專利名稱：從大流量流動液體分離和過濾顆粒及有機(jī)物的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從流動液體中過濾固體顆粒和有機(jī)物的裝置和方法。
背景技術(shù)：
水過濾系統(tǒng)利用最終阻礙固體顆料和有機(jī)物的濾網(wǎng)或過濾器構(gòu)件，因此需要對過濾器構(gòu)件進(jìn)行清洗從而保持過濾系統(tǒng)的操作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本申請涉及一種用于從大流量流動液體中分離和過濾顆粒和有機(jī)物的裝置和方法，所述大流量流動液體在水泵出口壓力的作用下被傳送到具有多個過濾器構(gòu)件的過濾器腔室，所述裝置和方法包括過濾器構(gòu)件反沖洗自清洗系統(tǒng)和氣體輔助的水過濾和處理，所述裝置和方法可用在包括壓載水處理、冷卻水、養(yǎng)魚場、便攜水以及工業(yè)用水的大流量水處理應(yīng)用中。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠從大流量液體中分離和過濾顆粒和有機(jī)物的裝置，所述液體在水泵入口壓力下經(jīng)過位于過濾器殼體中的多個平行過濾構(gòu)件，從而在大量液體流過過濾裝置時能夠?qū)Ω鱾€過濾器構(gòu)件進(jìn)行清洗。為此目的，本發(fā)明提供一種在預(yù)定壓力下從大流量液體中分離和過濾顆粒和有機(jī)物的裝置，所述裝置具有過濾器構(gòu)件的自清洗系統(tǒng)，所述裝置包括:具有入口管的入口腔室，所述入口管在預(yù)定壓力下從水泵系統(tǒng)接收進(jìn)入液體；過濾器殼體，用于定位多個細(xì)長的過濾器構(gòu)件，每個過濾器構(gòu)件在一端連接到所述入口腔室，每個過濾器構(gòu)件的另一端位置過濾器腔室中靠近出口噴嘴的位置上；從所述過濾器殼體延伸出來的出口噴嘴，用于傳送來自系統(tǒng)的過濾后的液體；過濾器構(gòu)件反沖洗裝置，其中，每個過濾器構(gòu)件的另一端通過反沖洗管和反沖洗閥連接到淤積物歧管；一組翼片，位于每個過濾器構(gòu)件的一端上，用于引導(dǎo)液體流入過濾器構(gòu)件的內(nèi)部以沿著過濾器構(gòu)件的內(nèi)表面進(jìn)行清洗動作；用于每個過濾器構(gòu)件的氣體注入管，用于輔助進(jìn)行清洗過濾器構(gòu)件和液體處理；以及反向壓力控制器，安裝在液體流動系統(tǒng)中，用于確保足夠的反向壓力以將淤積物從淤積物腔室中排出，所述淤積物腔室用于船上系統(tǒng)以及在水位線或海平面以下進(jìn)行排放的其它海運(yùn)系統(tǒng)。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中， 所述裝置和方法包括紫外線腔室，用于對液體進(jìn)行處理，以便阻止例如細(xì)菌、微生物和病原體的水生有害生物的活動。反沖洗周期由主要的入口與出口之間的壓力差啟動。當(dāng)該壓力差在過濾器/分離器腔室中達(dá)到預(yù)定的數(shù)值(典型地為30毫巴)時，反沖洗啟動并且由可編程邏輯計算機(jī)(PCL)控制。本發(fā)明的過濾器/分離裝置具體地適用于在船上壓載水系統(tǒng)上去除顆粒和有機(jī)物，從而減少壓載容器中的沉淀物負(fù)荷，并且阻止水生有害生物的擴(kuò)散。船只使用大流量低壓水泵，泵房通常低于海平面從而在淤積物排放系統(tǒng)中產(chǎn)生反向壓力。反向壓力控制器在淤積物系統(tǒng)上保持足夠的壓力差以便促進(jìn)淤積物從船只排出。