CN117942656B - 一种多级过滤的纯水制备设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纯水制备技术领域，具体公开一种多级过滤的纯水制备设备及其使用方法。所述纯水制备设备包括：过滤装置和反渗透净化设备。若干个所述过滤装置依次串联形成多级过滤器，所述反渗透净化设备与最后一级过滤装置的出水口连接，以对经过多级过滤后的水进行反渗透净化处理。其中，所述过滤装置包括：壳体、支撑板、过滤网筒、转动管、第一排污管、罩体和第二排污管。本发明的上述纯水制备设备通过特殊的内部构造以及所述罩体、过滤网筒之间的配合，在逐个进行过滤网筒反冲洗时，其余的过滤网筒处于正常的过滤水的状态，从而使本发明的过滤装置能够进行持续工作，避免了为进行过滤网筒的清洗而造成整个设备停止的问题。

Description

一种多级过滤的纯水制备设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及纯水制备技术领域，尤其涉及一种多级过滤的纯水制备设备及其使用方法。

背景技术

纯水对船舶上锅炉的运行具有非常重要的影响，按照国家强制性标准的规定，合格的锅炉水必须经过软化处理，即：首先过滤掉水中的杂质，然后去除水中所含的钙、镁离子以防止锅炉结垢，从而达到延长锅炉使用寿命的目的。在进行纯水的制备时，通常是先用过滤装置去除水中的悬浮物、胶体等固体杂质，然后采用反渗透膜技术去除水中的钙镁离子等矿物质元素以及细菌、病毒等，从而得到几乎只有水分子形成的纯水或超纯水。上述的过滤环节是纯水制备的重要一环，否则水中的杂质很容易造成反渗透膜被堵塞而失效。现有的过滤装置在使用一段时间后就会被杂质堵塞，造成出水不畅，影响过滤效果。为了克服上述问题，通常对过滤网进行反冲洗，但这种方式需要过滤装置停止运行，进而造成纯水的制造也停止。另外，也可以通过更换滤网确保对水的过滤效果，但这种方式不仅带来了额外的工作量，而且同样会造成纯水制造的停止。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种多级过滤的纯水制备设备及其使用方法，该设备能够在清理过滤网的同时，不影响对水过滤的进行，确保纯水的制造持续进行的同时又能实现对过滤网的清理。具体地，本发明的技术方案如下所示。

首先，本发明公开一种多级过滤的纯水制备设备，其过滤装置包括：壳体、支撑板、过滤网筒、转动管、第一排污管、罩体和第二排污管。所述壳体竖向设置，所述支撑板为圆锥形筒状结构，其固定在壳体的内腔中并将该内腔分隔为彼此独立的上腔室、下腔室。所述壳体的外壁上固定有分别与该上腔室、下腔室连通的出水管、进水管。该支撑板的上表面上间隔固定有若干个所述过滤网筒，且这些过滤网筒均在同一圆周上。所述支撑板上具有使过滤网筒内腔与下腔室连通的通水孔。所述转动管竖向设置在下腔室中，且该转动管的下端穿过壳体底面后与所述第一排污管连通，所述转动管与壳体底面、第一排污管之间均转动密封连接。弹性的所述罩体的上端口紧密贴附在支撑板的下表面上，且该罩体能够罩住所述通水孔。所述第二排污管的两端分别与罩体的底面、转动管连通。所述转动管与转动驱动装置连接，以便驱动转动管转动。

进一步地，所述支撑板的中心处具有排污孔，所述转动管的上端口与该排污孔转动密封连接，且所述过滤网筒围绕该排污孔分布。还包括用于可开合封堵所述排污孔的封堵机构。

进一步地，所述封堵机构包括密封球、连杆和升降器。其中：该密封球封堵在所述排污孔的上端口处。所述连杆竖向设置，其下端与所述密封球的顶面中心固定连接，连杆的上端穿过所述壳体的顶面后与所述升降器连接，且该连杆与壳体的顶面之间转动密封连接。利用所述升降器驱动密封球升降，进而实现支撑板上的所述排污孔的开合。

