网式旋流自清洗过滤器流场分析与试验

为分析网式旋流自清洗过滤器过滤性能的影响因素、过滤器和吸污器内部流场分布规律,对过滤器结构和工作原理进行了分析,并利用Gambit软件建立过滤器和吸污器仿真简化模型,运用Fluent软件对过滤器和吸污器内部流场分布进行了数值模拟。以过滤器出口大小、吸污器转速、吸污口宽度为影响因子,除杂率为评价指标,采用三因素三水平正交组合试验方法,分析各影响因子对过滤性能的影响规律。试验结果表明:影响过滤性能的主次因素为过滤器出口大小、吸污器转速、吸污口宽度;最优参数组合:过滤器出口大小为300mm、吸污器转速为30r/min、吸污口宽度为20mm时,除杂率为87.4%,过滤器过滤性能性最佳。     

立式与卧式自清洗网式过滤器水头损失试验研究

自清洗网式过滤器水头损失决定着过滤器在过滤过程中的工作效果。【目的】探究立式和卧式2种自清洗网式过滤器水头损失的变化规律。【方法】通过室内原型试验,重点开展了自清洗网式过滤器水头损失与进水流量,含沙量与过滤时间关系的试验探究。【结果】2种过滤器水头损失变化规律一致,进口流量对自清洗网式过滤器水头损失的影响远大于含沙量的影响,随进口流量的增加,水头损失增加;同时,根据连续性方程及局部水头损失公式建立了进水流量与水头损失之间的数学表达模型;将试验结果进行拟合验证,发现2种过滤器计算结果与试验结果误差均小于5%,且公式拟合度均可达96%以上。【结论】公式可指导自清洗网式过滤器水头损失的理论计算,确保自清洗网式过滤器最优工况运行。     

旋流网式组合型过滤器过滤性能研究

过滤装置的优化组合是提高过滤器过滤性能和适用范围的主要手段。为考察旋流网式过滤器的组合过滤性能,将旋流过滤器与网式过滤器串联连接展开试验,采用清水处理和0.14、0.19、0.24 g/L 3种不同含沙率浑水处理,对其进行过滤性能对比分析,结果表明:旋流网式过滤器组合后具有良好的适应性,当流量为100~180 m3/h时,局部水头损失曲线表现为明显的双拐点。当流量相同时,过滤性能受进水口含沙率影响显著,随着含沙率的增加,稳定运行时间缩减趋势加剧,含沙率0.24 g/L与含沙率0.19 g/L相比,稳定运行周期缩减约40%。可为过滤装置优化组合及大型过滤站水头损失和过滤性能变化规律相关研究提供一定的技术支持。     

滴灌系统网式和叠片式过滤器水力性能试验研究

滴灌系统过滤器的性能直接影响系统正常运行及使用寿命,以网式和叠片式过滤器为研究对象,进行了不同流量下清水和3种质量浓度浑水工况下,不同目数的2种过滤器水头损失和过滤性能试验,分析了过滤器水力性能的影响因素及其相互关系。结果表明,在清水条件下,过滤器的局部水头损失hj与流量Q成正比,随着系统过流量的增加而增加;相同流量下,高目数过滤器产生的水头损失大于低目数;浑水条件下,过滤器的水头损失与系统过流量、含沙量有关。随流量、含沙量的增大,过滤器初始水头损失增大,过滤周期变短。相同条件下,叠片式过滤器的水头损失明显大于网式过滤器,除沙率高于网式过滤器,即网式过滤器水力性能优于叠网式片过滤器,叠片过滤器的过滤效果优于网式过滤器。     

微灌用网式新型自清洗过滤器的设计与试验研究

比较了国内外自清洗过滤器产品技术参数,分析了当前国内网式自清洗过滤器应用中存在的问题,在此基础上设计提出一种微灌用网式新型自清洗过滤器,并对该新型过滤器的结构和工作原理进行了详细介绍;通过理论计算得到在满足1λ5(λ为元件的长度与直径比值)前提下,新型过滤器滤网直径、滤网长度与设计流量之间的定量关系;通过试验得到了水头损失与设计流量的定量关系式,并与传统网式过滤器进行了比较,结果表明,新型过滤器水头损失小,且随流量变化缓慢,即使在流量变化较大情况下,水头损失也变化较小,在我国大田微灌技术中具有较广泛的应用前景。     

流量与含沙量对浮筒网式旋转过滤器水力性能与过滤性能的影响

过滤器是保障微灌系统正常运行的核心设备,而水头损失与过滤效率是评价其性能的2个关键指标。为探明泵前过滤器—浮筒网式旋转过滤器的水力性能和过滤性能,采用方差分析、极差分析、主效应多重比较法对比分析了浮筒网式旋转过滤器在滤网孔径为0.150 mm时,5种不同含沙量、5种不同流量下的水头损失与过滤效率,并确定了试验条件下的最优工况。结果表明：对水头损失而言,流量比含沙量影响大;对过滤效率而言,含沙量的影响更大,且水头损失与过滤效率均随含沙量与流量的增大而增大;最优工况为流量930 L/h、含沙量2.0 g/L,此工况下对应的水头损失为0.281 m,过滤效率为84.01%,可以保证在有良好的过滤效率的同时具有较小的水头损失,从而实现节能减排,高效灌溉的目的。     

新型自清洗网式过滤器结构优化研究

自清洗网式过滤器是微灌系统首部处理高含沙水源的关键过滤设备,相比传统过滤器,它具有自动化程度高、水头损失小和过滤效果好等优点。本文在介绍水力旋喷自动吸附网式过滤器的工作原理及结构特点基础之上,重点对其结构进行了优化处理:增加过滤器内部过滤级数、改变并组合自清洗动力装置。通过对结构优化:实现各级过滤室的自清洗状态、改变自清洗动力装置的单一性,这对提高过滤器对灌溉水源的过滤效率,研制和开发新型自清洗过滤器样机提供多样性选择。     

低水头滴灌过滤器的研制与应用

为解决传统微灌系统中使用的各种过滤装置孔口堵塞及水头损失较大这一问题,设计了几种不同截面型式的开敞式滤网过滤器,其结构有箱式、圆柱体式及棱柱体式三种型式,并分别对其进行水力性能测试。测试结果表明：额定流量为2 m^3/h时,以圆柱体式结构的滤网过滤器水头损失为最小（7.95 cm）;额定流量为5 m^3/h时,以箱形结构的滤网过滤器水头损失为最小（16.93cm）,两者均满足水头损失在30 cm以下的要求。实践应用结果表明,优选的两种开敞式滤网过滤器具有过滤效果好、水头损失小等优点,对于减缓灌水器堵塞、延长系统寿命发挥了重要作用,是适于低水头微灌系统的一种较为理想的过滤装置。     

滴灌用自清洗网式过滤器排污压差计算方法

对滴灌用自清洗网式过滤器排污压差进行了计算,分别得出了80目和120目过滤器总压差值,并与实测值进行了对比,结果表明两者基本一致;详细分析了流量、含沙情况和过滤时间等约束条件对排污压差的影响规律,结合试验获得了清水和浑水水头损失变化曲线,在保证水头损失不发生急剧上升前提下,给出了两种目数过滤器最佳排污压差值.     

微灌多级复合网式过滤器的设计和试验

网式过滤器是微灌系统上广泛应用的过滤装置之一,微灌上常将不同过滤精度的过滤器组合使用以达到更好的过滤效果,但这同时也导致过滤器组出现了占据空间大、连接件多、清洗不便等问题。基于此,在分析网式过滤器过滤机理的基础上,设计了一种微灌多级复合网式过滤器,将不同过滤精度的筛网有效集中在同一壳体内,同时设计了对多级滤网进行清洗的刷体,并设计了控制装置。在设计的基础上,试制了样机,展开了水力性能试验,结果表明:自主研发的复合网式过滤器清洁压降变化规律仍近似于网式过滤器,可用幂函数表示;在过流量30 m~3/h情况下,复合网式过滤器的水头损失仅1.5 m,证明了其结构的合理性。     

浑水条件下鱼雷网式过滤器的试验研究

【目的】深入研究鱼雷网式过滤器的水头损失和过滤时间。【方法】浑水条件下,对2种滤网目数的鱼雷网式过滤器分别进行定含沙量和定流量试验,分析了水头损失在不同运行条件下的变化规律。【结果】定含沙量试验中,进水流量在240～300 m3/h范围内持续增大时,水头损失发生急剧变化所需时间逐渐延长,而在300～360 m3/h范围内持续增大时,水头损失急剧变化所需时间逐渐缩短,这是鱼雷部件起到关键作用的缘故;定流量试验中,随进水含沙量增大,过滤器达到预设压差0.10 MPa的时间越短;所有试验条件下,水头损失随过滤时间的推移经历保持不变、逐渐减少和急剧增大3个不同的变化阶段。【结论】鱼雷部件在延长过滤时间方面起到重要的作用;鱼雷网式过滤器的冲洗预设压差值调节为0.04 MPa最宜。     

微灌用网式过滤器局部水头损失的

在对网式过滤器进行了系统的水力性能试验基础上，分析了堵塞对过滤器局部水头损失的影响，指出过滤器的局部水头损失变化与过滤流量、过滤时间、水源含沙量有关，这些因素主要决定了过滤元件堵塞程度和变化快慢，即有效过水面积减小的频率，从而决定了额外局部水头损失增加的快慢程度。并提出了在含沙水条件下计算局部水头损失的经验关系式，指出过滤器在实际运用中，应保证压降曲线不发生急剧上升，并可以根据不同水质条件，确定其冲洗时的压差允许值和冲洗间隔时间。     

清水条件下鱼雷网式过滤器水头损失试验研究

鱼雷网式过滤器是一种新型网式过滤器,其核心部件是鱼雷和滤网。【目的】研究鱼雷网式过滤器在清水条件下的水头损失随流量的变化情况。【方法】本研究分别对过滤器在壳体、滤网(80目、120目)及鱼雷网式条件下的水头损失随流量的变化情况进行分析。【结果】3种试验条件下,过滤器水头损失均随进水流量的增大而增加,但变化情况有所不同;壳体+滤网试验中,相同流量条件下,装有120目滤网过滤器的水头损失比装有80目滤网过滤器的水头损失大;然而,滤网内装入鱼雷后,120目滤网的过滤器产生水头损失比装有80目滤网过滤器的小;根据对流量与水头损失之间拟合关系,每种试验条件下的水头损失和流量符合良好的幂函数关系。【结论】清水条件下,水头损失与流量符合幂函数关系。     

自清洗网式过滤器水力性能试验

通过清水试验和浑水试验对自清洗网式过滤器的水力性能进行了试验研究．清水试验主要研究过滤器的局部水头损失随不同进口流量(0～230 m3／h)的变化情况．浑水试验分别对过滤器的过滤状态和排污状态进行研究:过滤状态主要研究在最大进水流量(230 m3／h)下改变不同进水含沙量时的局部水头损失变化,以及在保持相同进水含沙量(019 g／L)下改变不同进水流量时的局部水头损失变化;排污状态重点研究在不同预设压差值下最佳排污时间的变化规律．试验结果表明:对于清水过滤,进水口流量值在0～140 m3／h变化时,对应的过滤器初始局部水头损失变化缓慢;当流量在140～230 m3／h时,局部水头损失增加较快,并拟合出水头损失经验公式．对于浑水过滤,改变不同进水含沙量值,局部水头损失均在6～7 m出现拐点,之后迅速增大,确定其预设排污压差值为007 MPa;排污过程中,当排污时间达到20 s时,排污管出水含沙量趋于稳定,排污效果较好,确定其最佳排污时间段为20～30 s．     

新型翻板网式过滤器水头损失试验研究

试验以一种新型翻板网式过滤器为研究对象,重点探究其水头损失的变化规律以及水头损失的数学表达式.通过室内原型试验,重点开展翻板网式过滤器水头损失与进水流量以及进水含沙量关系的试验探究.结果显示,进水流量是翻板网式过滤器水头损失的重要影响因素,随着进水流量的增加,水头损失增加;同时,根据局部水头损失公式及连续性方程建立了水头损失与进水流量之间的数学表达模型,并将试验结果进行拟合验证.计算结果与试验结果误差基本小于10%,且公式拟合度可达90%以上.同时试验设定各流量和含沙工况符合实际微灌工程的工作工况,故公式可指导新型翻板网式过滤器水头损失的理论计算,同时作为确定排污压差和排污时间的理论依据,确保翻板网式过滤器最优工况运行.     

石羊河流域玉米膜下滴灌过滤器性能选型研究北大核心

为探明石羊河流域玉米膜下水肥一体化技术滴灌系统过滤装置堵塞影响因素、堵塞机理及过滤系统运行优化模式,根据玉米的施肥灌溉制度及滴灌系统布置方式,研究了N、P、K肥分别单独施加情况下对3组只有一级过滤器(网80目、叠片80目、叠片40目)及6组含有二级过滤器(网120目、叠片120目)对系统堵塞程度、水头损失及过流量的影响。结果表明:3组一级过滤器(网80目、叠片80目及叠片40目)中网式80目过滤器不仅水头损失相对较小、流量降幅不大而且能相对延长毛管的堵塞时间;2组二级过滤器(网120目和叠片120目)中叠片式120目过滤器抗堵塞时间较长,堵塞程度低,水头损失小。因此一级网式80目、二级叠片式120目过滤器是6组组合形式中过滤效果最好、肥液利用率最高的。     

自主研发的自动清洗网式过滤器

自动清洗网式过滤器是一种新型高效的过滤设备.介绍了一种自主研发的吸污式自动清洗网式过滤器的工作原理和结构特点以及创新点.对已研发的两种型号的自动清洗网式过滤器进行水力性能测试,与国外生产的同类产品做了对比试验和分析,测试结论是自主研发的过滤器清洁压降小于进口设备、最小清洗工作压力小于进口设备,符合低压低能耗的设计理念,同时智能化水平高,造价低,便于推广和应用.最后展望了自动清洗过滤器在新疆的应用前景.     

石羊河流域玉米膜下滴灌过滤器性能选型研究

为探明石羊河流域玉米膜下水肥一体化技术滴灌系统过滤装置堵塞影响因素、堵塞机理及过滤系统运行优化模式,根据玉米的施肥灌溉制度及滴灌系统布置方式,研究了N、P、K肥分别单独施加情况下对3组只有一级过滤器(网80目、叠片80目、叠片40目)及6组含有二级过滤器(网120目、叠片120目)对系统堵塞程度、水头损失及过流量的影响。结果表明:3组一级过滤器(网80目、叠片80目及叠片40目)中网式80目过滤器不仅水头损失相对较小、流量降幅不大而且能相对延长毛管的堵塞时间;2组二级过滤器(网120目和叠片120目)中叠片式120目过滤器抗堵塞时间较长,堵塞程度低,水头损失小。因此一级网式80目、二级叠片式120目过滤器是6组组合形式中过滤效果最好、肥液利用率最高的。     

塑料介质过滤器的水力性能及泥沙处理特性研究

针对井水等高含沙水质的特点,重点研究轻型塑料介质过滤器在处理不同含沙水流时的水头损失和过滤效果。结果表明,原水含沙率相同时,过滤器局部水头损失与过滤流量平方成正比,而原水含沙率对过滤器局部水头损失也有微弱的正相关影响;当过滤器发生堵塞时,水头损失会随时间快速上升,其堵塞周期与原水含沙率和流量呈负相关关系;过滤流量和原水的含沙率是影响过滤器泥沙去除率的两个重要因素,泥沙去除率随流量增大初期明显下降,但逐步趋于稳定,而随着原水含沙率的增加,泥沙去除率呈现减少趋势。     

滴灌用过滤装置的研究现状及发展趋势

由于滴灌灌水器流道较小,滴灌系统对水质要求颇高,因此过滤装置在滴灌中非常重要。国内外学者对其进行了大量的研究和研发工作。在此背景下,在简要阐述滴灌用砂石、网式、叠片式和离心式过滤器工作原理的基础上,对滴灌用过滤器的研究现状进行了系统归纳总结,对过滤器研究存在问题和发展趋势进行了讨论。认为目前针对过滤器水头损失和堵塞的变化规律及影响因素的试验研究较多;在建立过滤器水头损失理论计算方程和模型模拟过滤器内部水流流态等方面已引入流体计算模型;而砂石过滤器滤料和滤帽、网式过滤器自清洗装置、叠片式过滤器叠片以及一体式组合过滤器结构的改进等是过滤器研发的热点。研究认为将来过滤器的研究研发工作可重点针对过滤器模拟技术和适应我国国情的过滤器研制等方面展开。本研究可为滴灌用过滤器的研究提供一定的技术支撑。