通過對于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述的理解或者通過在實(shí)踐在使用本發(fā)明，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)勢和優(yōu)選特征將會變得明顯。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例被選擇來進(jìn)行詳細(xì)描述，以便使得本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明如何運(yùn)作，這些優(yōu)選實(shí)施例在附圖中示出，其中:圖1為本發(fā)明裝置的側(cè)視截面圖；圖2為圖1中所示裝置的上翼緣的俯視圖；圖3為圖2中所示上翼緣的截面圖；圖4為圖1中所示裝置的過濾器殼體凸緣的俯視圖；圖5為圖4中所示的過濾器殼體凸緣的截面圖，其中示出了過濾器構(gòu)件的位置；圖6為過濾器殼體底緣的平面圖；圖7為圖6中所示底緣的截面圖，其中示出了過濾器構(gòu)件的位置；圖8為圖1所示過濾器殼體裝置的淤積物排出歧管的仰視圖；圖9為圖1所示過濾器殼體裝置的過濾器構(gòu)件形成部件；圖10為本發(fā)明裝置的修改實(shí)施例的側(cè)視截面圖；圖11為圖10所示的過濾器殼體裝置的淤積物排放歧管的仰視圖；圖12為圖11所示歧管的截面圖；以及圖13為圖1所示裝置與紫外線處理腔室以及其它用于處理壓載的船上設(shè)備一起使用的示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的裝置10包括用于過濾大流量流動液體的過濾器殼體12、置于殼體中的過濾器構(gòu)件14 (分別由數(shù)字1、I1、III和IV表示)、用于接收液體以及將液體引導(dǎo)到過濾器殼體的入口歧管16、用于從過濾器殼體傳輸過濾之后的液體的出口 18,以及淤積物歧管20，用于從過濾器殼體接收和去除由過濾器構(gòu)件從本發(fā)明裝置所處理的液體中過濾出來的顆料及有機(jī)物淤積物。過濾器殼體是一個限定過濾器殼體腔體12b的細(xì)長殼體12a，優(yōu)選地為圓柱形，其具有過濾器殼體凸緣22及底緣24。出口噴嘴26從殼體上靠近底緣的位置向外伸出。多個過濾器構(gòu)件14利用分別與過濾器殼體凸緣和底緣相適合的構(gòu)件端部14a和14b被固定在殼體中，所述多個過濾器構(gòu)件14優(yōu)選地如圖1-9所示具有四個過濾器構(gòu)件。
過濾器殼體上裝有限定入口腔室16a的入口歧管16，所述入口腔體16a固定到過濾器殼體凸緣22。入口歧管包括入口管16b和注入上翼緣26,注入管28通過注入上翼緣26以將化學(xué)制品注入正在處理的液體中。上翼緣26 (圖2和圖3)是具有穿過其中的注入管開口 28a的圓板。過濾器殼體凸緣22如圖4和圖5所示，其包括具有四個帶有斜面的開口 22a的圓板，所述開口 22a用于接收和支撐過濾器構(gòu)件的入口端部14a。凸緣的外圍22b使用通過鉆孔的螺釘22c固定至過濾器殼體和入口腔室。類似地，底緣24 (圖6和圖7)為具有多個開口 24a以及一系列外圍鉆孔24b的圓板，所述開口 24a用于接收過濾器構(gòu)件的出口端部14b，所述外圍鉆孔24b用于將凸緣擰到過濾器殼體上。如圖1、7和8所示，具有一體成型歧管凸緣21的淤積物排放歧管20使用底緣24固定到過濾器殼體上。淤積物排放歧管包括一組導(dǎo)管20a_d，其中一個導(dǎo)管從每個過濾器構(gòu)件141-1V的底端延伸到排放歧管容器30，在每個導(dǎo)管中具有反沖洗閥32a-d。淤積物歧管凸緣21通過底緣24固定到過濾器殼體(圖1和圖7)。在圖1-9的實(shí)施例中，過濾器殼體配置有四個過濾器構(gòu)件，所述過濾器構(gòu)件由過濾器殼體凸緣22和底緣24在其端部14a和14b進(jìn)行支持。