[發明專利]一種過濾器疊片結構及疊片式過濾器

有效

• 申請號: 201611040121.4
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106731120B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 楊培嶺;馬子萱;任樹梅;張重;張鐘莉莉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: B01D29/46
• 分類號: B01D29/46
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發明提供一種過濾器疊片結構，該結構包括環形的疊片，所述疊片上設有截面呈五角星形狀的流道，所述流道的截面形狀為應用koch分形曲線二階圖形中的中間三分之一部分的五角星形狀。還提出一種疊片式過濾器，包括多個上述的過濾器疊片結構。本發明提出的過濾器疊片可以提高過濾器的過濾效率，有效的提供更多泥沙顆粒的沉降區域，使用范圍廣；疊片截面在保證原有過濾精度的前提下提供了更大的過流面積，在通過相同體積水量的前提下其所產生的水頭損失在一定程度上低于傳統疊片；本發明在疊片的制作中使用到殼聚糖纖維，凝結懸浮的微生物，在物理過濾的同時起到生物過濾的作用，兼具消毒殺菌的作用。

技術領域

本發明涉及農業節水灌溉技術領域，尤其是關于一種過濾器疊片結構及疊片式過濾器。

背景技術

水資源的短缺已成為全球性的問題，這一問題對糧食安全、經濟安全、人口安全等一系列的問題產生了巨大的影響。經過長期的研究發展，微灌已經成為現在普及的灌溉方式，這種方式的運用大幅度降低了農業用水量，但是其對于水質的要求是較為嚴格的。如果不能有效的去除灌溉水中的各類雜質，會嚴重影響水的質量，造成各級設備的堵塞，嚴重的會造成整個微灌系統的癱瘓和報廢。以引用黃河水的河套灌區為例，其引水中的主要雜質是泥沙，泥沙的過濾效率就成為了灌溉系統是否成功的關鍵。經過過濾器的性能試驗研究發現，現有的灌溉系統中幾種過濾器對于泥沙的過濾都有一定的限制，主要去除大顆粒的泥沙，而粒徑較小的懸浮型泥沙得不到有效的去除。疊片過濾器的過濾效率是一個亟待解決的問題，而疊片是疊片式過濾器的核心，故改造疊片式過濾器的最有效方法就是對疊片進行改造。

由于疊片過濾器的應用在中小型農戶中較為廣泛，大量的科研學者試圖從多方面來解決過濾器的效率問題，雖然對于內部疊片的研究還沒有大范圍的展開，但也取得了一些成果。目前也有很多專家學者提出了許多對于疊片的優化方案，如：北京市控制工程研究所李永華等(申請公布號：CN104888511A)公開了一種改變疊片形狀的設計，該設計通過將傳統的圓盤式疊片改造為花瓣式疊片有效的增加了疊片的外緣邊長，與此同時增加了流道的數量，在一定程度上增加了泥沙沉降的區域，但由于其流道的結構較為簡單，雖然增加了流道數量但是對過濾的效率和精度并沒有明顯改善。

又如中國水利水電科學研究院吳文勇等(申請公布號：CN104785003 A)公開了一種新型的等流道截面過濾器疊片，其圓環形片體的流道為半圓式流道，且內外流道截面半徑相同，在一定意義上克服了傳統疊片能耗高和不易清潔的問題，但是過濾效率較低。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的過濾器疊片結構及疊片式過濾器，可有效地改善過濾效率，降低過濾所帶來的水頭損失。

根據本發明的一個方面，提供一種過濾器疊片結構，該結構包括環形的疊片，所述疊片上設有截面呈五角星形狀的流道。

進一步，所述流道的截面形狀為應用koch分形曲線二階圖形中的中間三分之一部分的五角星形狀。

進一步，所述流道截面的每個尖角均進行倒圓角。所述流道截面的尖角采用倒圓角的設計，便于加工出準確尺寸的流道；另外，圓角的弧度有利于提高反沖洗時的沖洗效率，而尖角處易存積難以清洗的雜質。

進一步，所述流道的外側截面尺寸大于其內側的截面尺寸。所述疊片的流道截面根據過濾的方向由外側向內側逐漸縮小，縮小規律遵循線性方程規律。

進一步，所述疊片上均布有多個相同的所述流道。所述流道的走向分別與其在所述疊片外側邊沿處的切線夾角為67°。

進一步，所述疊片的上下兩側均設有所述流道。多個疊片疊加后，下方疊片的上側面的流道與上方疊片的下側面的流道可能會組合成多種不同的新流道，提高過濾效率。

進一步，所述疊片的內徑與外徑的比值范圍為0.75-0.8:1，所述流道長度為20(±2)mm。