CN102078716B - 一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法及装置，其在普通正负压过滤装置中增加了一个空气脉动发生装置，工作中通过空气脉动瞬间产生较强的正负压爆发力，帮助完成强力过滤和卸饼工作。采用本发明的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法及装置进行过滤，在连续供料情况下，具有处理能力大、能在薄饼或超薄饼工况下卸饼、寿命长、结构简单等优点，能达到现有过滤装置所不能达到的效果，是一种全新的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法及装置。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种固液分离方法及其装置，尤其是涉及一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法及其装置。
背景技术
目前，国内外有各种各样的过滤方法和装置，其中绝大部分存在不易卸饼、处理能力小的问题，为了解决这些问题，一些技术采用反向吹风或反向冲水等方法让滤饼从滤网上强制脱落，存在反吹装置复杂，总处理能力也受影响等缺点；另一些技术则采用机械振动或打动等装置让滤饼从滤网上强制脱落，虽然实现了连续式过滤，但往往带来寿命和有效性不好的问题；还有一些技术则采用机械螺旋或机械刮刀等装置来让滤饼从滤网上强制脱落，虽然也实现了连续式过滤和可靠卸饼，但又带来结构复杂和滤板寿命不高，以及做不出适应极细颗粒过滤用的滤板的问题；再有一些技术采用局部负压脱饼的方法让部分滤饼从滤网上强制脱落，但存在结构复杂，同时工作的滤饼或过滤面积大大减小，且可靠性低的问题。为了有效提高过滤速度和能力，还有一些技术采用加大过滤压力的方法，出现了各种各样的压滤机，并在生产中得到了最为广泛的应用，成为浓缩和脱水的主流产品，但这些技术存在卸饼时必须中断压滤，以及滤饼不能太薄的问题，对此还出现一些加压过滤技术，把过滤装置放在压力仓内，虽然实现了连续生产，但设备复杂、庞大、压力仓中的压力过高带来安全问题，使用受到限制。为此生产中希望找到一种更可靠和更合理的筛分和浓缩方法及其装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过空气脉动生产瞬间较强的正负压爆发力，并由正压过滤，负压卸饼，实现较大处理能力，能在薄饼或超薄饼工况下卸饼，寿命长、结构简单的正负压空气脉动过滤式筛分和浓缩方法。
本发明的另外一个目的是提供一种实现以上方法的正负压空气脉动过滤式筛分和浓缩装置。
本发明的技术方案概述如下：
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，包括普通正负压过滤方法，用空气脉动瞬间产生较强的正负压爆发力，帮助完成强力过滤和卸饼工作，该方法包括如下步骤：
(a)准备好空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，进入预生产状态；
(b)向空气脉动过滤式筛分和浓缩装置中供料；
(c)启动空气脉动发生装置，在过滤室内交替产生正压和负压；
(d)当产生正压时，被滤物经过滤网过滤，滤液从上口排出，滤网上形成滤饼；
(e)当产生负压时，在过滤室内瞬间形成真空，滤液和空气透过滤网向内迅速流动使滤饼和滤网得到分离；
(f)如此循环，在密闭的压力腔内，实现了过滤和脱饼交替工作；
(g)被脱下的滤饼，在重力作用下，进入底流浓缩斗；
(h)在滤饼收集到一定量后，开动底流排放装置排出。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，用不同孔径的过滤网完成不同的功能，使用大筛孔时进行筛分，使用小筛孔时进行浓缩。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，根据需要分别调整空气脉动的正压或负压持续时间的长短。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，空气脉动为非周期或周期脉动。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，向空气脉动过滤式筛分和浓缩装置中连续或间断供料。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，工作中当过滤室中产生负压时，关闭排液口，并向滤液室中加入压缩空气反吹。