根據(jù)過濾器的直徑，過濾器殼體可以配置有任何數(shù)量的過濾器構(gòu)件，并且可以對過濾器的長度進(jìn)行選擇以便使得過濾器適于可用的安裝空間。并且過濾器殼體可以定向在水平到垂直的任何位置上。每個過濾器構(gòu)件(圖1、5和9)為楔形金屬絲過濾器，其由三個部件組成:上支撐件14a、濾網(wǎng)14c以及底端環(huán)14b。上支撐件焊接到濾網(wǎng)并且加工為適合過濾器殼體凸緣22的斜面開口 22a。上支撐件還具有邊緣14d (圖5)，所述邊緣14d置于凸緣22的上面以便承受過濾器的載重，所述上支撐件還具有用于進(jìn)入過濾器內(nèi)部腔室Hf的開口 He。每個過濾器構(gòu)件的上支撐件的開口 14e配置有翼片32，所述翼片32將液體流動設(shè)定為過濾器構(gòu)件內(nèi)部的螺旋運(yùn)動。另外，翼片34 (圖5)可放置在過濾器構(gòu)件腔室14f中以便在構(gòu)件內(nèi)部獲得瑞流。如下面將要詳細(xì)描述的，在過濾器構(gòu)件的反沖洗期間，翼片32和34對于流入構(gòu)件的水造成的螺旋運(yùn)動對過濾器的內(nèi)表面進(jìn)行清洗，從而提高了反沖洗操作的效率。濾網(wǎng)14c自身由具有50微米縫隙的楔形金屬絲制成，其具有內(nèi)部支撐件來加強(qiáng)濾網(wǎng)以便承受最少8巴的破壞壓力。應(yīng)當(dāng)理解，濾網(wǎng)可以具有其它的過濾等級。底端環(huán)14b被焊接到濾網(wǎng)上，其外部直徑稍小于濾網(wǎng)，并且適于進(jìn)入設(shè)置在底緣24中的鉆孔(24a)(圖7)。所述分離和過濾裝置被特別設(shè)計用于例如壓載水處理、冷卻水、養(yǎng)魚場、便攜水以及工業(yè)用水的大流量系統(tǒng)中，用于從液體中去除懸浮顆粒以及有機(jī)物。液體流經(jīng)入口噴嘴，進(jìn)入入口腔體，并流入由進(jìn)入開口翼片造成的螺旋運(yùn)動中的過濾器構(gòu)件，從而進(jìn)入裝置。液體在過濾器構(gòu)件中通過縫隙流入過濾器殼體腔室。與過濾級別(filtration grade)相比較大的顆粒和有機(jī)物在過濾器構(gòu)件的內(nèi)表面上被阻擋。過濾后的水從出口噴嘴26排出。收集在過濾器構(gòu)件內(nèi)表面上的顆粒和有機(jī)物會逐漸地阻塞過濾器，所以過濾器必須通過反沖洗操作進(jìn)行清洗。每個過濾器構(gòu)件的反沖洗可以在一個設(shè)定的時間之后由過濾器入口或出口上存在的不同壓力啟動。根據(jù)本發(fā)明，同一時間僅有一個過濾器構(gòu)件進(jìn)行反沖洗，從而裝置能夠繼續(xù)將過濾后的水通過其它的過濾器構(gòu)件進(jìn)行傳輸。當(dāng)過濾器構(gòu)件IV (圖1和圖8)的反沖洗閥32b打開時，過濾器構(gòu)件內(nèi)的水流入淤積物排放歧管30。過濾器構(gòu)件內(nèi)的壓力得以減小，并且有來自過濾器殼體腔室12b的已經(jīng)過濾了的水通過過濾器構(gòu)件發(fā)生反向的自由回流。當(dāng)反沖洗閥32b打開時，過濾器殼體腔體內(nèi)的壓力大于過濾器構(gòu)件IV內(nèi)的壓力，從而來自剩余操作構(gòu)件1-1II中的過濾了的水反向流動(反沖洗)進(jìn)過濾器構(gòu)件IV中。楔入或夾在過濾器構(gòu)件IV的過濾器縫隙中的顆粒被反沖洗到過濾器中。由于壓力得以減小，所以通過過濾器構(gòu)件回流的液體的速度增加了，從而能夠清洗過濾器構(gòu)件的內(nèi)表面。同時，事先過濾的水或來自入口腔體16a的未經(jīng)過濾的水流入過濾器構(gòu)件，所述水在入口翼片32的作用下發(fā)生螺旋運(yùn)動，從而提高過濾器構(gòu)件的內(nèi)表面的清洗效果。在反沖洗期間，將水提供到裝置中的水泵P (圖13)正常工作。