過濾器清洗方法
2023-06-12 23:49:16
專利名稱：過濾器清洗方法
技術領域：
本發明涉及自動和半自動過濾系統領域，所述過濾系統例如但不限於具有自動清洗過程的水過濾器。
背景技術：
所有過濾系統都分配有通過從介質中分離某些懸浮顆粒而淨化介質的任務。自動過濾系統是這樣的系統，即能從液體或氣體中移除懸浮顆粒並且當需要時，使用一些自動清洗過程再生或清洗其自身。半自動過濾系統是自動過濾系統的具有手動清洗開始和/或人力清洗過程的變形。除了上述區別外，在大多數情況下，對於半自動和自動過濾器來說，清洗機構是一樣的(本發明應用於自動和半自動過濾器)。
最經常使用尺寸區分的介質來完成過濾。被過濾的氣體或液體被強迫通過區分介質。在該過程中，大於在介質中的孔的懸浮固體被截留在介質的表面上和介質自身中。一些最流行的過濾介質是篩網、顆粒床(通常是沙子)、緊密填充盤和纏繞纖維。自動和半自動過濾器能夠再生(清洗)它們的過濾介質。對於大多數的自動水過濾器，過濾和清洗過程如下: 過濾-懸浮顆粒從過濾介質的物理分離。該階段以乾淨的過濾介質開始。隨著過濾進行，過濾介質上濾過物質(濾液)的堆積不斷增加。 感應-隨著濾出物在過濾介質上的堆積，過濾器的流體阻力增加。該增加能夠通過測量過濾器入口和出口之間的壓差而感應到。經常，控制器(機械或電子的)可感應阻力的程度並且觸發清洗周期。 清洗-乾淨的過濾介質逐漸被濾出的顆粒(濾出物)阻塞。結果是，介質的流體阻力增加。隨過濾的繼續，濾出物和流體阻力也增加。最終，流體阻力達到過濾過程不再經濟的程度。自動過濾器使用諸如但不限於反洗或高壓水射流的分離方法來清洗過濾介質。在該過程期間，該方法被局部地應用於小部分的過濾介質表面，並且以最終覆蓋全部介質表面的方式逐漸移動。以此軌跡為基礎的過程的一個主要的原因在於立刻將該分離方法應用到整個表面是不可行的。因此，自動和半自動過濾器清洗工藝包括兩個重要的元素:I分離方法-用於去除堆積在過濾介質上的濾出物的方法，通常通過清洗尖端或清洗頭來局部地應用該方法。2掃描方法-用於產生軌跡的方法，所述軌跡通過清洗頭與給定的清洗效力半徑一起產生適當的整個過濾介質的覆蓋。自動和半自動掃描方法的現有技術主要由沿圓柱形表面的螺旋型軌跡構成。通常由編織篩網製成的圓柱形過濾介質通常使用通過噴嘴的反洗被清洗。這種過濾器在圓柱形篩網內側堆積起一個濾出物層，並通過在沿圓柱形表面的螺旋型路徑上移動噴嘴而被清洗。噴嘴通過管而開放到大氣壓，並且壓降導致篩網上堆積物的抽吸和移除。噴嘴的螺旋路徑通過旋轉和線性運動的組合動作而獲得。一些過濾器使用螺杆非常小心地協調所述兩種運動以產生非常有效的清洗過程，而其它的完全沒有協調。在所有情況下，清洗的質量受覆蓋完整性和「瞬時接觸時間」(ICT)影響，所述覆蓋和「瞬時接觸時間」(ICT)均為軌跡的函數。覆蓋由路徑確定，而ICT則由沿路徑移動的速度確定。所有已知的基於螺旋線的現有掃描方法具有嚴格限制的調節軌跡的能力或完全沒有。在已知的現有技術中，沒有使用兩種或更多種運動的組合的用於清洗平坦的表面的掃描方法，也沒有組合兩種旋轉或更多種、或三種線性和/或旋轉運動的任意組合的用於清洗圓柱形表面的掃描方法。
發明內容
