本發(fā)明涉及超濾裝置，特別是涉及一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥及控制方法。

背景技術(shù)：

超濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，因而實現(xiàn)對原液的凈化、分離和濃縮的目的。

超濾膜在運行過程中，被截留下來的細(xì)菌、鐵銹、膠體、懸浮物、大分子有機物等有害物質(zhì)會逐漸依附在超濾膜的原水進(jìn)液側(cè)表面，形成膜污染，使超濾膜的產(chǎn)水量逐漸下降,因此需要在超濾過濾過程中通過沖洗和反洗布序來恢復(fù)膜通量，延長超濾膜的使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥，通過控制本流體換向切換閥運行實現(xiàn)超濾系統(tǒng)的底部進(jìn)水、底部沖洗、底部反洗、頂部進(jìn)水、頂部沖洗、頂部反洗。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥，包括缸體，缸體外的一端通過第一端部法蘭固定有第一執(zhí)行器，缸體外的另一端通過第二端部法蘭固定有第二執(zhí)行器，缸體內(nèi)設(shè)有第一活塞和第二活塞，第一執(zhí)行器通過第一活塞桿和第一活塞相連，第二執(zhí)行器通過第二活塞桿和第二活塞相連；缸體的中部具有總進(jìn)水管頭，缸體的一端具有上排水管頭，另一端具有下排水管頭；缸體上上排水管頭和總進(jìn)水管頭之間套設(shè)有第一外缸體，第一外缸體上設(shè)有上接管頭，第一外缸體和缸體之間具有第一外腔，第一外腔內(nèi)的缸體上設(shè)有第一條形孔區(qū)域；缸體上總進(jìn)水管頭和下排水管頭之間套設(shè)有第二外缸體，第二外缸體上設(shè)有下接管頭，第二外缸體和缸體之間具有第二外腔，第二外腔內(nèi)的缸體上設(shè)有第二條形孔區(qū)域；第一外缸體和第二外缸體偏心套設(shè)在缸體上，第一外缸體中心軸線偏向于上接管頭，第二外缸體中心軸線偏向于下接管頭，第一外缸體和第二外缸體對稱排布在缸體上。采用周向的格柵式條形孔進(jìn)水方式，可規(guī)避正常過濾時超濾組架內(nèi)具有壓力的原水對活塞的單向沖擊力，從而避免活塞運行時的活塞與端部法蘭不同軸問題的發(fā)生，延長活塞的使用壽命。當(dāng)格柵式條形孔區(qū)域均被封堵時，可實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)超濾系統(tǒng)的總進(jìn)水閥門的截斷隔離功能。當(dāng)需要控制超濾裝置的進(jìn)水水量時，可通過切換閥活塞封堵格柵區(qū)域開孔面積的不同來實現(xiàn)超濾裝置進(jìn)水流量的調(diào)節(jié)。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥中，第一活塞的長度大于第一條形孔區(qū)域的軸向長度，第二活塞的長度大于第二條形孔區(qū)域的軸向長度；第一活塞的長度小于上排水管頭和第一條形孔區(qū)域之間的軸向距離，第二活塞的長度小于第二條形孔區(qū)域和下排水管頭之間的軸向距離；第一活塞的長度小于第一條形孔區(qū)域和總進(jìn)水管頭之間的軸向距離，第二活塞的長度小于總進(jìn)水管頭和第二條形孔區(qū)域之間的軸向距離。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥中，上接管頭固定在第一外缸體上，且與第一條形孔區(qū)域錯位排布；下接管頭固定在第二外缸體上，且與第二條形孔區(qū)域錯位排布。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥中，第一條形孔區(qū)域與第二條形孔區(qū)域居中對稱排布；第一條形孔區(qū)域開孔面積自上排水管頭至總進(jìn)水管頭在軸向方向上逐漸縮小；第二條形孔區(qū)域開孔面積自下排水管頭至總進(jìn)水管頭在軸向方向上逐漸縮小。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥的控制方法，用于控制超濾裝置的運行，上接管頭連通超濾裝置的上接總管，下接管頭連接超濾裝置的下接總管，本控制方法包括以下方法：底部過濾、底部沖洗、底部反洗、頂部過濾、頂部沖洗和頂部反洗；

