新型涉及囊调节式纤维过滤器(上) - 广州佰伦空气过滤器制造有限公司

本实用新型涉及囊调节式纤维过滤器，以及用于该过滤器的纤维束的结构及其悬挂方法、胶囊及其充排水装置和布气装置。
中国专利87100467公开了一种囊调节式纤维过滤器，其基本方案为：由若干纤维束构成滤层，在滤层内部设置有囊。囊通过管道与外界连接，过滤前向囊内充入一定量的水，囊膨胀压缩滤层，介质通过压缩的纤维滤层得到过滤。由于胶囊的尺寸较大(一般φ700～800mm)，囊数量较少(一般不超过十只)，每只胶囊充排水管或单独引到设备外部或集中到一根母管引到设备外部。清洗前排出囊内的水，放松纤维滤层，用水和空气清洗。在现有技术中，纤维束是用纤维缠绕而成的，其一端挂在支撑物上，另一端挂重坠或浮子(或用橡胶条、弹簧等挂在另一支撑物上)。纤维束处于拉伸状态。在清洗时，虽然卸掉了囊的挤压力，纤维束尤其是上下两端难以得到理想放松，增加了清洗难度。纤维束通过不锈钢丝或由其制成的环悬挂在支撑物上。它的缺点是：当支撑物有防腐层时，防腐层容易被不锈钢丝磨破；对腐蚀性较强的介质(如盐本能、食盐等)不锈钢容易被破坏；纤维束容易塞入支撑物的通水孔内，增大通水阻力。囊充水通过管道、计量仪表、阀门与进水管靠进水压力充水，也可通过管道、计量仪表、阀门、专用水泵从过滤器内部或水箱取水充水。上述方案的不足之处是：纤维束的结构不够合理，清洗时难以完全放松；纤维束悬挂装置不完善；胶囊的充排水方法不理想，对囊的保护不完善，操作较麻烦；布气装置采取均匀布气，提高气洗强度，增强清洗效果较困难。
本实用新型的任务是提供一种改进的过滤器，以及用于该过滤器的纤维束结构，纤维束悬挂装置，胶囊的充排水装置和布气装置以此达到增强清洗效果，提高过滤效率、延长部件使用寿命的目的。
用于实现本实用新型目的的一种过滤器，包括：立式的壳体，安装在壳体内的多孔支撑板、一由多束纤维束构成滤料层，纤维束的每一端连接在支撑板上，另一端与一牵引体连接、安装在壳体上的进水管和出水管，在纤维束内设置数个胶囊。
本实用新型的进一步解决方案为：
过滤器还包括用于胶囊充排水的充排水装置，该装置包括：一与安装在过滤器壳体内的胶囊的固定端密闭连接的多孔支撑管、一与多孔支撑管套接的套管，套管与胶囊的活动端密闭连接、一密封多孔支撑管和套管之间滑动间隙的伸缩管、一牵引套管相对多孔支撑管滑动的牵引体、一使壳体与胶囊连通的流体进出通道和一关闭通道的密封装置；
流体进出通道由套管、多孔支撑管和开在多孔支撑管上的通孔构成；
通道密封装置包括一设置在多孔支撑管上的密封端口和一与端口相配合的由套管带动的密封堵；
密封堵是设置在牵引体上的圆柱体，该圆柱体的端头可密封端口，密封堵也可由设置在端口的磁性环和一与环的中心孔密闭吻合的止水球构成，止水球具有一可通过多孔板由套管带动上、下自由移动的连杆，连杆下端设置一大于中心孔的挡帽；
流体进出通道由套管、开在套管上的通孔构成，通道密封装置包括一设置在套管上的密封端口和一与端口相配合的固定在胶囊的固定端上的圆柱体。
牵引体是重坠或浮子，在重坠或浮子上开有与通道连通的开孔；
纤维束是用纤维缠绕而成的，在纤维束中至少设置一承载体，承载体的两端分别与纤维束两端连在一起；
过滤器还包括安装在壳体下部的对纤维束产生空气擦洗作用的空气分配装置；
纤维束与支撑板通过一纤维束悬挂装置相连接，纤维束的悬挂装置包括一种空心螺栓、一与空心螺栓的螺杆部分相配合的螺帽和一纤维悬挂件，在螺栓的螺帽上平行于螺杆中心轴线开两个孔，孔靠近螺杆侧孔直径较大，在螺帽上开若干个用于通水通气的孔，在螺帽的顶端设置防止纤维束钻入孔内的屏障，挂有纤维束的螺杆部分插入多孔板的孔内并由螺母锁紧；
在螺帽上从平行于螺杆中心轴线的两个孔开始沿径向向外开有槽，槽宽度与孔小直径段的直径相当，该孔也可以制成直角形孔道；
空气分配装置由两根母管、若干多孔支管和两只分气阀组成，两只分气阀由一控制装置控制其交替开、关；空气分配装置也可以由两根母管、若干多孔支管和分气装置组成，分气装置包括一个分气罐，通过罐中心轴线设置一段隔板，隔板将分气罐一侧分成两部分空间，在这两部分空间各外接一根供气母管，在分气罐的另一侧，外接一根供气总管，在紧靠隔板上缘，设置一可以旋转的垂直于隔板布置的半圆形挡板，在挡板靠近轴一端设置一调整动平衡的平衡重物，挡板用轴与变频调速电机相连。