本发明实现上述方法的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，在现有正负压过滤装置的过滤室上并联了一个空气脉动正负压发生装置，所述空气脉动正负压发生装置由空气室、脉动室、风箱、控制装置组成，其中空气室在脉动室之上，脉动室底部用连通管和过滤室连通，空气室上安置风箱，风箱上设有进气管和排气管，并由控制装置控制。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，所述正负压过滤装置上的过滤网可以做成倒锥或倒锥台状，并且锥头向下。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，所述正负压过滤装置上的过滤网可以做成柱状。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，所述正负压过滤装置上的过滤网可以是多个小过滤网的组合体。
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，把所述正负压过滤装置滤液室上的滤液口改为排水阀，并在滤液室上增加一个进气阀。
本发明与已有技术相比，特别是与选煤行业现有的煤泥水回收技术相比，充分显示了如下优点：
(1)强力卸饼，解决了不易卸饼的难题；
(2)过滤网能充分利用，处理能力加大；
(3)设备简单，维修方便；
(4)可靠性高，故障率减少；
(5)能实现连续供料下工作；
(6)能在薄饼或超薄饼工况下卸饼；
(7)寿命长。
综上所述，采用本发明的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法及装置进行过滤，特别是用在选煤行业现有的煤泥水回收中，在连续供料情况下，可以取得处理能力大、能在薄饼或超薄饼工况下卸饼、寿命长、结构简单的特点；并能达到现有过滤装置所不能达到的效果；是一种全新的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法及装置，在选煤行业为首创。
附图说明
图1表示一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置的结构示意图
图2表示另一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置的结构示意图
图中：
1.正负压过滤装置，2.空气脉动发生装置，3.连通管，4.底流收集斗，5.底流排放装置，6.进料管，7.过滤网固定装置，8.过滤网，9.滤液室，10.过滤室，11、滤液管，12、空气室，13、控制装置，14、风箱，15、进气管，16、排气管，17、脉动缓冲室，18、进气阀，19排水阀。
具体实施方式
本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，包括普通正负压过滤方法，其中用大量空气脉动瞬间产生较强的正负压爆发力，帮助完成强力过滤和卸饼工作，该方法还包括如下步骤：
(a)准备好空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，进入预生产状态；
(b)向空气脉动过滤式筛分和浓缩装置中供料；
(c)启动空气脉动发生装置，在过滤室内交替产生正压和负压；
(d)当产生正压时，被滤物经过滤网过滤，滤液从上口排出，滤网上形成滤饼；
(e)当产生负压时，在过滤室内瞬间形成真空，滤液和空气透过滤网向内迅速流动使滤饼和滤网得到分离；
(f)如此循环，在密闭的压力腔内，实现了过滤和脱饼交替工作；
(g)被脱下的滤饼，在重力作用下，进入底流浓缩斗；
(h)在滤饼收集到一定量后，开动底流排放装置排出。
本发明的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其中工作中可增加步骤(i)根据需要，分别调整空气脉动的正压或负压持续时间的长短，达到最佳过滤与脱饼效果。
本发明的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其中空气脉动为周期或非周期脉动。
本发明的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其中：工作中步骤(b)可改为：向空气脉动过滤式筛分和浓缩装置中间断或连续供料。
本发明的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其中：工作中当过滤室中产生负压时，关闭排液口，并向滤液室中加如压缩空气反吹。
本发明的空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，用不同孔径的过滤网完成不同的功能，使用大筛孔时进行筛分，使用小筛孔时进行浓缩。
本发明的实现上述方法的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，下面结合附图对实施例做进一步说明：