所述底部過濾包括下述方法：控制第二執(zhí)行器驅(qū)動第二活塞向下移動，使第二活塞位于第二條形孔區(qū)域和下排水管頭之間；打開超濾裝置的超濾產(chǎn)水口，關(guān)閉超濾裝置的超濾反洗進(jìn)水口；超濾原水經(jīng)總進(jìn)水管頭和下接管頭，下接總管流入超濾裝置，最后經(jīng)超濾裝置的超濾產(chǎn)水口排出。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥的控制方法中，所述底部沖洗包括下述方法：控制第一執(zhí)行器驅(qū)動第一活塞向下移動，使第一活塞位于第一條形孔區(qū)域和總進(jìn)水管頭之間；關(guān)閉超濾裝置的超濾產(chǎn)水口，關(guān)閉超濾裝置的超濾反洗進(jìn)水口；超濾原水經(jīng)總進(jìn)水管頭、下接管頭、下接總管流入超濾裝置，再從超濾裝置的上接總管，經(jīng)上接管頭進(jìn)入流體換向切換閥，最后經(jīng)上排水管頭排出。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥的控制方法中，所述底部反洗包括下述方法：控制第二執(zhí)行器驅(qū)動第二活塞向上移動，使第二活塞堵塞第二條形孔區(qū)域；關(guān)閉超濾裝置的超濾產(chǎn)水口，打開超濾裝置的超濾反洗進(jìn)水口；超濾裝置的反洗水將經(jīng)超濾反洗進(jìn)水口c2流入超濾裝置,再經(jīng)超濾裝置的上接總管流入上接管頭，最后經(jīng)上排水管頭排出。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥的控制方法中，所述頂部過濾包括下述方法：控制第一執(zhí)行器驅(qū)動第一活塞向上移動，使第一活塞位于上排水管頭和第一條形孔區(qū)域之間；打開超濾裝置的超濾產(chǎn)水口，關(guān)閉超濾裝置的超濾反洗進(jìn)水口；超濾原水經(jīng)總進(jìn)水管頭和上接管頭，上接總管流入超濾裝置，最后經(jīng)超濾裝置的超濾產(chǎn)水口排出。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥的控制方法中，所述頂部沖洗包括下述方法：控制第二執(zhí)行器驅(qū)動第二活塞向上移動，使第二活塞位于總進(jìn)水管頭和第二條形孔區(qū)域之間；關(guān)閉超濾裝置的超濾產(chǎn)水口，關(guān)閉超濾裝置的超濾反洗進(jìn)水口；超濾原水經(jīng)總進(jìn)水管頭，上接管頭，上接總管流入超濾裝置，再從超濾裝置的下接總管，經(jīng)下接管頭進(jìn)入流體換向切換閥，最后經(jīng)下排水管頭排出。

前述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥的控制方法中，所述頂部反洗包括下述方法：控制第一執(zhí)行器驅(qū)動第一活塞向下移動，使第一活塞堵塞第一條形孔區(qū)域；關(guān)閉超濾裝置的超濾產(chǎn)水口，打開超濾裝置的超濾反洗進(jìn)水口；超濾裝置的反洗水將經(jīng)超濾反洗進(jìn)水口c2流入超濾裝置,再經(jīng)超濾裝置的下接總管流入下接管頭，最后經(jīng)下排水管頭排出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過控制單個流體換向切換閥運行實現(xiàn)超濾系統(tǒng)底部進(jìn)水、底部沖洗、底部反洗、頂部進(jìn)水、頂部沖洗、頂部反洗運行布序的控制。同時，切換閥內(nèi)采用周向的格柵式條形孔進(jìn)水方式避免側(cè)向進(jìn)水對活塞的單邊擠壓造成的活塞與端部法蘭不同軸問題，另外采用第一外缸體與缸體形成偏心集水環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及第二外缸體與缸體形成偏心集水環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得過濾和反洗時的水流速度更加平穩(wěn)，水力分布更加均勻。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的a-a部剖視圖；

