带有翼片的逆流量大于正流量的中心螺杆式金属双流量水帽的制作方法

本发明属于水处理技术领域，涉及一种带有翼片的逆流量大于正流量的中心螺杆式金属双流量水帽。

背景技术：

水帽是离子交换器、各类过滤器中常用的配水元器件。一般由一块多孔板将设备内部分割成两个室，再在孔上安装适当的水帽，使水能透过，而填料不能透过，以起到均匀配水和隔离的效果。

目前此种中心螺杆固定式金属双速水帽均为正流量大于逆流量，而对于逆流量大于正流量的双速水帽还未见成型产品。

所以，需要开发一种双速水帽，能够实现逆流量大于正流量，而且流量可通过更换局部部件实现调整。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供带有翼片的逆流量大于正流量的中心螺杆式金属双流量水帽，该双速水帽主要用于如过滤器、曝气生物滤池等要求逆流量(反洗)大于正流量(过滤)的设备中。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种带有翼片的逆流量大于正流量的中心螺杆式金属双流量水帽，包括：

定位底座，所述定位底座密封安装于隔离多孔板的底部，且定位底座的中心开设方形定位孔，方形定位孔的周围开设第一流通孔；

中心螺杆，所述中心螺杆为圆头方颈螺杆，由定位底座的底部向上穿出，方颈部分套设在定位底座的方形定位孔中；中心螺杆上，自上而下依次套设端盖、限流翼片以及限流底板；

端盖，所述端盖的中心开设有通孔，中心螺杆由所述通孔向上穿出；

限流翼片，所述限流翼片包括至少3个翼片，所述翼片下底面为平面，上底面为厚度由翼片中心至翼片边缘逐渐减少的过流承托筋；限流翼片能够以中心固定杆为轴随水流方向上下运动；

限流底板，所述限流底板密封安装在隔离多孔版的顶部，限流底板上开设有第二流通孔；

梯形绕丝短管，所述梯形绕丝短管密封安装于端盖与限流底板之间。

本发明进一步的改进在于：

所述第一流通孔的远离中心的边缘设置向上弯折的第一限位颈，所述第一限位颈套设于隔离多孔板的中心孔底部，并通过橡皮垫密封与隔离多孔板密封。

所述端盖的边缘设置有向下弯折的弯边，限流底板为中空圆环结构，其外侧边缘向上弯折的弯边，梯形绕丝短管的顶部设置于端盖边缘弯边的内侧，底部设置于限流底板弯边的内侧；限流底板内侧边缘向下弯折形成第二限位颈，所述第二限位颈套设于隔离多孔板的中心孔顶部。

所述限流底板的底面设置橡皮垫，通过橡皮垫将限流底板与隔离多孔板密封。

所述梯形绕丝短管的绕丝缝隙小于所隔离填料最小粒径，通流面积大于正流及逆流时所需的通流面积。

所述限流翼片的上方还设置有限位阀座，所述限位阀座套设于中心螺杆上，限位阀座为平底碗状结构，碗口直径大于碗底直径，碗口向下设置，碗底开设有第三流通孔；限位阀座的碗口设置有向外弯折的弯边，其弯边设置于限流底板和梯形绕丝短管之间，并于二者密封连接。

所述第一流通孔和第三流通孔的有效流通面积大于第二流通孔的有效流通面积。

所述第二流通孔的有效流通面积s1与逆流量q1满足如下关系：

其中，v为设计流速；r1为第二流通孔的开孔半径；r为限流底板上开设的中心螺杆孔的外沿半径。

所述过流承托筋靠近中心的高度h满足如下关系：

其中，h1为流承托筋靠近中心的计算高度；r2为限流翼片的外沿半径；θ为限流翼片的相邻翼片之间的夹角弧度。

所述限流翼片与限流底板贴合时，二者结合面所产生的有效流通面积s3与正流量q2满足如下关系：

其中，v为设计流速；r1为第二流通孔的开孔半径；r为限位阀座上开设的中心螺杆孔的外沿半径。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过限位阀座、限流翼片的配合实现水帽的正流、逆流两个速度。采用的限位阀座为平底倒碗状结构，底部开通流孔，通流孔的有效通流面积与水帽逆流量相匹配。限流翼片能够以中心螺杆为轴随水流方向上下活动；限流翼片下部的过流承托筋的高度根据水帽逆流量相匹配，同时限流翼片与限位阀座的结合面所产生的有效通流面积与水帽正流量相匹配。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明限流底板的主剖图；

图3为本发明限流底板的俯视图；

图4为本发明限流翼片的主剖图；

图5为本发明限流翼片的俯视图；

图6为本发明正流滤水时的水流路径示意图；

图7为本发明正流滤水时的有效通流孔的示意图，其中未涂阴影部分为有效流通面积；

图8为本发明逆流滤水时的水流路径示意图；

图9为本发明逆流滤水时的有效通流孔的示意图，其中未涂阴影部分为有效流通面积。

其中，1-端盖；2-梯形绕丝短管；3-限位阀座；4-限流翼片；5-限流底板；6-橡皮垫；7-定位底座；8-固定螺母；9-中心螺杆；10-隔离多孔板；11-第一限位颈；12-第二限位颈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本发明公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明带有翼片的逆流量大于正流量的中心螺杆式金属双流量水帽，包括定位底座7、中心螺杆9、端盖1、限流底板5、限流翼片4以及梯形绕丝短管2，梯形绕丝短管2密封安装于端盖1与限流底板5之间。

