機械擠壓式連續壓濾機的製作方法

2023-05-17 06:00:16

專利名稱:機械擠壓式連續壓濾機的製作方法
本發明所屬的技術領域：
是分離裝置，特別是屬於固態/液態的壓濾機械。
過濾機械在化工、冶金、選礦、石油、食品、造紙、製糖、化纖等工業部門以及工業三廢處理汙泥脫水中具有很重要的作用。為了處理高粘性物料的介質，經常需要使用加壓過濾設備，而目前廣泛應用的板框式壓濾機、加壓葉濾機、管式壓濾機、微孔管加壓過濾器等這類設備均不能連續操作，有的甚至密閉性能很差，在處理有毒物料時，會引起環境的汙染，直接影響操作人員的健康。為了解決上述一些問題，六十年代前後出現了加壓真空圓盤過濾機、加壓真空轉鼓過濾機。其中西德BHS-Fest型過濾機就是加壓真空轉鼓過濾機的一種。圖10是BHS-Fest型過濾機的示意圖，該機能夠連續運轉，真空連續抽吸過濾液，但過濾介質脫水分離僅靠壓力為2.94×105Pa的壓縮空氣的氣壓作用形成濾餅，得到的濾餅含溼率較高，因而卸落濾餅時除了反吹氣外，還要靠機械方式取出，並且水洗濾餅佔過濾面積的30%左右，影響過濾效率。
本發明的目的是研製一種處理過濾漿料適應性強，特別是粘度大、粒子細、易揮發、有毒物質或者放射性物質的漿料，效率高，過濾能力大，濾餅含溼率低的過濾機械。
該機殼體分為上、下兩部分，殼體內壁呈倒阿基米德螺旋漸開線，殼體內襯不鏽鋼片，與轉鼓圓周面組成從大到小的間隙，上殼體有一至二個安裝水洗濾餅密封裝置的長方形孔，在頂端有一根縱向安裝的扁圓形的二次噴淋管;下殼體的兩邊分別有觀察孔及出口密封孔，出口密封孔的下方是濾餅出口和下料板裝置、濾布噴淋裝置以及進口密封孔。觀察孔的下方是進料口。殼體的兩側都規則地開有若干個檢修安裝孔。轉鼓的圓周面上順序排列固定著許多過濾板，過濾板的過濾面上復以稜形不鏽鋼網片，外面再包復濾布，過濾板之間有分格圈及分格條，過濾板低於分格圈和分格條，形成轉鼓上許多個濾餅空室，由於過濾板安裝高度可根據墊條的不同厚度在一定範圍內調節，濾餅空室的高度也可以相應地改變。轉鼓的兩側是密封環，並由壓圈壓緊，轉鼓的一端是大齒輪與原動力輸出軸上的小齒輪嚙合傳動，另一端為中心分配頭，能自動切換氣液，中心分配頭由殼體、封蓋組成外殼，殼體底部有出液口，一側有反吹氣口，殼體開口端有一對接觸圓平面密封的靜摩擦片和動摩擦片，靜摩擦片由螺釘固定安裝在中心分配頭殼體內圓平面上，動摩擦片螺紋聯接在中心分配頭的中心軸一端由螺釘同軸線固定在轉鼓一側，動摩擦片與靜摩擦片二密封圓平面依靠壓縮彈簧壓緊密封，壓縮彈簧由螺母壓緊在空套於中心軸的二彈簧座中間，裡側的彈簧座與殼體間有一單向推力球軸承，這樣中心軸與動摩擦片一起能跟轉鼓同步運轉。動摩擦片與靜摩擦片分別由不鏽鋼1Cr18Ni9Ti及聚四氟乙烯製成，靜摩擦片密封面有差位導氣槽、導液槽、差位反吹氣孔，動摩擦片上有反吹氣孔與真空抽液孔，氣液孔差位均布並對稱於靜摩擦片，轉鼓上的每塊濾板兩端都有一個出濾液孔和進壓縮氣孔，液孔和氣孔分別由通液管和通氣管與中心分配頭動摩擦片聯接匯總於中心分配頭。進口密封、出口密封以及水洗濾餅密封均採用耐油高耐磨的材料製造，可採用聚銨脂橡膠。圓弧形的密封面上有許多條一邊有一倒角的壓力下自封密封條，倒角方向與轉鼓運轉順方向。水洗濾餅密封在圓弧面的中部縱向有一根噴淋管，在噴淋管上有許多壓力水呈扇形噴射的孔，在噴淋管的中間聯接一根垂直的壓力清水進水管，在壓濾機上殼體頂部亦有一根噴淋管及與它垂直聯接的壓力清水進水管，本發明能對高粘性介質漿料經加壓進料、真空抽吸、形成濾餅後再受到機械擠壓，同時，對濾餅經壓力清水一至二次的噴淋洗滌進行連續運轉固液脫水分離。
