大流量智能转鼓式微滤机制造技术

本发明专利技术公开了一种大流量智能转鼓式微滤机，该微滤机包括：机械本体部分及其控制系统。其中，转鼓采用同轴设计，解决了转鼓安装难找同心圆的问题，使得转鼓运转更加平稳；转鼓整体可吊装，便于安装和维修；减速电机顶置，规避了系统发生故障时被水淹的风险；传动系统采用无润滑链传动，便于维护，绿色环保。微滤机的控制系统设有普通和高级两种模式，使得对微滤机工作过程的控制更加全面可靠。本发明专利技术的大流量转鼓式微滤机可用于去除水产养殖水体中的悬浮颗粒物，解决了当前水产养殖工程装备缺乏可处理大流量水体的转鼓式微滤机的问题，此外，两种模式并存的控制系统还保证了微滤机运行的可靠性。

Intelligent Rotary Drum Microfilter with Large Flow Rate

【技术实现步骤摘要】
大流量智能转鼓式微滤机
本专利技术属于水产养殖工程水处理领域，尤其是一种大流量智能转鼓式微滤机。
技术介绍
联合国粮农组织(FAO)报告显示：随着世界人口的持续增长，人们对食用鱼品的人均消费需求从1961年的9.0千克增加到2015年的20.2千克，初步估计2017年约为20.5千克。但是，这种需求的增加不再是通过已经保持稳定水平的捕捞渔业来维持，而是通过水产养殖。世界水产养殖产量从2009年到2014年平均增长率为23.5％。目前，世界范围内大约44％的消费鱼是养殖的，到2025年这一比例预计将达到52％。为了满足消费需求，近年来，循环水养殖系统因养殖密度大、产量高、食品安全、节约水土资源和可持续等优点发展迅猛。在养殖过程中，由于残饵和粪便等废物的不断积累，会在系统中产生有害悬浮固体颗粒物，这些固体颗粒可能含有氮、磷和病原体等会破坏环境质量和损害养殖对象和人体健康的有害成分。这使得固液分离成水产养殖水处理工艺中的一个重要流程。转鼓式微滤机可以通过表面的微孔筛网截留养殖污水中悬浮固体颗粒物来达到固液分离的目的。当前国内转鼓式微滤机设备还处于低流量(200m3/h以下)、经验设计制造阶段，简单粗犷的微滤机运行方式降低了效率和市场竞争力，存在着耗电、耗水量大等问题，经济适用性较差，难以满足用户的实际需求。目前的微滤机转鼓的驱动方式多为电机侧置式驱动，当水位上升或者系统发生故障时，存在着被水淹没的风险。此外，微滤机的反冲洗一般有两种方式：定时法和液位法。定时法是通过时间继电器来设定微滤机的启停时间，但是由于水体中的颗粒物含量是在变化的，特别是在养殖对象摄食后的1～2小时，定时法并不能根据颗粒物的含量做出调整，容易造成反冲洗不及时发生溢流或者反冲洗过度。但是定时法在液位法出现问题时，就会体现出其实用性。液位法是通过微滤机转鼓内的液位开关来监测液位高度从而控制微滤机的启停，相比于定时法更加可靠，但是当液位开关发生故障时，如果没有能应对此种情况的较为经济的工作模式，会导致微滤机对固体颗粒物的过滤不及时影响后续水处理过程，进而影响整个系统的性能。因此，需要设计多种工作模式并存的控制系统。在工厂化循环水养殖和池塘工程化循环水养殖朝着大规模、标准化方向发展的趋势下，大流量智能转鼓式微滤机的研发势在必行。《全国农业可持续发展规划(2015-2030年)》、《农业部关于加快推进渔业转方式调结构的指导意见》、《全国渔业发展第十三个五年规划》、《农机装备发展行动方案(2016-2025)》等相关文件指出：“要突破水产养殖环境智能化调控与装备保障关键技术，研制设施化养殖水质调控、精准投喂、机械化管控系统等装备”。