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大流量直沖洗篩網(wǎng)過濾器研究，我國是一個(gè)干旱和半干旱地區(qū)占絕大多數(shù)國土面積的國家，隨著人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國水資源狀況發(fā)生了重大變化。水資源短缺的矛盾充分暴露出來，在很多地區(qū)已經(jīng)成為嚴(yán)重阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要問題，直接影響我國 經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。要解決這些突出矛盾的一個(gè)重大舉措就是大力推廣節(jié)水 灌溉技術(shù)，特別是對(duì)新疆乃至西北干旱地區(qū)，大力推廣節(jié)水滴灌技術(shù)其意義更為 深遠(yuǎn)和重大。滴灌所用各種水源都不同程度含有各種各樣的雜質(zhì)，為保證整個(gè)滴 灌系統(tǒng)正常、安全、長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行，對(duì)這些灌溉水源在進(jìn)入系統(tǒng)前就必須進(jìn)行 必要的凈化處理。因而，研制和開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)、可靠的過濾器系統(tǒng)是保障整個(gè) 微(滴)灌系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行的首要條件和必要保障，也是實(shí)現(xiàn)節(jié)水滴灌技術(shù) 的前提。但傳統(tǒng)的篩網(wǎng)過濾器具有清洗操作不便、流量小導(dǎo)致組成大型過濾站時(shí) 配置過多，成本增加等缺點(diǎn)，不利于節(jié)水滴灌技術(shù)推廣和應(yīng)用。 論文以研制開發(fā)的直沖洗篩網(wǎng)過濾器為基礎(chǔ)，提出了大流量直沖洗篩網(wǎng)過濾 器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法，并開展了水力性能試驗(yàn)研究，主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)對(duì)流量為80m‰、工作壓力為O．6MPa的大流量直沖洗篩網(wǎng)過濾器的 結(jié)構(gòu)和水力性能進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，提出了過濾器的殼體、過濾元件等關(guān) 鍵部件的具體設(shè)計(jì)方法。 (2)具體分析和探討了過濾器的過濾過程、過濾技術(shù)及過濾機(jī)理，詳細(xì)研 究了大流量直沖洗篩網(wǎng)過濾器的過濾工程及過濾機(jī)理，為設(shè)計(jì)和研究大流量直沖 洗篩網(wǎng)過濾器提供理論依據(jù)。 (3)以水利部SL／T68—94為標(biāo)準(zhǔn)，制定了詳細(xì)的試驗(yàn)規(guī)范，建立了大流量 直沖洗篩網(wǎng)過濾器水力性能試驗(yàn)裝置，開展了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，包括靜水耐壓試 驗(yàn)、負(fù)荷試驗(yàn)、內(nèi)密封試驗(yàn)、過流能力試驗(yàn)等，詳細(xì)分析和研究了過濾器的過流 能力，并給出了過濾器的壓降與流量變化規(guī)律，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和使用提供可靠的理 論和試驗(yàn)依據(jù)。 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新之處：提出了大流量直沖洗篩網(wǎng)過濾器的臥式結(jié)構(gòu)型式和設(shè) 計(jì)方法，改進(jìn)了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式，設(shè)計(jì)了直沖洗閥門，完全依靠過濾水源壓力提 供清洗動(dòng)力，使待過濾的水源從篩網(wǎng)濾芯的內(nèi)表面進(jìn)入外表面，雜質(zhì)被篩網(wǎng)截留， 完成過濾過程，實(shí)現(xiàn)了清洗過程的不停機(jī)操作，與傳統(tǒng)篩網(wǎng)過濾器的過濾過程完 全相反，并具有通流能力強(qiáng)、壓降損失小、配置數(shù)量少、操作維修方便、過濾精 度容易控制、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)；給出了過濾器的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程和步驟及工程圖 紙，研究和分析了過濾器的過濾機(jī)理；提出并制定了具體的試驗(yàn)方案和試驗(yàn)方法， 并依此開展了詳細(xì)的水力性能試驗(yàn)研究。