本發明的優點是由於對漿料經加壓進料、真空抽吸、形成濾餅後受到機械擠壓所排卸的濾餅含溼率低，濾餅能方便地由反吹氣自卸，提高了工效。濾餅的厚度可按物料種類的不同而調節，對粒質小、粘度大的難過濾漿料的固液分離適應性強。又可適用濾餅可壓縮性的物料過濾，且對有揮發、有毒物質和放射性物質的過濾是在全密閉的條件下脫水分離，不會汙染環境。濾餅受到一至二次的加壓水洗，使濾餅中的溶液得到進一步回收。同時結構簡單緊湊，全過程自動連續操作節省了勞力，減輕勞動強度，濾布連續清洗效果好，損耗低，維修費用小。
本發明將根據下列實施例的附圖更清楚地說明圖1是本發明的主視圖。
圖2是本發明的側視圖。
圖3是不需水洗濾餅裝置的結構主視圖。
圖4是不需水洗濾餅裝置的結構側視圖。
圖5是殼體示意圖。
圖6是過濾板主視圖。
圖7是過濾板側視圖。
圖8是中心分配頭示意圖。
圖9是中心分配頭動摩擦片示意圖。
圖10是中心分配頭靜摩擦片示意圖。
圖11是進、出密封板主視圖。
圖12是進、出密封板俯視圖。
圖13是水洗濾餅密封裝置密封板主視圖。
圖14是水洗濾餅密封裝置密封板俯視圖。
圖15是西德Fest壓濾機結構示意圖。
圖中1殼體、2中心分配頭、3軸承蓋、4轉鼓、5過濾板、6密封圈、7壓圈、8吊環、9二次噴淋管、10分格圈、11通氣管、12通液管、13水洗濾餅密封、14軸承、15大齒輪、16小齒輪、17出口密封、18下料板裝置、19濾布噴淋裝置清水進水管、20濾布噴淋裝置汙水排出管、21進口密封、22進料口、23阿基米德螺旋線、24出濾液孔、25進壓濾氣孔、26中心分配頭出液口、27中心分配頭殼體、28中心分配頭封蓋、29中心分配頭中心軸、30單向推力球軸承、31靜磨擦片、32動磨擦片、33彈簧座、34壓縮彈簧、35螺母、36分配頭反吹氣口、37反吹氣孔、38真空抽液孔、39差位導氣槽、40差位反吹氣孔、41壓力下自封密封條、42濾餅空室。
如圖2、5所示，本實施例殼體1由上、下兩部分組成，整個殼體內壁呈倒阿基米德螺旋漸開線23，為防腐蝕，並降低擠壓磨擦力，殼體內襯不鏽鋼片，外殼承受壓力14.71×103Pa，下殼體的一邊是濾餅卸渣出口和濾布再生洗滌區域。濾餅卸渣出口處裝有下料板裝置18，濾餅順下料板排出。濾布再生洗滌區域是殼體內壁上的一個長空槽，在槽的最低處有濾布噴淋裝置的汙水排出管20。槽的上部有噴淋洗滌濾布的清水進水管19，卸渣出口上方裝有出口密封17，洗滌區域的下方有進口密封21，下殼體的另一邊是料漿進料口22以及觀察孔。上殼體頂端兩邊是起吊螺拴吊環8，中間是二次加壓水洗濾餅噴淋管9，側部根據壓濾機過濾面積的大小有一至二個長方形孔，孔內密封安裝水洗濾餅密封13。殼體的兩側都規則地開有若干個均布的檢修安裝孔。
