[發(fā)明專利]過濾器的水力動態(tài)反沖洗裝置及反沖洗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210583254.1
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103055556A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 王松;于忠臣;申家年;李芳;孫冰;周憲軍
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學
• 主分類號: B01D24/10
• 分類號: B01D24/10;B01D24/46
• 代理公司: 大慶知文知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含油污水高效壓力過濾設備，具體的是石英砂過濾器的反沖洗裝置和反沖洗方法。

背景技術(shù)

石英砂過濾器是以疏油石英砂為過濾介質(zhì)來去除含油污水中油和懸浮物的裝置。因其具有濾層成床密實、截污能力強、過濾精度高和容易水反沖洗等優(yōu)點，自上世紀60年代起被油田廣泛應用。過濾器內(nèi)石英砂濾料層經(jīng)過一段時間運行后，顆粒間的空隙及其表面被油和懸浮物所飽和，為恢復其過濾性能，需要定期對石英砂濾料進行反沖洗再生。由于石英砂顆粒表面截留油量不同，導致表層“石英砂顆粒-油”復合體的密度差異較大，相對來說濾層表層截留油量大，復合體密度小，反沖洗時表層石英砂膨脹度高。因此油田應用的傳統(tǒng)石英砂過濾器頂部設置了篩筐，以阻截反沖洗時膨脹度過大的石英砂濾料顆粒隨反沖洗水流失。然而截留于篩筐表面的石英砂顆粒會包堵篩筐，使其過流面積減小，反沖洗強度降低、反沖洗憋壓，導致過濾器內(nèi)石英砂濾料得不到有效清洗，過濾器對懸浮物和油去除率降低，因而極大影響油田回注水的品質(zhì)。因此傳統(tǒng)的反沖洗方法僅單純依靠反沖洗水流的剪切力和顆粒間碰撞摩擦力使油與石英砂顆粒剝離，會造成濾床膨脹度不均一、表層石英砂顆粒膨脹率相對較大、堵塞頂部篩筐和濾料再生效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種過濾器的反沖洗裝置，該裝置可在反沖洗時對過濾器內(nèi)石英砂濾料進行有效清洗，避免堵塞、憋壓現(xiàn)象的發(fā)生；本發(fā)明的另一目的是提供使用該反沖洗裝置的過濾器的反沖洗方法。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：過濾器的水力動態(tài)反沖洗裝置，包括筒體、復合水力轉(zhuǎn)輪及螺帶式刮洗攪拌裝置，所述筒體的側(cè)壁設置過濾器的反沖洗出水口，筒體的上蓋板中心通過軸承固定連接轉(zhuǎn)軸，筒體的下端口焊接固定法蘭盲板，筒體通過該法蘭盲板與過濾器的上端口法蘭連接；法蘭盲板的中心設置中心孔，中心孔的周圍還設有與中心孔等距的若干圓孔，這些圓孔沿周向均布；法蘭盲板的下端面上焊接與中心孔同軸的主篩管及與圓孔同軸的分篩管，主篩管的下端口固定軸承機構(gòu)，轉(zhuǎn)軸與該軸承機構(gòu)配合，主篩管的外面設置螺帶式刮洗攪拌裝置，螺帶式刮洗攪拌裝置包括盤繞在主篩管外的螺帶，螺帶的下端固定在轉(zhuǎn)軸上，螺帶的內(nèi)側(cè)螺旋邊與主篩管的外壁接觸；在法蘭盲板的上端面焊接錐狀筒，錐狀筒的上口焊接柱狀筒，轉(zhuǎn)軸與柱狀筒同心，轉(zhuǎn)軸鍵連接有復合水力轉(zhuǎn)輪，復合水力轉(zhuǎn)輪位于柱狀筒內(nèi)。

所述復合水力轉(zhuǎn)輪，由第一水力轉(zhuǎn)輪與第二水力轉(zhuǎn)輪串聯(lián)組成，第一水力轉(zhuǎn)輪的輪轂外壁上沿周向均勻固定數(shù)量為6~10個、攻角為α的翼型葉片，第二水力轉(zhuǎn)輪的輪轂外壁上沿周向均勻固定數(shù)量為4~8個、攻角為β的翼型葉片，其中攻角α-β=10°~30°。

?優(yōu)選主篩管外面盤繞的螺帶為兩條，這兩條螺帶的螺旋方向相反；為了確保螺帶轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)度，在螺帶的側(cè)面固定加強筋。

使用上述水力動態(tài)反沖洗裝置的過濾器的反沖洗方法是：

1、反沖洗水由下向上流經(jīng)柱狀筒時，復合水力轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，然后通過轉(zhuǎn)軸帶動螺帶式攪拌刮洗裝置旋轉(zhuǎn)；

2、螺帶式攪拌刮洗裝置旋轉(zhuǎn)時，螺帶內(nèi)側(cè)邊對主篩管外壁進行刮擦，清除主篩管外壁粘附的濾料顆粒；同時對反沖洗水進行攪拌混合，使反沖洗水對分篩管外壁進行水力清洗，清除分篩管外壁粘附的濾料顆粒；另外，攪拌混合作用使結(jié)塊的濾料顆粒破碎，使油和濾料進一步分離，分離后的油污隨反沖洗水經(jīng)主篩管及分篩管排出過濾器。

?本發(fā)明的有益效果：

1）復合水力轉(zhuǎn)輪有效回收反沖洗水剩余機械能，帶動螺帶刮洗攪拌裝置旋轉(zhuǎn)，對反沖洗油水混合液進行強力攪拌，對篩管進行水力清洗作用，有效防止篩管的堵塞，并有效減少過濾器的死角；

2）螺帶刮洗攪拌裝置中螺帶內(nèi)側(cè)邊不斷地刮洗主篩管表面，有效防止油和石英砂顆粒堵塞主篩管縫隙；

3）水力動態(tài)反沖洗裝置的排液口位于罐體的最高點，有利于排除罐頂浮油。

附圖說明

圖1?是帶有本發(fā)明水力動態(tài)反沖洗裝置的過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明裝置中的法蘭盲板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中的A-A視圖。

圖4是螺帶式刮洗攪拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是復合水力轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是第一水力轉(zhuǎn)輪沿輪轂周向展開示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明：