进一步地，所述密封球为柔性球，以更好地对所述排污孔进行封堵。可选地，所述密封球的材质包括橡胶、柔性塑料等中的任意一种。

进一步地，所述壳体底面呈倾斜状设置，且其低位的所述壳体外壁上设置有污水排出口，该污水排出口与所述下腔室连通。所述进水管位于壳体底面的高位处上方。

进一步地，所述第一排污管上设置有阀门，以控制第一排污管的通断。

进一步地，所述支撑板的底面上固定有密封环，且该密封环与所述通水孔同心设置。所述密封环的下表面是从外边缘向内边缘逐渐向下凸出形成的斜面或者弧形面，且所述罩体罩住通水孔时，罩体的上端口挤压在密封环的所述斜面或者弧形面上。

进一步地，所述罩体为弹性材质的波纹管状结构，其上端口为和所述支撑板的倾斜角度相匹配的倾斜口，该罩体的底面与所述第二排污管连通。

进一步地，所述转动驱动装置包括驱动轮和驱动电机。所述驱动轮水平固定在转动管上且位于壳体底面的下方，所述驱动电机与该驱动轮传动连接。

其次，本发明公开所述多级过滤的纯水制备设备的使用方法，包括：

使用时，将所述罩体转动至其中一个所述过滤网筒的下端口处将其对应的通水孔封闭。其余所述过滤网筒对应的通水孔处于开放状态，此时通过这些开放状态的过滤网筒进行水的过滤工作。当需要对处于工作状态的所述过滤网筒进行反冲洗时，将所述罩体移动至其中一个处于工作状态的所述过滤网筒对应的通水孔处并将其封闭，同时打开所述第一排污管上的阀门。此时原先被罩体封闭的所述通水孔被开放，其对应的过滤网筒开始发挥过滤作用，此时在进水压力作用下，所述上腔室中的水反向流动进入被罩体封闭的所述过滤网筒内腔中进行反冲洗，冲洗后的水依次通过所述第二排污管、转动管和第一排污管排出。完成上述的冲洗后将所述罩体转动下一个所述过滤网筒的下端口处将其对应的通水孔封闭，重复上述操作直至所有的过滤网筒完成反冲洗。此过程中未被所述罩体封闭下端口的所述过滤网筒可正常发挥过滤作用，同时产生的冲洗水不会进入上腔室中，避免了造成二次污染。

当需要清除沉积在所述支撑板上的沉积物时，打开所述支撑板的中心处的排污孔，并打开所述第一排污管上的阀门。此时所述上腔室中的水从排污孔排出，排出过程中可带走所述支撑板上的沉积物。

与现有技术相比，本发明至少具有以下方面的有益技术效果：

本发明的上述多级过滤的纯水制备设备通过特殊的内部构造以及所述罩体、过滤网筒之间的配合，在逐个进行过滤网筒反冲洗时，其余的过滤网筒能够处于正常的过滤水的状态，从而使本发明的过滤装置能够进行持续过滤工作，避免了为进行过滤网筒的清洗而造成过滤设备无法进行滤水工作的问题。同时，由于在使用过程中，可利用所述罩体使一个所述过滤网筒的下端口对应的通水孔处于封闭状态，从而使该过滤网筒不进行过滤工作，而是处于备用状态。当启动反冲洗时，一旦罩体移动至下一个过滤网筒，起初被封闭的过滤网筒启动，开始发挥对水的过滤作用，从而使过滤装置中处于过滤工作的过滤网筒数量不会减少，而且由于相当于采用新的未使用的过滤网筒代替使用过的过滤网筒，还会提高过滤的效率。另外，本发明的多级过滤的纯水制备设备利用特殊结构的所述密封环可使罩体转动至支撑板上的通水孔处时，对罩体的上端口形成临时的向下挤压的作用，从而防止进行反冲洗时所述罩体因水压而与支撑板的下表面之间出现漏水的问题，造成反冲洗水再次进入下腔室中，然后从通水孔再次进入其他的过滤网筒内腔中，导致反冲洗下的杂质不易排出过滤装置，影响反冲洗效率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为下列实施例中多级过滤的纯水制备设备的结构示意图。