從裝置中排放過濾后的水減少了進(jìn)入淤積物歧管的量。反沖洗的時間由控制器設(shè)定并且可以根據(jù)水中的灰塵量進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果過濾器構(gòu)件在所設(shè)定的時間之前發(fā)生阻塞，則壓差開關(guān)啟動反沖洗操作。在對過濾器構(gòu)件IV進(jìn)行了反沖洗操作之后，反沖洗閥32b關(guān)閉，閥門32c打開以便清洗過濾器構(gòu)件II。在已經(jīng)沖洗完所有過濾器構(gòu)件之后，過濾器裝置重新回到正常的操作模式。來自各個過濾器構(gòu)件的沉淀水通過各個歧管導(dǎo)管20a-d流入收集容器30。收集容器連接到船上的外側(cè)排放管，在陸地應(yīng)用中則連接至淤積物處理設(shè)備。在船上安裝中，當(dāng)裝置被安裝到船的水位以下時，在淤積物排放管中存在一個等于船只的負(fù)荷物重量的反向壓力?？刂崎y(未示出)安裝在淤積物排放管上，所述控制閥在過濾器系統(tǒng)中自動保持一個大于反向壓力的內(nèi)壓。控制閥將對清洗液體和淤積物之間的水平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且保持排放淤積物所需的系統(tǒng)壓力，而不需要使用淤積物排放泵。通過上翼緣26 (圖1-3)的注入管28提供了空氣輔助反沖洗，一個注入管用于一個過濾器構(gòu)件。在反沖洗其間，空氣改善了反沖洗，特別是在水非常臟的情況下更是如此?？諝庾⑷胗欣谒l(fā)生湍流，并且為更好地清洗過濾器構(gòu)件提高了效率。使用了 7巴的船只壓縮空氣。注入管還可以用于氮、臭氧、過氧化氫等的壓載水應(yīng)用中。對于便攜水或廢水而言，可以添加氯。根據(jù)所選擇的噴嘴，位于注入管末端以及過濾器構(gòu)件入口處的注入噴嘴(未示出)將氣體擴(kuò)散到微小的氣泡中或者將液體和氣體均勻地混合到水中。有兩條通過裝置的液體路徑，第一過濾液體路徑和第二或反沖洗液體路徑，所述路徑由反沖洗閥32a_d的關(guān)閉位置和打開位置確定。當(dāng)所有的反沖洗閥門關(guān)閉時，過濾液體路徑建立。在入口管16b處進(jìn)入裝置的液體通過入口腔體16a及其頂端開口 14e (圖5)進(jìn)入每個過濾器構(gòu)件，填充過濾器構(gòu)件的內(nèi)部及其淤積物歧管導(dǎo)管20a_d直至反沖洗閥32a_d。過濾器構(gòu)件中的液壓大于過濾器殼體腔室外中的液壓，從而液體繼續(xù)沿著第一路徑通過濾網(wǎng)流入過濾器殼體腔室并且通過出口噴嘴26流出。當(dāng)一個反沖洗閥(例如32b)打開并且過濾器構(gòu)件IV中的壓力低于過濾器殼體腔室中的壓力時，第二液體路徑建立。來自入口腔室16a的水流入過濾器構(gòu)件開口 14d，并通過過濾器構(gòu)件的內(nèi)部流入淤積物歧管導(dǎo)管20b，并繼續(xù)流入淤積物歧管。同時，通過經(jīng)由濾網(wǎng)回流到過濾器構(gòu)件的內(nèi)部，過濾器殼體腔體中已過濾的液體加入第二液體路徑，并繼續(xù)進(jìn)入淤積物歧管導(dǎo)管20b并進(jìn)入淤積物歧管。包括已過濾的水、未過濾的水以及有機(jī)物和顆料的淤積物繼續(xù)從淤積物歧管沿第二液體路徑流到船外排放管道或者在陸地應(yīng)用中流到其它處理點(diǎn)。本發(fā)明的裝置40的經(jīng)修改的實(shí)施例在圖10-13中進(jìn)行了描述，其包括過濾器殼體42、置于殼體中的過濾器構(gòu)件14、用于接收液體并將液體引導(dǎo)到過濾器殼體的入口歧管44、用于從過濾器殼體傳送已過濾液體的出口 46，以及用于對來自過濾器殼體的顆粒和有機(jī)物淤積物進(jìn)行接收和排放的淤積物歧管48，所述淤積物由過濾器構(gòu)件從所述裝置處理的液體中經(jīng)過濾得到。