新型气动自清洗网式过滤器清洗组件结构的设计与优化

作为微灌工程中应用最广泛的过滤器之一的自清洗网式过滤器是保证微灌系统正常运行的核心设备,现状自清洗网式过滤器清洗多为水质清洗,新疆每年的灌溉期都有1~2个月的洪水期,泥沙含量较大,利用水质作为清洗动力源由于耗水量大无法实现长时间的连续清洗,而采用空气作为清洗动力源能够解决连续清洗耗水的问题。而随着水资源的短缺日益加剧,新型气动自清洗网式过滤器的开发将是一种新的发展方向。提出了一种新型气动自清洗网式过滤器清洗结构的设计与产品开发思想,并基于开源计算流体力学软件OpenFOAM,采用simpleFoam方法,通过计算得出的不同时间节点速度、压力分布图,分析发现10~31 s时间段内的压力分布和流速分布趋于稳定,在进口端的0~50 mm段靠近上下两侧边壁处形成固定压力涡流,中间的压力主要指向进口端,速度分布由中间向上下两侧呈现由大到小的趋势;50~80 mm段则出现压力分布较低的现象,速度分布由中间向上下两侧呈现变化不确定的情况;计算分析结果表明,初始模型结构在进口端5~50 mm段靠近上下两侧边壁处存在压力涡流现象。通过在进口端5~100 mm处增加了渐变段的优化设计,结构优化的计算消除了初始结构模型中存在压力旋涡和压力分布不均的问题,并确定该优化的结构参数即为本次清洗结构的设计参数。

滴灌自清洗网式过滤器全流场数值模拟与分析

为了全面了解现有自清洗网式过滤器内部水流结构和特性,为进一步结构优化提供依据,该文采用Fluent(6.3)软件对其进行了全流场数值模拟。在分析过滤器结构及自清洗原理基础上,建立了过滤器内部流场的数学模型和自清洗系统的动网格模型,给出了过滤过程和自清洗过程计算区域和网格、以及进出口边界条件,对比分析了自清洗流量与进出口压力降关系模拟结果和试验结果。分析表明:模拟压降与实测压降符合较好,可以保证后续模拟结果的可靠性;在此基础上,对过滤过程内部流场进行了模拟,得到了水流流速、紊动能和压力的分布规律,分析了过滤器结构设计不足。运用动网格技术,对过滤器自清洗过程进行了数值模拟,通过流速、紊动能和压力分布等流场分析,指出了自清洗系统的不足,研究结果可为过滤器结构优化设计提供参考。

自清洗过滤器排污系统的水力计算

结合自清洗过滤器过滤机理,对过滤器排污系统的水力参数进行分析,由能量方程得出排污系统中吸沙组件的吸附力计算公式,并根据动量矩方程指出旋喷管转速及流量之间的关系。结合试验基本参数,对比泥沙黏结力,得出实际工程中自清洗过滤器排污装置产生的吸附力远大于泥沙黏结力的结论,即在理论上满足自清洗要求。

自清洗过滤器结构特点与应用前景

自清洗过滤器是一种新型的过滤设备,本文介绍了吸污式自清洗过滤器、刷式自清洗过滤器、转臂式自清洗过滤器和刮盘式自清洗过滤器的工作原理、结构特点。本文还介绍了国外厂家情况及自清洗过滤器在我国的应用前景。

卧式自清洗网式过滤器排污时间试验及计算

通过对型号为8GWZ-200的卧式自清洗过滤器排污时间进行试验，获得了4种流量（220，200，180，160m^3／h）、6种含沙量（0．006，0．013，0．015，0．018，0．027，0．063kg／m^3）这2种条件下排污口含沙量随排污时间变化的试验结果．分别分析了相同流量不同含沙量以及相同含沙量不同流量条件下，排污口含沙量随排污时间的变化规律，结果表明：排污口含沙量均随排污时间先增大后减小，最后趋于稳定，进而得到排污时间的最小值应为14S．根据质量守恒建立了排污时间的计算方法，并根据试验结果，对排污时间进行了计算，结果表明：计算得到的过滤器排污时间为15～478．结合排污时间试验结果，最终确定卧式自清洗过滤器排污时间为15～30s．该结果与已有过滤器试验结果和实际工程运行结果均一致，完全可以用于实际工程中卧式自清洗网式过滤器排污时间的确定．