如圖13、14所示水洗濾餅密封縱中部有一條槽，槽內有一根扁圓形噴淋管，噴淋管面上同二次加壓水洗濾餅噴淋管9一樣有許多使壓力水呈扇形噴射的小孔。噴淋管面的背面上有一根與之垂直聯接的進水管，從水洗濾餅密封板的背面伸出接壓力清水泵。圓弧形密封面上有許多條一邊有一倒角α的壓力下自封密封條41，自封條的倒角方向與轉鼓運轉順方向，α為25-40度角最為宜，水洗濾餅密封採用耐油高耐磨材料製造，本實施例採用聚銨脂橡膠。
轉鼓4呈圓柱體，兩端與殼體1相應有規則地有若干個檢修安裝孔，轉鼓的圓周面被縱橫垂直交叉的分格圈10和分格條圍成許多空室，分格圈與分格條等高，空室內都有相同高度的墊條，過濾板5擱在墊條上用螺拴緊固在轉鼓圓周面上空室內，過濾板5低於分格圈、分格條3-16毫米，形成許多濾餅空室42。根據過濾漿料的不同，調整墊條使過濾板安裝高度在3-16毫米內調節，從而使濾餅空室的厚度也相應改變。轉鼓的兩側是密封圈6由壓圈7壓緊。轉鼓的一端是傳動裝置，裝有一對開式齒輪大齒輪15與小齒輪16與雙級擺線針輪減速機聯接，並由電磁調速異步電動機連接進行變速運轉。另一端為中心分配頭2。轉鼓兩端與殼體由軸承14滾動聯接，二軸承外側有軸承蓋3。
如圖6、7所示，過濾板5一端有一個出液孔24，另一端有一個進壓縮氣孔25，背面有二至三個螺紋孔，用螺拴可以固定在轉鼓表面的空室內，過濾板的過濾面上復以稜形不鏽鋼片，外面再包復濾布。通氣管11與通液管12分別插入進壓縮氣孔25和出濾液孔24，密封聯接匯總於中心分配頭2。
如圖8所示，中心分配頭2，由中心分配頭殼體27和中心分配頭封蓋28組成外殼，殼體底部有集中抽吸濾出之清水的出液口26，外側有反吹氣口36，殼體開口端有一對接觸圓平面密封的靜磨擦片31和動摩擦片32，靜摩擦片由六個螺釘固定安裝在殼體27內圓平面上，動摩擦片螺紋聯接在中心分配頭的中心軸29一端，並由六個螺釘同軸線地緊固在轉鼓4的一側。二摩擦片的密封圓平面依靠壓縮彈簧34壓緊密封，壓縮彈簧34由螺母35壓緊在空套於中心軸上的二彈簧座33中間，一彈簧座與殼體間有一單向推力球軸承30，這樣中心軸與動摩擦片一起能跟轉鼓同步運轉。動摩擦片與靜摩擦片分別採用不鏽鋼1Cr18Ni9Ti及聚四氟乙烯製造。
如圖9、10所示，靜摩擦片密封面有差位導氣槽39、導液槽、差位反吹氣孔40。導液槽上有多個孔，濾液經此匯集於中心分配頭出液口26，差位導氣槽39亦有孔通外界大氣，差位反吹氣孔40與中心分配頭反吹氣孔36接通。動摩擦片上有反吹氣孔37、真空抽液孔38，反吹氣孔37和真空抽液孔38分別插入通氣管11和通液管12並密封連接。這樣動摩擦片上的真空抽液孔與靜摩擦片上的導液槽重合，則重合的真空抽液孔相連接的過濾板5的濾餅空室內於是對濾餅真空抽吸濾水，抽液孔與導液槽錯開則抽吸停止。動摩擦片的反吹氣孔37與靜摩擦片差位反吹氣孔40重複，相聯接的濾餅空室內的經壓濾的濾餅則反吹自行卸落，動摩擦片上的反吹氣孔37與靜摩擦片上的差位導氣槽39重合則相連的濾餅空室和外界大氣接通與抽液孔建立壓差，便於抽吸。
進口密封21與出口密封17均同水洗濾餅密封13一樣採用聚銨脂製造，如圖11、12所示，圓弧形的密封面上有許多條一邊有一倒角α的壓力下自封密封條41，α以25-40度密封效率為佳，自封條的倒角方向與轉鼓運轉順方向。由於進、出口密封裝置的密封，轉鼓4與殼體1內壁組成個密封的由大到小的料漿壓濾空間。