本發明尋求提供一種創新的使用螺旋和類螺旋軌跡清洗表面的掃描方法。該方法易於生成和控制，並適於所有清洗頭類型。該方法特別適合，但不限於平面的過濾器元件表面，所述平面的過濾器元件表面包括但不限於具有波紋或具有皺紋的表面，以及能夠因所有目的和意圖而被歸類為平面或半平面的具有大曲率半徑的任何過濾器元件表面。與現有技術相反，如下描述的，本發明基於通過兩種或更多種圓形和/或線性運動的組合而產生的平面或半平面、螺旋或類螺旋掃描軌跡。在本發明中由這樣的組合產生的螺旋形或類螺旋形軌跡的子類(sub-class)與有效清洗半徑Re —起使用，以產生過濾器元件表面的完全覆蓋。儘管下面的描述集中於水過濾，但對於過濾領域的技術人員來說顯而易見的是，本發明可與待被過濾的介質無關地應 用於所有過濾器的清洗。
本發明通過與附圖結合的以下詳細說明將會被更充分地理解和領會，其中:圖1示意了根據本發明的實施例由組合旋轉和/或線性運動產生的螺旋或類螺旋軌跡，所述軌跡與有效清洗半徑「RE」 一起產生了平面或半平面過濾器元件表面的完全覆蓋；圖2示意了根據本發明的實施例，要被清洗的表面可具有圓形、半圓形(例如橢圓形)、或多邊形周邊，其中，所述表面可以堆疊或可以不堆疊，並且能夠由扇段製成；圖3示意了根據本發明的實施例的分布在一個平面中的多個表面，每個表面以速度CO旋轉，並且使用以速度^旋轉的單個清洗頭順序地清洗每個表面；圖4示意了根據本發明的實施例的由組合兩種旋轉運動而產生的類螺旋軌跡及其導致的平面或半平面過濾器元件表面的完全覆蓋；並且圖5示意了根據本發明的實施例的由組合旋轉運動和沿X的線性運動而產生的類螺旋軌跡及其導致的平面或半平面過濾器元件表面的完全覆蓋。
具體實施例方式現參照圖1，其圖示了根據本發明的實施例的用於清洗平面或半平面過濾器元件表面12的清洗頭10。清洗頭10具有有效清洗半徑Re。清洗頭10沿由組合旋轉和/或線性運動而產生的螺旋或類螺旋軌跡移動，所述軌跡與有效清洗半徑Re —起產生了過濾器元件表面12的完全覆蓋。
現參照圖2，其圖示了要被清洗的表面12可具有圓形、半圓形(例如橢圓形)、或多邊形周邊。根據本發明的實施例，所述表面可以堆疊或可以不堆疊，並且能夠由扇段製成。現參照圖3，其圖示了清洗分布在平面中的多個表面12(所述表面可以堆疊)。每個表面12均以速度《旋轉，並使用以較慢速度丄旋轉的單個清洗頭10順序清洗每個表面
12。每個過濾器元件表面12均可以具有不用於過濾的半徑a(a可以為0)的死區14。控制器(致動器)16使用在此列出的運動方程來控制清洗頭10在過濾器元件表面12上的運動。下面只列出了用於兩種這樣的示例軌跡的支配方程。第一示例用於由組合兩個旋轉運動而得到的軌跡，第二示例用於由組合旋轉運動和線性運動而得到的軌跡。對於由兩個圓周運動支配的軌跡，我們有:如果我們將圓周運動_1的半徑「R」固定，則圓周運動_2的半徑「r」由圓周運動_1的旋轉角度確定，如下所示:
權利要求
1.一種用於過濾器清洗的設備，包括: 要被清洗的過濾器元件表面(12);和 清洗頭(10)； 其特徵在於控制器(16)，所述控制器(16)可操作用以關於所述過濾器元件表面(12)沿螺旋掃描軌跡移動所述清洗頭(10)，使得所述清洗頭(10)關於所述過濾器元件表面(12)的相對路徑導致一種軌跡，所述軌跡完全地或部分地覆蓋所述過濾器元件表面(12)，並且所述軌跡通過如下方式產生: 以下列運動的任意組合來移動所述過濾器元件表面(12):a) 一個或多個圓周運動或半圓周運動，b) 一個或多個線性運動；同時以下列運動的任意組合來移動所述清洗頭(10):c) 一個或多個圓周運動或半圓周運動，d) —個或多個線性運動。
