专利名称：轴向动态反冲洗过滤器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种含油污水过滤设备，具体的是反冲洗时具有搓洗和分离双重 功能的过滤器。
背景技术：
核桃壳过滤器是以亲油物质核桃壳为过滤介质来去除含油污水中油类和悬浮物 的装置。因其具有滤速高、截污能力强和水洗强度低等优点，上世纪80年代中后期被油田 广泛应用。过滤器内填充的核桃壳经过一段时间运行后，介质间的空隙及其表面被油类和 悬浮物所饱和，为重新恢复其过滤性能，需要定期对核桃壳介质进行反冲洗再生。传统方法 主要采用机械搅拌反冲洗来强化核桃壳表面的搓洗作用，使黏附的油类从核桃壳表面有效 脱附。在反冲洗水和搅拌器的作用下会导致本来质轻的核桃壳在罐内上下翻腾，翻腾的核 桃壳进而会包堵出水筛管，使反冲洗憋压，反冲洗流量减小，导致核桃壳介质得不到有效清 洗，这样极大地限制了核桃壳过滤器过滤性能的发挥。发明内容本实用新型的目的是提供一种集搓洗及分离双重功能的反冲洗过滤器，该过滤器 的过滤介质不仅可得到有效清洗，而且反冲洗过程简单、高效。为实现上述发明目的，本申请的过滤器，包括罐体及搓洗分离装置，其中罐体的 底部设置反冲洗配水系统及反冲洗进水口，上部设置电机，罐体的侧壁设置进水口，所述搓 洗分离装置包括集水输送机构、旋流分离机构、介质输送机构及卸料机构，这些机构内对应 设有集水腔、旋流腔、过滤介质收集输送腔及卸料腔。所述集水输送机构包括集水圆筒，圆筒内形成集水腔，集水圆筒的上下沿分别与 电机及罐体上口同心、法兰连接，电机的输出轴穿过集水圆筒顶壁与穿过集水圆筒底壁的 轴通过联轴器连接在一起，轴的下部加工为外螺纹，集水圆筒的侧壁设有排水口。所述旋流分离机构包括外圆管及内圆管，外圆管分为三段，分别为大径段、缩径段 及小径段，外圆管上沿与集水圆筒底壁固定连接，外圆管上部沿管壁均布有混合液入口 ；内 圆管的上沿焊接在集水圆筒的底壁上，内圆管与集水腔相通，下口敞开；固定后的内、外圆 管与轴同心，大径段外圆管长度大于内圆管长度；大径段外圆管与内圆管之间的环形空间 内插入螺旋带状的导翼并将其点焊固定在内圆管上，导翼、大径段外圆管及内圆管围成旋 流腔。所述介质输送机构包括缩径段外圆管、小径段外圆管及固定在轴上且位于小径段 外圆管内的输送螺旋，缩颈段及小径段外圆管围成过滤介质收集输送腔。所述卸料机构包括两端敞口、直径相同的上、下圆筒，上、下圆筒围成卸料腔，上、 下两圆筒间法兰连接，上圆筒的上沿与小径段外圆管下沿焊接在一起，上、下两圆筒内分别 设置有交替开关的上、下闸门。所述上、下闸门的结构相同，分别包括固定缺口圆盘及活动缺口圆盘，上、下固定缺口圆盘的周边分别焊接在上、下圆筒的内壁上，活动缺口圆盘位于固定缺口圆盘的下面， 并通过螺母固定在轴上。本实用新型过滤器具有以下有益效果1)导翼与内外管间围成的旋流腔，使混合液产生强旋转运动，形成强剪切力，对过 滤介质的包裹物产生强烈的搓洗作用；2)旋流腔对混合液产生强大的离心分离作用，从而使过滤介质与油类等杂质有效 分离；3)过滤介质中截流的油类杂质被分离后高效地排除过滤器外，需要反冲洗水量 少；4)输送螺旋和活动缺口圆盘同频率高速旋转，对即将离开卸料腔的过滤介质产生 了一定的推力，使过滤介质呈喷射状发出，消除罐内死角，反冲洗彻底；5)搓洗分离装置的混合液入口位于罐体最高点，有利于排除罐顶浮油。