微灌用自清洗网式过滤器自清洗结构流场分析与优化研究

自清洗过滤器是灌溉节水系统关键设备,随着微灌系统自动化程度提高,对该设备要求也越来越高。为此,在概述了过滤器特点及原理的基础上,运用FLUENT流体软件对自动清洗结构进行流场分析,得出速度矢量分布图,在此基础上,根据吸管流速相对方差与相对极差的计算结果,改变排污管、吸管部位的直径,使各个吸管的流量基本保持一致,达到吸污均匀目的。通过对自清洗结构分析与优化,提高了过滤效率,为今后研制和开发更加新型自清洗过滤器提供多样性选择。

微灌用自清洗过滤器自动清洗装置结构的优化

自清洗过滤器是灌溉节水系统的关键设备,随着微灌系统自动化程度的提高,该设备对自动化程度要求也越来越高。为此,在介绍了过滤器特点及原理的基础上,提出了优化方案,即改变排污管、吸管、吸嘴的直径,调整吸管的位置和数量,具体就是按照水流方向逐渐增大排污管直径,减小吸管和吸嘴的直径,增多吸管的数量或者将吸管的位置整体向下移动。通过结构优化,提高了过滤效率,延长了过滤器整体结构的使用寿命,为今后研制和开发更加新型自清洗过滤器提供了多样性选择。

自清洗过滤器的分类及特点

自清洗过滤器具有广泛的应用,对各种形式的自清洗过滤器做了归纳分类,介绍了吸污式、刷式(刮式)、反冲洗式三类过滤器的原理及特点,对于全面了解自清洗过滤器,以及设计开发具有参考意义。

立式与卧式自清洗网式过滤器水头损失试验研究

自清洗网式过滤器水头损失决定着过滤器在过滤过程中的工作效果。【目的】探究立式和卧式2种自清洗网式过滤器水头损失的变化规律。【方法】通过室内原型试验,重点开展了自清洗网式过滤器水头损失与进水流量,含沙量与过滤时间关系的试验探究。【结果】2种过滤器水头损失变化规律一致,进口流量对自清洗网式过滤器水头损失的影响远大于含沙量的影响,随进口流量的增加,水头损失增加;同时,根据连续性方程及局部水头损失公式建立了进水流量与水头损失之间的数学表达模型;将试验结果进行拟合验证,发现2种过滤器计算结果与试验结果误差均小于5%,且公式拟合度均可达96%以上。【结论】公式可指导自清洗网式过滤器水头损失的理论计算,确保自清洗网式过滤器最优工况运行。

自清洗过滤器在海水淡化中的应用与控制设计

随着海水淡化产业的工艺改进,超滤工艺更多的运用到海水淡化工艺设计中,自清洗过滤器作为保护超滤装置的主要设备,其工艺设计及控制设计的优劣可直接影响到超滤的运行情况。

一种新型高效幅射自清洗过滤器的研制

阐述了高效辐射自清洗过滤器的工作原理、结构特点,并从理论和实验数据两方面与传统的过滤器进行对比分析,表明了该过滤器是一种新型、高效、经济可行、出水水质稳定的设备。

手摇清洗网式过滤器内部流场的数值模拟与性能试验验证

【目的】探讨手摇清洗网式过滤器内部流场特性。【方法】以120目手摇清洗网式过滤器为研究对象,借助Solidworks流体分析模块Flow Simulation模拟过滤器内部流动特征,通过不同流量下的能量性能试验验证了数值模拟的可靠性,分析了手摇清洗网式过滤器内部水流的速度场、压强场和湍动能场,探讨了手摇清洗网式过滤器内部结构对水流特性的影响。【结果】流量越大,过滤器内部流速、湍动能等越大,水头损失越大。滤网靠近出水口区域的上半部分是主要的过滤区域,该区域受吸嘴的阻力影响,水流速度快、湍流剧烈、受力大。【结论】流量影响过滤器内部水流流速和压强的大小及其变化梯度,但不影响水流方向及流速和压强的变化趋势。过滤时,将靠近出水口一侧的最后一个吸嘴摇至滤网最下部,使得该侧的吸嘴整体位置靠下,可减少吸嘴对水流水力特性的影响。