本实用新型还提供了另外一种过滤器，该过滤器包括立式的罐体，在罐体内安装有上下两个多孔支撑板、上下两个分别与多孔支撑板连接的纤维滤层、与下纤维滤层的纤维束相连接的重坠、与上纤维滤层的纤维束连接的浮子、多个置于纤维滤层内的胶囊、用于胶囊的充排水装置、设置于罐体下部的空气分配装置、两路进水管、置于两个多孔板之间的中间配水装置、与中间配水装置连接的中间出水管和置于罐体上部的排气管。
本实用新型具有操作简单，部件寿命长，过滤精度高，以及阻力小的特点。
下面结合附图详细描述本实用新型的结构。
图1是本实用新型所采用的纤维束的结构示意图；
图2是本实用新型所采用的纤维束悬挂装置的示意图；
图2a是图2所示结构的另一形式，相当于图2的一个断面图；
图3是本实用新型的另一种纤维束悬挂装置的示意图；
图4是本实用新型的胶囊充排水装置的第一实施例的剖面图；
图5～17是本实用新型的胶囊充排水装置的第二一第十三实施例的局部剖面图；
图18是本实用新型的布气管的示意图；
图19是本实用新型的多孔排管的示意图；
图20是本实用新型的分气装置的示意图；
图21是本实用新型的体外充排水管式高效纤维过滤器的示意图；
图22是本实用新型的上向流高效纤维过滤器的示意图；
图23是本实用新型的下向流高效纤维过滤器的示意图；
图24是本实用新型的重力式高效纤维过滤器的示意图；
图25是本实用新型的双向流高效纤维过滤器的示意图。
参见图1，在由纤维缠绕而成的纤维束4中至少设置一根橡胶条、弹性绳索或弹簧10，其两端分别与纤维束4两端连在一起，利用橡胶条、弹性绳索或弹簧10的弹力，减少或消除重坠49(图21)或浮子56(图24)对纤维束4的拉伸力，使纤维束4更加膨松同时不致于发生混乱；纤维束4在缠绕时，有意缠得松紧不一，缠紧一些的纤维可以阻止整束纤维被拉伸。
在纤维束4中也可以至少设置一根刚性绳索或条带10(由化纤、金属丝等制成)，其两端分别与纤维束两端连在一起，长度稍短于纤维束，该刚性绳索或条带可以阻止纤维束被拉伸。
参见图2，本实用新型提出了一种纤维悬挂装置，该装置包括一种由螺帽8和螺杆构成的空心螺栓5和纤维悬挂件9，螺栓5可以用塑料、金属、金属与塑料或橡胶的复合材料等制成，螺栓5各部件应制成圆角，悬挂件9可以由塑料条、绳索、不锈钢丝等制成。螺帽8可以是多角形，也可以是圆形，在螺帽8上平行于螺杆中心轴线开两个孔62，孔62靠近螺杆侧孔直径较大，在螺帽8上垂直于螺杆中心轴线开若干个孔3(最好避开平行于轴线的两个孔62)用于通水通气，在螺帽8的顶端，为防止纤维束钻入孔内，应设置一屏障2(如十字肋)。将挂有纤维束4的悬挂件9的两端分别从螺帽底部插入两孔62内，并从螺帽另一侧穿出，塑料条、绳索、不锈钢丝可以分别用加热、打结、折弯的办法将其端头制成大结1(该大结刚好充塞在孔62的大直径段)或用粘接法固定。挂有纤维束4的螺栓5插入支撑物7(通常为多孔板)的孔内，并穿过支撑物7用螺母6锁紧(应采取防松措施)，这样就实现了悬挂纤维束4的目的。悬挂件9也可以由橡胶、其它材料或复合材料等制成。
为便于安装，可以将上述螺帽8从平行于螺杆中心轴线的两个孔62开始沿径向向外开槽64，其槽宽度与孔62小直径段的直径相当，见图2a。这样，悬挂件9的两个端头可采用注塑、打结、铸造、粘接、焊接等方法预先制成防脱落的大结1，挂有纤维束4的悬挂件9沿槽滑入两孔62内，然后再把挂有纤维束4的螺栓5插入支撑物7的孔内，用螺母6锁紧，悬挂件9不会脱落。上述螺帽8除起到悬挂纤维束4的作用，还起到了支撑纤维的作用，使支撑物7附近的水流阻力减小。
孔62也可以制成如图3所示的直角形孔道63。
为更均匀地挤压纤维，提高过滤精度，延长胶囊寿命，本实用新型提出如下方案，缩小胶囊11尺寸(如φ200～500mm)，增多胶囊11数量(一般几十只)，把胶囊11分成几组，每组中每只胶囊11的充排水管集中到一根母管47引到设备外部，引到设备外部的几根母管47分别安装一只阀门，再汇集到一根总管48，总管48上再安装一只阀门。这时可以分组判断胶囊11是否汇漏，分组检修(如图21)。