图2为下列实施例中过滤装置的内部结构示意图。

图3为下列实施例中过滤装置的俯视图。

图4为下列实施例中密封环的结构示意图。

图5为下列实施例中密封环在使用状态下的示意图。

上述图中标记分别代表：1-过滤装置、2-反渗透净化设备、101-壳体、102-支撑板、103-过滤网筒、104-转动管、105-第一排污管、106-罩体、107-第二排污管、108-上腔室、109-下腔室、110-出水管、111-进水管、112-壳体底面、113-通水孔、114-密封球、115-连杆、116-升降器、117-污水排出口、118-阀门、119-总排污管、120-密封环、121-驱动轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在本发明中出现的“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。现结合说明书附图和具体实施方式对本发明的多级过滤的纯水制备设备进一步说明。

参考图1，示例一种多级过滤的纯水制备设备，包括：过滤装置1和反渗透净化设备2。若干个所述过滤装置1依次串联形成多级过滤器，所述反渗透净化设备2与最后一级过滤装置1的出水口连接，以对经过多级过滤后的水进行反渗透净化处理，最终得到纯水或超纯水。具体地，参考图2和图3，所述过滤装置1包括：壳体101、支撑板102、过滤网筒103、转动管104、第一排污管105、罩体106和第二排污管107。其中：

所述壳体101为竖向设置的圆柱形罐体，所述支撑板102为圆锥形筒状结构，其固定在所述壳体101的内腔中，且所述支撑板102的边缘与壳体101的内壁密封固定连接，从而将壳体101的内腔分隔为彼此独立的上腔室108、下腔室109。所述壳体101的外壁上部固定有与所述上腔室108连通的出水管110，所述壳体101的外壁下部固定有与下腔室109连通的进水管111。需要进行过滤处理的水从所述进水管111进入壳体101中，经过所述过滤网筒103过滤处理后再从出水管110排出，然后进入下一级过滤装置1中继续进行过滤。

所述支撑板102的上表面上间隔固定有若干个竖向设置的所述过滤网筒103，例如本实施例为四个所述过滤网筒103，且这些过滤网筒103的下端口的中心点均在同一圆周上。所述过滤网筒103的内腔通过支撑板102上的通水孔113与下方的所述下腔室109连通，且所述通水孔113与过滤网筒103的下端口同心设置。所述过滤网筒103的上端密封，所述壳体101的顶面具有开孔，所述过滤网筒103的上端穿过该开孔后位于壳体101顶面上，且过滤网筒103的上端与壳体101的顶面之间密封固定连接。所述过滤网筒103的下端面为和支撑板102相匹配的倾斜口，其固定在支撑板102的上表面上，从所述进水管111进入下腔室109中的水从通水孔113进入过滤网筒103的内腔中，经过过滤后进入上腔室108中，最后从所述出水管110排出，被过滤网筒103截留下来的杂质部分落入下腔室109中沉积，部分附着在所述过滤网筒103的内壁上。当达到一定程度后，会导致出水不畅（如监测到出水管110的出水压力低于设定值），同时过滤效果降低。