本實施例的工作情況如下1.471×105～5.884×105Pa的壓力料漿大量地從進料口注滿壓濾機增濃過濾區域內即第Ⅰ工作區域。在壓力進料下濾液通過濾布毛細孔，經過濾板出濾液孔匯總於中心分配頭，由真空泵抽吸排出機外，含溼量較高的濾餅隨著轉鼓的連續運轉，進入第Ⅱ工作區域加壓水洗濾餅和機械擠壓區，過濾板上形成的濾餅，隨著轉鼓的轉動受到加壓水洗濾餅，使濾餅中溶液得到進一步回收或排放。水洗之洗滌水和料漿受到密封裝置隔離，使洗滌濾餅的洗滌既可控制水洗用量，又可達到洗滌濾餅中含溶液要求。經水洗後，由於壓濾機外殼是漸開線形狀，濾餅受到越來越大的機械擠壓，濾餅繼續脫水，這樣形成了含溼率很低的濾餅。在擠壓過程中，某些料漿形成濾餅需要進一步水洗，那末在殼體頂端安裝二次加壓水洗裝置。如果脫水介質是一般三廢要求是僅僅固液分離，這樣上殼體濾餅洗滌裝置則可去掉，就如圖2所示的結構示意圖。
經過擠壓後的濾餅，通過出口密封板則進入卸落及濾布洗滌區域即第Ⅲ工作區域。濾餅進入卸濾餅排出口，濾餅在3.92×104～3.92×105Pa反吹氣反吹下自行卸落，濾餅卸落後，濾餅空室通過殼體上隔離板，進入濾布再生洗滌區域，濾布受到6.86×104～1.47×105Pa壓力清水的噴淋洗滌後通過進口密封板又進入增濃過濾區，進行連續周期性運轉。
本發明機械擠壓式連續壓濾機經電解汙泥、磷酸二鈉殘渣、電石汙等物料進行了試驗，證明適應性強，濾餅含溼率低，過濾量大。試驗結果見表一。
表一過濾物料名稱 料漿濃度含固(%) 排渣量(kg/h) 進料壓力(Pa)磷酸二鈉殘渣 15 260 4.90×105電石汙 12 210 1.67×105鑄銅車間水洗塵灰 8.2 240 1.37×105鈦白粉三廢汙泥 30 360 4.90×104活性炭 9 126 1.37×105電解汙泥 3 3-10 2.94×105～3.92×10權利要求
1.一種固態/液態分離的連續壓濾機，對介質料漿經加壓進料、真空抽吸、機械擠壓而固液脫水分離。本發明的特徵是壓濾機殼體(1)內壁與轉鼓(4)外圓形成由大到小的漸開線間隙，中心分配頭(2)自動切換氣液，進口密封(22)、出口密封(17)及濾餅水洗裝置(13)密封用圓弧形板式密封，過濾板(5)固定在轉鼓(4)圓周面上的縱橫垂直交叉的分格圈(10)和分格條之間，形成許多的濾餅空室(42)，在濾餅空室形成的濾餅受機械擠壓後在出料口經壓縮空氣反吹自行卸落。
2.根據權利要求
1所述的連續壓濾機，其特徵在於壓濾機上下殼體(1)內壁呈倒阿基米德螺旋漸開線(23)，殼體內襯不鏽鋼片，這樣與逆時針旋轉的轉鼓圓周面組成從大到小的間隙，對在濾餅空室(42)中形成的濾板進行機械擠壓。
3.根據權利要求
1所述的連續壓濾機，其特徵在於壓濾機殼體(1)，頂端中間及側面有一套濾餅水洗裝置(13)，對剛形成的濾餅進行一至二次的壓力清水噴淋。
4.根據權利要求
3所述的濾餅水洗裝置，其特徵在於有一至二塊的密封板，密封板的密封面呈圓弧形，密封面有許多條一邊有一倒角的壓力下自封密封條，倒角方向與轉鼓運轉順方向。
5.根據權利要求
3所述的濾餅水洗裝置，其特徵在於密封板採用耐油高耐磨的材料製造，可採用聚銨脂橡膠。