通過受力情況分析，傳統(tǒng)篩網(wǎng)過濾器在篩網(wǎng)濾芯總成在完全堵塞情況下，其 所受的徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力恒為壓應(yīng)力，二者共同擠壓篩網(wǎng)濾芯總成。大流量直 沖洗篩網(wǎng)過濾器在完全堵塞情況下，其所受的徑向應(yīng)力恒為壓應(yīng)力，環(huán)向應(yīng)力恒 為拉應(yīng)力，篩網(wǎng)濾芯總成既受拉也受壓，二者相互影響。在相同壓力、相同規(guī)格、 相同壁厚、相同材料的情況下，傳統(tǒng)篩網(wǎng)過濾器在篩網(wǎng)濾芯總成容易在徑向應(yīng)力 和環(huán)向應(yīng)力共同擠壓下變形；而大流量直沖洗篩網(wǎng)濾芯總成既受拉也受壓，二者 相互影響，不太容易變形。這樣，在相同的工作環(huán)境中，大流量直沖洗篩網(wǎng)濾芯 總成的抗堵塞能力要優(yōu)于傳統(tǒng)篩網(wǎng)過濾器在篩網(wǎng)濾芯總成。通過試驗(yàn)驗(yàn)證了大流 量直沖洗篩網(wǎng)器的靜水耐壓、過濾元件負(fù)荷及過流能力性能優(yōu)子傳統(tǒng)篩網(wǎng)過濾 器。 通過過濾器過流能力試驗(yàn)，運(yùn)用回歸分析的方法，給出大流量直沖洗篩網(wǎng)器 的壓力損失公式： 可以供用戶和微灌(滴灌)設(shè)計(jì)人員作為產(chǎn)品使用的依據(jù)。 大流量直沖洗篩網(wǎng)過濾器的應(yīng)用前景： 大流量直沖洗篩網(wǎng)過濾器具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)新穎、體積小但流量大； 過濾精度可選范圍大；清洗時(shí)不間斷過濾，操作和維修成本低。因而，它可以廣 泛應(yīng)用于以下幾個(gè)方面： (1)節(jié)水灌溉。在節(jié)水灌溉方面，可應(yīng)用于滴灌系統(tǒng)、噴灌系統(tǒng)等首部系 統(tǒng)的水源過濾，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化，防止堵塞灌水器，節(jié)省投資，改善管理。 (2)供水。地表水源過濾、河水、水庫水、地下水源過濾，除去沙子、藻 類、鐵屑等。 (3)循環(huán)水再利用。可適用于鋼鐵系統(tǒng)、化工系統(tǒng)、電廠系統(tǒng)、糖業(yè)等工 業(yè)用水再利用。 (4)污水處理。污水三級(jí)處理，減少過濾成本。 本論文提出了一套大流量直沖洗篩網(wǎng)過濾器的設(shè)計(jì)方法和試驗(yàn)方法，并對(duì)其 中一些關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析與討論，對(duì)不同處理量的過濾器的設(shè)計(jì)具有一 定的參考價(jià)值。但是由于時(shí)間有限，本論文所進(jìn)行的許多研究工作還不完善，一 些工作是初步的，今后可以在以下幾方面進(jìn)行更深層次的研究： (1)過濾器全自動(dòng)化的進(jìn)一步研究。過濾設(shè)備的自動(dòng)化是發(fā)展趨勢(shì)，國外 開發(fā)設(shè)計(jì)的過濾器90％以上都是自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制是一個(gè)系統(tǒng)工程，它涉 及到自動(dòng)化閥門、自動(dòng)化穩(wěn)壓閥等各種閥門的開發(fā)，這些都有待進(jìn)一步的研究。 (2)開展過濾器系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，建立性能實(shí)驗(yàn)裝置和模擬實(shí)驗(yàn)裝置，開 展大量性能實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用研究，研究不同目數(shù)過濾器、不同篩網(wǎng)型式的過濾器、不 同篩網(wǎng)厚度的過濾器在一定的技術(shù)要求下開展實(shí)驗(yàn)研究，得出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和 最佳的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)。 (3)過濾器的田間實(shí)際使用效果還沒有進(jìn)行檢驗(yàn)，由于各個(gè)地方的灌溉水 質(zhì)不同，產(chǎn)品使用后反饋的問題存在差別。反饋回來的問題要最終反應(yīng)到產(chǎn)品的 最終的理論設(shè)計(jì)中，最終做到過濾器整體結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化。