一种耐磨砂石离心过滤器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐磨砂石离心过滤器及其制备方法，包括过滤器上壳体、下椎体和储砂罐，所述上壳体上设有进水口、出水口；所述下椎体上设有椎体下端管体；所述储砂罐上设有出砂口、出水口和进水端；所述上壳体的出水口与所述下椎体上端口相连，所述椎体下端管体下端出口与储砂罐的进水端相连，所述下椎体和储砂罐均由复合陶瓷层组成。本发明专利技术所述的耐磨砂石离心过滤器，下椎体和储砂罐内表面均采用离心自蔓延合成法生成复合陶瓷层，提高了过滤器下椎体和储砂罐的耐磨耐腐蚀性能，解决了椎体下端和储砂罐进水端磨损磨穿的问题。

Abrasion resistant sand gravel centrifugal filter and preparation method thereof

The invention provides a centrifugal filter for abrasion resistant sand and a preparation method, including a casing, a lower body and a sand storage tank. The upper body is provided with a water intake and a water outlet; the lower body is provided with a body of a lower end of a vertebral body; the sand storage tank is provided with a sand outlet, a water outlet and a water inlet; the upper shell is out of the upper body. The outlet of the lower end of the vertebral body is connected with the inlet of the sand storage tank, and the lower end of the body and the sand storage tank are composed of a composite ceramic layer. The wear-resistant sand centrifuge filter, the inner surface of the lower vertebral body and the inner surface of the sand storage tank are used to produce the composite ceramic layer by the centrifugal self propagating synthesis method, which improves the wear resistance and corrosion resistance of the lower body of the filter and the sand storage tank, and solves the problem of wear wear and wear of the inlet end of the vertebral body and the sand storage tank.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨砂石离心过滤器及其制备方法
本专利技术属于农业灌溉过滤设备
，尤其是涉及一种耐磨砂石离心过滤器及其制备方法。
技术介绍
因不同的水源和环境条件，灌溉水中有许多堵塞灌水器的因素。了解堵塞的因素，就能采取合理的水质处理方法和措施，防止系统的堵塞，提高滴灌系统的使用年限。为了保护灌溉系统，根据灌水器的使用要求，必须过滤大于一定粒径的杂质。过滤是用于保护滴灌系统，从水中去除杂质，主要为机械过滤，即当水流通过很小的流道时，将大于某一粒径的杂质除去。由于细长和可压缩颗粒物质的存在，因此过滤过程是一个统计值。为了得到有效过滤，采用多级和多层过滤效果更好，能简单有效的清洗去过滤出的杂质。离心过滤器主要由圆柱形筒体和圆锥形椎体组成，在筒体上方有一切向布置的进水口，筒体顶部有一涡流导管，构成溢流管，锥形筒体的底部有一出沙口。当具有一定速度的流体切向进入离心过滤器后，形成高速旋转的螺旋运动。其内部流体的流动是一种特殊的三维强旋转剪切湍流运动。这种涡旋运动是有旋转方向相同的外旋流和内旋流构成。根据斯托克斯定律，体积和密度较大的颗粒受到较大离心力作用，被迅速甩向筒壁，外旋流携带砂粒或者其他比水重的颗粒沿着锥筒螺旋向下，固体颗粒进入储砂罐，内旋流则把较轻较小的颗粒和大部分流体从溢流管排出，完成水沙的分离过程。从而达到水沙分离的效果，其主要特点是能连续过滤含沙的灌溉水，它能消除水中90％以上的泥沙。离心过滤器大都是铁焊件，虽然在使用时对水源中的固体杂质有一定的分离效果，但是没有明确的理论数据和实验数据，铁制离心过滤器在实际使用过程中锈蚀严重，在制造过程中尽管采取了相关的防腐除锈的工艺，但是离心过滤器结构特殊，喷涂防腐等工艺无法顾及到整个内外表面，尤其是内表面。另外磨损也是离心过滤器所常遇到的问题，在使用过程中，含有泥沙的高速水流进入离心过滤器后，在离心作用下，泥沙沿过滤器内壁螺旋向下，将过滤器椎体下端磨损，磨穿，尽管在制作过程中采取了用加厚钢板来制作椎体，提高耐磨性，但是实际效果并不是很理想，还增加了制作成本和重量。而且被磨损的铁微粒进入滴灌系统后会生成铁离子，发生水解或者与其他粒子结合生成沉淀物沉积在滴头流道内，滴头自身是无法将这些沉积物清除的，这将严重影响滴头的正常工作，从而影响到整个滴灌系统的正常运行。