專利名稱：：系列新型高效連續(xù)壓濾機(jī)的制作方法該機(jī)是一種集機(jī)械和電氣于一體、可系列化的新型高效連續(xù)固液過(guò)濾分離機(jī)電</tables>設(shè)備，在技術(shù)上有多方面的突破，廣泛應(yīng)用于環(huán)保水處理和各種生產(chǎn)工藝操作之中。見下表。目前，該領(lǐng)域中的各類過(guò)濾機(jī)，其主體技術(shù)均為自由技術(shù)，多少年來(lái)一直沿用至今，既使有改進(jìn)也僅是部分地變更或材料的替換，沒能從思路上擺脫原有主體技術(shù)及其與生俱來(lái)的問(wèn)題，即壓濾機(jī)類設(shè)備處于間歇工作方式，真空過(guò)濾機(jī)類設(shè)備又處于過(guò)濾推動(dòng)力較小的工作狀態(tài)，使現(xiàn)有各類過(guò)濾機(jī)均在加大過(guò)濾推動(dòng)力和連續(xù)工作二者之間顧此失彼；有的，如帶式壓榨過(guò)濾機(jī)則需先經(jīng)濃縮機(jī)將物料濃縮后才能使其有效地工作。所以，該領(lǐng)域中的現(xiàn)有設(shè)備均存在體積龐大且笨重，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，需人工干預(yù)，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，二次污染嚴(yán)重，工作效率低下而需配備多臺(tái)套等實(shí)際問(wèn)題，且均不是符合過(guò)濾理論的最佳設(shè)計(jì)。根據(jù)《中華人民共和國(guó)專利實(shí)施細(xì)則》第二條，“專利法所稱的發(fā)明是對(duì)產(chǎn)品、方法或者其改進(jìn)所提出的新的技術(shù)方案”，申請(qǐng)人認(rèn)為，本專利申請(qǐng)項(xiàng)目符合專利法對(duì)發(fā)明專利的界定，即由于系列新型高效連續(xù)壓濾機(jī)對(duì)固液過(guò)濾分離技術(shù)方法提出了新的技術(shù)方案(而不屬于專利法對(duì)實(shí)用新型界定的僅是“對(duì)產(chǎn)品的形狀、構(gòu)造或者其結(jié)合”上的新的技術(shù)方案)，具有明顯的新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性，因此，申請(qǐng)發(fā)明專利。有關(guān)該項(xiàng)技術(shù)請(qǐng)參見附加文件中的《新型過(guò)濾機(jī)的研究設(shè)計(jì)》(作者郭雙慶，李桂芳，《冶金動(dòng)力》1994年第6期)一文。由于系列新型高效連續(xù)壓濾機(jī)技術(shù)把克服現(xiàn)有各類過(guò)濾機(jī)的缺點(diǎn)和大大提高單機(jī)工作效率以服務(wù)于現(xiàn)代文明高效的大工業(yè)生產(chǎn)為目的；同時(shí)，最大限度地降低設(shè)備成本和盡可能拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，并易于形成系列化產(chǎn)品，使之在滿足其設(shè)計(jì)要求的條件下替代現(xiàn)有技術(shù)，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。實(shí)現(xiàn)系列新型高效連續(xù)壓濾機(jī)技術(shù)的內(nèi)容如附圖一，它是由1.支座，2.殼體，3.料位控制系統(tǒng)，4.卸渣系統(tǒng)，5.進(jìn)料系統(tǒng)，6.轉(zhuǎn)鼓，7.動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)，8.濾液管，9.電氣控制系統(tǒng)等主要部分組成，用于大批量連續(xù)過(guò)濾分離處理粘度不高、濾渣為非粘性物且在沖洗狀態(tài)下無(wú)明顯沉積的處于非過(guò)熱狀態(tài)的懸浮液體系。由于該機(jī)獨(dú)特的設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力、濾液出口壓力、機(jī)體內(nèi)料位及傳動(dòng)部分等多種途徑，可獲得相應(yīng)的過(guò)濾速率和濾渣含液量；其工作方式也有多種，即1.密閉加壓過(guò)濾方式；2.密閉加壓和真空聯(lián)合過(guò)濾方式；3.真空敞開過(guò)濾方式；4.