定位底座7密封安装于隔离多孔板10的底部，且定位底座7的中心开设方形定位孔，方形定位孔的周围开设第一流通孔；第一流通孔的远离中心的边缘设置向上弯折的第一限位颈11，第一限位颈11套设于隔离多孔板10的中心孔底部，并通过橡皮垫密封与隔离多孔板10密封。

中心螺杆9为圆头方颈螺杆，由定位底座7的底部向上穿出，方颈部分套设在定位底座7的方形定位孔中；中心螺杆9上，自上而下依次套设端盖1、限流翼片4以及限流底板5；

如图2和图3所示，限流底板5密封安装在隔离多孔版10的顶部，限流底板5上开设有第二流通孔；端盖1的中心开设有通孔，中心螺杆9由通孔向上穿出；端盖1的边缘设置有向下弯折的弯边，限流底板5为中空圆环结构，其外侧边缘向上弯折的弯边，梯形绕丝短管2的顶部设置于端盖1边缘弯边的内侧，底部设置于限流底板5弯边的内侧；限流底板5内侧边缘向下弯折形成第二限位颈12，第二限位颈12套设于隔离多孔板10的中心孔顶部。

限位阀座3为平底碗状结构，碗口直径大于碗底直径，碗口向下设置，碗底开设有第三流通孔；限位阀座3的碗口设置有向外弯折的弯边，其弯边设置于限流底板5和梯形绕丝短管2之间，并于二者密封连接。限流底板5为中空圆环结构，其外侧边缘向上弯折的弯边，限位阀座3碗口的弯边位于限流底板5弯边的内侧；内侧边缘向下弯折形成第二限位颈12，第二限位颈12套设于隔离多孔板10的中心孔顶部。限流底板5的底面设置橡皮垫6，通过橡皮垫6将限流底板5与隔离多孔板10密封。

如图4和图5所示，限流翼片4包括至少3个翼片，翼片下底面为平面，上底面为厚度由翼片中心至翼片边缘逐渐减少的过流承托筋；限流翼片4能够以中心固定杆9为轴随水流方向上下运动；

本发明的结构原理如下：

本发明采用的梯形绕丝短管2作为隔绝填料的关键部件，其绕丝缝隙小于所隔离填料最小粒径，其通流面积应大于正流及逆流时所需的通流面积。设置了限位阀座3，逆流时，对限流翼片4进行限位；设置了限流翼片4及限流底板5，而通过限流底板5和限流翼片4的配合实现水帽的正流、逆流两个速度。

本发明双速水帽由端盖1、梯形绕丝短管2、限位阀座3、限流翼片4、限流底板5、橡皮垫6、定位底座7、中心螺杆9及固定螺母8组成。中心螺杆9的圆头方颈套在定位底座7的方形定位孔中，定位底座7置于隔离多孔板底10下方，隔离多孔板10上以中心螺杆9为轴依次安装橡皮垫6、限流底板5、限流翼片4、限位阀座3、梯形绕丝短管2、端盖1，用两个固定螺母8将水帽固定在隔离多孔板10上。梯形绕丝短管2的绕丝缝隙应小于所隔离填料最小粒径。定位底座7上开设第一流通孔，第一流通孔单面带颈，所述颈为第一流通孔的远离中心的边缘设置向上弯折的第一限位颈11，第一限位颈11嵌入隔离多孔板10，中间设置橡皮垫。第一流通孔和第三流通孔的有效流通面积大于第二流通孔的有效流通面积。限位阀座3为平底倒碗状结构，底部开设第三流通孔，第二流通孔的有效流通面积s1与逆流量q1满足如下关系与逆流量q1满足如下关系：

其中，v为设计流速；r1为第二流通孔的开孔半径；r为限流底板5上开设的中心螺杆孔的外沿半径。

限流翼片4采用pp材质，本实施例采用设计有3个翼片的三叶型限流翼片，限流翼片4能够以中心螺杆9为轴随水流方向上下活动，限流翼片4的上表面为平面，下部设置过流承托筋，过流承托筋靠近中心的高度h满足如下关系：

其中，h1为流承托筋靠近中心的计算高度；r2为限流翼片4的外沿半径；θ为限流翼片4的相邻翼片之间的夹角弧度。

限流翼片4与限流底板5贴合时，二者结合面所产生的有效流通面积s3与正流量q2满足如下关系：

本发明的工作过程：

如图6所示，本发明双速水帽正流滤水时，限流翼片4落下，水从梯形绕丝短管2的缝隙流入，沿箭头向下流过限位阀座3的第三流通孔，限流翼片4与限流底板5的结合面会形成正流有效通流孔，水流从隔离多孔板10的中心孔中流出；即正流时，流量是通过限流翼片4与限流底板5的结合面所形成的正流有效通流孔(图7中未涂阴影部分)来限制流量；

如图8所示，本发明双速水帽逆流滤水时，水流将限流翼片4托起，水或气从隔离多孔板10的中心孔中流入，沿箭头向下流过限流底板5上的孔，绕过限流翼片4及过流承托筋，从限位阀座3的第三流通孔中流出，再由梯形绕丝短管2的缝隙流出；即逆流时，流量是通过限流底板5的流通孔(图9中未涂阴影部分)来限制流量。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。