集成独立柱水处理过滤装置的制作方法

1.本实用新型涉及水处理过滤装置技术领域，具体涉及一种集成独立柱水处理过滤装置。


背景技术：

2.当前常用的水处理过滤装置是单个大罐设计，即，将过滤材料填装在一个立式的大罐中，原水从大罐上端的进水口进入，通过花伞式布水器喷淋在滤料上，被滤料过滤后的净化水经由大罐底部的爪式集水器输出。
3.请参考图1及图2所示，当前这种大罐的水处理过滤装置存在可改进之处：
4.(1)花伞式布水器140’难以将原水均匀地分布到整个滤床的每一寸表面上；爪式集水器150’面对一个配属的扇形滤床横截面，也难以做到疏水通量处处均等，且爪式集水器150’存在滤水盲区，因此由花伞式布水器140’和爪式集水器150’的结构特性就导致了同一个滤床横截面上的过滤负荷必然不均等，如图1中箭头所示的负荷矢量图呈现为“漏斗”形状，其示意了滤料横截面上所承载的过滤负荷矢量关系，即越靠近中心区域负荷就越大，滤料容易早早失效；而越靠近大罐边缘负荷就越小，滤料往往得不到充分利用，如此，假定滤料整体形态为圆柱体，那么，实际发挥作用的区域等效于一圆锥体区域，根据圆柱与圆锥的体积计算公式，等底圆锥的体积是等底圆柱的体积的三分之一，即2/3的滤料是不能有效发挥作用，存在较大的浪费。
5.(2)现有大罐设计还带来了布水器、集水器及滤料的安装及更换难的问题，其均只能在罐体的上下的“小罐口”处进行操作，尤其针对滤料更换，其只能在“小罐口”处一点一点地向外掏，费时费力。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种减轻漏斗效应，提高滤料使用滤，且便于集水器、布水器安装及滤料更换的集成独立柱水处理过滤装置。
7.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.集成独立柱水处理过滤装置，包括：
9.若干个独立的过滤柱，各所述过滤柱包括滤柱管、上滤柱盖、下滤柱盖、布水器及集水器，所述上滤柱盖及下滤柱盖分别可拆卸连接所述滤柱管的上下两端，所述布水器安装于所述上滤柱盖的内腔，所述集水器安装于所述下滤柱盖的内腔；
10.进水汇管，其包括若干个可拆卸连接各所述上滤柱盖的进水支路，各进水支路的直径及路径长度相同；
11.出水汇管，其包括若干个可拆卸连接所述下滤柱盖的出水支路，各出水支路的直径及路径长度相同。
12.优选地，所述布水器及所述集水器呈塔型，且分别与所述滤柱管等通径设计。
13.优选地，所述滤柱管由工程塑料制成。
14.优选地，所述若干个独立的过滤柱按一定数量均分形成若干个集成单元，相邻集成单元之间通过联结结构联结。
15.优选地，所述上滤柱盖的中心设有上定位部，其边缘呈法兰状；所述下滤柱盖的中心设有下定位部，其边缘呈法兰状；
16.所述集成单元包括集成罩及集成座；
17.所述集成罩上形成有若干上集成位，各所述上集成位中形成有上法兰孔与上定位孔，所述上法兰孔与所述上滤柱盖的边缘的法兰适配，所述上定位孔与所述上定位部适配；所述集成座上形成有若干下集成位，各所述下集成位中形成有下法兰孔与下定位孔，所述下法兰孔与所述下滤柱盖的边缘的法兰适配，所述下定位孔与所述下定位部适配。
18.优选地，所述集成罩及集成座的边缘弯折形成集成卡槽，所述联结结构为u型链接卡，用所述u型链接卡，实现与相邻集成单元的集成链接。
19.优选地，所述联结结构为链接板，所述集成座用所述链接板，实现与相邻集成单元的集成链接。
20.优选地，所述集成座包括支撑腿，所述支撑腿的撑起高度形成容置所述出水汇管的空间，所述支撑腿上设有调平支脚。
21.优选地，所述集成单元包括集成架，所述集成架包括框架及设置在框架中的若干个箍卡结构，所述箍卡结构的尺寸可调，以实现各滤柱管在所述集成架上的连接与拆卸。
22.优选地，所述箍卡结构包括张紧钢带及滤柱垫，所述张紧钢带呈适配于所述滤柱管的u型设置，其开口两端与所述框架的内侧连接，所述滤柱垫设有对应于所述滤柱管的弧形部，所述滤柱垫设置在所述张紧钢带的u型开口中，以调节所述张紧钢带的箍卡尺寸。
23.采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
24.1、本实用新型将传统过滤大罐形成的滤床分解为n个效能均等的管式过滤柱，再将其集成为一个整体的过滤装置，由此解决了传统大罐一个布水器和一个集水器所导致的过滤负荷不均等的问题；
25.2、本实用新型通过布水器、集水器的结构优化及安装结构优化，通过对进水汇管及出水汇管进行对称均衡设计，使得过滤柱输配水等量；
26.3、本实用新型过滤柱采用开放可拆卸式设计，同时采用集成罩或集成架将n个独立的过滤柱集成为一体的结构，实现了开放式的操作，解决了布水器、集水器的安装不便、以及滤料更换困难的问题；