利用液位差的敞開過(guò)濾方式；根據(jù)實(shí)際應(yīng)用和濾布使用壽命，自手孔處更換濾布，也可不卸濾布而反向進(jìn)沖洗液，使濾布得到逆向沖洗而再生使用。按該機(jī)設(shè)計(jì)的正常工作方式，其各項(xiàng)主要優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)如下表進(jìn)料壓力≤25MPa轉(zhuǎn)鼓浸入角≤220°過(guò)濾推動(dòng)力≤1.0MPa轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速1.55rpm濾布面積2.1m2洗滌和濾干角≥120°濾渣生產(chǎn)能力≤60m3/d壓縮空氣≤1.0MPa工作溫度≤120℃動(dòng)力1.1Kw重量1500Kg尺寸(L×W×H)2200×1380×1820該機(jī)具體工作過(guò)程為1.啟動(dòng)該機(jī)的動(dòng)力，然后將懸浮液自進(jìn)料系統(tǒng)經(jīng)進(jìn)料噴管噴入機(jī)內(nèi)。當(dāng)機(jī)內(nèi)達(dá)到最高允許工作料位時(shí)，料位控制系統(tǒng)工作并指示。2.通入壓縮空氣，使機(jī)體內(nèi)上部空腔為恒定壓力的壓縮空氣，同時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)進(jìn)料量和濾液排出量，使機(jī)體內(nèi)液面較穩(wěn)定地處于接近或達(dá)到最高允許工作料位。3.在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外壓差作用下，濾液經(jīng)濾布進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)并從其中的U形濾液管中排出；留在轉(zhuǎn)鼓鼓體濾布上的濾渣隨轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)到機(jī)體內(nèi)上部空腔部分時(shí)便進(jìn)入濾干區(qū)(要求洗滌濾渣時(shí)，還可在機(jī)內(nèi)加兩道幕簾式洗滌，再經(jīng)脫干)，然后，由刮刀刮下并經(jīng)機(jī)體內(nèi)的螺旋輸送機(jī)進(jìn)入卸渣緩沖桶。4.通過(guò)電器控制系統(tǒng)控制卸渣緩沖裝置出口閥的開閉，保證卸渣時(shí)機(jī)體內(nèi)密閉和壓力恒定，并使設(shè)備始終處于自動(dòng)連續(xù)工作狀態(tài)下，將濾渣和濾液分別在過(guò)濾過(guò)程進(jìn)行當(dāng)中及時(shí)排出機(jī)外。同時(shí)，系列新型高效連續(xù)壓濾機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它克服了目前各類過(guò)濾機(jī)各自難以解決的技術(shù)問(wèn)題，具有1.設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊合理，重量輕，操作簡(jiǎn)便，易于維護(hù)，成本低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用十分經(jīng)濟(jì)。其耐壓防腐設(shè)計(jì)保證了設(shè)備的安全可靠性和使用壽命。2.自動(dòng)化連續(xù)工作，生產(chǎn)效率高，處理量大，是現(xiàn)有各類過(guò)濾機(jī)的幾倍至幾十倍。3.工作過(guò)程密閉，不污染現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)須人工干預(yù)，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。4.可從多種途徑在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，進(jìn)而有效控制過(guò)濾速率和濾渣含液量。5.工作方式多樣化，且能進(jìn)行狀態(tài)指示、報(bào)警和自動(dòng)判斷保護(hù)。6.可實(shí)現(xiàn)系列化，并能根據(jù)特殊條件(如過(guò)程需洗滌濾渣、防腐、保溫、氣體保護(hù)等以及不同處理量)下的使用要求做出相應(yīng)的設(shè)計(jì)。