圖3是第一條形孔區(qū)域一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是第二條形孔區(qū)域一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是底部過濾時的工作原理圖；

圖6是底部沖洗時的工作原理圖；

圖7是底部反洗時的工作原理圖；

圖8是頂部過濾時的工作原理圖；

圖9是頂部沖洗時的工作原理圖；

圖10是頂部反洗時的工作原理圖。

附圖標(biāo)記：1-第一執(zhí)行器、2-第一端部法蘭、3-第一活塞桿、4-上接管頭、5-第一外腔、6-第一條形孔區(qū)域，7-第一活塞、8-第二外腔、9-第二條形孔區(qū)域，10-第二活塞、11-下接管頭、12-第二活塞桿、13-第二端部法蘭、14-第二執(zhí)行器、15-上腔、16-上排水管頭、17-第一外缸體、18-總進(jìn)水管頭、19-缸體、20-中腔、21-第二外缸體、22-下排水管頭、23-下腔，24-超濾裝置、25-上接總管、26-下接總管、c1-超濾產(chǎn)水口，c2-超濾反洗進(jìn)水口。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例：一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥，包括缸體19，缸體19外的一端通過第一端部法蘭2固定有第一執(zhí)行器1，缸體19外的另一端通過第二端部法蘭13固定有第二執(zhí)行器14，缸體19內(nèi)設(shè)有第一活塞7和第二活塞10，第一執(zhí)行器1通過第一活塞桿3和第一活塞7相連，第二執(zhí)行器14通過第二活塞桿12和第二活塞10相連；兩個活塞(第一活塞7和第二活塞10)用于分別與第一條形孔區(qū)域6和第二條形孔區(qū)域9相配合，得以實現(xiàn)缸體19的上腔15與上接管頭4的閉通和實現(xiàn)缸體19的中腔20與上接管頭4的閉通、以及實現(xiàn)缸體19的下腔23與下接管頭11的閉通和實現(xiàn)缸體19的中腔20與下接管頭11的閉通。第一執(zhí)行器1設(shè)置在缸體19的一端，與第一活塞桿3的一端相連以驅(qū)動其在缸體19內(nèi)移動，進(jìn)而實現(xiàn)第一活塞7與第一條形孔區(qū)域6封堵配合。第二執(zhí)行器14設(shè)置在缸體19的另一端，與第二活塞桿12的一端相連以驅(qū)動其在缸體19內(nèi)移動，進(jìn)而實現(xiàn)第二活塞10與第二條形孔區(qū)域9封堵配合。上排水管頭16和下排水管頭22分別設(shè)置在缸體19的兩側(cè)，上排水管頭16與上腔15相連通，用于排放上腔15內(nèi)超濾系統(tǒng)的沖洗排水和反洗排水；下排水管頭22與下腔23相連通，用于排放下腔23內(nèi)超濾系統(tǒng)的沖洗排水和反洗排水。

缸體19的中部具有總進(jìn)水管頭18，缸體19的一端具有上排水管頭16，另一端具有下排水管頭22；缸體19上上排水管頭16和總進(jìn)水管頭18之間套設(shè)有第一外缸體17，第一外缸體17上設(shè)有上接管頭4，第一外缸體17和缸體19之間具有第一外腔5，第一外腔5內(nèi)的缸體19上設(shè)有第一條形孔區(qū)域6；缸體19上總進(jìn)水管頭18和下排水管頭22之間套設(shè)有第二外缸體21，第二外缸體21上設(shè)有下接管頭11，第二外缸體21和缸體19之間具有第二外腔8，第二外腔8內(nèi)的缸體19上設(shè)有第二條形孔區(qū)域9；第一外缸體17和第二外缸體21偏心套設(shè)在缸體19上，第一外缸體17中心軸線偏向于上接管頭4，第二外缸體21中心軸線偏向于下接管頭11，第一外缸體17和第二外缸體21對稱排布在缸體19上。