27.4、本实用新型采用单元式集成联结方式或捆绑式集成架联结方式，就可以实现多级别不同处理水量的过滤装置。
附图说明
28.图1为传统大罐式水处理装置示意图；
29.图2为爪式集水器的疏水原理示意图
30.图3为4柱集成单元结构示意图；
31.图4为图3的俯视图；
32.图5为图3的仰视图；
33.图6为布水器俯视示意图；
34.图7为集成罩俯视示意图；
35.图8为图7中b-b处剖视图；
36.图9为集成座剖视图；
37.图10为4单元联结示意图；
38.图11为图10中c-c处剖视图；
39.图12为4单元联结示意图；
40.图13为图12中d-d处剖视图；
41.图14为采用集成架联结的俯视示意图；
42.图15为图14中e-e的剖视示意图；
43.图16为2单元8过滤柱的联结示意图；
44.图17为4单元16过滤柱联结示意图。
45.附图标记说明：
46.过滤柱100、滤柱管110、滤柱法兰111、上滤柱盖120、上定位部121、下滤柱盖130、下定位部131、布水器140、集水器150；
47.进水汇管200、进水支路210、拆卸部位220；
48.出水汇管300、出水支路310、拆卸部位320；
49.集成罩400、上集成位410、上法兰孔411、上定位孔412、集成卡槽513；
50.集成座500、下集成位510、下法兰孔511、下定位孔512、集成卡槽513、支撑腿520、调皮支脚521；
51.u型链接卡600；
52.链接板700；
53.集成架800、框架810、张紧钢带820、滤柱垫830、张紧胶带840。
具体实施方式
54.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。另外，需要说明的是：
55.术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示本实用新型的装置或者元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
56.当元件被称为“固定于”或者“设置于”或者“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。
57.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。
58.实施例1
59.请参考图3-6所示，本实用新型公开了一种集成独立柱水处理过滤装置，其包括若干个独立的过滤柱100、进水汇管200及出水汇管300。
60.请参考图1所示，各过滤柱100包括滤柱管110、上滤柱盖120、下滤柱盖130、布水器140及集水器150。其中，上滤柱盖120及下滤柱盖130分别可拆卸地连接滤柱管110的上下两端。具体而言，本实施例中，在滤柱管110的两端设置与滤柱管110固定连接的滤柱法兰111，上滤柱盖120与下滤柱盖130通过法兰形式以螺栓为连接件，实现与滤柱法兰111的连接。
61.本实用新型通过多过滤柱100方式，使得现有单个大罐式设计所存在的漏斗效应被大幅削弱，提高了滤料的使用率。
62.进一步地，请参考图3所示，布水器140则通过螺钉安装于上滤柱盖120的内腔中，用于对上滤柱盖120的进水进行均布，使其向填充于滤柱管110中的滤料喷洒；集水器150通过螺钉对应安装于下滤柱盖130的内腔，用于收集经滤料过滤的水，以经出水汇管300排出。
63.本实施例中，布水器140及集水器150分别与滤柱管110等通径设计，即，其直径几乎等于滤柱管110的内直径，只留有便于安装的间隙，等通径的设计，相对于图1所示的花伞式布水器及图2所示的爪式集水器，其有效避免了通水盲区，提高了对滤料的使用率。
64.本实施例中，布水器140的外形设计为塔型，其目的是尽可能地增加水通量(如图6所示，其内壁上形成许多用于水通过的通孔)，减少区域阻力而免于产生偏流，确保布水的均匀性。
65.本实施例中，进水汇管200及出水汇管300均采用对称平衡的管路设计，以确保各独立的过滤柱100均衡进水及排水，使得输配水等量。具体而言，请参考图3及图4所示，进水汇管200包括若干个可拆卸连接各上滤柱盖120的进水支路210，各进水支路210的直径及路径长度相同。同理，请参考图3及图5所示，出水汇管300，其包括若干个可拆卸连接下滤柱盖130的出水支路310，各出水支路310的直径及路径长度相同。
66.本实用新型将进水汇管200与出水汇管300均设计为与上滤柱盖120可拆卸设计，具体而言，是通过可拆卸的管路件实现，其好处在于，对单个过滤柱100进行检修等工作时，将该过滤柱100的进水支路210及出水支路310分别与上滤柱盖120及下滤柱盖130分离，上滤柱盖120及下滤柱盖130就可以便捷地与滤柱管110分离，不会受到整个汇管管路的干扰，便于操作。