因此研发大流量智能转鼓式微滤机具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术针对上述缺点和问题，提出了一种大流量智能转鼓式微滤机。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案来实现：一种大流量智能转鼓式微滤机，包括机械本体部分及其控制系统。机械本体部分包括机架、减速电机、反冲洗管路、转鼓、支撑轴；其中，支撑轴贯穿转鼓中心，支撑轴两端各套有一个支撑轴固定机构，两个支撑轴固定机构分别卡入焊接在机架上的两个支撑座中，支撑轴固定机构与支撑轴间设有轴承；减速电机设置在机架顶部，通过无润滑链条与转鼓相连，反冲洗管路设置在机架上，一端连接反冲洗泵，另一端装有反冲洗喷嘴，反冲洗时，反冲洗水通过反冲洗喷嘴喷射到转鼓表面的滤网上；该转鼓式微滤机控制系统包括中央处理器，与减速电机、反冲洗泵相连。上述技术方案中，进一步的，所述的在转鼓式微滤机内还设有一高、一低两个液位开关，与中央处理器相连。更进一步的，所述的转鼓式微滤机的进水管处设置有颗粒物粒径分布自动检测装置，在转鼓内安装有RGB广角深度摄像机，均与中央处理器相连。对于控制系统，其控制方式有普通控制和高级控制两种，在普通控制中有手动、自动和定时3种并存的工作模式，手动工作模式是通过手动控制反冲洗泵来控制反冲洗的启停；在自动模式下，控制系统通过两个液位开关的触发和复位来控制反冲洗过程；在定时模式下，控制系统通过定时器来控制反冲洗的时间和频率。在高级控制中通过粒物粒径分布自动检测装置和RGB广角深度摄像机来控制反冲洗过程。通过颗粒物粒径分布自动检测装置来决断滤网的高效选择，通过RGB广角深度摄像机对滤网表面黏附的污渍分布进行拍摄，由中央处理器获得图像深度信息，从而根据深度信息来决断反冲洗的启停。进一步的，所述的机架顶部还设置有走道。本专利技术的特点在于：本专利技术微滤机转鼓采用同轴设计,解决了转鼓常规托轮安装难找同心圆的问题。传统的转鼓式微滤机多采用双托轮支撑，这对其加工和安装精度提出了较高的要求,而大流量微滤机采用中支轴支撑转鼓,即同轴设计可以显著降低转鼓的制造和安装精度,并使得其运转更加平稳。本专利技术微滤机的转鼓与机架之间非固定连接，整体可吊装，便于安装和维修。当转鼓上的滤网损坏或滤网使用寿命到期后需要更换时，可以极大地提高工作效率。本专利技术微滤机的转鼓电机采用顶置，规避了系统发生故障时被水淹的风险。带动转鼓的电机放置于机架的最顶端，当反冲洗或水位发生故障时不会被水淹没。本专利技术微滤机的传动系统采用无润滑链传动，便于维护，绿色环保。水产养殖对水环境要求较高，且水产养殖环境比较复杂，使用无润滑塑料链传动耐腐蚀性能好，且无需加注润滑油，不会对养殖水体造成污染。微滤机的控制系统设有普通和高级两种模式，使得对微滤机工作过程的控制更加可靠。对于手动模式，可以随时控制转鼓减速电机和反冲洗泵的启停；对于自动模式，转鼓减速电机和反冲洗泵的启停可以由两个不同位置高度的液位开关共同控制；对于定时模式，可以根据水质情况设定反冲洗的运行和间隔时间，特别是当液位开关发生故障时，此种工作模式较为经济。对于高级模式，则更为符合水产养殖4.0发展趋势下水质精细化管控的要求。总之，本专利技术的有益效果是：本专利技术转鼓采用同轴设计，解决了转鼓传统安装难找同心圆的问题，使得转鼓运转更加平稳；整体可吊装，便于安装和维修；转鼓电机顶置，规避了系统发生故障时被水淹的风险；传动系统采用无润滑链传动，便于维护，绿色环保。