卧式自清洗网式过滤器过滤及排污过程的数值模拟

为了研究卧式自清洗网式过滤器在不同进水流速下过滤和排污过程中内部流场的分布规律,利用Fluent软件对卧式自清洗网式过滤器的过滤和排污过程进行清水流场的数值模拟,得到不同进水流速下的压强场和速度场,并将模拟结果与试验结果对比,二者相对误差在10%以内,证实了数值模拟的可靠性。数值模拟结果表明,进水流速越大,罐体和排污系统内的水流掺混越剧烈,可减少泥沙淤积,有助于提高过滤和排污效果,但随着进水流速的增大,罐体和排污系统的进出口压强差随之增大,其水头损失也增大,对过滤器结构稳定性要求也越高。上述研究结果可为卧式自清洗网式过滤器结构优化提供参考依据。

手摇清洗网式过滤器水力性能试验研究

【目的】测试手摇清洗网式过滤器性能,为微灌过滤器的选型提供技术支撑。【方法】针对A(AZUD)和B(ARKA)2种常用型号手摇清洗网式过滤器,通过清水试验,获得了清洁压降曲线;通过含沙水试验,分析对比了2种过滤器在不同流量和含沙量条件下的过滤效果;针对B型过滤器开展了排污效果试验,验证了手摇清洗网式过滤器清污能力。【结果】手摇清洗网式过滤器的清洁压降曲线符合幂函数关系;水头损失随流量和含沙量的增大逐渐增大;流量对水头损失的影响较对堵塞程度的影响更明显,含沙量对堵塞程度的影响与对水头损失的影响相当。清水试验时,2种过滤器水头损失均小于2 m;含沙水试验时,过滤器在流量为30 m^(3)/h、含沙量为0.08 g/L时拦沙量较大,对0~200μm小颗粒的拦截效果更优;A型过滤器水头损失变化更均匀、拦沙量更多,B型过滤器水头损失和堵塞程度变化更缓慢、过滤周期更长。B型过滤器在排污清洗后可以达到初始的滤网清洁程度,水头损失变化规律与清洗前基本一致。【结论】手摇清洗网式过滤器水力性能和过滤性能表现优异,实际应用时可根据不同的灌水需求和水源条件选型使用。

无电机转速可调自清洗过滤器的设计

无电机转速可调全自动自清洗过滤器是一种国内外研究最多的过滤器设备,文章研究了无电机转速可调过滤器驱动系统的工作原理和结构特性,自主研发了一种无电机转速可调吸污式全自动自清洗过滤器。经过试验,该设备不需安装电机和外接电源,便可实现实时清洗时不间断供水,耗水量小,零件互换性强,装配简单,安装方便,智能化水平高,成本低,具有较好的市场应用前景。

应用于船舶压载水处理系统的自清洗过滤器技术

介绍了2种用于压载水处理系统的自清洗过滤器的工作原理和技术特点,并结合过滤器陆基试验的测试结果,对这2种自清洗过滤器在3种水质下的过滤效果和反冲洗效果进行分析和总结,结果可为压载水处理系统用的自清洗过滤器设计和选型提供一定参考。

全自动自清洗过滤器在正PVC生产中的应用

介绍了全自动自清洗过滤器的工作原理与结构。分析了全自动自清洗过滤器在PVC生产母液水系统中的应用情况。指出全自动自清洗过滤器的应用,减轻了劳动强度,提高了经济效益。

全自动自清洗管道过滤器在运行中存在的问题及对策

全自动自清洗管道过滤器能有效清除水中的颗粒杂质,提高循环水水质,但其在实际运用中还存在一些问题,会对供水系统的安全运行造成不利影响。对应用在高炉循环水系统的全自动管道过滤器在生产运行中存在的滤网变形、积垢等问题进行初步分析,并制定出相应的解决措施。