67.本实用新型滤柱管110、滤柱法兰111、上滤柱盖120、下滤柱盖130、集水器150、布水器140等构件全部采用耐腐蚀且高强度的工程塑料来完成制作，再采用密封胶圈和紧固螺栓封装成为一支独立的过滤柱100。打开滤柱盖子，就可以方便地填装各种类型的滤料了。本实用新型不对滤柱管110中的填充滤料进行限制，如在每支滤柱管110内装填等量的不同类别的滤料，例如砂石滤料、活性炭滤料、离子交换树脂等，就构成了不同类别的一个完整的过滤装置。
68.本实用新型滤柱管110采用工程塑料制作。在一种特别的实施方式中，其还可以采用透明的工程塑料来制作，以形成人工可以直观水处理工艺流程的效果。
69.在本实用新型中，独立柱的集成方式分为这样两种：一、先采用集尘罩和集成座集成为一个4柱型的基本单元，再依据处理水量的大小采用连接结构将基本单元集成为不同制水量的大型水处理装置；二、采用集成架结构，将独立柱集成在同一个集成架内，集成架的大小依据处理水量的大小而定，以形成不同制水量的大型水处理装置。
70.本实用新型分别在实施例2及实施例3中对两种集成方式进行论述。
71.实施例2
72.本实用新型将若干个独立的过滤柱100按一定数量均分形成若干个集成单元，以实现开放式的操作，解决了布水器140、集水器150的安装不便、以及滤料更换困难的问题。
73.请参考图3所示，本实用新型中，集成单元包括集成罩400及集成座500。集成罩400对集成单元中的上滤柱盖120进行联结，集成座500对集成单元中的下滤柱盖130进行联结，二者的核心区别在于集成座500相对于集成罩400具有支撑腿520，支撑腿520的撑起高度形成容置所述出水汇管300的空间。
74.请参考图3及图8所示，上滤柱盖120的中心设有呈隆起状的上定位部121，其边缘呈法兰状，如此，集成罩400上形成有若干上集成位410，各上集成位410中形成有上法兰孔411与上定位孔412，通过上定位孔412与上滤柱盖120的中心的上定位部121适配，实现了集成罩400的定位，通过上法兰孔411与上滤柱盖120的边缘的法兰适配，实现了集成罩400与上滤柱盖120的螺栓连接。
75.同理，请参考图3及图9所示，下滤柱盖130的中心设有呈下凹状的下定位部131，其边缘呈法兰状，如此，集成座500上形成有若干下集成位510，各下集成位510中形成有下法兰孔511与下定位孔512，通过下定位孔512与下定位部131的适配完成集成座500的定位，通过下法兰孔511与下滤柱盖130的边缘的法兰适配，实现集成座500与下滤柱盖130的螺栓连接。
76.如此，通过上述结构，即可基于集成罩400及集成座500，将若干个独立的过滤柱100集成为一个集成单元。
77.应当理解，图示的4单元集成，并非限定集成单元的过滤柱100的数量必须为4个，其只是一个示范性的示例，集成单元的具体过滤柱100数量可以依据实际需求确定。
78.集成座500采用金属板压制成形，与型材管焊接，再做好防锈涂层处理而成。调平支脚421采用标准件内置焊接在型材管的端口处即可，其作用是用来在实施现场调整整体装置的垂直度和平稳性的。
79.请参考图10及图12所示，相邻集成单元之间可以通过联结结构联结。
80.以集成座500为例，请参考图10及图11所示，在一种实施方式中，集成座500的边缘弯折形成集成卡槽513，联结结构为u型链接卡600，通过u型链接卡600联结相邻集成单元的集成卡槽513。集成罩400的联结方式与此相同，不再赘述。本实施例中，u型链接卡600采用不锈钢板弯折制作。
81.以集成罩400为例，请参考图12及图13所示，在又一种实施方式中，联结结构采用链接板700，链接板700联结相邻集成单元中最相邻的上法兰孔及最相邻的下法兰孔，使多个集成单元成为一个整体。集成座500的联结方式与此相同，不再赘述。
82.实施例3
83.本实施例与实施例2的区别在于对多个不同的集成单元的联结思路不同。实施例2采用集成罩400与集成座500实现联结，本实施例采用集成架800实现联结。
84.请参考图14所示，集成架800被用于联结各滤柱管110的管身，请参考图15所示，集成架800包括框架810及设置在框架810中的若干个箍卡结构，所述箍卡结构的尺寸可调，以实现各滤柱管在所述集成架上的连接与拆卸。
85.具体而言，所述箍卡结构包括张紧钢带820及滤柱垫830，张紧钢带820呈适配于滤柱管110的管身的u型设置，其开口的两端与框架810的内侧可拆卸连接，滤柱垫830设置在张紧钢带820的u型开口中，通过螺栓使其移动，以调节张紧钢带820的箍卡尺寸，实现对滤柱管110的箍紧或拆卸。滤柱垫830上设有弧形部，以更好地适配滤柱管110的管身。
