[发明专利]一种带有自适应清洗功能的离心涡旋式压载水过滤方法

权利要求书

1.一种带有自适应清洗功能的离心涡旋式压载水过滤方法，用以过滤处理船舶的压载水，其特征在于，实现该方法的压载水过滤装置包括：

滤筒组件：由级联的两级锥形立式滤筒构成，每级锥形立式滤筒内表面设有内螺旋螺纹，用以通过水流旋涡分离污物，每级锥形立式滤筒均包括锥形筒体、设置在锥形筒体上部侧面的进水口、设置在锥形筒体顶部环形密封吊板中心处的出水口以及设置在锥形筒体底部的排污口，第一级锥形立式滤筒(1)的半径大于第二级锥形立式滤筒(2)，所述的第一级锥形立式滤筒(1)的出水口通过连通管(6)与第二级锥形立式滤筒(2)的入水口连通实现级联；

抽水泵：设置在第一级锥形立式滤筒(1)入口的前端，用以将待处理海水抽入第一级锥形立式滤筒(1)内；

滤网滤筒(7)：设置在第二级锥形立式滤筒(2)的出水口处，用以实现最后的过滤，在滤网滤筒(7)的出水口处设有增压水泵，用以提供压载过程中的必要水压，保证装置的正常运行；

集污组件：包括同时与两级锥形立式滤筒的排污口连通的排污管线、设置在排污口处的排污阀、设置在排污管线上的吸污泵(5)以及集污器；

压力控制组件：用以检测每级锥形立式滤筒进水口和出水口之间的压差实现对排污口处排污阀开度、抽水泵功率和吸污泵(5)功率的自适应控制，所述的压力控制组件包括带有人机交互显示屏的控制器以及分别设置在每级锥形立式滤筒进水口和出水口处的水压传感器，所述的控制器分别与水压传感器、排污阀、抽水泵和吸污泵(5)连接；

所述的第一级锥形立式滤筒(1)的排污口处设有第一级排污阀(3)，所述的第二级锥形立式滤筒(2)的排污口处设有第二级排污阀(4)；

该过滤装置的过滤流程为：

通过抽水泵以及锥形立式滤筒内表面设有内螺旋螺纹，在锥形筒体内制造出一个高速旋转的水流涡旋，待过滤海水中的絮状物杂质在水流涡旋中旋转，被自身的离心力甩出涡旋中心，落到涡旋周围并凝聚因重力作用下落，通过两级离心过滤，将相对干净的海水抽离出涡旋，并通过滤芯滤筒作为最后的过滤手段，最终分离出洁净的海水压载在船舱内；

在实现过滤过程中不断排出分离的杂质，控制器根据杂质的积累程度自适应地调节排污速度，控制器通过水压传感器测量各级锥形立式滤筒进出水口的实时水压，将压力信号转换为的电流信号输入控制台，控制台依据设定水压值与实时水压值的大小，计算出增压速度信号输出给变频器，通过变频器改变输出频率，进而改变增压水泵转速实现平缓增压，当压力达到设定水压值时，自动维持电机转速保压，保压过程中，如果各级阀门的进出水口出现明显的局部增压和泄压情况，意味着滤筒内杂质的堆积达到饱和，需要对局部压力偏离预定值的滤筒进行泄压，泄压方式主要是通过打开排污阀，将杂质抽离，控制器的输出是进出水口实测水压差值，给定值是用户预先设定的水压差值，根据在每级锥形立式过滤筒进出水口处设置的水压传感器，生成各级锥形立式过滤筒进出水口的水压差值，并与预先设定的水压差值进行比较，将其误差作为反馈控制信号，获取排污阀开启度、水泵功率和吸污泵功率的控制信号，通过PID控制调节排污阀的开启度、水泵功率和吸污泵功率，实时动态地排出滤筒内的杂质。