实施例1，在图1中，本发明的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，由普通正负压过滤装置1和空气脉动发生装置2组成，其中用连通管3把普通正负压过滤装置1的中部或下部和空气脉动发生装置2的底部连通。所述普通正负压过滤装置1由过滤室10、底流收集斗4、底流排放装置5、滤液室9组成，其中：所述过滤室10为上下全开口的封闭柱状结构，在其顶部全断面上设有与四周室壁全密封连接的过滤网固定装置7，在过滤网固定装置7上固定有过滤网8，在所述过滤室10上部或在中部的侧壁上设有进料管6；所述底流收集斗4为上下全开口的封闭台锥状结构，其上口与所述过滤室10的下口完全适配并周边密封连接，其下口与所述底流排放装置5完全适配并周边密封连接；所述滤液室9为下部全开口的封闭柱状结构，其下口与所述过滤室10的上口完全适配并按可拆卸方式周边密封连接，其壁上设有滤液管11。所述空气脉动发生装置2由空气室12、脉动缓冲室17、风箱14、控制装置13组成。其中所述空气室12为下部全开口的封闭柱状结构，所述脉动缓冲室17为上部全开口的封闭倒台锥状结构，所述脉动缓冲室17的上口与所述空气室12的下口完全适配并周边密封连接；所述脉动缓冲室17底部连接有连通管3，所述空气室12的上部安设有风箱14，所述风箱14为现有跳汰机的风箱技术，所述风箱14上设有进气管15和排气管16，并连接有控制装置13。
本实施例工作前，准备好空气脉动过滤式筛分和浓缩装置及系统，并注满水，进入预生产状态，工作时所需过滤的浆液通过进料管6注入过滤室10，开启控制装置13，当风箱14中的执行机构接到进气命令后，关闭排气风阀并打开进气风阀，压缩空气经过进气管15快速进入到空气室12中，并推动脉动缓冲室17中的液体快速通过连通管3进入过滤室10，进入过滤室10的液体快速推动所需过滤的浆液通过过滤网8，滤液进入滤液室9后由滤液管11排出，大于滤孔的颗粒被滤网拦截下，并在滤网8上产生过滤阻力，当过滤阻力等于进气压力时终止过滤；此时让控制装置13给风箱14发出排气命令，当风箱14中的执行机构接到排气命令后，关闭进气风阀并打开排气风阀，空气室12中的压缩空气经过排气管16快速排出，并带动过滤室10的液体迅速通过连通管3回流到脉动缓冲室17，在过滤室10中的液体流出过多时会形成真空，带动滤液室9中的液体或气体通过滤网8回流，结果把在滤网8上的滤饼从滤网8上推开，实现强力卸饼功能，卸下的滤饼在重力的作用下，进入底流收集斗4。在完成卸饼后，控制装置13又开始给风箱14发出进排气命令，进入下一个循环，如此往复，在密闭的压力腔内，实现了过滤和脱饼交替工作，由空气脉动实现了强力过滤和卸饼功能，达到发明目的。当底流收集斗4中的滤饼收集到一定量时，开启底流排放装置5外排。工作中可根据需要，分别调整空气脉动的正压(进气时间)或负压(排气时间)持续时间的长短，达到最佳过滤与脱饼效果。工作中还可调整进料方式为连续供料或间断供料，达到较佳的工作效果。工作中也可调整空气脉动的工作制度，可设为有规律的周期制度，也可设为不规律的非周期制度，以达到较佳的工作效果为目标。工作中可根据需要，调整底流的排放制度，也以达到较佳的工作效果为目标。通过更换不同孔径的过滤网分别完成筛分和浓缩过程，使用大筛孔时进行筛分，小筛孔时进行浓缩。
基于同样的原理和方法，本发明也可以在实施例1中把过滤网8做成倒锥或倒锥台状，并且小头向下，这样做可以加大过滤面积，并更有利于卸饼，同样能达到发明目的。
基于同样的原理和方法，本发明也可以在实施例1中把过滤网8做成柱状，这样做可以更大的加大过滤面积，同样能达到发明目的。
基于同样的原理和方法，本发明也可以在实施例1中把过滤网8做成多个小过滤网的组合体，这样做可以起到更换方便，增加寿命的效果，也同样能达到发明目的。
基于同样的原理和方法，本发明也可以在实施例1中把过滤网8做成不锈钢丝网或复合网，这样做可以利用网的弹性帮助更好的卸饼，也同样能达到发明目的。
实施例2，在图2中，本发明的另一种空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，其普通正负压过滤装置1和空气脉动发生装置2的形状、构造、所用材料、作用等如实施例1所述。所不同的是普通正负压过滤装置1的滤液室9上把滤液管11改为排水阀19，并增加一个进气阀18。
本实施例工作时，工作步骤、方法、原理等如实施例1所述，所不同的是当过滤时排水阀19必须打开并把进气阀18关闭，滤液从排水阀19排出；当卸饼时把排水阀19必须关闭并把进气阀18打开，通过进气阀18加入高压气，更有利快速干净卸饼，同样能达到发明目的。
本发明公开了一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法及其装置，以上虽然列举了较少的实施例，但对于本领域的普通技术人员，对本发明所做的某些改型、改进、替换等，或者上述实施方式作任何组合变化，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，包括普通正负压过滤方法，其特征在于：用空气脉动瞬间产生较强的正负压爆发力，帮助完成强力过滤和卸饼工作，该方法包括如下步骤：
(a)准备好空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，进入预生产状态；所述空气脉动过滤式筛分和浓缩装置，包括普通正负压过滤装置，在现有正负压过滤装置的过滤室上并联了一个空气脉动正负压发生装置，所述空气脉动正负压发生装置由空气室、脉动室、风箱、控制装置组成，其中空气室在脉动室之上，脉动室底部用连通管和过滤室连通，空气室上安置风箱，风箱上设有进气管和排气管，并由控制装置控制；