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种耐磨砂石离心过滤器，以解决现有的灌水器难以安装在管道上，使用不方便的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种耐磨砂石离心过滤器，包括上壳体、下椎体和储砂罐，所述上壳体上设有进水口、出水口；所述下椎体上设有椎体下端管体；所述储砂罐上设有出砂口、出水口和进水端；所述上壳体的出水口与所述下椎体上端口相连，所述椎体下端管体下端出口与储砂罐的进水端相连，所述下椎体和储砂罐均由复合陶瓷层组成。进一步的，所述复合陶瓷层的内层为Al2O3陶瓷层，中间层为Fe过渡层，外层为离心过滤器壳体层。进一步的，所述复合陶瓷层的内层和中间层的总厚度小于等于3mm。进一步的，所述复合陶瓷层的内层和中间层的总厚度为2-3mm。一种耐磨砂石离心过滤器的制备方法，下椎体和储砂罐均采用在离心过滤器壳体层内加入配置好的Al+Fe2O3体系的自蔓延粉料通过自蔓延反应制备而成。进一步的，将下椎体和储砂罐的离心过滤器壳体层分别置于离心机上，开动离心机，待转速稳定后，点火引发自蔓延反应，缓冷后得到复合陶瓷层。进一步的，耐磨砂石离心过滤器的制备方法包括如下步骤：1)按图纸要求下料，过滤器用板材的下料，其直线部分均采用剪板机下料；过滤器用管材的下料，均采用砂轮切割机下料；2)用卷板机卷制成型上壳体和储砂罐的圆柱形筒体，下椎体的圆锥形筒体、储砂罐两端曲线部分、上壳体曲线部分采用模具在压力机上成型；3)将上壳体筒体与曲线、管体部分，下椎体筒体与管体部分，储砂罐筒体与曲线部分分别焊接成型，获得上壳体、下椎体和储砂罐的离心过滤器壳体层；4)上壳体、下椎体和储砂罐罐体成型后，在相应部位焊接连接法兰和连接件，清理焊缝边缘；5)对上壳体进行除锈、去油处理，对下椎体和储砂罐内表面进行除锈、去油和喷砂粗化处理；6)椎体下端管体，储砂罐进水端和出水口采用耐火材料封闭后，将配置好的Al+Fe2O3体系的自蔓延粉料放入下椎体和储砂罐中；7)将下椎体和储砂罐分别置于离心机上，开动离心机，待转速稳定后，点火引发自蔓延反应，缓冷后得到复合陶瓷层；8)将加工好的上壳体与下椎体进行焊接成整体，清理焊缝边缘，表面打磨，进行初步试压；9)上壳体与下椎体整体试压通过后，彻底清理干净外表面，进行喷砂、打磨处理后，进行内外表面防腐、防锈喷涂处理，最后在170℃下烤漆处理，时间为15分钟；10)将完成烤漆的上壳体与下椎体整体与储砂罐连接，形成耐磨砂石离心过滤器。进一步的，步骤6)中Al与Fe2O3的摩尔比为2:1。相对于现有技术，本专利技术所述的耐磨砂石离心过滤器具有以下优势：本专利技术所述的耐磨砂石离心过滤器，下椎体和储砂罐内表面均采用离心自蔓延合成法生成复合陶瓷层，提高了过滤器下椎体和储砂罐的耐磨耐腐蚀性能，解决了椎体下端和储砂罐进水端磨损磨穿的问题。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的耐磨砂石离心过滤器的结构示意图；图2为本专利技术实施例所述的耐磨砂石离心过滤器复合陶瓷层的结构示意图。附图标记说明：1-上壳体；11-进水口；12-出水口；2-下椎体；21-椎体下端管体；3-储砂罐；31-出砂口；32-出水口；33-进水端。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。一种耐磨砂石离心过滤器，如图1所示，包括上壳体1、下椎体2和储砂罐3，上壳体1上设有进水口11、出水口12；下椎体2上设有椎体下端管体21；储砂罐3上设有出砂口31、出水口32和进水端33；上壳体1的出水口12与下椎体2上端口相连，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨砂石离心过滤器，其特征在于：包括上壳体(1)、下椎体(2)和储砂罐(3)，所述上壳体(1)上设有进水口(11)、出水口(12)；所述下椎体(2)上设有椎体下端管体(21)；所述储砂罐(3)上设有出砂口(31)、出水口(32)和进水端(33)；所述上壳体(1)的出水口(12)与所述下椎体(2)上端口相连，所述椎体下端管体(21)下端出口与储砂罐(3)的进水端(33)相连，所述下椎体(2)和储砂罐(3)均由复合陶瓷层组成。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨砂石离心过滤器，其特征在于：包括上壳体(1)、下椎体(2)和储砂罐(3)，所述上壳体(1)上设有进水口(11)、出水口(12)；所述下椎体(2)上设有椎体下端管体(21)；所述储砂罐(3)上设有出砂口(31)、出水口(32)和进水端(33)；所述上壳体(1)的出水口(12)与所述下椎体(2)上端口相连，所述椎体下端管体(21)下端出口与储砂罐(3)的进水端(33)相连，所述下椎体(2)和储砂罐(3)均由复合陶瓷层组成。2.根据权利要求1所述的耐磨砂石离心过滤器，其特征在于：所述复合陶瓷层的内层为Al2O3陶瓷层，中间层为Fe过渡层，外层为离心过滤器壳体层。3.根据权利要求2所述的耐磨砂石离心过滤器，其特征在于：所述复合陶瓷层的内层和中间层的总厚度小于等于3mm。4.根据权利要求3所述的耐磨砂石离心过滤器，其特征在于：所述复合陶瓷层的内层和中间层的总厚度为2-3mm。5.一种权利要求1-4任一项所述的耐磨砂石离心过滤器的制备方法，其特征在于：下椎体(2)和储砂罐(3)均采用在离心过滤器壳体层内加入配置好的Al+Fe2O3体系的自蔓延粉料通过自蔓延反应制备而成。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：将下椎体和储砂罐的离心过滤器壳体层分别置于离心机上，开动离心机，待转速稳定后，点火引发自蔓延反应，缓冷后得到复合陶瓷层。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：包...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯厚军，张学双，战国隆，张超奇，
申请(专利权)人：大禹节水天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12