第一活塞7的長度大于第一條形孔區(qū)域6的軸向長度，第二活塞10的長度大于第二條形孔區(qū)域9的軸向長度；第一活塞7的長度小于上排水管頭16和第一條形孔區(qū)域6之間的軸向距離，第二活塞10的長度小于第二條形孔區(qū)域9和下排水管頭22之間的軸向距離；第一活塞7的長度小于第一條形孔區(qū)域6和總進(jìn)水管頭18之間的軸向距離，第二活塞10的長度小于總進(jìn)水管頭18和第二條形孔區(qū)域9之間的軸向距離。

上接管頭4固定在第一外缸體17上，且與第一條形孔區(qū)域6錯位排布；下接管頭11固定在第二外缸體21上，且與第二條形孔區(qū)域9錯位排布。

第一條形孔區(qū)域6與第二條形孔區(qū)域9居中對稱排布；第一條形孔區(qū)域6開孔面積自上排水管頭16至總進(jìn)水管頭18在軸向方向上逐漸縮小；第二條形孔區(qū)域9開孔面積自下排水管頭22至總進(jìn)水管頭18在軸向方向上逐漸縮小。

以上所述的一種超濾裝置用格柵式流體換向切換閥的控制方法，用于控制超濾裝置24的運行，上接管頭4連通超濾裝置24的上接總管25，下接管頭11連接超濾裝置24的下接總管26，本控制方法包括以下方法：底部過濾、底部沖洗、底部反洗、頂部過濾、頂部沖洗和頂部反洗；在完成上一循環(huán)的頂部反洗后，第一活塞7處于堵塞第一條形孔區(qū)域6狀態(tài)，第二活塞10位于總進(jìn)水管頭18和第二條形孔區(qū)域9之間；

所述底部過濾包括下述方法：控制第二執(zhí)行器14驅(qū)動第二活塞10向下移動，使第二活塞10位于第二條形孔區(qū)域9和下排水管頭22之間；打開超濾裝置24的超濾產(chǎn)水口c1，關(guān)閉超濾裝置24的超濾反洗進(jìn)水口c2；超濾原水經(jīng)總進(jìn)水管頭18和下接管頭11，下接總管26流入超濾裝置24，最后經(jīng)超濾裝置24的超濾產(chǎn)水口c1排出。在這個過程中，完全關(guān)閉缸體19的上腔15與上接管頭4的連通，同時完全關(guān)閉缸體19的中腔20與上接管頭4的連通。超濾裝置18的原水從總進(jìn)水管頭18流入缸體19的中腔20，進(jìn)而從中腔20流入下接管頭11，從而流入超濾裝置24。

所述底部沖洗包括下述方法：控制第一執(zhí)行器1驅(qū)動第一活塞7向下移動，使第一活塞7位于第一條形孔區(qū)域6和總進(jìn)水管頭18之間；關(guān)閉超濾裝置24的超濾產(chǎn)水口c1，關(guān)閉超濾裝置24的超濾反洗進(jìn)水口c2；超濾原水經(jīng)總進(jìn)水管頭18、下接管頭11、下接總管26流入超濾裝置24，再從超濾裝置24的上接總管25，經(jīng)上接管頭4進(jìn)入流體換向切換閥，最后經(jīng)上排水管頭16排出。在這個過程中超濾原水經(jīng)中腔20和下接總管26進(jìn)入超濾裝置24，超濾裝置24底部沖洗的排水從上接總管25和上接管頭4進(jìn)入缸體19的上腔15，進(jìn)而流入上排接管頭16，從而流出流體換向切換閥。