過濾器殼體是限定殼體腔室的細(xì)長殼體，優(yōu)選地為圓柱形，并且配置有過濾器殼體凸緣50和底緣52。出口噴嘴46從殼體上靠近底緣的位置伸出。多個過濾器構(gòu)件14使用構(gòu)件端部14a和14b固定在殼體中，所述構(gòu)件端部14a和14b分別適合于裝到過濾器殼體凸緣和底緣中。過濾器殼體上裝有固定至過濾器殼體凸緣的入口腔室44。入口腔室包括入口管44a以及注入上翼緣54，注入管56通過注入上翼緣54。過濾器殼體凸緣50、底緣52和注入上翼緣54與圖4_7中所示的相應(yīng)部件的設(shè)計相類似。如圖10-12所示，淤積物排放歧管56通過底緣固定到過濾器殼體上。淤積物排放歧管56包括多分割為多個間隔56a-d的容器，典型地，所述容器被分割為4個間隔，每個間隔具有通過底緣的過濾器構(gòu)件進(jìn)入開口以及帶有反沖洗閥的出口管58a-d，所述出口管58a-d從每個間隔的底部延伸至淤積物排放容器。出口管通過凸緣57 (圖10、11)連接到歧管56的下側(cè)。為方便說明，圖10中所示的反沖洗閥60和用于導(dǎo)管58c的淤積物容器48也適用于對于58a、58b和58d的說明。淤積物歧管容器的每個間隔從多個過濾器構(gòu)件接收反沖洗排放。在圖10中，顯示了通過底緣連接到歧管容器的間隔56a的三個過濾器構(gòu)件。在這種方案中，在能夠運(yùn)用單個控制閥58a的操作進(jìn)行多個過濾器構(gòu)件的反沖洗的同時，避免了不適當(dāng)?shù)墓艿腊才艔?fù)雜度。如圖11和圖12所示，多個過濾器構(gòu)件將水排放到單個間隔中，單個導(dǎo)管和閥將每個間隔連接到淤積物排放容器，如標(biāo)號48和60所示。導(dǎo)管、閥、淤積物排放容器以及過濾器構(gòu)件與圖1-9中的實(shí)施例相同。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的用于處理壓載水的船上安裝應(yīng)用的示意圖。大流量、低壓的壓載水泵P將海水以兩種方式中的一種方式提供到過濾器/分離設(shè)備。首先，壓載水可以事先通過用于分離和過濾顆粒和有機(jī)物的設(shè)備D進(jìn)行了過濾。該設(shè)備在我們的國際申請PC / US02/41909中進(jìn)行了描述并主張權(quán)利，其包括圓錐或圓柱形的入口腔室D1，在入口腔室Dl中液體產(chǎn)生循環(huán)流動而不生成旋渦，液體加速進(jìn)入分離和過濾腔室D2，在腔室D2中，液體繞腔室中央縱向放置的過濾器構(gòu)件發(fā)生旋轉(zhuǎn)，地心弓I力將較大較重的顆粒向分離和過濾腔室的外圍方向分離出來，對于其特定重量較接近于液體的較小顆粒，其當(dāng)液體通過過濾器構(gòu)件的壁部滲透到過濾器構(gòu)件的中央時被過濾并且流出單元的一個縱向出口。經(jīng)過濾的顆粒和有機(jī)物的淤積物通過導(dǎo)管被傳送到船外排放管道L。這樣預(yù)先過濾的水然后被引入本發(fā)明優(yōu)選的或經(jīng)修改的裝置10、40，以便從傳送到船外的帶有過濾的顆粒和有機(jī)物的淤積物中進(jìn)一步及最終分離出顆粒和有機(jī)物。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個實(shí)施例中，預(yù)過濾設(shè)備可以旁路于向本發(fā)明的過濾器提供未經(jīng)過濾的水的壓載水泵。然后，經(jīng)過凈化的水從過濾器10、40流到一個或多個紫外線腔室70，以便阻止水生有害生物的活動，所述水生有害生物包括細(xì)菌、微生物以及病原體。最后，過濾了有機(jī)物和顆粒以及阻止了有害生物活動的壓載水被引導(dǎo)到壓載容器B中。