一、 概述
自洁式除砂过滤机组是一种集旋流除砂与精密过滤于一体,并具备自动清洗功能的先进水处理设备。它主要用于去除液体(主要是水)中密度大于水的固体颗粒,如砂粒、铁屑、石子、贝壳等无机物杂质。其核心设计理念是“连续运行,自动清洁”,解决了传统过滤器需要停机、拆卸、人工清洗的痛点,极大地提高了系统的自动化程度和运行效率。
二、 主要组成部分
一台典型的自洁式除砂过滤机组通常由以下几个核心部分构成:
旋流除砂器(初级处理单元):
结构: 一个圆柱锥形罐体。
功能: 利用切向进水产生的强大离心力,使水中密度较大的固体颗粒(如砂粒)被甩向罐壁,并在自身重力作用下沿壁面下沉至底部的集砂罐。处理后的、含少量细颗粒的液体则从中心向上流出。
精密过滤器(二级处理单元):
结构: 内部装有多支滤元(如楔形滤网、滤芯等)。
功能: 接收来自旋流除砂器的初步处理水,对其进行精细过滤,截留更细小的悬浮颗粒,确保出水水质达到系统要求。
自动清洗系统(核心功能单元):
组成: 包括反冲洗机构(如吸污器或喷头)、驱动电机、排污阀以及控制系统。
功能: 当过滤器因截留杂质而压差升高时,系统自动或手动启动清洗程序,无需中断主流程。通过吸污器精准吸走滤网表面的污物,或通过反向水流冲洗,将污物排出系统。
电控系统:
功能: 控制整个机组的运行,包括压差控制、定时控制、手动控制等多种清洗模式,实现全自动化运行。
三、 工作原理
其工作过程可以概括为“两级处理,自动反洗”。
除砂阶段: 待处理的原水以一定的压力和流速从切向进入旋流除砂器,形成强烈的旋转运动。在离心力、向心浮力和流体曳力的共同作用下,密度大的砂粒被甩向器壁,碰撞后失去动能而沉降到锥形底部的集砂斗中,定期通过排砂阀排出。较轻的水和微细颗粒则从顶部中心管进入下一级。
过滤阶段: 经过除砂的液体进入精密过滤器腔体,从滤元的外部流向内部。在这个过程中,粒径大于滤元缝隙的细小悬浮物被截留在滤元的外表面,洁净的液体从滤元内部汇集后从出水口排出。
自洁(反冲洗)阶段:
触发条件: 随着过滤的进行,滤元表面附着的杂质越来越多,导致过滤器进水口和出水口之间的压差(ΔP) 不断增大。
清洗动作: 当压差达到预设值(或到达设定时间)时,电控系统发出指令,启动反冲洗程序。通常是一个带动吸污器的电机开始工作,同时排污阀打开。
清洗过程: 吸污器在滤元内部移动,利用系统自身的水压或外部动力,通过吸嘴在滤元内部产生一个远低于正常水压的负压区。这个压差迫使清洁的滤后水从吸嘴相邻的滤元外部反向流入内部,同时将附着在滤元外壁的杂质冲起并随水流吸入吸污器,最后通过排污阀迅速排出机组。整个过程仅对单个或少数几个滤元进行反洗,其他滤元仍在正常过滤,因此系统总流量基本保持不变,实现连续供水。
四、 核心特点与优势
高效全自动: 集除砂与过滤于一体,自动化程度高,无需人工干预清洗,节省人力。
连续不间断运行: 反冲洗时不停机,保证下游用水设备和工艺的连续稳定。
高效除砂过滤: 旋流除砂可去除95%以上大于74微米的砂粒,精密过滤精度可根据需要选择(从几十微米到几毫米)。
节水节能: 自清洗过程速度快(通常数十秒),耗水量极少(通常为单次过滤水量的1%或更少),运行压损小,能耗低。
结构紧凑,安装维护简便: 一体化设计,占地面积小,安装方便。滤元更换周期长,维护成本低。
可靠性高: 采用先进的控制系统和可靠的机械结构,使用寿命长。
五、 主要应用领域
自洁式除砂过滤机组广泛应用于对水质有连续稳定要求的场合:
中央空调冷却/冷冻水系统: 保护冷水机组、水泵、换热器等设备免受磨损和堵塞。
工业循环冷却水系统: 在冶金、化工、电力等行业中作为旁流处理设备。
地表水取水(江河湖库): 作为预过滤设备,去除水中的砂石和悬浮物。
农业灌溉: 防止滴头、喷头被堵塞,特别适用于河水、井水灌溉。
水产养殖: 净化养殖水体,去除固体废物。
市政及建筑给水: 用于中水回用、消防补水的预处理。
工艺水预处理: 在食品、制药、电子等行业,为后续精细处理提供保障。
总结来说,自洁式除砂过滤机组是一款设计巧妙、功能强大的水处理设备,它通过物理方法高效地解决了水中固体颗粒物去除的问题,并以自动化的方式保证了系统的长期稳定运行,是现代工业和民用循环水系统中不可或缺的关键设备之一。