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)攻克多個(gè)技術(shù)難題并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)完成的，是以適應(yīng)文明高效的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)為目的設(shè)計(jì)的能最佳符合過(guò)濾理論的新的技術(shù)方案。按過(guò)濾理論，過(guò)濾速率U可用修正過(guò)得達(dá)西(Darcy)公式表示為U＝dV/Adt＝(-ΔP)/rμl其中V-濾液體積；A-有效過(guò)濾面積；t-過(guò)濾時(shí)間；-ΔP-過(guò)濾推動(dòng)力；μ-濾液粘度；l-過(guò)濾通道的平均長(zhǎng)度；r-濾渣比阻，對(duì)可壓縮性濾渣來(lái)說(shuō)，該量不是常數(shù)，它會(huì)因過(guò)濾界面兩側(cè)的壓差使濾渣質(zhì)密化程度的加大而增大。由上式可得出dV＝UAdt＝(-ΔP/rμl)Adt分析該式可知，理論上，提高設(shè)備工作能力的最佳設(shè)計(jì)方案是同時(shí)滿足以下四個(gè)要求1.增大過(guò)濾推動(dòng)力-ΔP；2.增大過(guò)濾面積A；3.最大限度延長(zhǎng)過(guò)濾工作時(shí)間t；4.縮短過(guò)濾通道的平均長(zhǎng)度l，并有效防止濾渣質(zhì)密化，使濾渣比阻r盡可能小。正是以上思路確定了該機(jī)的設(shè)計(jì)思想和相應(yīng)的實(shí)施方案，即一、以壓縮空氣提供過(guò)濾推動(dòng)力的獨(dú)特方式，保證足夠大的-ΔP。由此，機(jī)體采用了密閉的壓力容器設(shè)計(jì)，并使該機(jī)各系統(tǒng)盡量統(tǒng)用壓縮空氣控制。其氣路控制系統(tǒng)如附圖二，其它詳見下文。二、將濾渣及時(shí)除去，以縮短過(guò)濾通道的平均長(zhǎng)度l和防止其質(zhì)密化造成濾渣比阻r的增大。于是采用鼠籠式骨架轉(zhuǎn)鼓外濾形式，同時(shí)，為防止濾布上的少量殘余濾渣質(zhì)密化，采用沿轉(zhuǎn)鼓切向沖洗的進(jìn)料噴管設(shè)計(jì)，見附圖三，圖中各部分為1.進(jìn)料噴管，2.可調(diào)整角度的法蘭，3.刮刀。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)刮刀與濾布間的間隙同料液噴出角度的連動(dòng)調(diào)節(jié)，避免了沖洗不佳或過(guò)份沖刷影響濾布使用壽命的問(wèn)題。三、為盡可能增大過(guò)濾面積A，除考慮設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)鼓時(shí)使鼓體面均為有效過(guò)濾面外，還考慮了增大其浸入角。該機(jī)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)鼓的浸入角為220°，是真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)的兩倍。其中，最高允許工作料位的控制是關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)采用壓縮空氣自動(dòng)控制。附圖二中的料位控制部分具體參見附圖四，其中各件為1.三通管，2.控制閥，3.浮筒，4.氣路，5.常閉氣動(dòng)閥，6.排氣閥。其中的控制用壓縮空氣與機(jī)體內(nèi)部的壓縮空氣相通，當(dāng)機(jī)內(nèi)達(dá)到最高允許工作液位而溢流入該系統(tǒng)并使浮筒上升頂開上部針閥時(shí)，常閉氣動(dòng)閥工作使溢流部分排出；當(dāng)無(wú)溢流時(shí)，該系統(tǒng)在還未排凈其中的料液時(shí)浮筒便下落關(guān)閉了上部的針閥，進(jìn)而頂開了下部的排氣閥，使常閉氣動(dòng)閥關(guān)閉，從而保證機(jī)體內(nèi)的氣密性。四、采用連續(xù)工作方式，最大限度地延長(zhǎng)工作時(shí)間t。為使濾液及時(shí)排出機(jī)外，采用轉(zhuǎn)鼓內(nèi)固定U形濾液管設(shè)計(jì)；而解決濾渣在該機(jī)連續(xù)工作的狀態(tài)下及時(shí)從機(jī)內(nèi)排出這一關(guān)鍵問(wèn)題，除設(shè)計(jì)機(jī)內(nèi)螺旋輸送機(jī)外，還采用附圖二中壓縮空氣控制的卸渣控制部分，具體見附圖五，圖中各件為1.