹簧4b复位力的作用下,将耐压外壳4a内部储存的清洁海水快速释放出来,在较短时间内使大量清洁海水快速反向通过滤网9,完成对滤网9的反向清洗;耐压外壳4a内部储存的清洁海水具有高压特点,大大增加滤网9外部的压力,即滤网9两侧的压差增大,提高了清洗效果;
本发明包括三个工作模式:海水过滤模式、清洗模式和储能模式。
本发明中的海水过滤模式为:进水阀1通电开启,海水从进水口通过进水管道2进入滤网9的内部,经过滤网9过滤后,流过出水阀11,从出水口流出;同时,出水阀11失电开启接通出水口;排污阀7为失电状态,排污口和滤网9内部的连接通道被切断;储能阀3为失电状态,使得阀口处于关闭状态,耐压外壳4a内部的海水不得进入滤网9的外部;
本发明中的清洗模式为:进水阀1断电,关闭进水管道2;排污阀7得电开启,接通排污口和排污管道8,便于将颗粒物从排污口排出;出水阀11得电闭合,关断出水口;储能阀3得电开启,接通与滤网9外部的连接通道,在压缩弹簧4b复位力的作用下,将耐压外壳4a内部储存的清洁海水快速释放出来,在较短时间内使大量清洁海水快速反向通过滤网9,完成对滤网9的反向清洗;保持充液阀6断电关闭状态,关闭充液口;
本发明中的储能模式为:充液阀6通电开启,接通充液口,使清洁海水通过充液管道5进入耐压外壳4a,推动活塞4c使压缩弹簧4b变短,使更多的清洁海水进入耐压外壳4a的内部,储存起来;同时,储能阀3断电关闭,切断与滤网9外部的连接通道;储能完成后,充液阀6断电关闭,切断充液口和充液管道5之间的连通,清洁海水以压力能的形式储存在耐压外壳4a的内部;
本发明的有益效果在于:储能机构可预先储备具有一定压力的清洁海水,通过快速释放的方式,增大滤网两侧的压差,使大量的海水反向穿过滤网,将滤网及其内部的颗粒物带走,由排污口排出,实现滤网自动清洗的目的。由于滤网两端的压差和通过滤网的流速都得到加强,清洗效果得到加强。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图。
图2为本发明的储能机构原理示意图。
图中标号:1为进水阀,2为进水管道,3为储能阀,4为储能机构,4a为耐压外壳,4b为压缩弹簧、4c为活塞、4d为密封圈,5为充液管道,6为充液阀,7为排污阀,8为排污管道,9为滤网,10为壳体,11为出水阀。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1:海水过滤模式
如图1所示,储能清洗海水过滤装置包括进水口、出水口、排污口、充液口、进水阀1、进水管道2、储能阀3、储能机构4、充液管道5、充液阀6、排污阀7、排污管道8、滤网9、壳体10以及出水阀11。
从进水口流入的海水经过进水阀1后,沿着进水管道2进入滤网9的内部,经过滤网9过滤后,流过出水阀11,从出水口流出。
滤网9安装在壳体10的内部,滤网9的内部为待过滤的海水;滤网9的外部,即滤网9和壳体10的内表面之间的区域,为过滤后海水的流动通道,也连接着储能阀3和出水阀11;壳体10的底部开有通孔,该通孔也位于滤网9的内部,通过排污管道8以连接排污阀7,进而接通排污口。
进水阀1打开后,进水口通过进水管道2与滤网9的内部连通;排污阀7打开后,排污口也与滤网9的内部连通;储能阀3打开后,储能机构4内部的海水与滤网9的外部(滤网9和壳体10的内表面之间的区域)连通;出水阀11打开后,出水口与滤网9的外部(滤网9和壳体10的内表面之间的区域)连通。
进水阀1、储能阀3、充液阀6、排污阀7均是电控截止阀,通电开启,断电关闭;出水阀11是电控截止阀,得电断开,失电开启接通出水口。
如图2所示,储能机构4由耐压外壳4a、压缩弹簧4b、活塞4c、密封圈4d组成;压缩弹簧4b和耐压外壳4a内的清洁海水由活塞4c和密封圈4d隔开;清洁海水进入耐压外壳4a后,推动活塞4c,使压缩弹簧4b进一步受压而缩短,使更多的清洁海水以压力能的形式储存在耐压外壳4a的内部;压缩弹簧4b受压后,其长度变短,弹簧力增大;耐压外壳4a的底部开设有通孔,通过充液管道5与储能阀3和充液阀6相连接;耐压外壳4a的内壁和和活塞4c之间安装有密封圈4d,活塞4c上设置有密封圈槽,以安装密封圈4d,密封圈槽尺寸取为密封圈4d可靠密封海水的安全允许设计值之内。
