全自动滤水器（自动排污滤水器）过滤时间计算？ 

      全自动滤水器（自动排污滤水器）过滤时间计算？通过对型号为8GWZ-200的卧式自清洗全自动滤水器排污时间进行试验,获得了4种流量
(220 ,200,180,160 m'/h)6种含沙量(0.006 ,0.013,0. 015,0. 018,0. 027 ,0.063 kg/m')这2种
条件下排污口含沙量随排污时间变化的试验结果.分别分析了相同流量不同含沙量以及相同含
沙量不同流量条件下,排污口含沙量随排污时间的变化规律，结果表明:排污口含沙量均随排污
时间先增大后减小,后趋于稳定,进而得到排污时间的小值应为14s.根据质量守恒建立了
排污时间的计算方法,并根据试验结果，对排污时间进行了计算,结果表明:计算得到的全自动滤水器
排污时间为15~47s。结合排污时间试验结果,终确定卧式自清洗全自动滤水器排污时间为15~30
s.该结果与已有全自动滤水器试验结果和实际工程运行结果均一致,完全可以用于实际工程中卧式自
清洗网式全自动滤水器（自动排污滤水器）排污时间的确定。
      从传统的粗放型灌溉农业向节水高效的现代
农业转变,已成为我国农业用水的基本战略和必经
之路,对于高效节水关键一个环节就是微灌系
统,而能够保证该系统正常运行重要的设备就是
全自动滤水器（自动排污滤水器）,研究出综合性能更好的全自动滤水器一直是国内
外学者努力的方向=网式全自动滤水器在微灌系统中.
应用为普遍,其中卧式全自动滤水器（自动排污滤水器）具有安
装、维护方便,成本低等优点,传统的全自动滤水器在使用
时存在自动化程度较低,压力损失较大,清洗时还
需人工清除滤渣等不足,而卧式全自动滤水器（自动排污滤水器）
不但具有一般自清洗全自动滤水器的自动排污等特点,而
且还具有体积小，安装、维修方便等优点，因此卧式
自清洗网式卧式全自动滤水器www.hqdlfj.com将是今后发展趋势之一.对于现阶段全自动滤水器研究而言,其结构和水力性能成为国内
外的主要研究方向,通过分析过滤
层水流的水头损失变化。
      总结出了影响其水头损失
变化的因素,并推求出其水力学公式;通
过对不同堵塞情况下全自动滤水器滤网的研究,得到了局
部水头损失系数的经验公式；研究了微
灌用叠片式砂全自动滤水器性能，进行了大量的水力性能
测试和反冲洗抗堵塞性能试验以及对比试验;对自清洗网式过
滤器水头损失排污压差等水力性能进行了试验研
究.以微灌网式全自动滤水器为主要研究对
象,对卧式全自动滤水器内部流速分布和水力特性等进行了数
值模拟,并对卧式全自动滤水器进行了结构优化等.国外主要
针对污水滴灌条件下,结合量纲分析和试验等方法
对各种类型全自动滤水器水头损失进行了研究,但对
自清洗全自动滤水器排污时间研究很少.
排污时间是评价全自动滤水器自清洗效果好坏的
直接参数,其大小的确定对于排污流量、网面清洗
效果等有直接联系，国内对全自动滤水器排污时间的研究
成果较少。
      针对立
式自清洗全自动滤水器对排污时间进行了研究,使用目数
为80的自清洗网式全自动滤水器,通过改变5个不同预设
压差值及6个不同进水含沙量(S =0.070, 0.081,
0.098,0.149,0, 158 ,0.182 kg/m )对应的3个不同
流量(Q =220,200,180 m'/h)条件下的试验研究,
确定排污的佳时间范围为20~30 s.由于卧式自
清洗网式全自动滤水器目前在国内应用较少,其技术参数
多参考立式全自动滤水器研究结果,但一些运行关键参
数,如:水头损失、排污压差、排污时间等均需门.
研究,为此文中将同样使用目数为80的自清洗网式
全自动滤水器,通过改变6种不同进水含沙量(S=0.006,.
0.013 ,0. 015 ,0.018 ,0.027 ,0.063 kg/m' )以及相应
4种不同流量(Q =220 ,200,180, 160 m'/h)的条件
下对卧式全自动滤水器（自动排污滤水器）的排污时间加以探讨,
结合试验结果确定卧式全自动滤水器（自动排污滤水器）排污时
间,并给出相应的计算公式。
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结构及工作原理
卧式全自动滤水器（自动排污滤水器）是由全自动滤水器简体、过滤
芯、自动控制装置、排污装置等组成,如图1所示。
      卧式全自动滤水器（自动排污滤水器）的工作原理:在过滤过
程中全自动滤水器的出水阀处于打开状态,排污阀处于关
闭状态。含沙水进人网式全自动滤水器的人口为进水口，
较大的颗粒杂质先被粗滤网芯滤掉,然后经过细
过滤网进口到达细滤网,从里向外通过滤网,比网
孔大的杂物则被拦截，细小颗粒杂质被细滤网滤除
后,通过出水口将其排出.全自动滤水器过滤过程中，杂质
逐渐在细滤网内层堆积,滤网的内侧和外侧就逐渐
形成了一个压差.当达到预设压差值后全自动滤水器开始
自动清洗过程.在该过程中排污阀打开,出水阀关
闭,反冲洗装置在水流旋喷作用下旋转并将水排
出排污管和过滤室内的压力出现大幅下降，与此
同时在吸沙组件处形成负压,细滤网内壁的泥沙被
吸嘴吸取,由排沙管经反冲洗装置通过排污口排
出,一个完整的排污过程由此形成.当反冲洗装置
中出现由排污管流人的水流时,吸沙组件被水流旋
喷作用带动并进行旋转,从而将整个滤网内表面清
洗干净,清洗结束后排污口将关闭，整个清洗过程
滤器滤网内外压力差达到过滤初始对应压差值所
需要的时间,实际由于滤网表面的泥沙不可能全部
排出,一般定义一个泥沙排出百分数Pm,即将滤网
内表面泥沙排出Pm百分值后认为排污结束,此时
对应的滤网内外压差也不再是初始压差值,而是比
初始压差略大。
      根据排出泥沙的质量守恒,可以
建立排污时间的关系式。
设全自动滤水器过滤时间to内滤网拦截的泥沙颗粒
总质量为
M=3600QSPr,
(1)
式中:M为泥沙总量,kg;Q为进水流量,m'/h;S为
进水含沙量,kg/m3;P为粒径大于滤网网孔的泥沙
颗粒占总质量百分数;t为达到预设压降时的过滤
时间,s.