(b)向空气脉动过滤式筛分和浓缩装置中供料；
(c)启动空气脉动发生装置，在过滤室内交替产生正压和负压；
(d)当产生正压时，被滤物经过滤网过滤，滤液从上口排出，过滤网上形成滤饼；
(e)当产生负压时，在过滤室内瞬间形成真空，滤液和空气透过滤网向内迅速流动使滤饼和滤网得到分离；
(f)如此循环，在密闭的压力腔内，实现了过滤和脱饼交替工作；
(g)被脱下的滤饼，在重力作用下，进入底流浓缩斗；
(h)在滤饼收集到一定量后，开动底流排放装置排出。
2.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：用不同孔径的过滤网完成不同的功能，使用大筛孔时进行筛分，使用小筛孔时进行浓缩。
3.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：根据需要分别调整空气脉动的正压或负压持续时间的长短。
4.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：空气脉动为非周期或周期脉动。
5.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：向空气脉动过滤式筛分和浓缩装置中连续或间断供料。
6.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：工作中当过滤室中产生负压时，关闭排液口，并向滤液室中加入压缩空气反吹。
7.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：所述正负压过滤装置上的过滤网做成倒锥或倒锥台状，并且锥头向下。
8.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：所述正负压过滤装置上的过滤网做成柱状。
9.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：所述正负压过滤装置上的过滤网是多个小过滤网的组合体。
10.如权利要求1所述的一种空气脉动过滤式筛分和浓缩方法，其特征在于：把所述正负压过滤装置滤液室上的滤液口改为排水阀，并在滤液室上增加一个进气阀。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100083, room 3, building 16, 402 Qinghua East Road, Beijing, Haidian District Applicant after: Jinyitong Science and Technology (Beijing) Co., Ltd. Address before: 100083, room 3, building 16, 204 Qinghua East Road, Beijing, Haidian District Applicant before: Jinyitong Science and Technology (Beijing) Co., Ltd. |
|
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100083, room 3, building 16, 402 Qinghua East Road, Beijing, Haidian District Applicant after: Jinyitong Technology (Beijing) Co.,Ltd. Address before: 100083, room 3, building 16, 402 Qinghua East Road, Beijing, Haidian District Applicant before: Jinyitong Science and Technology (Beijing) Co., Ltd. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: Room 3-3-1406-1, Zhongguancun energy and security science and Technology Park, building 3, No.16 Qinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083 Patentee after: JINYITONG SCI.&TECH. BEIJING Co.,Ltd. Address before: 100083 room 402, building 3, 16 Qinghua East Road, Haidian District, Beijing Patentee before: JINYITONG SCI.&TECH. BEIJING Co.,Ltd. |