迷宮式集水裝置的製作方法
2023-09-21 10:32:20
專利名稱：迷宮式集水裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型裝置是一種均勻布水的集水裝置，安裝在大流量、高流速、大直徑的環 保和工業冷凝液回用深度處理設備罐體中。
背景技術：
目前，在環保水處理設備和工業冷凝液回用深度處理設備中，現有的集水裝置，通 常採用擋板墊層、支母管式、普通多孔板、多級填料層等幾種形式，這些集水裝置在小流量、 低流速(<60m/h)的設備中可得到很好應用，但這些設備不需將濾料完全徹底輸出體外。 對於大流量、高流速、大直徑的設備，這些集水裝置就不能適用了，支母管的集水裝置支管 間有一定的距離，支母管有一定的長度，必定會在支管旁的進液量大，間距中間的流量小， 得不到很好的集水，特別是對於運行流速高的容器設備，集水很難做到均勻，而對於需將設 備中的濾料完全輸送出體外來說更加不容易；多級填料層結構的集水裝置，由於是多層不 同填料粒徑分層布置，大粒徑在下面，小粒徑在上面，當高流速的流體經過時，流體會帶些 濾 料通過大顆粒濾料流出，還有當大流量反洗或空氣擦洗攪動時，會使上小下大的填料層 亂層，影響設備的正常集水，這種集水裝置不適用於需要將濾料完全輸出體外的設備中；普 通多孔板水帽結構是在開有多個孔的板上擰上帶有一定縫隙的濾頭，當水帽布置均勻時， 可達到一定的均勻集水的目的，但在高流速的設備中，經多孔板水帽集水的液體在多孔板 的下方會形成渦流，影響集水的均勻性，另一方面在大填徑的設備中，由於集水管與多孔板 上水帽的間距不等，造成靠近集水管的多孔板水帽出力大，距離較遠的出力小，造成集水的 不均勻性，而對於需將設備中的濾料完全輸送出體外的要求，普通多孔板水帽結構由於集 水、布水的不均勻性，造成濾料不能全部輸送出體外。因此，需要的集水裝置在工業冷凝液回用深度處理設備的出液區將進入設備罐 體的液體與設備罐體中的濾料分離，不僅起到均勻集水的作用，而且可將設備中濾料徹底 輸送出體外，適用於體外再生離子交換器、體外清洗濾料的過濾器等設備，尤其適用於大流 量、高流速、出水水質要求較高、濾料破損率較低的體外處理濾料的環保設備，特別適用於 裝有樹脂顆粒的體外再生的高速交換器，可達到節能、環保的目的。
發明內容本實用新型目的是提出一種適用於大流理、高流速、大直徑設備的集水裝置，不 僅可以均勻集水，而且還可將設備中的濾料徹底地清除出去，這種集水裝置設計製作要求 相對高，但處理水量大、流速高、集水均勻性高，濾料輸出率高。適用於大流量、高流速、出水 水質要求較高、濾料破損率較低的體外處理濾料的環保設備，特別適用於裝有樹脂顆粒的 體外再生高速離子交換器，可達到節能、環保的目的。本實用新型的技術解決方案是迷宮式集水裝置，包括弧形多孔板、固定在多孔板 上的若干濾帽、迷宮擋水環、集水區封頭、防渦流裝置和出料管；濾帽與弧形多孔板的連接 要求濾帽中心線與連接處弧形多孔板法線垂直，弧形多孔板濾帽下方設有調節各集水點的阻力降的迷宮擋水環，弧形多孔板下方設有集水區，集水區的集水管入口處設有防渦流裝置；所述迷宮擋水環有多層，具體的層數根據設備直徑而定，隨著設備直徑的增大，迷宮擋 水環的層數也逐漸增多；迷宮擋水環下部開有長城形的長方孔，在集水區和集水管間還設 有防渦流裝置，防止在集水區的集水管處形成渦流。多孔板有一定的弧度，弧度既要保證均勻集水又要保證濾料輸送時的鬆動，不同 的濾料其弧度是不一樣的，一般在試驗時確定一個適合於某一濾料的弧度；弧形板的弧度 根據濾料的品種來確定，對於離子交換樹脂來說，其弧度一般為0. 7 0. 8度之間(弧線與水 平線的夾角A為1(Γ12° )。濾帽能分離濾料和處理介質，濾帽的數量可根據所需處理水量和每一個濾帽在某 一壓差下的過濾能力來確定；迷宮擋水環有多層，具體的層數根據設備直徑而定，隨著設備 直徑的增大，迷宮擋水環的層數也逐漸增多；迷宮擋水環下部開有長城形的長方孔，臨層開 孔象迷宮一樣錯開布置，越是外層，開孔的密度高即單位面積上開孔的面積大，由外向內， 開孔的密度逐漸降低，這樣在獲得均勻布水的同時，可大降低集水裝置的整體阻力；集水區 封頭一般採用橢圓形或碟形封頭，其規格可根據所選用設備的直徑，儘可能選取與設備直 徑相匹配的集水區封頭，收集處理介質，同時連接集水管；在集水區和集水管間還設有防渦 流裝置，防止在集水區的集水管處形成渦流，防渦流裝置可根據集水管的管徑來選擇。本實用新型迷宮式集水裝置的有益效果(1)在大流量、高流速(>60m/h，甚至達 120m/h)、大直徑(任意大)設備中布水、集水均勻；(2)在承壓高的容器設備中，不增加阻 力，可節約設備的製造成本；(3)提高大流量、高流速、大直徑運行設備的運行周期，節約能 耗和酸鹼耗。(4)特別適用於工業冷凝液回用深度處理中體外再生的大流量、高流速、出水 水質要求高的設備。
