專利名稱：一種帶壓榨膜片的過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾設(shè)備，尤其是涉及一種帶壓榨膜片的過濾器。
背景技術(shù)：
過濾設(shè)備主要是用來進(jìn)行固液分離。在許多行業(yè)中，如化工、制藥、冶金、染料、食品、釀造、陶瓷、環(huán)保等行業(yè)，過濾工藝的設(shè)計(jì)，其目的往往是為了獲得固液混合物中的固體，其中所涉及到的原理為固液混合物流經(jīng)過濾介質(zhì)，由于固體顆粒體積大于過濾介質(zhì)的孔徑，無法通過過濾介質(zhì)，從而停留在過濾介質(zhì)表面，并逐漸堆積形成過濾濾餅，同時(shí)所形成的濾餅也起到了進(jìn)一步的過濾作用；液體則由于分子體積小于過濾介質(zhì)的孔徑，通過過濾介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。針對(duì)大型生產(chǎn)作業(yè)，在過濾設(shè)備的選用上，主要以大型壓濾機(jī)為主。借助大型壓濾機(jī)具有設(shè)備體積大、處理效果好、納物料能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以進(jìn)行快節(jié)奏、高產(chǎn)量、可循環(huán)的生產(chǎn)作業(yè)。針對(duì)小型或微型生產(chǎn)作業(yè)，如進(jìn)行小批量生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)室物料分析，珍貴藥材提純等情況，大型壓濾機(jī)往往不能完成作業(yè)目的，通常的做法是將大型壓濾機(jī)按照等比例進(jìn)行縮小，使其可以應(yīng)用與小型生產(chǎn)作業(yè)。但在一些微型生產(chǎn)作業(yè)中，由于物料質(zhì)量可能只有幾千克或幾百克，甚至幾十克，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其可進(jìn)行作業(yè)的最小物料質(zhì)量，所以無法得到應(yīng)用。抽濾是針對(duì)小型、微型實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)而設(shè)計(jì)出的過濾方案，但由于抽濾不僅所得濾餅固含量低、產(chǎn)量少，而且操作過程繁瑣、用時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，無法得到廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種帶壓榨膜片的過濾器，具有所需過濾物料少、所得濾餅固含量高、操作簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)，特別適用于需要小型、微型實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)。本發(fā)明的帶壓榨膜片的過濾器，包括依次疊置，且周緣密封連接的壓榨基板、過濾介質(zhì)和過濾基板，所述過濾基板上開有與過濾介質(zhì)的表面相連通的濾液通道，所述壓榨基板朝向過濾介質(zhì)的一側(cè)帶有壓榨腔，壓榨腔內(nèi)設(shè)有彈性的壓榨膜片；該壓榨膜片將壓榨腔分隔為與過濾介質(zhì)相鄰的濾餅容納腔以及與過濾介質(zhì)相隔離的加壓腔；所述壓榨基板還開設(shè)有與所述加壓腔連通的高壓流體入口，以及與所述濾餅容納腔連通的料液入口。在正常使用時(shí)，待濾物料從料液入口進(jìn)入濾餅容納腔內(nèi)，此時(shí)過濾介質(zhì)(如濾布等)接觸到待濾物料，由于過濾介質(zhì)具有通過小分子，截留大分子的特性，從而使得濾餅容納腔內(nèi)待濾物料中的液體成分通過過濾介質(zhì)，進(jìn)入到下游的濾液通道，再經(jīng)濾液通道的出口排出，而固體顆粒則無法通過過濾介質(zhì)，被阻擋在濾餅容納腔內(nèi)。待過程不斷進(jìn)行，濾餅容納腔內(nèi)的泥漿狀固體顆粒逐漸增多，壓榨膜片被擠壓變形，逐漸貼合于貼合弧面。當(dāng)泥漿狀的固體充滿濾餅容納腔時(shí)，停止待濾物料的送入，切斷料液入口，使濾餅容納腔內(nèi)此時(shí)處于半密封狀態(tài)，所謂半密封狀態(tài)指的是除液體能夠通過過濾介質(zhì)外，其他物質(zhì)均無法通過濾餅容納腔內(nèi)的其他任何部分進(jìn)出濾餅容納腔。