图1轴向动态反冲洗过滤器的结构示意图。图1中罐体1 ；搓洗分离装置2 ；电机3 ；联轴器4 ；进水口 5 ；反冲洗配水系统6 ； 反冲洗进水口 7 ；人孔8 ；集水圆筒2-1 ；排水口 2-2 ；外圆管2-3 ；内圆管2_4 ’导翼2_5 ；输 送螺旋2-6 ；轴2-7 ；卸料机构2-8。图2外圆管的结构示意图。图2中大径段2-3-1 ；缩径段2-3-2 ；小径段2_3_3 ；混合液入口 2_3_4。图3导翼结构示意图。图4输送螺旋结构示意图。图5卸料装置结构示意图。图5中上圆筒2-8-1、下圆筒2-8-2、法兰2-8-3、上闸门2-8-4、下闸门2-8-5、固 定缺口圆盘2-8-6、活动缺口圆盘2-8-7、螺母2-8-8。图6缺口圆盘示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明由图1所示，本申请的轴向动态反冲洗过滤器，包括罐体1及搓洗分离装置2，其 中罐体1的底部设置反冲洗配水系统6及反冲洗进水口 7，上部设置电机3，罐体1的侧壁 设置进水口 5及人孔8，本申请的罐体1结构与普通过滤器的罐体结构是相同的。本申请的特点是在罐体1内设置了搓洗分离装置2，该搓洗分离装置2包括集水 圆筒2-1、外圆管2-3、内圆管2-4、导翼2-5、输送螺旋2_6、轴2_7及卸料机构2_8，其中集 水圆筒2-1内形成集水腔，集水圆筒2-1的上下沿分别加工为法兰盘结构，上沿与电机3同 心、法兰连接，下沿与罐体1上口同心、法兰连接，集水腔内电机3的输出轴穿过集水圆筒顶 壁与穿过集水圆筒底壁的轴2-7通过联轴器4连接在一起，其中轴2-7的下部加工为外螺 纹，集水圆筒的侧壁设有排水口 2-2。由图2所示，外圆管2-3分为三段，分别为大径段2-3-1、缩径段2_3_2及小径段2-3-3，此三段外圆管可以加工为一体结构，也可分别加工然后焊接在一起，外圆管上沿加 工设有法兰盘结构，与集水圆筒底壁螺纹连接，连接后的外圆管与轴同心，或将外圆管的上 沿直接焊接在集水筒底壁上，外圆管上部沿管壁均布若干个混合液入口 2-3-4。内圆管2-4的上沿焊接在集水圆筒2-1的底壁上，连接后的内圆管与轴同心，内圆 管与集水腔相通，下口敞开；大径段外圆管2-3-1长度大于内圆管2-4长度；大径段外圆管 与内圆管之间的环形空间内插入导翼2-5并将其点焊固定在内圆管上，导翼2-5的结构如 图3所示，为螺旋带状，这样导翼2-5、大径段外圆管2-3-1及内圆管2-4共同形成了一个旋 流腔；缩径段外圆管2-3-2及小径段外圆管2-3-3共同围成了过滤介质的收集输送腔；小 径段外圆管2-3-3内插入输送螺旋2-6并将其点焊固定在轴2-7上，输送螺旋的结构如图 4所示。由图5所示，卸料机构2-8包括两端敞口、直径相同的上圆筒2-8-1及下圆筒 2-8-2，上、下圆筒分别形成了上、下卸料腔，上、下两圆筒通过法兰2-8-3连接在一起，上圆 筒2-8-1的上沿与小径段外圆管2-3-3下沿焊接在一起，上、下两圆筒内分别设置有上闸 门2-8-4及下闸门2-8-5，上、下闸门的结构相同、交替开关，所述闸门包括固定缺口圆盘 2-8-6及活动缺口圆盘2-8-7，其中固定及活动缺口圆盘的结构及形状相同，具体见图6， 上、下固定缺口圆盘2-8-6的周边分别焊接在上、下圆筒的内壁上，活动缺口圆盘2-8-7位 于固定缺口圆盘2-8-6的下面，并通过螺母2-8-8固定在轴2-7上。
搓洗分离装置2的装配方法集水圆筒2-1的上沿与电机3法兰连接，输送螺旋2-6和轴2_7预制为组合体，导 翼2-5与内圆管2-4预制为组合体，在轴2-7上套好内圆管2-4，轴2_7通过联轴器4与电 机输出轴连接；将内圆管2-4及外圆管2-3上沿分别固定在集水圆筒2-1底壁上，上、下固 定缺口圆盘2-8-6点焊固定在上、下圆筒内；将上圆筒2-8-1与外圆管2-3的下沿焊接在一 起，轴2-7末端依次穿过上固定缺口圆盘及上活动缺口圆盘中心，拧上螺母2-8-8后使活动 缺口圆盘固定在轴2-7上；然后将下圆筒2-8-2与上圆筒2-8-1法兰连接在一起，再用同样 的办法安装下活动缺口圆盘；最后将集水圆筒2-1的下沿与罐体1法兰连接在一起。