6.根據權利要求
3所述的濾餅水洗裝置，其特徵在於在密封板的中縱部密封固定一根扁圓形噴水管，在噴水管的上面鑽許多呈扇形噴淋的小孔，在噴水管的後面中部接一根垂直的進水管。
7.根據權利要求
3所述的濾餅水洗裝置，其特徵在於在壓濾機殼體的內壁頂端有一根縱向扁圓形噴水管，噴水管的上面有許多呈扇形噴淋的小孔，噴水管的後面中部接一根垂直的進水管，接至殼體外。
8.根據權利要求
1所述的連續壓濾機，其特徵在於自動切換氣液的中心分配頭(2)有一對接觸圓平面密封的靜摩擦片(31)和動摩擦片(32)，靜摩擦片由螺釘固定安裝在中心分配頭殼體(27)內圓平面上，動摩擦片螺紋聯接在中心分配頭中心軸(29)一端並由螺釘固定安裝在轉鼓的一側。動摩擦片與靜摩擦片密封圓平面依靠壓縮彈簧(34)壓緊密封。殼體(27)底部有集中抽吸濾出清水的出液口(26)，外側有反吹氣口(36)。
9.根據權利要求
8所述的中心分配頭，其特徵在於動摩擦片上有許多差位均布的反吹氣孔與真空抽液孔，反吹氣孔和真空抽液孔分別由通氣管(11)、通液管(12)與轉鼓上的過濾板密封聯接。靜摩擦片密封面有差位導氣槽(39)、導液槽、差位反吹氣孔(40)位置對稱於動摩擦片。
10.根據權利要求
8所述的中心分配頭，其特徵在於動摩擦片和靜摩擦片分別由不鏽鋼ier18Ni9Ti和聚四氟乙烯材料製成。
11.根據權利要求
1所述的連續壓濾機，其特徵在於轉鼓(4)圓周面上有許多條分格條以及分格圈(10)形成一個個長方體空間，過濾板(5)由螺釘固定在轉鼓表面的一個個長方體空間內，過濾板的過濾面上復以稜形不鏽鋼網片，外面再包復濾布，過濾板低於分格圈(10)及分格條，形成許多個濾餅空室(42)。
12.根據權利要求
11所述的濾餅空室，其特徵在於由於過濾板(5)安裝的高度可以在一定範圍內調整，濾餅空室的高度可以根據所濾介質漿料進行調整。
13.根據權利要求
11所述的濾餅空室，其特徵在於過濾板的兩端各有一個出液孔(24)和進壓縮氣孔(25)，液孔和氣孔分別由通氣管(11)和通液管(12)密封聯接匯總於中心分配頭。
14.根據權利要求
1所述的連續壓濾機，其特徵在於在壓濾機下殼體的左邊分別有一至二個長方形的出口密封口和進口密封口，進口密封(21)和出口密封(17)均由聚銨脂橡膠製成，密封面有許多條一邊有一倒角的壓力下自封密封條，倒角方向與轉鼓運轉順方向。
專利摘要
一種涉及分離裝置的特別是固態/液態分離的機械擠壓式連續加壓真空轉鼓壓濾機械。主要由內圈呈阿基米德螺旋線的殼體、自動切換氣液的中心分配頭以及表面有許多過濾板與分格圈、分格條組成濾餅空室的轉鼓等組成。進出口密封及濾餅水洗密封均採用圓弧面呈若干條倒角自封條的密封板形式。本發明能對高粘性介質漿料進行加壓進料、真空抽吸、形成濾餅後再機械擠壓的連續運轉固液脫水分離。同時壓力清水能對濾餅進行一至二次的噴淋洗滌。
文檔編號B01D33/06GK87102662SQ87102662
公開日1988年1月13日 申請日期1987年4月14日
發明者程忠良 申請人:程忠良導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan