全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器使用性能說(shuō)明?
全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器使用性能說(shuō)明?全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器排污性能決定著過(guò)濾器排污過(guò)程的耗水量以及下一個(gè)工作周期的工作效率,對(duì)全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器的排污性能分析,
發(fā)現(xiàn)排污流量和進(jìn)水含沙量是其重要的影響因素。為探究全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器的排污效果,本次試驗(yàn)重點(diǎn)展開種新型翻板網(wǎng)式過(guò)濾器的排污潔凈度、排污時(shí)間、排污流量和進(jìn)水含沙量等關(guān)系的探究,結(jié)果表明:在佳預(yù)設(shè)壓差下,排污流量是翻板網(wǎng)式過(guò)濾器的核心影響因素,隨著排污流量增加,排污時(shí)間減少,排污潔凈度增大,排污效果顯著。
同時(shí),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,建立了排污時(shí)間與排污流量以及排污潔凈度與排污流量的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明:擬合計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的擬合相關(guān)系數(shù)r可達(dá)到0.98以上。為保證過(guò)濾器在低排污耗水量情況下達(dá)到高效排污效果,建議實(shí)際工作將排污流量設(shè)為180m'/h,排污時(shí)間為50s,可使排污潔凈度達(dá)到98%。
當(dāng)全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器運(yùn)行一段時(shí)間后,濾網(wǎng)內(nèi)表面會(huì)被泥沙顆粒和懸浮雜質(zhì)堵塞,水頭損失增大,為達(dá)到高效過(guò)濾,需要對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行排污工作,因此對(duì)過(guò)濾器的排污效果研究就尤為重要。對(duì)自清洗全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器的水頭損失和排污時(shí)間均進(jìn)行了詳細(xì)的研究,理論推導(dǎo)了排污時(shí)間的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證擬合,給出了實(shí)際工作中自清洗網(wǎng)式過(guò)濾器的佳排污時(shí)間值。主要針對(duì)旋流網(wǎng)式組合型過(guò)濾器進(jìn)行分析,并分析了其過(guò)濾特性。
對(duì)滴灌中常見(jiàn)的網(wǎng)式和疊片式過(guò)
濾器水力性能進(jìn)行對(duì)比研究,分析了兩種過(guò)濾器的過(guò)濾性能,并指明了其適用的工況。但自清洗網(wǎng)式過(guò)濾器自清洗效果很難達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)際工作中往往會(huì)影響下一個(gè)過(guò)濾周期的正常工作。同時(shí),
研究中也未明確指出流量與排污時(shí)間的準(zhǔn)確關(guān)系,只是確定排污時(shí)間的工作范圍,在實(shí)際工作中容易產(chǎn)生偏差。
因此,以一種新型全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器為研究對(duì)象,對(duì)不同流量下的排污時(shí)間進(jìn)行理論分析和試驗(yàn)探究,以期準(zhǔn)確確定其佳排污時(shí)間,減少由于排污時(shí)間不足或過(guò)長(zhǎng)造成的影響。同時(shí)對(duì)排污后濾網(wǎng)表面的潔凈度進(jìn)行研究,分析不同流量排污時(shí)濾網(wǎng)表面的潔凈度,給出排污流量與潔凈度的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)排污時(shí)間和排污潔凈度的研究,以指導(dǎo)全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器確定適排污流量,達(dá)到佳的排污效果。
全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器的構(gòu)造及工作原理
全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器構(gòu)造圖1為全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意圖,它是由過(guò)濾器外殼,過(guò)濾器濾芯和可旋轉(zhuǎn)翻板(在濾網(wǎng)內(nèi)部可
旋轉(zhuǎn)90°)等主要部件構(gòu)成。圖2a為翻板開啟狀態(tài)示意圖,圖2b為翻板完全關(guān)閉狀態(tài)示意圖。圖3為過(guò)濾器內(nèi)部濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器工作原理:過(guò)濾器過(guò)濾過(guò)程工作原理過(guò)濾器過(guò)濾時(shí),保持翻板處于完全打開狀態(tài)(如圖2a),排污口完全關(guān)閉,微灌用水由進(jìn)水口進(jìn)入過(guò)濾器濾網(wǎng)內(nèi),由濾網(wǎng)內(nèi)部向外部進(jìn)行雜質(zhì)過(guò)濾,大于濾網(wǎng)孔徑的雜質(zhì)積聚在濾網(wǎng)內(nèi)部,使濾網(wǎng)內(nèi)壓力增大,同時(shí),過(guò)濾后的潔凈水由出水口進(jìn)入到灌溉系統(tǒng)中。當(dāng)濾網(wǎng)內(nèi)外壓力差達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力差時(shí),即開始排污工作。
全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器排污過(guò)程工作原理全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器的排污分為兩次排污:進(jìn)行一
次排污時(shí),先關(guān)閉出水閥,同時(shí)打開排污閥,過(guò)濾器內(nèi)翻板處于打開狀態(tài),清水由進(jìn)水口進(jìn)入過(guò)濾器,將進(jìn)水口和翻板之間的雜質(zhì)攜帶至出水口,其中小部
分雜質(zhì)隨水流經(jīng)排污口排出,大部分雜質(zhì)在翻板與出水口之間形成堆積:完成一次排污后,迅速將翻板完
全關(guān)閉(圖2b),同時(shí)打開出水閥,出水管中清水通過(guò)出水口倒流進(jìn)入過(guò)濾器,同時(shí)由進(jìn)水口進(jìn)入的清水經(jīng)出水口和翻板之間的濾網(wǎng)由外向內(nèi)進(jìn)入過(guò)濾器,將堆
積在翻板與出水口之間的雜質(zhì)經(jīng)排污口排出過(guò)濾器,完成二次排污;再次將翻板完全打開,觀察進(jìn)出水口處的壓力表顯示的壓力差,若達(dá)到過(guò)濾器初始工作狀態(tài)的壓力差值,即完成整個(gè)排污工作。其中,一次排
污過(guò)程主要利用進(jìn)水壓力完成翻板和進(jìn)水口部分的濾網(wǎng)內(nèi)表面清洗,二次排污過(guò)程主要利用出水口管中回水形成的壓力以及進(jìn)水壓力共同完成翻板與出水口之間濾網(wǎng)內(nèi)表面清洗以及將雜質(zhì)排出過(guò)濾器內(nèi)部。
全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器的試驗(yàn)方法
試驗(yàn)裝置
本試驗(yàn)使用全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器為新型全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器,試驗(yàn)裝置如圖4所示。全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器排污性能理論分析
排污時(shí)間公式推導(dǎo)
排污時(shí)間是評(píng)價(jià)全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器排污性能的重要參數(shù)之一,確定其準(zhǔn)確的排污時(shí)間,可減少排污時(shí)間不足或排污時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)過(guò)濾器運(yùn)行的影響,對(duì)翻板網(wǎng)式過(guò)濾器排污過(guò)程兩個(gè)階段進(jìn)行理論分析,0~1階段為一次排污階段,完成進(jìn)水口與翻板之間濾網(wǎng)的清潔排污工作,此過(guò)程排污口不出沙。此時(shí),滿足式(1)S,=S.(1)式中:S,為進(jìn)水口水樣含沙量,g/L;S.為排污口水樣含沙量,g/L.在1η~2階段為二次排污階段,翻板處于關(guān)閉
狀態(tài),進(jìn)行出水口與翻板之間濾網(wǎng)的排污工作,根據(jù)質(zhì)量守恒原理,此時(shí),滿足式(2)M.=M。
(2)式中,M.為排污口排沙總量,g;M。為濾網(wǎng)內(nèi)部堵沙量,go在t2時(shí)段后完成排污過(guò)程后再次滿足式(1)即認(rèn)為整個(gè)排污工作結(jié)束。分析排污口含沙量與排污時(shí)間,利用origin軟件將預(yù)試驗(yàn)的多組試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)其分布
曲線近似滿足正態(tài)分布曲線,其函數(shù)滿足式(3)f=Aexp(1μ)
(3)2σ2式中,σ為標(biāo)準(zhǔn)差:μ為期望值;A為流量修正系數(shù)分析式(3),確定初值條件,得到排污含沙量與排污時(shí)間的數(shù)學(xué)表達(dá)式,滿足式(4)S.=S,+Aexp(1μ))(4)2σ2式中,t為排污總時(shí)間,s。分析式(4),當(dāng)S,=S.,認(rèn)為完成排污,即進(jìn)入下一過(guò)濾周期。
全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器在排污過(guò)程中,進(jìn)口含沙量對(duì)排污效果的影響遠(yuǎn)小于流量的影響,在佳預(yù)設(shè)壓差條件下,隨著排污流量增大,排污時(shí)間減小,排污潔凈度增大。低流量(140~160m'/h)條件下排污時(shí)間為63~69s,排污潔凈度λ小于85%,高流量(170~200m/h)條件下排污時(shí)間為48~53s,排污潔凈度λ大于95%。
結(jié)合質(zhì)量守恒定律及排污試驗(yàn),推導(dǎo)得出全自動(dòng)反沖洗排污濾水器過(guò)濾器佳排污時(shí)間及排污潔凈度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。通過(guò)排污過(guò)程試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)公式進(jìn)行了驗(yàn)證,其擬合計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果致,為保證全自動(dòng)反沖洗排污濾水器在滿足較小的排污耗水量的同時(shí)達(dá)到較高的排污效果,建議控制進(jìn)水流量為180m/s,排污時(shí)間為50s,可達(dá)到98%的潔凈度。