所述底部反洗包括下述方法：控制第二執(zhí)行器14驅(qū)動第二活塞10向上移動，使第二活塞10堵塞第二條形孔區(qū)域9；關(guān)閉超濾裝置24的超濾產(chǎn)水口c1，打開超濾裝置24的超濾反洗進(jìn)水口c2；超濾裝置24的反洗水將經(jīng)超濾反洗進(jìn)水口c2流入超濾裝置24,再經(jīng)超濾裝置24的上接總管25流入上接管頭4，最后經(jīng)上排水管頭16排出。在這個過程中，完全關(guān)閉缸體19的下腔23與下接管頭11的連通，同時完全關(guān)閉缸體19的中腔20與下接管頭11的連通。超濾裝置24的底部反洗水從上接管頭4流入缸體19的上腔15，進(jìn)而從上腔15流入上排接管頭16，從而流出流體換向切換閥。

所述頂部過濾包括下述方法：控制第一執(zhí)行器1驅(qū)動第一活塞7向上移動，使第一活塞7位于上排水管頭16和第一條形孔區(qū)域6之間；打開超濾裝置24的超濾產(chǎn)水口c1，關(guān)閉超濾裝置24的超濾反洗進(jìn)水口c2；超濾原水經(jīng)總進(jìn)水管頭18和上接管頭4，上接總管25流入超濾裝置24，最后經(jīng)超濾裝置24的超濾產(chǎn)水口c1排出。在這個過程中，完全關(guān)閉缸體19的下腔23與下接管頭11的連通，同時完全關(guān)閉缸體19的中腔20與下接管頭11的連通。超濾裝置24的原水從總進(jìn)水管頭18流入缸體19的中腔20，進(jìn)而從中腔20流入上接管頭4，從而流入超濾裝置24，最后從超濾產(chǎn)水口c1排出。

所述頂部沖洗包括下述方法：控制第二執(zhí)行器14驅(qū)動第二活塞10向上移動，使第二活塞10位于總進(jìn)水管頭18和第二條形孔區(qū)域9之間；關(guān)閉超濾裝置24的超濾產(chǎn)水口c1，關(guān)閉超濾裝置24的超濾反洗進(jìn)水口c2；超濾原水經(jīng)總進(jìn)水管頭18，上接管頭4，上接總管25流入超濾裝置24，再從超濾裝置24的下接總管26，經(jīng)下接管頭11進(jìn)入流體換向切換閥，最后經(jīng)下排水管頭22排出。在這個過程中超濾原水經(jīng)中腔20通過上接總管25進(jìn)入超濾裝置24，超濾裝置24頂部沖洗的排水從下接管頭11進(jìn)入缸體19的下腔23，進(jìn)而流入下排水管頭22，從而流出流體換向切換閥。

所述頂部反洗包括下述方法：控制第一執(zhí)行器1驅(qū)動第一活塞7向下移動，使第一活塞7堵塞第一條形孔區(qū)域6；關(guān)閉超濾裝置24的超濾產(chǎn)水口c1，打開超濾裝置24的超濾反洗進(jìn)水口c2；超濾裝置24的反洗水將經(jīng)超濾反洗進(jìn)水口c2流入超濾裝置24,再經(jīng)超濾裝置24的下接總管26流入下接管頭11，最后經(jīng)下排水管頭22排出。在這個過程中，完全關(guān)閉缸體19的上腔15與上接管頭4的連通，同時完全關(guān)閉缸體19的中腔20與上接管頭4的連通。超濾裝置18的頂部反洗水從下接管頭11流入缸體19的下腔23，進(jìn)而從下腔23流入下排水管頭22，從而流出流體換向切換閥。