圖1為本實用新型迷宮式集水裝置結構圖圖中1、弧形多孔板，2、濾帽，3、迷宮擋水環，4、集水區，5、防渦流裝置，6、集水管， 7、出料管。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型裝置作進一步說明。圖中，弧形多孔板1有一定的弧度，不同的濾料其弧度是不一樣的，一般在試驗時 確定一個適合於某一濾料的弧度，既要保證均勻集水又要保證濾料輸送時的鬆動，故弧形 多孔板既要能承受運行時的差壓又要儘量減少濾料輸送時的阻力降，弧形多孔板表面應該 是光滑的，有助於濾料的輸送，弧形多孔板可用不鏽鋼板進行加工製作，與設備筒體間採用 焊接連接；濾帽2與弧形多孔板1的連接可用螺栓單面連接，若干個濾帽的數量可根據所需 處理量和每一個濾帽在某一設定壓差下的過濾能力來確定，可均勻分布在弧形多孔板上， 濾帽2與弧形多孔板1的連接有一個要求，就是要使得安裝完的濾帽中心線與所接觸的弧 形多孔的法線垂直，並且濾帽與弧形多孔板間必須安有密封圈，保證濾帽與弧形多孔板間 沒有間隙，防止濾料漏入集水區，汙染水質，濾帽有塑料的和不鏽鋼的，在高流速的設備或 承壓力高的設備中一般採用不鏽鋼材質的濾帽；迷宮擋水環3有多層(如不鏽鋼板製成)，具體的層數根據設備直徑而定，隨著設備直徑的增大，迷宮擋水環的層數也逐漸增多，迷宮 擋水環層間距根據各層的出水量來確定，迷宮擋水環下部開有長城形的長方孔，長城形長 方孔的大小和數量根據處理水量來確定，各層均開，臨層開孔迷宮一樣錯開布置，越是外 層，開孔的密度高即單位面積上開孔的面積大，由外向內，開孔的密度逐漸降低，這樣可在 獲得均勻集水的同時，可大降低集水裝置的整體阻力，迷宮擋水環3與弧形多孔板1焊接連 接，迷宮擋水環3還與集水區封頭4焊接連接，迷宮擋水環在起到均衡各收集區阻力時又起 到弧形多孔板與集水區封頭間的支撐作用，加強了整個集水裝置的承壓能力，迷宮擋水環 在微腐蝕性介質或出水水質要求較高的容器設備中一般採用不鏽鋼材質製作，非腐蝕性介 質中可採用碳鋼製作；集水區4設有一般採用橢圓形或碟形封頭，其規格可根據所選用設 備的直徑，儘可能選取與設備直徑相匹配的集水區封頭，收集處理介質，與弧形多孔板1、迷 宮擋水環3、集水管6焊接連接，集水區4與迷宮擋水環可採用相同的材質；在集水管6與 集水區4連接處設有防渦流裝置，防渦流裝置可根據集水管的管徑來選擇；出料管7與弧形 多孔板1、集水區4和筒體焊接。 本實用新型裝置能採用適合不同介質的不鏽鋼製成，也可根據不同的介質選擇造 價相對低的碳鋼製成，通過迷宮擋水環調節各集水區的阻力降，使集水均勻，同時可將濾料 與液體充分分離，還可將設備中的濾料通過均勻的集水裝置徹底地輸出體外，結構簡單，適 用性廣。適用於大流量、高流速、出水水質要求較高、濾料破損率較低的體外處理濾料的環 保設備，特別適用於裝有樹脂顆粒的體外再生高速離子交換器，可延長高速離子交換器的 運行周期，可達到節能、節水、減排、環保的目的。但用於海水時則材料需要耐海水或高氯離 子含量的介質的腐蝕。
權利要求迷宮式集水裝置，其特徵是包括弧形多孔板、固定在多孔板上的若干濾帽、迷宮擋水環、集水區封頭、防渦流裝置和出料管；濾帽與弧形多孔板的連接為濾帽中心線與連接處弧形多孔板法線垂直，弧形多孔板濾帽下方設有調節各集水點的阻力降的迷宮擋水環，弧形多孔板下方設有集水區，集水區的集水管入口處設有防渦流裝置；所述迷宮擋水環有多層，迷宮擋水環下部開有長城形的長方孔，在集水區和集水管間還設有防渦流裝置。
2.根據權利要求1所述的迷宮式集水裝置，其特徵是對於離子交換樹脂採用的弧形多 孔板的弧度為弧線與水平線的夾角為10 12°。
3.根據權利要求1所述的迷宮式集水裝置，其特徵是迷宮擋水環由外向內，開孔的密 度逐漸降低。
4.根據權利要求1所述迷宮式集水裝置，其特徵是弧形多孔板下方集水區設有封頭， 封頭採用橢圓形或碟形。
專利摘要迷宮式集水裝置，包括弧形多孔板、固定在多孔板上的若干濾帽、迷宮擋水環、集水區封頭、防渦流裝置和出料管；濾帽與弧形多孔板的連接為濾帽中心線與連接處弧形多孔板法線垂直，弧形多孔板濾帽下方設有調節各集水點的阻力降的迷宮擋水環，弧形多孔板下方設有集水區，集水區的集水管入口處設有防渦流裝置；所述迷宮擋水環有多層，迷宮擋水環下部開有長城形的長方孔，在集水區和集水管間還設有防渦流裝置。本實用新型處理水量大、流速高、集水均勻性高，濾料輸出率高。
文檔編號C02F1/00GK201610383SQ20092028446
公開日2010年10月20日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者張偉, 袁勁梅 申請人:南京中電聯環保股份有限公司