自主研发的水动活塞式单体叠片过滤器水力学性能研究.pdf

2016年第9期
黑龙江水利科技
No.9.2016
(第4卷
(Totalno. 44)
文章编号:1007-7596(2016)09-0004-03
自主研发的水动活塞式单体叠片过滤器水力学性能研究
王君12,崔春亮2,崔瑞…2
(1.新疆水利水电科学研究院,乌鸟鲁木齐830052;2.新疆农业节水工程技术中心,乌鲁木齐830052)
摘要:由于叠片过滤器的独特流道结构,使得叠片过滤器具有过滤效率高、使用寿命长和运
行可靠等特点。文章在原有自主研发叠片过滤器的基础上,对其进水口流道的水力学性能进
行优化,研发出带有透明壳体的水动活塞式叠片过滤器的一组单体叠片过滤器。通过试验发
现,试验中这种叠片过滤器的水头损失与流量都呈现出幂函数的关系,此外新型单体叠片过滤
器不论是水头损失,还是水头损失增加值增值幅度较为平均。说明了新型单体叠片过滤器能
耗低,适用于低压滴灌系统中。
关键词:水头损失;叠片过滤器;进出口压力;水动活塞式
中图分类号:TV131
文献标识码:B
Atest on the Hydraulic Performance of Self-developed Piston Driven Monomer Disc Filter
WANG Jun; CUI Rui and CUI Chun-liang
(Xinjiang Agricultural Water Saving Engineering Technology Center, Xinjiang Institute
of Water Resources and Hydropower Research, Urumqi 830052, China)
Abstract: Since the unique flow channel structure of disc filter, it has the characteristics of high
filtration, longer application life and high operational reliability. This paper developed a transparent
piston driven monomer disc filter based on the self-developed disc filter and improvement on the
structure of its water inlet. The test results showed that the head loss and flow of the self-developed disc
filter indicated a relation of emerged power function; in addition, the head loss and increase of head loss
re relatively stable for the new monomer disc filter. Therefore, it can be concluded that the new
monomer disc filter has low energy consumption, and appropriate for the operating in low pressure drip
irrigation system
Key words: head loss; disc filter; inlet and outlet pressure; piston driven by water
近些年来,新疆及兵团都大力发展高效节水灌中一个重要的组成部分,它是滴灌系统工程造价及
溉农业,特别是在滴灌方面更是发展迅速,滴灌面积工程运行成败的关键。新疆水利水电科学研究院通
每年以6.67万hm2的速度递增,新疆已累计发展滴过自主研发、较适应新疆灌溉水源泥沙含量高的特
灌面积133万hma2。在滴灌系统中,首部过滤器是其点、具有广泛的市场前景的“水动活塞式叠片过滤
[收稿日期]2016-08-16
[基金项目]自治区科技计项目:新型微灌节水设备研发与产业化(201130103)资助
作者简介]王君(1989-),女,新疆乌鲁木齐人,助理工程师,从事节水灌溉设备研发工作;崔春亮
(1970-),男,新疆塔城人,教授级高工,从事节水灌溉设备研发エ作;崔瑞(1986-),男,新
疆塔城人,工程师,从事节水灌溉设备研发工作。
王君,等:自主研发的水动活塞式单体叠片过滤器水力学性能研究
第9期
目前对叠片过滤器性能的研究较少,刘广荣
对国产的亚高牌和以色列的 Akpal公司的叠片过滤
进行了工艺性能比较试验,得出炳种叠片过滤器过
滤性能大体相同。肖新棉在现有的砂石过滤器的基
础上设计了叠式砂石过滤器,通过水力学性能和抗
堵塞试验测试,得出了叠片式砂过滤器的水力性能
特性曲线方程和过滤水头损失经验公式。王栋和杨
万龙分别针对叠片过滤器的过滤装置与反冲洗结构
进行了优化设计,研发出了具有反冲洗压力低、过滤
器效果与国外同类产品性能相当的叠片过滤器。
新疆水利水电科学研究院在2010年自主研发
图1单体叠片过滤器试验装置图
了具有自主知识产权的叠片过滤器加工生产技术,
水流方向
并针对的三芯叠片过滤器中的单体叠片进行了水力
性能、抗堵塞性能及抗压力3方面的试验。又经过
5a的研究与改进工作,新疆水科院研发的新型水动
水泵
活塞式叠片过滤器,是对原产品水力学性能的改进,
水流方向
不仅为国产单体叠片过滤器或组合叠片过滤器市场
提供一种新产品,同时能适用于低压滴灌系统运行
金片过器
压表
的过滤器。可为以后农业滴灌所用的叠片过滤器提
出水口
水池
进水口
供参考。
图2单体叠片过滤器试验示意图
叠片过滤器试验
2试验数据分析
试验介绍
新型单体叠片过滤器为新疆水科院硏发的新型
本次试验对新型单体叠片过滤器进行了水力学
水动活塞式叠片过滤器(专利号ZL
性能的测试,此次试验一共设定了9组不同的流量,
20132008.5)以一组4"的单体滤芯为试验对象,见表1。可知每组设定流量下的进口压力、出口压力
此新型单体叠片过滤器首先在外壳上选用透明壳体值和水头损失2种不同单体的叠片过滤器设定流量
耐压等级为0.8MPa),和以往的叠片过滤器相比本与水头损失关系和水头损失增加值之间的关系表
次叠改进的重点在进水口的型式上采用旋流式进见表2。
水,让水流进入上下2个売体时分别产生旋转水流
从表1可以看出中,电子流量表的实测流量在
新型单体叠片过滤器外观见图1,本次试验在新不停地变化,实测流量在设定流量之间上下浮动,故
疆水利水电科学研究院新疆农业节水工程技术中心每组设定流量当中选取最接近的1组实测流量为代
测试完成。
表。随着设定流量的加大,单体叠片过滤器水头损
1.2试验介绍和测试数据
失在逐渐增加。由表2可知:①D新型单体的叠片过
1)试验组成:水泵、进水口压力表、水动活塞式滤器的水头损失与流量呈现幂函数的关系,相关系
叠片过滤器的单体为试验对象(单体设计过流能力数2为0.902当达到设计流量80m'/h时,水头损
80m'/h)、出口压力表、流量控制平台、回水