此時(shí)進(jìn)入壓榨階段。啟動(dòng)壓縮氣源或高壓水源，壓縮氣體或高壓液體經(jīng)高壓流體入口進(jìn)入加壓腔。隨著加壓腔內(nèi)的壓力逐漸升高，此時(shí)由于受到濾餅容納腔內(nèi)的固體顆粒擠壓而凹入加壓腔內(nèi)的壓榨膜片逐漸被彈回。濾餅容納腔內(nèi)的泥漿狀固體因?yàn)槭艿綁赫ツて臄D壓，從而進(jìn)一步脫水。當(dāng)壓榨階段不斷進(jìn)行，濾液通道的出口排液流量逐漸減小，一段時(shí)間后，待濾液通道的出口無液體排出時(shí)，關(guān)閉壓縮氣源或高壓水源開關(guān)，恢復(fù)加壓腔與外界大氣氣壓的平衡，由此壓榨階段結(jié)束。所述壓榨基板、過濾介質(zhì)和過濾基板沿水平方向依次疊置。其目的是，可以使待濾物料緩慢穩(wěn)定的進(jìn)入濾餅容納腔內(nèi)，由于過濾介質(zhì)垂直于地面，當(dāng)待濾物料流入濾餅容納腔內(nèi)，首先流向底部，并由于自身重力，所含液體會(huì)通過過濾介質(zhì)進(jìn)入下游，經(jīng)濾液通道排出，繼續(xù)通入待濾物料，濾餅容納腔內(nèi)的固體高度會(huì)緩慢增加，同時(shí)過濾過程也在不斷的進(jìn)行，并且由于上層的物料會(huì)擠壓下層的物料，從而使得過濾的效果更好。所述料液入口開設(shè)在壓榨基板的頂部；所述濾液通道的出口開設(shè)在過濾基板的底部；高壓流體入口開設(shè)在壓榨基板的中部。如此設(shè)計(jì)料液入口與濾液通道的出口的開設(shè)位置，其目的是為了能夠節(jié)省能源。將待濾物料送入料液入口，不借其他助力作用，僅憑自身重力，即可進(jìn)入濾餅容納腔。位于濾餅容納腔中的待濾物料，所含的液體同樣可以通過自身的重力，通過過濾介質(zhì)，進(jìn)入下游的濾液通道，經(jīng)處于最低處的濾液通道的出口，自動(dòng)排出過濾器外。如此設(shè)計(jì)高壓流體入口的位置，其目的是可以使加壓腔內(nèi)的壓力分布的更加均勻，增加本裝置工作時(shí)的穩(wěn)定性。所述壓榨基板朝向壓榨膜片的一側(cè)帶有貼合弧面，所述壓榨腔由該貼合弧面與過濾介質(zhì)圍成。如此設(shè)計(jì)的目的是，壓榨膜片可以更好的貼合于貼合弧面，使其不易損壞。為了使壓縮氣體或高壓液體的壓力可以更加均勻的分布在壓榨膜片的各個(gè)點(diǎn)上，所述高壓流體入口貫穿貼合弧面的中心部位。為了能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮氣體或高壓液體的遠(yuǎn)距離輸送，方便工藝設(shè)計(jì)和可進(jìn)行多個(gè)裝置的并聯(lián)使用，所述高壓流體入口通過管路接有壓縮氣源或高壓水源。所述壓榨膜片為圓形，其目的是為了可以更好的將加壓腔中的壓力，均勻的分布在壓榨膜片上，并且使得壓榨膜片邊緣的各固定點(diǎn)，均承受相同的變形拉力，使其更加牢固耐用。繞所述壓榨膜片的周緣設(shè)有壓環(huán)，該壓環(huán)通過螺釘固定在壓榨基板上，其原因是因?yàn)閴赫ツて吘壦惺艿淖冃卫艽?，一般的固定方法在長(zhǎng)期使用下易被損壞，通過壓環(huán)和螺釘固定，不僅可以保證固定的可靠性，并且方便以后拆卸、清洗和更換。所述過濾基板朝向過濾介質(zhì)的一側(cè)表面帶有多個(gè)凸點(diǎn)，多個(gè)凸點(diǎn)成正三角點(diǎn)陣分布，凸點(diǎn)之間即為所述濾液通道。凸點(diǎn)的作用是用來支撐過濾介質(zhì)，保證過濾介質(zhì)不會(huì)因受壓而凹向?yàn)V液通道，導(dǎo)致其嚴(yán)重變形，影響使用壽命。多個(gè)凸點(diǎn)成三角點(diǎn)陣分布，可以均勻分散壓力，從而避免因個(gè)別凸點(diǎn)較其他凸點(diǎn)承受壓力過大，而刺破過濾介質(zhì)。所述凸點(diǎn)為形狀相同的圓柱形，相鄰?fù)裹c(diǎn)的間距為凸點(diǎn)直徑1. 5至3倍。由于凸點(diǎn)被設(shè)計(jì)成圓柱形，從而可以使得凸點(diǎn)更好的與過濾介質(zhì)貼合，并且由于貼合面是圓形，不存在折角，不會(huì)對(duì)過濾介質(zhì)造成嚴(yán)重劃傷。相鄰?fù)裹c(diǎn)的間距如此設(shè)計(jì)，其目的是為了保證在擁有足夠的濾液通道面積時(shí)，凸點(diǎn)的數(shù)量足夠多，均勻分散各凸點(diǎn)的壓力，并且直接提高了過濾介質(zhì)的耐壓程度。
所述壓榨基板與過濾介質(zhì)相貼合的部位設(shè)有繞壓榨腔分布的密封環(huán)。其設(shè)計(jì)目的是，可以提高濾餅容納腔的密封性，保證工作時(shí)，具有足夠的安全性和可靠性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是，針對(duì)小型、微型實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)領(lǐng)域，本發(fā)明不僅所得濾餅固含量更高，而且所需過濾物料更少，操作更方便，工作效率更高。


圖1為本發(fā)明的帶壓榨膜片的過濾器的側(cè)面示意圖；圖2為本發(fā)明的帶壓榨膜片的過濾器的正面示意圖；圖3為本發(fā)明的帶壓榨膜片的過濾器的濾液通道的局部示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明的帶壓榨膜片的過濾器，包括依次疊置，且周緣密封連接的壓榨基板2、過濾介質(zhì)和過濾基板1，三者通過螺栓密封固定，保證了裝置內(nèi)部可以承受較大壓強(qiáng)。由于本實(shí)施例待濾物料為泥漿，因而選用親水性微孔濾膜3作為過濾介質(zhì)。過濾基板I上開有與親水性微孔濾膜3的表面相連通的濾液通道4，濾液通道4的出口位于過濾基板I的底部，工作時(shí)液體通過親水性微孔濾膜3進(jìn)入濾液通道4，經(jīng)濾液通道4的出口排出。壓榨基板2朝向親水性微孔濾膜3的一側(cè)帶有壓榨腔，壓榨腔內(nèi)設(shè)有彈性的壓榨膜片11，本實(shí)施例選用彈性塑料薄片作為壓榨膜片11。壓榨腔被壓榨膜片11分隔為兩部分，一部分為與親水性微孔濾膜3相鄰的濾餅容納腔12，另一部分為與親水性微孔濾膜3相隔離的加壓腔10。在正常工作時(shí)，濾餅容納腔12主要用來容納待濾物料，和待濾物料最后形成的濾餅。加壓腔10則連接空氣泵，提供壓力，推動(dòng)壓榨腔內(nèi)的壓榨膜片11彈回，從而對(duì)濾餅容納腔12內(nèi)的待濾物料進(jìn)行壓榨。濾餅容納腔12上端與料液入口 8連通。壓榨基板2朝向壓榨膜片11的一側(cè)帶有貼合弧面5，高壓流體入口 9貫穿貼合弧面5的中心部位與外界相通，工作時(shí)高壓流體入口 9通過管路與空氣泵相接，其中加壓腔10與壓榨膜片11的貼合面設(shè)計(jì)成弧面，其主要目的是為了可以更好的與壓榨膜片11貼合。壓榨腔內(nèi)的壓榨膜片11為圓形，且周緣設(shè)有壓環(huán)7，壓環(huán)7通過螺釘固定在壓榨基板2上，不僅使壓榨膜片11更加牢固，并且方便以后拆洗更換。參照?qǐng)D3，過濾基板I朝向親水性微孔濾膜3 —側(cè)設(shè)置有多個(gè)形狀相同的圓柱形凸點(diǎn)6，相鄰?fù)裹c(diǎn)6之間距離與凸點(diǎn)6直徑比值為2 :1，其作用為支撐親水性微孔濾膜3，防止親水性微孔濾膜3因受壓而嚴(yán)重變形，影響其使用壽命。壓榨基板2與親水性微孔濾膜3相貼合的部分設(shè)有繞壓榨腔分布的密封環(huán)13，可以保證密封的可靠性。工作時(shí)，泥漿從料液入口 8送入，進(jìn)入濾餅容納腔12內(nèi)，由于親水性微孔濾膜3的作用，泥漿中的水分通過親水性微孔濾膜3進(jìn)入濾液通道4，經(jīng)濾液通道4的出口排出，沙土無法通過，被截留在濾餅容納腔12內(nèi)。繼續(xù)緩慢通入泥漿，此時(shí)濾液通道4的出口液體流速增加，濾餅容納腔12內(nèi)的泥漿液面逐漸升高,待濾餅容納腔12內(nèi)充滿泥漿，此時(shí)停止通入泥漿，切斷料液入口 8。此時(shí)由于濾餅容納腔12內(nèi)存有大量泥漿，壓榨膜片11被擠壓進(jìn)入加壓腔10內(nèi)部，完全緊貼于貼合弧面5。將空氣泵輸送口通過管道與高壓流體入口 9相接，開啟空氣泵開關(guān)，高壓氣體壓入加壓腔10內(nèi)，加壓腔10內(nèi)的氣體壓強(qiáng)逐漸增高，壓榨膜片11被高壓氣體壓回，同時(shí)壓榨膜片11擠壓濾餅容納腔12內(nèi)的泥漿，泥漿內(nèi)的液體被逐漸擠壓出來，通過親水性微孔濾膜3進(jìn)入下游。待濾液通道4的出口不再排液時(shí)，關(guān)閉空氣泵開關(guān)，此時(shí)整個(gè)壓榨過程結(jié)束。最后打開法蘭，取出濾餅即可。