組合彈簧式單向氣缸，2.電磁氣閥DF，3.電接點(diǎn)壓力表，4.卸渣緩沖筒，5.濾渣進(jìn)口，6.濾渣出口，7.閥芯。該裝置可保證卸渣過(guò)程中機(jī)體內(nèi)空氣的密閉。五、基于以上各部分的設(shè)計(jì)和從技術(shù)經(jīng)濟(jì)考慮，電氣控制部分采用一般的邏輯線路，且不需要二次儀表，簡(jiǎn)單可靠。該機(jī)的電氣控制原理如附圖六(其中，M2為進(jìn)料泵，按常規(guī)不在該項(xiàng)設(shè)計(jì)范圍內(nèi))，正常工作時(shí)可手動(dòng)或自動(dòng)控制，該系統(tǒng)具有自動(dòng)指示、報(bào)警和自動(dòng)判斷保護(hù)功能。根據(jù)該原理，對(duì)于要求較高的場(chǎng)合，可采用微機(jī)智能控制單臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備的工作。另外，該機(jī)還為其系列化設(shè)計(jì)作了考慮，以滿足不同場(chǎng)合(如過(guò)程需要洗滌、防腐、耐熱、保溫、氣體保護(hù)及不同處理量)的要求。權(quán)利要求由于系列新型高效連續(xù)壓濾機(jī)作為固液過(guò)濾分離機(jī)電設(shè)備，以其獨(dú)特的思路和設(shè)計(jì)方案，具有密閉、加壓和自動(dòng)高效連續(xù)工作的綜合技術(shù)特征，能從多種途徑在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)過(guò)濾速率和濾渣含液量，操作方式靈活多樣，解決了現(xiàn)有技術(shù)在增大過(guò)濾推動(dòng)力和自動(dòng)連續(xù)工作二者不能兼顧的難題，并在多方面有技術(shù)突破，具有新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性，廣泛應(yīng)用于環(huán)保水處理和各種生產(chǎn)工藝操作之中，特在申請(qǐng)發(fā)明專利的同時(shí)請(qǐng)求給予該項(xiàng)設(shè)計(jì)總體技術(shù)獨(dú)立權(quán)利的保護(hù)和以下從屬權(quán)利的保護(hù)1、料位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。該設(shè)計(jì)能自動(dòng)進(jìn)行壓力容器內(nèi)液體料位的控制，無(wú)需二次儀表，并在控制過(guò)程中保證氣密性，因此可以同時(shí)起到疏液閥的作用。根據(jù)該設(shè)計(jì)還能進(jìn)行局部變形設(shè)計(jì)，可廣泛用于類似場(chǎng)合中要求保證氣密性的壓力容器內(nèi)液位的自動(dòng)控制。2.卸渣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。該設(shè)計(jì)可作料位的自動(dòng)控制閥，它無(wú)需二次儀表，在工作中能保證氣密性，使緩沖筒中料位很低時(shí)及時(shí)關(guān)閉，高料位時(shí)及時(shí)打開排放。根據(jù)該設(shè)計(jì)還能進(jìn)行局部變形設(shè)計(jì)，可廣泛用作類似場(chǎng)合的液體或固體粉末等的自動(dòng)控制閥。全文摘要該機(jī)是一種新型自動(dòng)高效連續(xù)固液過(guò)濾分離機(jī)電設(shè)備。它解決了提高過(guò)濾推動(dòng)力、增大過(guò)濾面積和在連續(xù)工作條件下的自動(dòng)卸渣以及與此相關(guān)的料位控制和整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)自動(dòng)控制等技術(shù)問(wèn)題，其主要組成部分和主要技術(shù)特征也可體現(xiàn)在附圖中，適于大批量自動(dòng)連續(xù)過(guò)濾處理粘度不高、濾渣為非粘性物且在沖洗狀態(tài)下無(wú)明顯沉積的處于非過(guò)熱狀態(tài)的懸浮液體系，廣泛應(yīng)用于環(huán)保水處理和各種生產(chǎn)工藝操作之中。文檔編號(hào)B01D33/073GK1158271SQ9610752公開日1997年9月3日申請(qǐng)日期1996年5月20日優(yōu)先權(quán)日1996年5月20日發(fā)明者郭雙慶,郭方春,李桂芳申請(qǐng)人:郭雙慶