在排污时间t,内排出泥沙总质量M。可以表
达为
M。=3600QpSp，
(2)
式中:M,为排出泥沙总量,kg;Q。为排污流量,m'/
h;S。为排污含沙量平均值,kg/m't。为排污时
间,s.
由排污时间定义及质量守恒定律可知,PM =
M,即由式(1)及式(2)可得:
QS
tp=
Q。sp
-PPt.
(3)
由式(3)可以看出,排污时间t,与进水流量Q、
进水含沙量S、过滤时间t成正比，与排污流量Qp、
排污含沙量S。成反比，此外还与粒径大于网孔直径
的泥沙颗粒占总质量百分数P以及滤网内表面泥
沙排出百分数P有关.
由图4,5可知,全自动滤水器实际排污过程中，排污含
沙量随着排污时间变化,因此用式(3)计算排污时
间t,时排污含沙量可以近似取排污过程中含沙量
的平均值.试验滤网为80目网芯，孔径为0.152
mm,由图3可知粒径大于0. 152 mm的沙占60%，
即P=60%.取P =0.85,即认为拦截85%的泥沙
颗粒可以被排出全自动滤水器基本数据:过滤流量Q分
别为220 ,200, 180,160 m'/h,对应排污流量Q,分
别为90, 80,70 ,60 m'/h.将这些参数代人式(3)中
就可以计算得到各种情况下的排污时间值.
图6为计算得到的排污时间与进水含沙量关系
曲线.从图中可以看出,计算得到全自动滤水器排污时间t,
随着进水含沙量S的增大而增大,这主要是因为进
水含沙量越大,相同过滤时间内进人全自动滤水器并被滤
网拦截的泥沙颗粒就会越多,而需要排出的泥沙颗
粒也越多，对应需求的排污时间也会越长。
      另外从图6中还可以看出,计算得到全自动滤水器排
污时间t,为15~47s,若取均值则为30 s.而通过图
4,5确定,全自动滤水器排污时间小值为14~16s,取均
值为15s,所以后可以确定全自动滤水器排污时间为15
~30s.根据新疆生产建设兵团农八师全自动滤水器实际
运行原型观测结果,为了保证将滤网截留的泥沙颗
粒彻底排出,排污时间一般设定较大为60 s1",18];
而国外一些自清洗网式全自动滤水器,如以色列生产的吸
污式自清洗全自动滤水器和刷(刮)式自清洗全自动滤水器的清
洗时间一般设定为20~30s,与文中计算结果基本
-致19);对于国内自清洗全自动滤水器,也通过试验,对目数为80的立式自清洗网
式全自动滤水器,在进水含沙量S范围为0.07~0.182 kg/
m' ,流量Q为220,200,180m'/h条件下,得到过滤
器佳排污时间为20~ 30s.综上,文中所得到的卧
式自清洗网式全自动滤水器排污时间t,为15 ~30 s与其
他自清洗网式全自动滤水器试验结果基本一致,也与实际
工程运行结果-致,完全可以用于实际工程中卧式
自清洗网式全自动滤水器排污时间的确定。
      1)分别针对流量Q为220 ,200 ,180,160m'/h,
进口含沙量S为0.006,0.013 ,0.015 ,0. 018 ,0.027,
0.063kg/m'条件下,卧式全自动滤水器（自动排污滤水器）排污
时间进行了试验,获得了4种流量.6种含沙量下排
污口含沙量随排污时间的试验结果。
     
2)根据试验结果,分别分析了相同流量不同含
沙量以及相同含沙量不同流量条件下,排污口含沙
量随排污时间的变化规律,结果表明:排污口含沙
量均随排污时间先增大后减小,后趋于稳定,进
而得到排污时间的小值应为14s。
      3)根据质量守恒定律,建立了排污时间的计算
公式;并根据试验结果，对全自动滤水器排污时间进行了
计算，结果表明:计算得到的全自动滤水器排污时间为15
~47s,若取均值则为30s;结合排污时间试验结
果,终确定卧式自清洗全自动滤水器排污时间为15~30
s.该结果与已有全自动滤水器试验结果和实际工程运行结
果均一致,完全可以用于实际工程中卧式全自动滤水器（自动排污滤水器）排污时间的确定。