CN115999238A - 一种地热能***的水循环过滤装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地热能***的水循环过滤装置及方法，属于地热能的开发利用领域。包括主过滤器、副过滤器、总进水管、总出水管、第一三通阀、第二三通阀，在主过滤器内部开设有第一环形凹槽和设置旋转刮板，利用水的冲击力使得刮片转动，刮取杂物，第一滤网设置有扇形凹槽，当刮片将杂物刮到扇形凹槽部位时，在水流的冲击作用以及重力作用下，使得杂物能够顺利落入接砂管中。在主过滤器底部设置摄像机，当接砂管的杂质到设置的量后，启用副过滤器，利用双向蠕动泵对主过滤器的滤网进行冲洗，当副过滤器使用一段时间后，启用主过滤器，利用双向蠕动泵对副过滤器的滤网进行冲洗，在清洁的过程中无需关停机器。

Description

一种地热能***的水循环过滤装置及方法

技术领域

本发明涉及地热能的开发利用领域，具体涉及一种地热能***的水循环过滤装置及方法。

背景技术

随着人们生活质量的提升，能源消耗加大，而化石燃料为不可再生资源，大量使用化石燃料不仅使得储量变少，并且燃烧也会带来环境污染，造成温室效应，此有必要开发利用新能源。地热能作为一种清洁能源，可以用于发电、供暖、农业等。地热能在使用的过程中，通过水泵将地下水抽到地面的水源热泵机组中，进行制热或制冷，使用后的水再通过回灌井送到地下，再次与地球换热提高热能后重新利用。由于抽水井中存在砂石，如果不经过有效过滤直接输送到水源热泵机组中使用，会造成管路堵塞等问题，因此有必要进行水过滤。而现有的过滤器，其使用一段时间后需要清理或者更换，在这个过程中，机器停止运行，会严重影响地热能的使用率，并且会造成能源输出不稳定的问题，使得成本加大，因此需要开发一种可以不停机且长期具有过滤作用的过滤器。现有专利CN114405107A公开了一种节能环保的养殖污水处理装置，其可以用水流冲击扇叶转动，带动刮扫面转动，对滤网上的杂物进行刮除，其转杆设置在滤网上。此外，专利CN108159764A中也公开了一种免更换自清洁型过滤器，通过扇叶刮片对滤网进行清洁，其中设置了转轴，转轴固定在金属滤网上。将转轴设置在滤网上，其结构复杂，并且由于水流的冲击，转轴与滤网连接部分应力集中，容易造成滤网破损，且转轴无限位部件，容易造成转杆倾斜，如果在滤网上增加限位部件，会降低滤网的过滤面积，影响过滤效率。此外，由于滤网上的颗粒受到水的冲击力，因此在刮取的过程中，颗粒可能会持续停留在滤网上。如果使得刮板贴在滤网上进行刮除，一是会增加转动摩擦力，进而增加了水的阻力，二是在摩擦刮除的时候，刮板可能将滤网上的颗粒压到滤网的另一侧，进而减弱了过滤效果，如果刮板与滤网不接触，滤网上的一部分杂质清除不了，影响过滤。且上述过滤器损坏后，需要停机维修，无法长期连续使用，因此，有必要提供一种能够长期使用且过滤效果稳定的过滤器。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个问题，本发明提供如下技术方案。

一种地热能***的水循环过滤装置，包括主过滤器、副过滤器、总进水管、总出水管、第一三通阀、第二三通阀，主过滤器和副过滤器均为圆筒状，高度一致，左右两端封闭，主过滤器左端设有第一进水口和第二进水口，右端设有第一出水口和第二出水口，副过滤器左端设有第三进水口和第四进水口，右端设有第三出水口和第四出水口，总进水管通过第一三通阀与第一进水口和第四进水口的管路连接，总出水管通过第二三通阀与第一出水口和第四出水口的管路连接，第二进水口与第三进水口通过第一软管连通，第一软管上设置第一电磁阀，第二出水口与第三出水口通过第二软管连通，第二软管中间设置双向蠕动泵；第一进水口、第四进水口、第一出水口、第四出水口的直径相同，其用来进入待过滤的水和输出过滤完成的水，第二进水口、第三进水口、第二出水口、第三出水口的直径相同，其用来分流一部分水对滤网进行反冲洗，第一进水口的直径大于第二进水口。

主过滤器中设置有旋转刮板和第一滤网，主过滤器底部设置出砂口，出砂口处设置有密封连接的接砂管，接砂管采用透明材质，可收集刮除的杂质，接砂管下方设置有收集桶。

主过滤器内壁开设有第一环形凹槽，第一环形凹槽的底部设置有第一弧形凹槽，第一弧形凹槽中设置滚珠，旋转刮板包括圆环和多个刮片，多个刮片旋转布置于圆环中，可对第一滤网上的杂物进行清理，圆环外侧壁设置有环形凸块，环形凸块***到第一环形凹槽中，第一环形凹槽可对环形凸块进行限位，环形凸块外侧壁环设有第二弧形凹槽，滚珠置于第一弧形凹槽和第二弧形凹槽之间，第一滤网设置有扇形凹槽，扇形凹槽具有两个侧壁，以及与侧壁连接的底板，底板不具有滤孔，扇形凹槽下方对应出砂口，旋转刮板转动，使得多个刮片对第一滤网的表面进行清理，当刮片将杂物刮到扇形凹槽部分时，杂物在水流的冲击下进入扇形凹槽，落入接砂管中。

优选地，刮片与第一滤网之间不是接触的，中间的间距很小，包括.-.mm，使得刮片不与第一滤网之间发生刚性摩擦，第一滤网上有一部分刮片清理不掉的杂物，可以利用双向蠕动泵进行反冲洗的方式以进行清理。

当需要对主过滤器的第一滤网进行反冲洗时，关闭第一电磁阀和第二电磁阀，控制第一三通阀使得总进水管与第四进水口的管路连通，控制第二三通阀使得总出水管与第四出水口的管路连通；打开第一电磁阀，启动双向蠕动泵，使得水流从第三出水口流向第二出水口，以对主过滤器的滤网进行冲洗。

当副过滤器使用一段时间后，可以利用双向蠕动泵进行清理，具体地，关闭第一电磁阀和第二电磁阀，总进水管通过第一三通阀与主过滤器的第一进水口的管路连通，总出水管通过第二三通阀与第一出水口的管路连通，打开第一电磁阀，启动双向蠕动泵，对第二滤网进行清理，副过滤器的杂质通过第二进水口流入到主过滤器中，进而流入到接砂管中。

主过滤器的下方设有摄像机，通过图像识别技术识别接砂管和收集桶中杂质的量，当接砂管杂质的量堆集到设定的高度时，使用副过滤器进行过滤，关闭第一电磁阀，启动第二电磁阀，将杂质排放到收集桶，检测到排放完毕后，关闭第二电磁阀。

优选地，底板向水流动的方向倾斜设置，有利于杂质流入接砂管30。

优选地，第二出水口的高度高于第一出水口，第三出水口的高度高于第四出水口，第一滤网和第二滤网均贴近出水口，使得蠕动泵输入的水可以从上到下对滤网进行冲洗，提高冲洗效果。

包括一种地热能***的水循环过滤装置的过滤方法：

步骤一、关闭第一电磁阀和第二电磁阀，总进水管通过第一三通阀与主过滤器的第一进水口的管路连通，总出水管通过第二三通阀与第一出水口的管路连通。

步骤二、通过接砂管上摄像机识别接砂管中的杂质是否达到规定位置，若达到则控制第一三通阀使得总进水管与第四进水口的管路连通，控制第二三通阀使得总出水管与第四出水口的管路连通。

步骤三、打开第一电磁阀，启动双向蠕动泵，使得水流从第三出水口流向第二出水口，以对主过滤器的滤网进行冲洗，当摄像机识别到接砂管中杂物不再继续增加时，关闭双向蠕动泵和第一电磁阀，打开第二电磁阀，将杂物排放到收集桶中，摄像机检测到杂物排放完毕后，关闭第二电磁阀。

步骤四、间隔设定的时间后，总进水管通过第一三通阀与主过滤器的第一进水口的管路连通，总出水管通过第二三通阀与第一出水口的管路连通；打开第一电磁阀，启动双向蠕动泵，使得水流从第二出水口流向第三出水口，对副过滤器的滤网进行冲洗，副过滤器中的水通过第二进水口流入到主过滤器中，进而使得杂质流入到接砂管中，间隔设定的时间后，关闭双向蠕动泵和第一电磁阀，完成一个自清洗过程，重复上述步骤。

本发明的有益效果如下：

1.本发明在主过滤器内部开设有第一环形凹槽，第一环形凹槽的底部设置有第一弧形凹槽，第一弧形凹槽中设置滚珠，旋转刮板包括圆环和多个刮片，多个刮片旋转布置于圆环中，可对第一滤网上的杂物进行清理，圆环外侧壁设置有环形凸块，环形凸块***到第一环形凹槽中，第一环形凹槽可对环形凸块进行限位，环形凸块外侧壁环设有第二弧形凹槽，滚珠置于第一弧形凹槽和第二弧形凹槽之间，第一滤网设置有扇形凹槽，其不需要转动结构，结构更加稳定，利用水的冲击力使得刮片转动，刮取杂物，并且由于第一滤网设置有扇形凹槽，当刮片将杂物刮到扇形凹槽部位时，在水流的冲击作用以及重力作用下，使得杂物能够顺利落入接砂管中。

2.设置有主过滤器和副过滤器，主过滤器底部设置摄像机，当接砂管的杂质量到设置的量后，启用副过滤器，并且启动双向蠕动泵，对主过滤器的滤网进行冲洗，冲洗完成后，关闭第一电磁阀和蠕动泵，打开第二电磁阀，将接砂管的杂物排到收集桶中，进而提高滤网的清洁效果，当副过滤器使用一段时间后，启用主过滤器，并且启动第一电磁阀和双向蠕动泵，对副过滤器的滤网进行冲洗，副过滤器无需额外设置刮片结构也可实现清洁，并且在清洁的过程中无需关停机器，可由程序自动控制，实现滤网的自清洁。

附图说明

图1为主过滤器和副过滤器的俯视连接图；

图2是主过滤器的正视图；

图3是主过滤器的结构图；

图4是第一滤网结构图；

图中：1、主过滤器；2、副过滤器；3、总进水管；4、总出水管；5、第一三通阀；6、第二三通阀；7、第一进水口；8、第二进水口；9、第一电磁阀；10、第三进水口；11、第四进水口；12、第一出水口；13、第二出水口；14、双向蠕动泵；15、第三出水口；16、第四出水口；17、第一软管；18第二软管；19、旋转刮板；20、第一滤网；21、第二滤网；22、圆环；23、刮片；24、第一环形凹槽；25、第一弧形凹槽；26、环形凸块；27第二弧形凹槽；28、滚珠；29、出砂口；30、接砂管；31、第二电磁阀；32、收集桶；33、摄像机；34、扇形凹槽；35、侧壁；36、底板。

实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例

如图1-4所示，包括主过滤器1、副过滤器2、总进水管3、总出水管4、第一三通阀5、第二三通阀6，主过滤器1和副过滤器2均为圆筒状，左右两端封闭，主过滤器1左端设有第一进水口7和第二进水口8，右端设有第一出水口12和第二出水口13，副过滤器2左端设有第三进水口10和第四进水口11，右端设有第三出水口15和第四出水口16，总进水管3通过第一三通阀5与第一进水口7和第四进水口11的管路连接，总出水管4通过第二三通阀6与第一出水口12和第四出水口16的管路连接，第二进水口8与第三进水口10通过第一软管17连通，第一软管17上设置第一电磁阀9，第二出水口13与第三出水口15通过第二软管18连通，第二软管18中间设置双向蠕动泵14；第一进水口7、第四进水口11、第一出水口12、第四出水口16的直径相同，其用来进入待过滤的水和输出过滤完成的水，第二进水口8、第三进水口10、第二出水口13、第三出水口15的直径相同，其用来分流一部分水对滤网进行反冲洗，第一进水口7的直径大于第二进水口8。

主过滤器1中设置有旋转刮板19和第一滤网20，主过滤器1底部设置出砂口29，出砂口29处设置有密封连接的接砂管30，接砂管30采用透明材质，可收集刮除的杂质，接砂管30下方设置有收集桶32。

主过滤器1内壁开设有第一环形凹槽24，第一环形凹槽24的底部设置有第一弧形凹槽25，第一弧形凹槽25中设置滚珠，旋转刮板19包括圆环22和多个刮片23，多个刮片23旋转布置于圆环22中，可对第一滤网20上的杂物进行清理，圆环22外侧壁设置有环形凸块26，环形凸块26***到第一环形凹槽24中，第一环形凹槽24可对环形凸块26进行限位，环形凸块26外侧壁环设有第二弧形凹槽27，滚珠置于第一弧形凹槽25和第二弧形凹槽27之间，第一滤网20设置有扇形凹槽34，扇形凹槽34具有两个侧壁35，以及与侧壁35连接的底板36，底板36不具有滤孔，扇形凹槽34下方对应出砂口29，旋转刮板19转动，使得多个刮片23对第一滤网20的表面进行清理，当刮片23将杂物刮到扇形凹槽34部分时，杂物在水流的冲击下进入扇形凹槽34，落入接砂管30中。

刮片23与第一滤网24之间不是接触的，中间的间距很小，包括0.01-0.05mm，使得刮片23不与第一滤网24之间发生刚性摩擦，第一滤网24上有一部分刮片23清理不掉的杂物，可以利用双向蠕动泵14进行反冲洗的方式以进行清理。

当需要对主过滤器1的第一滤网20进行反冲洗时，关闭第一电磁阀9和第二电磁阀31，控制第一三通阀5使得总进水管3与第四进水口11的管路连通，控制第二三通阀6使得总出水管4与第四出水口16的管路连通；打开第一电磁阀9，启动双向蠕动泵14，使得水流从第三出水口15流向第二出水口13，以对主过滤器1的滤网进行冲洗。

当副过滤器2使用一段时间后，可以利用双向蠕动泵14进行清理，具体地，关闭第一电磁阀9和第二电磁阀31，总进水管3通过第一三通阀5与主过滤器1的第一进水口7的管路连通，总出水管4通过第二三通阀6与第一出水口12的管路连通，打开第一电磁阀9，启动双向蠕动泵14，对第二滤网21进行清理，副过滤器2的杂质通过第二进水口8流入到主过滤器1中，进而流入到接砂管30中。

主过滤器1的下方设有摄像机33，通过图像识别技术识别接砂管30和收集桶32中杂质的量，当接砂管30杂质的量堆集到设定的高度时，使用副过滤器2进行过滤，关闭第一电磁阀9，启动第二电磁阀31，将杂质排放到收集桶，检测到排放完毕后，关闭第二电磁阀31。

优选地，底板36向水流动的方向倾斜设置，有利于杂质流入接砂管30。

优选地，第二出水口13的高度高于第一出水口12，第三出水口15的高度高于第四出水口16，第一滤网20和第二滤网21均贴近出水口，使得蠕动泵输入的水可以从上到下对滤网进行冲洗，提高冲洗效果。

实施例

包括一种地热能***的水循环过滤装置的过滤方法：

步骤一、关闭第一电磁阀9和第二电磁阀31，总进水管3通过第一三通阀5与主过滤器1的第一进水口7的管路连通，总出水管4通过第二三通阀6与第一出水口12的管路连通。

步骤二、通过接砂管30上摄像机33识别接砂管30中的杂质是否达到规定位置，若达到则控制第一三通阀5使得总进水管3与第四进水口11的管路连通，控制第二三通阀6使得总出水管4与第四出水口16的管路连通。

步骤三、打开第一电磁阀9，启动双向蠕动泵14，使得水流从第三出水口15流向第二出水口13，以对主过滤器1的滤网进行冲洗，当摄像机33识别到接砂管30中杂物不再继续增加时，关闭双向蠕动泵14和第一电磁阀9，打开第二电磁阀31，将杂物排放到收集桶32中，摄像机33检测到杂物排放完毕后，关闭第二电磁阀31。

步骤四、间隔设定的时间后，总进水管3通过第一三通阀5与主过滤器1的第一进水口7的管路连通，总出水管4通过第二三通阀6与第一出水口12的管路连通；打开第一电磁阀9，启动双向蠕动泵14，使得水流从第二出水口13流向第三出水口15，对副过滤器2的滤网进行冲洗，副过滤器2中的水通过第二进水口8流入到主过滤器1中，进而使得杂质流入到接砂管30中，间隔设定的时间后，关闭双向蠕动泵和第一电磁阀，完成一个自清洗过程，重复上述步骤。

Claims (6)

1.一种地热能***的水循环过滤装置，其特征在于：包括主过滤器（1）、副过滤器（2）、总进水管（3）、总出水管（4）、第一三通阀（5）、第二三通阀（6），主过滤器（1）和副过滤器（2）均为圆筒状，左右两端封闭，主过滤器（1）左端设有第一进水口（7）和第二进水口（8），右端设有第一出水口（12）和第二出水口（13），副过滤器（2）左端设有第三进水口（10）和第四进水口（11），右端设有第三出水口（15）和第四出水口（16），总进水管（3）通过第一三通阀（5）与第一进水口（7）和第四进水口（11）的管路连接，总出水管（4）通过第二三通阀（6）与第一出水口（12）和第四出水口（16）的管路连接，第二进水口（8）与第三进水口（10）通过第一软管（17）连通，第一软管（17）上设置第一电磁阀（9），第二出水口（13）与第三出水口（15）通过第二软管（18）连通，第二软管（18）中间设置双向蠕动泵（14）； 主过滤器（1）中设置有旋转刮板（19）和第一滤网（20），主过滤器（1）底部设置出砂口（29），出砂口（29）处设置有密封连接的接砂管（30），接砂管（30）采用透明材质，接砂管（30）下方设置有收集桶（32）;主过滤器（1）内壁开设有第一环形凹槽（24），第一环形凹槽（24）的底部设置有第一弧形凹槽（25），第一弧形凹槽（25）中设置滚珠，旋转刮板（19）包括圆环（22）和多个刮片（23），多个刮片（23）旋转布置于圆环（22）中，圆环（22）外侧壁设置有环形凸块（26），环形凸块（26）***到第一环形凹槽（24）中，第一环形凹槽（24）可对环形凸块（26）进行限位，环形凸块（26）外侧壁环设有第二弧形凹槽（27），滚珠置于第一弧形凹槽（25）和第二弧形凹槽（27）之间，第一滤网（20）设置有扇形凹槽（34），扇形凹槽（34）下方对应出砂口（29），主过滤器（1）的下方设有摄像机（33）。

2.根据权利要求1所述的地热能***的水循环过滤装置，其特征在于：主过滤器（1）和副过滤器（2）水平高度一致。

3.根据权利要求2所述的地热能***的水循环过滤装置，其特征在于：第一进水口（7）、第四进水口（11）、第一出水口（12）、第四出水口（16）的直径相同，第二进水口（8）、第三进水口（10）、第二出水口（13）、第三出水口（15）的直径相同，第一进水口（7）的直径大于第二进水口（8）。

4.根据权利要求1所述的地热能***的水循环过滤装置，其特征在于：扇形凹槽（34）具有两个侧壁（35），以及与侧壁（35）连接的底板（36），底板（36）不具有滤孔。

5.根据权利要求4所述的地热能***的水循环过滤装置，其特征在于：底板（36）向水流动的方向倾斜设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的地热能***的水循环过滤装置的过滤方法，其特征在于：步骤一、关闭第一电磁阀（9）和第二电磁阀（31），总进水管（3）通过第一三通阀（5）与主过滤器（1）的第一进水口（7）的管路连通，总出水管（4）通过第二三通阀（6）与第一出水口（12）的管路连通；

步骤二、通过接砂管（30）上摄像机（33）识别接砂管（30）中的杂质是否达到规定位置，若达到则控制第一三通阀（5）使得总进水管（3）与第四进水口（11）的管路连通，控制第二三通阀（6）使得总出水管（4）与第四出水口（16）的管路连通；

步骤三、打开第一电磁阀（9），启动双向蠕动泵（14），使得水流从第三出水口（15）流向第二出水口（13），以对主过滤器（1）的滤网进行冲洗，当摄像机（33）识别到接砂管（30）中杂物不再继续增加时，关闭双向蠕动泵（14）和第一电磁阀（9），打开第二电磁阀（31），将杂物排放到收集桶（32）中，摄像机（33）检测到杂物排放完毕后，关闭第二电磁阀（31）；

步骤四、间隔设定的时间后，总进水管（3）通过第一三通阀（5）与主过滤器（1）的第一进水口（7）的管路连通，总出水管（4）通过第二三通阀（6）与第一出水口（12）的管路连通；打开第一电磁阀（9），启动双向蠕动泵（14），使得水流从第二出水口（13）流向第三出水口（15），对副过滤器（2）的滤网进行冲洗，副过滤器（2）中的水通过第二进水口（8）流入到主过滤器（1）中，进而使得杂质流入到接砂管（30）中，间隔设定的时间后，关闭双向蠕动泵（14）和第一电磁阀（9），完成一个自清洗过程，重复上述步骤。

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