本申请的集搓洗及分离功能于一体的过滤器，对过滤介质进行反冲洗时的工作工 程反冲洗水由反冲洗进水口 7进入，经配水系统6分配后均勻进入罐体1，反冲洗水 夹带核桃壳和油污流动到罐体1顶部时从混合液入口 2-3进入搓洗分离装置2的旋流腔， 在腔内导翼2-5作用下迫使混合液进行强旋转运动，强旋转运动的结果使水在核桃壳表面 产生较强的搓洗力，同时对混合液施加了强离心分离作用力，离心分离的结果是混合液中 的油类等反冲洗废物被推向内部形成内旋流，同时在内旋流的中心产生负压，负压使得内 旋流体沿着内圆管2-4向上进入集水腔后从排水口 2-2排出罐外；而核桃壳颗粒在离心 力作用下被推向旋流腔外壁形成外旋流，在重力作用下沿着旋流腔外壁沉降至收集输送腔 内；电机3通过轴带动输送螺旋2-9旋转，把收集输送腔内集聚的核桃壳输送至上卸料腔， 上卸料腔内的上闸打开时，下卸料腔内的下闸关闭，上下闸交替开关，确保搓洗分离装置2 下部时刻保持密闭的同时又可以把收集输送腔内的核桃壳不间断的送回至罐体1内。
权利要求1.一种轴向动态反冲洗过滤器，包括罐体及搓洗分离装置，其中罐体的底部设置反冲 洗配水系统及反冲洗进水口，上部设置电机，罐体的侧壁设置进水口，其特征在于所述搓 洗分离装置包括集水输送机构、旋流分离机构、过滤介质输送机构及卸料机构，这些机构内 对应设有集水腔、旋流腔、过滤介质收集输送腔及卸料腔。
2.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于所述集水输送机构包括集水圆筒，圆 筒内形成集水腔，集水圆筒的上下沿分别与电机及罐体上口同心、法兰连接，电机的输出轴 穿过集水圆筒顶壁与穿过集水圆筒底壁的轴通过联轴器连接在一起，轴的下部加工为外螺 纹，集水圆筒的侧壁设有排水口。
3.根据权利要求2所述的过滤器，其特征在于所述旋流分离机构包括外圆管及内圆 管，外圆管分为三段，分别为大径段、缩径段及小径段，外圆管上沿与集水圆筒底壁固定连 接，外圆管上部沿管壁均布有混合液入口 ；内圆管的上沿焊接在集水圆筒的底壁上，内圆管 与集水腔相通，下口敞开；固定后的内、外圆管与轴同心，大径段外圆管长度大于内圆管长 度；大径段外圆管与内圆管之间的环形空间内插入螺旋带状的导翼并将其点焊固定在内圆 管上，导翼、大径段外圆管及内圆管围成旋流腔。
4.根据权利要求3所述的过滤器，其特征在于所述介质输送机构包括缩径段外圆管、 小径段外圆管及固定在轴上且位于小径段外圆管内的输送螺旋，缩颈段及小径段外圆管围 成过滤介质收集输送腔。
5.根据权利要求4所述的过滤器，其特征在于卸料机构包括两端敞口、直径相同的 上、下圆筒，上、下圆筒围成卸料腔，上、下两圆筒间法兰连接，上圆筒的上沿与小径段外圆 管下沿焊接在一起，上、下两圆筒内分别设置有交替开关的上、下闸门。
6.根据权利要求5所述的过滤器，其特征在于所述上、下闸门的结构相同，分别包括 固定缺口圆盘及活动缺口圆盘，上、下固定缺口圆盘的周边分别焊接在上、下圆筒的内壁 上，活动缺口圆盘位于固定缺口圆盘的下面，并通过螺母固定在轴上。
专利摘要本实用新型公开了一种轴向动态反冲洗过滤器，包括罐体及搓洗分离装置 ，其中罐体的底部设置反冲洗配水系统及反冲洗进水口，上部设置电机，罐体的侧壁设置进水口，所述搓洗分离装置包括集水输送机构、旋流分离机构、介质输送机构及卸料机构，这些机构内分别设有集水腔、旋流腔、过滤介质收集输送腔及卸料腔。该过滤器有效解决了反冲洗过程产生憋压导致清洗质量不高的问题，不仅使过滤介质可得到彻底清洗，而且反冲洗过程简单、高效。
文档编号B01D24/46GK201832460SQ20102057541
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者于忠臣, 吴浩, 季寞, 王松, 谢晖, 齐晗兵 申请人:东北石油大学