權(quán)利要求
1.一種帶壓榨膜片的過濾器，包括依次疊置，且周緣密封連接的壓榨基板、過濾介質(zhì)和過濾基板，所述過濾基板上開有與過濾介質(zhì)的表面相連通的濾液通道，其特征在于，所述壓榨基板朝向過濾介質(zhì)的一側(cè)帶有壓榨腔，壓榨腔內(nèi)設(shè)有彈性的壓榨膜片；該壓榨膜片將壓榨腔分隔為與過濾介質(zhì)相鄰的濾餅容納腔以及與過濾介質(zhì)相隔離的加壓腔；所述壓榨基板還開設(shè)有與所述加壓腔連通的高壓流體入口，以及與所述濾餅容納腔連通的料液入口。
2.如權(quán)利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述壓榨基板、過濾介質(zhì)和過濾基板沿水平方向依次疊置。
3.如權(quán)利要求2所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述料液入口開設(shè)在壓榨基板的頂部；所述濾液通道的出口開設(shè)在過濾基板的底部；高壓流體入口開設(shè)在壓榨基板的中部。
4.如權(quán)利要求3所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述壓榨基板朝向壓榨膜片的一側(cè)帶有貼合弧面，所述壓榨腔由該貼合弧面與過濾介質(zhì)圍成。
5.如權(quán)利要求4所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述高壓流體入口貫穿貼合弧面的中心部位。
6.如權(quán)利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述高壓流體入口通過管路接有壓縮氣源或高壓水源。
7.如權(quán)利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述壓榨膜片為圓形。
8.如權(quán)利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，繞所述壓榨膜片的周緣設(shè)有壓環(huán)，該壓環(huán)通過螺釘固定在壓榨基板上。
9.如權(quán)利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述過濾基板朝向過濾介質(zhì)的一側(cè)表面帶有多個(gè)凸點(diǎn)，多個(gè)凸點(diǎn)成正三角點(diǎn)陣分布，凸點(diǎn)之間即為所述濾液通道。
10.如權(quán)利要求9所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述凸點(diǎn)為形狀相同的圓柱形，相鄰?fù)裹c(diǎn)的間距為凸點(diǎn)直徑1. 5至3倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶壓榨膜片的過濾器，包括依次疊置，且周緣密封連接的壓榨基板、過濾介質(zhì)和過濾基板，所述過濾基板上開有與過濾介質(zhì)的表面相連通的濾液通道，所述壓榨基板朝向過濾介質(zhì)的一側(cè)帶有壓榨腔，壓榨腔內(nèi)設(shè)有彈性的壓榨膜片；該壓榨膜片將壓榨腔分隔為與過濾介質(zhì)相鄰的濾餅容納腔以及與過濾介質(zhì)相隔離的加壓腔；所述壓榨基板還開設(shè)有與所述加壓腔連通的高壓流體入口，以及與所述濾餅容納腔連通的料液入口。本發(fā)明的有益效果是針對(duì)小型、微型實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)領(lǐng)域，不僅所得濾餅固含量更高，而且所需過濾物料更少，操作更方便，工作效率更高。
文檔編號(hào)B01D29/05GK102989217SQ201210537738
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者匡繼勇, 羅龍聰, 陳剛 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 四川多維過濾設(shè)備有限公司