为此，本实施例在所述下腔室109中竖向设置一根转动管104，且该转动管104的下端穿过所述壳体底面112后与第一排污管105通过转动密封接头连通，且所述转动管104与壳体底面112之间也转动密封连接。所述转动管104与转动驱动装置连接，以驱动转动管104转动，同时所述第一排污管105固定不动。所述罩体106为弹性材质的波纹管状结构，其上端口为和所述支撑板102的倾斜角度相匹配的倾斜口。所述罩体106的上端口紧密贴附在支撑板102的下表面上，且该罩体106能够罩住支撑板102上的通水孔113，所述第二排污管107为水平的“L”形管，其位于下腔室109中，并且位于得到转动管104的一侧，且该第二排污管107的上端与所述罩体106的底面连接且两者内腔连通。所述第二排污管107的另一端固定在转动管104的外侧壁上且两者连通。

使用时，将所述罩体106转动至其中一个所述过滤网筒103的下端口处将其对应的通水孔113罩住而使其处于封闭状态（记为A过滤网筒）。其余所述过滤网筒103对应的通水孔113处于开放状态。此时，这些开放状态的过滤网筒103发挥过滤水的作用，而所述A过滤网筒则处于备用状态。

当运行一段时间后，需要对发挥过滤水的作用的这些过滤网筒103进行反冲洗清理时。启动所述转动驱动设备驱动转动管104转动，进而驱动所述第二排污管107与罩体106转动，转动设定角度后，所述罩体106移动至另一过滤网筒下方，将其对应的通水孔113罩住封闭（记为B过滤网筒），所述B过滤网筒与A过滤网筒可以是相邻的。此时，由于所述A过滤网筒对应的通水孔113恢复开放状态而自动进入过滤水的工作状态。同时，打开所述第一排污管105上的阀门118后，在水压作用下所述上腔室108中的水反向流动进入B过滤网筒中进行反冲洗，冲洗过程中可将附着在所述B过滤网筒内腔壁上的杂质冲下来，然后随着冲洗水依次通过所述罩体106、第二排污管107、转动管104、第一排污管105排出。

完成上述的冲洗后将所述罩体106转动下一个所述过滤网筒103的下端口处将其对应的通水孔113封闭，重复上述操作直至所有的过滤网筒103均被反向冲洗。此过程中未被所述罩体106封闭下端口的所述过滤网筒103可正常发挥过滤作用，同时产生的冲洗水不会进入上腔室108中，避免了造成二次污染。

本实施例的多级过滤的纯水制备设备通过特殊的内部构造以及所述罩体106、过滤网筒103之间的配合，在逐个进行过滤网筒103反冲洗时，其余的过滤网筒103处于正常的过滤水的状态，从而使所述过滤装置1能够进行持续工作，避免了为进行过滤网筒103的清洗而造成过滤设备无法进行滤水工作的问题。同时，由于在使用过程中，利用所述罩体106使一个所述过滤网筒103的下端口对应的通水孔113处于封闭状态，从而使该过滤网筒103不进行过滤工作，而是处于备用状态。当启动反冲洗时，一旦罩体106移动至下一个过滤网筒103，起初被封闭的过滤网筒103自动启动，开始发挥过滤作用。由于每封闭一个过滤网筒103，则会启动另一个过滤网筒103进行补充，从而使过滤装置1中处于过滤工作的过滤网筒103数量不会减少，而且由于相当于采用新的未使用的过滤网筒103代替使用过的过滤网筒103，还会提高过滤的效率。

在另一实施例方式中，继续参考图2，上述实施例示例的所述多级过滤的纯水制备设备的支撑板102的中心处具有一个排污孔，所述转动管104的上端口与该排污孔通过转动接头转动密封连接，且上述的过滤网筒103围绕该排污孔分布。进一步地，还包括封堵机构，其包括：密封球114、连杆115和升降器116。其中：该密封球114封堵在所述排污孔的上端口中，所述连杆115竖向设置，其下端与所述密封球114的顶面中心固定连接，连杆115的上端穿过壳体101的顶面后与所述升降器116连接，且该连杆115与所述壳体101的顶面之间转动密封连接。在更佳的实施方式中，所述密封球114为采用橡胶、柔性塑料等柔性材质制成的柔性球，以更好地对所述排污孔进行封堵，防止在进行过滤网筒103的反冲洗时，由于排污孔泄露造成进入过滤网筒103中的反冲洗水的水压损耗，影响冲洗效果。

本实施例利用所述升降器116驱动密封球114升降，进而实现支撑板102上的所述排污孔的开合，从而实现对沉积在所述支撑板102上的沉积物进行清理。当需要清除沉积在支撑板102上的沉积物时，打开所述排污孔，并打开所述第一排污管105上的阀门。此时，在水压作用下所述上腔室108中的水从排污孔排出，排出过程中可冲击带走所述支撑板102上的沉积物，从而利用用于所述过滤网筒103反冲洗的转动管104和第一排污管105与封堵机构之间的配合，还实现了对所述上腔室108的清理。

在另一实施例方式中，继续参考图2，上述实施例示例的所述多级过滤的纯水制备设备的壳体底面112呈倾斜状设置，且其低位的所述壳体101的外侧壁上设置有污水排出口117，该污水排出口117与所述下腔室109连通。所述进水管111位于壳体底面112的高位处的上方。在过滤水的过程中，部分过滤下来的杂质下落后进入下腔室109中后沉积在所述壳体底面112上，通过其倾斜设置，再加上利用所述进水管111进入的水的俯冲作用，可带走对沉积在壳体底面112上的沉积物，并从所述污水排出口117排出。还可以在进行排污时减小所述出水管110的阀门开度，或者增加所述进水管111进水的压力，从而增加水俯冲壳体底面112上的沉积物的力度，提高去污效率。应当理解的是，所述污水排出口117在平时处于关闭状态。

在另一实施例方式中，继续参考图1，上述实施例示例的所述多级过滤的纯水制备设备的各个所述过滤装置1的第一排污管105均与总排污管119连通，以排出反冲洗水。

在另一实施例方式中，参考图4和图5，上述实施例示例的所述多级过滤的纯水制备设备还包括固定在所述支撑板102的底面上的密封环120，支撑板102上的每个所述通水孔113均对应一个该密封环120，且该密封环120与所述通水孔113同心设置。所述密封环120的下表面是从外边缘向内边缘逐渐向下凸出形成的斜面或者弧形面，且所述罩体106罩住通水孔113时，罩体106的上端口挤压在密封环120的所述斜面或者弧形面上。

本实施例利用特殊结构的所述密封环120可使罩体106转动至支撑板102上的通水孔113处时，对罩体106的上端口形成临时的向下挤压的作用，同时，由于所述罩体106为弹性材质的波纹管状结构，经过挤压压缩后在反弹力作用下可更加紧密地贴覆在所述支撑板102的下表面上，从而防止进行反冲洗时所述罩体106因水压而与支撑板102的下表面之间出现漏水的问题，造成反冲洗水再次进入下腔室109中，然后从通水孔113再次进入其他的过滤网筒103内腔中，导致反冲洗下的杂质不易排出过滤装置1，影响反冲洗效率。同时，上述结构的密封环120还不会影响罩体106的移动退出。

在另一实施例方式中，参考图1，上述实施例示例的所述多级过滤的纯水制备设备中所述的转动驱动装置包括驱动轮121和驱动电机。其中：所述驱动轮121水平固定在转动管104上且位于壳体底面112的下方，所述驱动电机与该驱动轮121通过皮带或者齿轮等传动机构连接，从而利用所述驱动电机驱动转动管104转动，也可以采用其他任意适合的结构驱动所述转动管104转动。

最后，需要说明的是，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种多级过滤的纯水制备设备，其特征在于，包括过滤装置，该过滤装置包括壳体、支撑板、过滤网筒、转动管、第一排污管、罩体和第二排污管；其中：

所述壳体竖向设置，所述支撑板为圆锥形筒状结构，其固定在所述壳体的内腔中并将该内腔分隔为彼此独立的上腔室、下腔室；所述壳体的外壁上固定有分别与该上腔室、下腔室连通的出水管、进水管；所述支撑板的上表面上间隔固定有若干个竖向设置的所述过滤网筒，且这些过滤网筒均在同一圆周上；所述支撑板上具有使过滤网筒内腔与下腔室连通的通水孔；

所述转动管竖向设置在下腔室中，且该转动管的下端穿过壳体底面后与所述第一排污管连通，所述转动管与壳体底面、第一排污管之间均转动密封连接；弹性的所述罩体的上端口紧密贴附在支撑板的下表面上，且该罩体能够罩住所述通水孔；所述罩体为弹性材质的波纹管状结构，其上端口为和所述支撑板的倾斜角度相匹配的倾斜口；所述第二排污管的两端分别与罩体的底面、转动管连通；所述转动管与转动驱动装置连接；

所述支撑板的中心处具有排污孔，所述转动管的上端口与该排污孔转动密封连接，且所述过滤网筒围绕该排污孔分布；还包括用于可开合封堵所述排污孔的封堵机构，所述封堵机构包括密封球、连杆和升降器；其中：该密封球封堵在所述排污孔的上端口处，所述连杆竖向设置，其下端与所述密封球的顶面中心固定连接，连杆的上端穿过所述壳体的顶面后与所述升降器连接，且该连杆与壳体的顶面之间转动密封连接；

所述支撑板的底面上固定有密封环，且该密封环与所述通水孔同心设置；所述密封环的下表面是从外边缘向内边缘逐渐向下凸出形成的斜面或者弧形面，且所述罩体罩住通水孔时，罩体的上端口挤压在密封环的所述斜面或者弧形面上。

2.根据权利要求1所述的多级过滤的纯水制备设备，其特征在于，所述密封球为柔性球。

3.根据权利要求2所述的多级过滤的纯水制备设备，其特征在于，所述密封球的材质包括橡胶、柔性塑料中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的多级过滤的纯水制备设备，其特征在于，所述壳体底面呈倾斜状设置，且其低位的所述壳体外壁上设置有污水排出口，该污水排出口与所述下腔室连通；所述进水管位于壳体底面的高位处上方。

5.根据权利要求1所述的多级过滤的纯水制备设备，其特征在于，所述第一排污管上设置有阀门。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多级过滤的纯水制备设备，其特征在于，所述转动驱动装置包括驱动轮和驱动电机；所述驱动轮水平固定在转动管上且位于壳体底面的下方，所述驱动电机与该驱动轮传动连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的多级过滤的纯水制备设备的使用方法，其特征在于，包括：

使用时，将所述罩体转动至其中一个所述过滤网筒的下端口处将其对应的通水孔封闭；其余所述过滤网筒对应的通水孔处于开放状态，此时通过这些开放状态的过滤网筒进行水的过滤工作；当需要对处于工作状态的所述过滤网筒进行反冲洗时，将所述罩体移动至其中一个处于工作状态的所述过滤网筒对应的通水孔处并将其封闭，同时打开所述第一排污管上的阀门；此时原先被罩体封闭的所述通水孔被开放，其对应的过滤网筒开始发挥过滤作用，此时在进水压力作用下，所述上腔室中的水反向流动进入被罩体封闭的所述过滤网筒内腔中进行反冲洗，冲洗后的水依次通过所述第二排污管、转动管和第一排污管排出；完成上述的冲洗后将所述罩体转动下一个所述过滤网筒的下端口处将其对应的通水孔封闭，重复上述操作直至所有的过滤网筒完成反冲洗；

当需要清除沉积在所述支撑板上的沉积物时，打开所述支撑板的中心处的排污孔，并打开所述第一排污管上的阀门；此时所述上腔室中的水从排污孔排出，排出过程中带走所述支撑板上的沉积物。