微滤机的控制系统设有普通和高级两种模式，使得对微滤机工作过程的控制更加可靠。本专利技术的大流量转鼓式微滤机可用于去除养殖水体中的悬浮颗粒物，解决了当前水产养殖工程装备缺乏可处理大流量养殖水体的转鼓式微滤机的问题，两种模式并存的控制系统还保证了微滤机运行的可靠性。附图说明以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术。图1是本专利技术中大流量智能转鼓式微滤机的等轴侧视图。图2是本专利技术中大流量智能转鼓式微滤机支撑结构示意图。图3是本专利技术中大流量智能转鼓式微滤机控制系统的一种具体控制流程图。图4是本专利技术中大流量智能转鼓式微滤机高级模式示意图。图中：1.机架；2.无润滑链条；3.减速电机；4.反冲洗喷嘴；5.反冲洗管路；6.走道；7.转鼓；8.支撑轴固定机构；9.支撑轴；10.支撑座；11.颗粒物粒径分布自动检测装置；12.RGB广角深度摄像机。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。大流量转鼓式微滤机的等轴侧视图和支撑结构示意图如图1和2所示，主要由机架1、无润滑链条2、减速电机3、反冲洗喷嘴4、反冲洗管路5、走道6、转鼓7、支撑轴固定机构8、支撑轴9和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大流量智能转鼓式微滤机，其特征在于，包括机架(1)、减速电机(3)、反冲洗管路(5)、转鼓(7)、支撑轴(9)；其中，支撑轴(9)贯穿转鼓(7)中心，支撑轴两端各套有一个支撑轴固定机构(8)，两个支撑轴固定机构(8)分别卡入焊接在机架(1)上的两个支撑座(10)中，支撑轴固定机构(8)与支撑轴(9)间设有轴承；减速电机(3)设置在机架(1)顶部，通过无润滑链条(2)与转鼓(7)相连，反冲洗管路(5)设置在机架上，一端连接反冲洗泵，另一端装有反冲洗喷嘴(4)，反冲洗时，反冲洗水通过反冲洗喷嘴(4)喷射到转鼓表面的滤网上；此外，该转鼓式微滤机还设有控制系统，控制系统包括中央处理器，与减速电机、反冲洗泵相连。

【技术特征摘要】
1.一种大流量智能转鼓式微滤机，其特征在于，包括机架(1)、减速电机(3)、反冲洗管路(5)、转鼓(7)、支撑轴(9)；其中，支撑轴(9)贯穿转鼓(7)中心，支撑轴两端各套有一个支撑轴固定机构(8)，两个支撑轴固定机构(8)分别卡入焊接在机架(1)上的两个支撑座(10)中，支撑轴固定机构(8)与支撑轴(9)间设有轴承；减速电机(3)设置在机架(1)顶部，通过无润滑链条(2)与转鼓(7)相连，反冲洗管路(5)设置在机架上，一端连接反冲洗泵，另一端装有反冲洗喷嘴(4)，反冲洗时，反冲洗水通过反冲洗喷嘴(4)喷射到转鼓表面的滤网上；此外，该转鼓式微滤机还设有控制系统，控制系统包括中央处理器，与减速电机、反冲洗泵相连。2.根据权利要求1所述的大流量智能转鼓式微滤机，其特征在于，在转鼓式微滤机内还设有一高、一低两个液位开关，与中央处理器相连。3.根据权利要求2所述的大流量智能转鼓式微滤机，其特征在于，所述的转鼓式微滤机的进水管处设置有颗粒物粒径分布自动检测装置(11)，在转鼓内安装有RGB广角...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶章颖，鲍伟君，赵建，朱松明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33