2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述過濾器元件表面(12)包括多個過濾器元件表面(12)的堆疊體。
3.根據權利要求1所述的設備，其中，所述過濾器元件表面(12)包括全部位於共同的平面中的多個過濾器元件表面(12)。
4.根據權利要求1所述的設備，其中，所述過濾器元件表面(12)以速度ω旋轉，並且所述清洗頭(10)以較慢的速度^旋轉。
5.根據權利要求1所述的設備，其中，所述過濾器元件表面(12)包括半徑a的死區(14)，所述死區(14)不用於過濾。
6.根據權利要求所述I的設備，其中，所述控制器(16)可操作用以關於所述過濾器元件表面(12)沿根據以下方程的螺旋掃描軌跡來移動所述清洗頭(10):
7.根據權利要求4所述的設備，其中，所述控制器(16)可操作用以關於所述過濾器元件表面(12)以根據以下方程的螺旋掃描軌跡來移動所述清洗頭(10):
8.一種用於過濾器清洗的方法，其特徵在於: 關於過濾器元件表面(12)沿螺旋掃描軌跡移動清洗頭(10)，使得所述清洗頭(10)關於所述過濾器元件表面(12)的相對路徑導致一種軌跡，所述軌跡完全地或部分地覆蓋所述過濾器元件表面(12)，並且所述軌跡通過以下方式產生: 以下列運動的任意組合來移動所述過濾器元件表面(12):a) 一個或多個圓周運動或半圓周運動，b) 一個或多個線性運動；同時以下列運動的任意組合來移動所述清洗頭(10):c) 一個或多個圓周運動或半圓周運動，d) —個或多個線性運動。
9.根據權利要求7所述的方法，其中，所述過濾器元件表面(12)以速度ω旋轉，並且所述清洗頭(10)以較慢的速度i旋轉。
10.根據權利要求7所述的方法，其中，所述過濾器元件表面(12)包括半徑a的死區(14)，所述死區(14)不用於過濾。
11.根據權利要求9所述的方法，包括關於所述過濾器元件表面(12)沿根據以下方程的螺旋掃描軌跡來移動所述清洗頭(10):
12.根據權利要求9所述的方法，包括關於所述過濾器元件表面(12)沿根據以下方程的螺旋掃描軌跡來移動所述清洗頭(10):
全文摘要
一種用於過濾器清洗的裝置，包括要被清洗的過濾器元件表面(12)和清洗頭(10)；其特徵在於控制器(16)可操作用以關於所述過濾器元件表面(12)以螺旋掃描軌跡移動所述清洗頭(10)，使得所述清洗頭(10)關於所述過濾器元件表面(12)的相對路徑導致軌跡，所述軌跡完全地或部地分覆蓋所述過濾器元件表面(12)，並且所述軌跡通過如下方式產生以下列運動的任意組合來移動所述過濾器元件表面(12)a)一個或多個圓周運動或半圓周運動，b)一個或多個線性運動；同時以下列運動的任意組合來移動所述清洗頭(10)c)一個或多個圓周運動或半圓周運動，d)一個或多個線性運動。
文檔編號B01D29/64GK103140268SQ201180034137
公開日2013年6月5日 申請日期2011年5月19日 優先權日2010年5月20日
發明者隆·塔爾 申請人:隆·塔爾