86.滤柱垫830采用胶垫，张紧钢带820的u型开口的弧形内侧也设有张紧胶带840，橡胶材质的胶垫和张紧胶带840都是为了柔性地将独立滤柱紧固在集成架800上，避免金属结构件对塑料材质的滤柱管110造成伤害。
87.采用金属型材制作架子可以方便地进行扩展，只需掌握对全部独立滤柱的过滤水流对称平衡的原则即可，以集成为不同级别的过滤装置。如图16所示的是8柱集成过滤装置结构的示意图，如图17所示的是16柱集成过滤装置结构的示意图，其他数量的扩展及示例可以依据本实用新型原理调整，不再进行赘述。
88.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于，包括：若干个独立的过滤柱，各所述过滤柱包括滤柱管、上滤柱盖、下滤柱盖、布水器及集水器，所述上滤柱盖及下滤柱盖分别可拆卸连接所述滤柱管的上下两端，所述布水器安装于所述上滤柱盖的内腔，所述集水器安装于所述下滤柱盖的内腔；进水汇管，其包括若干个可拆卸连接各所述上滤柱盖的进水支路，各进水支路的直径及路径长度相同；出水汇管，其包括若干个可拆卸连接所述下滤柱盖的出水支路，各出水支路的直径及路径长度相同。2.如权利要求1所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述布水器及所述集水器呈塔型，且分别与所述滤柱管等通径设计。3.如权利要求1所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述滤柱管由工程塑料制成。4.如权利要求1所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述若干个独立的过滤柱按一定数量均分形成若干个集成单元，相邻集成单元之间通过联结结构联结。5.如权利要求4所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述上滤柱盖的中心设有上定位部，其边缘呈法兰状；所述下滤柱盖的中心设有下定位部，其边缘呈法兰状；所述集成单元包括集成罩及集成座；所述集成罩上形成有若干上集成位，各所述上集成位中形成有上法兰孔与上定位孔，所述上法兰孔与所述上滤柱盖的边缘的法兰适配，所述上定位孔与所述上定位部适配；所述集成座上形成有若干下集成位，各所述下集成位中形成有下法兰孔与下定位孔，所述下法兰孔与所述下滤柱盖的边缘的法兰适配，所述下定位孔与所述下定位部适配。6.如权利要求5所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述集成罩及集成座的边缘弯折形成集成卡槽，所述联结结构为u型链接卡，用所述u型链接卡，实现与相邻集成单元的集成链接。7.如权利要求5所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述联结结构为链接板，所述集成座用所述链接板，实现与相邻集成单元的集成链接。8.如权利要求5所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述集成座包括支撑腿，所述支撑腿的撑起高度形成容置所述出水汇管的空间，所述支撑腿上设有调平支脚。9.如权利要求4所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述集成单元包括集成架，所述集成架包括框架及设置在框架中的若干个箍卡结构，所述箍卡结构的尺寸可调，以实现各滤柱管在所述集成架上的连接与拆卸。10.如权利要求9所述的集成独立柱水处理过滤装置，其特征在于：所述箍卡结构包括张紧钢带及滤柱垫，所述张紧钢带呈适配于所述滤柱管的u型设置，其开口两端与所述框架的内侧连接，所述滤柱垫设有对应于所述滤柱管的弧形部，所述滤柱垫设置在所述张紧钢带的u型开口中，以调节所述张紧钢带的箍卡尺寸。

技术总结
本实用新型公开了一种集成独立柱水处理过滤装置，包括若干个独立的过滤柱、进水汇管及出水汇管。各过滤柱包括滤柱管、上滤柱盖、下滤柱盖、布水器及集水器，上滤柱盖及下滤柱盖分别可拆卸连接滤柱管的上下两端，布水器安装于上滤柱盖的内腔，集水器安装于下滤柱盖的内腔；进水汇管包括若干个可拆卸连接各上滤柱盖的进水支路，各进水支路的直径及路径长度相同；出水汇管包括若干个可拆卸连接下滤柱盖的出水支路，各出水支路的直径及路径长度相同。本实用新型将传统过滤大罐形成的滤床分解为n个效能均等的管式过滤柱，再将其集成为一个整体，由此解决过滤负荷不均等的问题；通过对进水汇管及出水汇管进行对称均衡设计，使得过滤柱输配水等量。柱输配水等量。柱输配水等量。


技术研发人员：赵有生 林天益
受保护的技术使用者：智乐云（厦门）锅炉安全技术研究院有限公司
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/7/14