在操作中，過濾器(圖1和10)接收預(yù)先過濾的水或未經(jīng)過濾的水，以便去除有機(jī)物和顆粒。來自船上壓載水泵的大流量低壓水進(jìn)入入口腔室，直接流入過濾器構(gòu)件。位于過濾器構(gòu)件中的翼片造成水的湍流。來自注入管的空氣進(jìn)一步提高進(jìn)入過濾器構(gòu)件的水的湍流。當(dāng)水通過50微米過濾器構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)過濾到過濾器腔室以及通過出口過濾到船上的壓載容器時，過濾器構(gòu)件將有機(jī)物和顆粒保持在其內(nèi)表面上。當(dāng)有機(jī)物和顆粒收集在過濾器內(nèi)表面上時，過濾器構(gòu)件的過濾效率逐漸降低。過濾效率的損失造成穿過過濾器構(gòu)件的壓力的增加，壓力控制器對該損失進(jìn)行檢測以打開相應(yīng)的過濾器構(gòu)件淤積物閥門。當(dāng)閥門打開時，在過濾器構(gòu)件中立即會出現(xiàn)壓力降低，從而過濾器殼體腔室中的過濾后的水立即以更大的壓力反沖洗穿過過濾器構(gòu)件，從而放松和移除內(nèi)表面上的有機(jī)物和顆粒。同時，湍流中來自入口腔室的未經(jīng)過濾的水沖洗過濾器的內(nèi)表面，從而帶走有機(jī)物和顆粒。未經(jīng)過濾的水的淤積物、未經(jīng)過濾的水以及有機(jī)物和顆粒向前到達(dá)淤積物歧管，并排出船外。當(dāng)過濾器構(gòu)件內(nèi)部和過濾器腔室之間的壓力達(dá)到平衡時反沖洗完成，從而壓力控制器關(guān)閉相應(yīng)的淤積物閥門。淤積物閥門關(guān)閉時，過濾器構(gòu)件中的壓力增加，水過濾恢復(fù)到正常的方式。在優(yōu)選的操作中，過濾器構(gòu)件繼而進(jìn)行反沖洗，從而保證在整個操作期間過濾后的壓載水從系統(tǒng)流出的凈流量。用于裝置的材料對于入口壓頭和過濾器殼體而言為標(biāo)準(zhǔn)管道、對海水處理而言為CuNi90/10，對其它應(yīng)用而言為AISI316L。也可以使用具有橡皮襯套的碳鋼。注入管、過濾器殼體以及底緣可以由尼龍PLA6制成，所述尼龍PLA6具有足夠的強(qiáng)度、耐磨性和耐化學(xué)性，并且重量較輕。歧管凸緣通常與壓載系統(tǒng)采用相同的材料，即，熱浸鍍鋅碳鋼或GRE。濾網(wǎng)由具有50微米縫隙或所需要的其它的過渡等級的楔形金屬絲制成。濾網(wǎng)焊接到上支撐件和下支撐件上，并且具有內(nèi)部支撐件來加強(qiáng)濾網(wǎng)以便滿足最小8巴的破壞壓力。應(yīng)當(dāng)理解，雖然特別地參照船上壓載系統(tǒng)對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是根據(jù)本發(fā)明的裝置特別地設(shè)計來用于包括冷卻水、養(yǎng)魚場、便攜水以及工業(yè)用水的大流量系統(tǒng)中?？梢詫Σ捎帽景l(fā)明原理的設(shè)備安排進(jìn)行各種各樣的改變。前面的實(shí)施例用于示例的目的而非旨在對本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種用于從大流量流動液體中分離和過濾有機(jī)物和顆粒的裝置，包括:限定有過濾器殼體腔室的過濾器殼體；多個細(xì)長的過濾器構(gòu)件，其中每個過濾器構(gòu)件具有封閉的濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)限定過濾器構(gòu)件的內(nèi)部腔室；入口歧管，安裝在過濾器殼體上面并限定入口腔室，所述入口腔室與過濾器構(gòu)件腔室相連通；注入管，該注入管裝配到所述入口腔室上