本发明中的海水过滤模式为:进水阀1通电开启,海水从进水口通过进水管道2进入滤网9的内部,经过滤网9过滤后,流过出水阀11,从出水口流出;同时,出水阀11失电开启接通出水口;排污阀7为失电状态,排污口和滤网9内部的连接通道被切断;储能阀3为失电状态,使得阀口处于关闭状态,耐压外壳4a内部的海水不得进入滤网9的外部。
实施例2:清洗模式
如图1和图2所示,进水阀1断电,关闭进水管道2;排污阀7得电开启,接通排污口和排污管道8,便于将颗粒物从排污口排出;出水阀11得电闭合,关断出水口;储能阀3为得电开启,接通与滤网9外部的连接通道,在压缩弹簧4b复位力的作用下,将耐压外壳4a内部储存的清洁海水快速释放出来,在较短时间内使大量清洁海水快速反向通过滤网9,完成对滤网9的反向清洗;保持充液阀6断电关闭状态,关闭充液口。
实施例3:储能模式
如图1和图2所示,充液阀6通电开启,接通充液口,使清洁海水通过充液管道5进入耐压外壳4a,推动活塞4c,使压缩弹簧4b进一步受压而缩短,使更多的清洁海水进入耐压外壳4a的内部,储存起来;同时,储能阀3断电关闭,切断与滤网9外部的连接通道。
储能完成后,充液阀6断电关闭,切断充液口和充液管道5之间的连通,清洁海水以压力能的形式储存在耐压外壳4a的内部。
Claims (4)
1.一种储能清洗海水过滤装置,包括进水口、出水口、排污口、充液口、进水阀(1)、进水管道(2)、储能阀(3)、储能机构(4)、充液管道(5)、充液阀(6)、排污阀(7)、排污管道(8)、滤网(9)、壳体(10)以及出水阀(11),其特征在于:滤网(9)伸入壳体(10)内,进水口通过进水阀(1)和进水管道(2)连接壳体(10)顶部进水处,所述进水处位于滤网(9)顶部,壳体(10)底部开有通孔,所述通孔也位于滤网(9)内部,所述通孔通过排污管道(8)和排污阀(7)连接排污口;壳体(10)一侧中部通过管道和出水阀(11)连接出水口,储能机构(4)通过储能阀(3)和管道连接滤网(9)外壁和壳体(10)内表面之间区域的顶部,充液口通过充液阀(6)和充液管道(5)连接储能机构(4);从进水口流入的海水经过进水阀(1)后,沿着进水管道(2)进入滤网(9)的内部,经过滤网(9)过滤后,过滤后的清洁海水流过出水阀(11),从出水口流出;滤网(9)安装于壳体(10)内部,滤网(9)内部为待过滤的海水;滤网(9)外壁和壳体(10)内表面之间的区域,为过滤后海水的流动通道。
2.根据权利要求1所述的储能清洗海水过滤装置,其特征在于:储能机构(4)由耐压外壳(4a)、压缩弹簧(4b)、活塞(4c)和密封圈(4d)组成,压缩弹簧(4b)和耐压外壳(4a)内的清洁海水由活塞(4c)和密封圈(4d)隔开;耐压外壳(4a)的内壁和活塞(4c)之间安装有密封圈(4d),活塞(4c)上设置有密封圈槽以安装密封圈(4d),密封圈槽尺寸取为密封圈(4d)可靠密封海水的安全允许设计值之内;耐压外壳(4a)的底部开设有通孔,通过充液管道(5)与储能阀(3)和充液阀(6)相连接;压缩弹簧(4b)受压缩短储存海水的压力能;在压缩弹簧(4b)复位力的作用下伸长,则释放海水的压力能;耐压外壳(4a)的底部开设有通孔,通过充液管道5与储能阀(3)和充液阀(6)相连接。
3.根据权利要求1所述的储能清洗海水过滤装置,其特征在于:压缩弹簧(4b)由耐海水腐蚀的弹性金属材料组成;耐压外壳(4a)的材料为耐海水腐蚀的金属或非金属材料;密封圈(4d)采用耐海水腐蚀的橡胶材料。
4.根据权利要求1所述的储能清洗海水过滤装置,其特征在于:所述过滤装置包括海水过滤模式和清洗模式,在同一时间内,海水过滤模式和清洗模式只能是二选一;或同一时间内,清洗模式和储能模式也只能是二选一;或同一时间内,海水过滤模式和和储能模式可同时进行。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180720 |