，從而將空氣注入所述過濾器腔室以便輔助液體湍流流入所述過濾器構(gòu)件，并且提高所述過濾器構(gòu)件的清洗效率；出口噴嘴，用于傳送來自所述殼體腔室的過濾后的液體；淤積物排放歧管，其固定至過濾器殼體，并且與過濾器構(gòu)件的底端和淤積物處理點(diǎn)相連通，用于從過濾器構(gòu)件接收流動液體；以及置于淤積物歧管中的反沖洗閥，用于控制來自過濾器構(gòu)件腔室的液體流動，所述裝置限定用于過濾液體的第一流動路徑，所述第一流動路徑從所述入口歧管延伸到所述過濾器構(gòu)件腔室中，經(jīng)過濾網(wǎng)進(jìn)入所述殼體腔室，并且通過所述出口噴嘴，所述裝置限定第二流動路徑，用于未經(jīng)過濾的液體從所述入口歧管流入過濾器構(gòu)件的內(nèi)部以及過濾后的液體從所述過濾器殼體腔室流入過濾器構(gòu)件的內(nèi)部，然后經(jīng)過淤積物排放歧管的容器流到處理點(diǎn)，從而當(dāng)反沖洗閥關(guān)閉時，所述裝置經(jīng)過所述入口歧管接收的液體通過所述第一流動路徑，而當(dāng)反沖洗閥打開時，借助于第二流動路徑上流動的來自所述入口腔室的未經(jīng)過濾的液體以及來自過濾器殼體腔室的過濾后的液體，所述濾網(wǎng)得到清洗，所述過濾器構(gòu)件具有用于從所述入口歧管接收液體的進(jìn)入開口，在所述進(jìn)入開口中設(shè)置有翼片，以便使得液體以湍流的方式流入所述過濾器構(gòu)件，所述裝置還包括壓力控制閥，用于保持所述裝置中的內(nèi)部壓力，以便足以克服當(dāng)所述裝置安裝在船中低于船只水位線以下的位置上時存在的反向壓力，從而能夠抵抗所述反向壓力將淤積物排出船外，而不需要采用淤積物排放泵。
2.一種用于從大流量流動液體中分離和過濾有機(jī)物和顆粒的方法，所述方法包括以下步驟: 建立第一流動路徑，用于液體從入口點(diǎn)流入濾網(wǎng)腔室，所述液體在過濾方向上經(jīng)過所述濾網(wǎng)，并且經(jīng)過收集腔室到達(dá)過濾后液體的排放點(diǎn)，建立第二流動路徑，用于液體在過濾器清洗方向上從所述收集腔室流到處理點(diǎn)，所述液體從所述入口點(diǎn)經(jīng)過所述濾網(wǎng)腔室到達(dá)處理點(diǎn)， 選擇用于過濾液體的第一流動路徑， 監(jiān)視所述濾網(wǎng)腔室和所述收集腔室之間的壓力差， 當(dāng)壓力差達(dá)到預(yù)定值時選擇液體流動的第二流動路徑，以便利用過濾后的液體和未經(jīng)過濾的液體清洗過濾器， 在所述處理點(diǎn)排出在過濾后的液體和未經(jīng)過濾的液體的混合物經(jīng)過第二流動路徑流動時產(chǎn)生的有機(jī)物和顆粒的淤積物， 所述方法還包括步驟:保持第二流動路徑上的內(nèi)部壓力，從而使液體克服低于船只水位線以下的位置上時存在的反向壓力，從而能夠抵抗所述反向壓力將淤積物排出船外，而不需要采用淤積物排放泵； 所述方法還包括使流入所述濾網(wǎng)腔室的液體產(chǎn)生湍流的步驟；以及 在所述入口點(diǎn)將空氣注入所述液體，以使流入所述濾網(wǎng)腔室的液體額外產(chǎn)生湍流。
全文摘要
一種用于從流動液體中過濾固體顆粒和有機(jī)物以及用于清洗過濾器構(gòu)件的裝置和方法，所述裝置和方法在清洗過濾器構(gòu)件時保持來自系統(tǒng)的過濾后液體的正向流動。湍流、紫外線以及系統(tǒng)壓力為所述裝置和方法的各個方面。
文檔編號B01D35/12GK103100251SQ20131000153
公開日2013年5月15日 申請日期2006年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月2日
發(fā)明者比吉爾·尼爾森, 哈爾沃·尼爾森 申請人:比吉爾·尼爾森