承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置及系统
技术领域
本发明涉及一种粘稠和细粒物质处理的承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置及系统,特别适用于造纸废水处理、污泥处理、河道疏浚泥浆处理、湿法冶炼废水处理、洗煤废水处理和畜禽养殖业污染物处理。
背景技术
在现有公开的粘稠和细粒在经过固液分离的设备处理后,一般需要承接到料仓中,再输送到运载设备里以便放到较远的地方,例如干燥器、焚烧炉、填埋常或制肥发酵槽等地方,承接运载污泥的设备可以是螺旋输送机、皮带输送机、活塞泵或汽车等,这些设备制造成本较高,输送效率较低,且有毒异味很容易扩散,劳动环境恶劣,还需要占据较大的空间,布置需要较多的特殊要求。此外,对于含水率比较高的污泥,例如清理污水处理厂污水池的沉淀泥浆必须先将脱水才能输送。经过本人检索目前还没有发现,能够同时连续完成污泥承接、利用柔韧管挤压脱水和长距离输送三种功能的技术设备。
发明内容
针对以上种种缺陷,本发明提出了解决存在问题的技术方案,并提出的分别有两种基本的工作方式:
方式1、承接料仓设置在脱水机出料口,将承接的污泥填满柔韧管滤室中,关闭滤室启闭机构,再利用挤压机构夹紧滤室深度脱水,脱水完成后挤压到输送管道排放;
方式2、将泥浆用泵填满滤室中,再利用挤压机构夹紧滤室进行脱水,脱水完成后打开滤室启闭机构,滤室中干泥先挤压到承接料仓;在承接料仓储存一定量的污泥后,在需要输送时执行上述方式1步骤,将较干原料再一次深度脱水后挤压到输送管道中排放。
如此周而复始自动的完成物料脱水和输送任务。
承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置包括机架、承接料仓、输送器、管路系统、滤液排出系统和控制系统,并综合成为机电一体化全自动承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置;输送器包括柔韧管滤室、滤室启闭机构和挤压机构;挤压机构包括挤压夹板结构和挤压力发生机构,挤压夹板结构包括前后夹板;柔韧管滤室包括上法兰、下法兰和过滤管单元;上法兰包括承接料口和滤室上密封结构,承接料口是敞开的物流通道;上法兰固定在机架上,过滤管单元吊在上法兰下,下法兰吊在过滤管单元下;柔韧管滤室的过滤管单元的水平横截面的长圆轮廓的轴线与挤压力方向相垂直;沿挤压力方向,在挤压机构的前、后的夹板之间夹持柔韧管滤室的柔韧性的过滤管单元;下法兰包括排渣出口及其滤室下密封结构;过滤管单元包括径向柔韧性的下列元件:至少两层管状滤质和连接件,每层的管状滤质水平横截面为长圆轮廓的轴中心线相互重合;最里层的管状滤质内部形成滤室;每层管状滤质上端与上法兰通过滤室上密封结构连接并可开闭滤室,层层叠加在一起的管状滤质的下端与滤室下密封结构连接并密封,管状滤质的下端连通排渣出口;上法兰的承接料口连通滤室,在相邻滤室的承接料口下部设有滤室启闭机构;最外层的管状滤质采用刚性编织输送带,刚性编织输送带围成一个管状的径向柔韧的轴向尺寸定长的滤室竖壁结构,管状的刚性编织输送带轴向上端连接在上法兰的下端,该刚性编织输送带形成一系列筛孔;刚性编织输送带包括筋骨和骨架,筋骨为长轴线向下的一系列穿条,骨架为环绕穿条的支撑体;每两个相邻的骨架与同一根穿条铰接一起,每个骨架孔中设有左右两个穿条,每个骨架利用该两个穿条与左右相邻的骨架连接,因此刚性编织输送带的所有的骨架与相邻骨架利用穿条相互搭接连接成封闭的圆环。
作为过滤管单元最里层的管状滤质采用柔韧性的编织的滤布或无纺的滤布、金属编织的滤网或烧结合金材料的微孔膜片材料。过滤管单元做成长圆形,过滤面积不变但是压榨行程较短,效率提高,节省了装置的造价。
作为过滤管单元最外层的管状滤质可以采用市售的多种刚性编织输送带,刚性编织输送带根据骨架形状可以分为采用螺旋圈或采用封闭环或采用并排多孔链板中的刚性编织输送带中任何一种,或它们(螺旋圈或封闭环或链板)的综合。推荐刚性编织输送带采用骨架为环绕穿条的螺旋圈型的支撑体;每两个相邻的骨架与同一根穿条铰接一起,每个骨架孔中设有左右两个穿条,每个骨架利用该两个穿条与左右相邻的骨架连接,刚性编织输送带的所有的骨架与相邻骨架利用穿条相互搭接连接成封闭的圆环。骨架为螺旋圈型与筋骨组装比较容易,且节省材料;骨架为封闭环和链板与筋骨组装后缝隙比较小,质地较重。将螺旋圈做成塔簧形状可以用刚性编织输送带构成锥形管状过滤介质,以利原料顺利从承接料口进入滤室。
在最里层的管状滤质和最外层的板状滤质之间衬一层管状滤质,该管状滤质采用垫网,垫网为4~40目编织网。该层垫网可以保护滤布不致损坏。
上法兰的滤室上密封结构包括上法兰主体、下压法兰盘、环形弹性密封件和中间穿条;一系列中间穿条分别向下插入最外层的管状滤质的刚性编织输送带的骨架的孔中,中间穿条的上端固定在上法兰主体的长圆轮廓孔的边缘上;下压法兰盘的下端面固定在上法兰主体的上端面并密封;下压法兰盘下面伸出的下支管和上法兰主体的下支管为相互套合接触的锥形管,在两个锥形管之间夹持最里层的管状滤质,在滤布一侧贴敷环状弹性密封件。
下法兰的滤室下密封结构包括下法兰主体、上压法兰盘和环形弹性密封件;一系列中间穿条分别向下穿过最外层的管状滤质的刚性编织输送带的骨架的孔以后,该中间穿条的下端固定在下法兰主体的长圆轮廓孔的边缘上;上压法兰盘的上端面固定在下法兰主体的下端面并密封,上压法兰盘上面伸出的上支管和下法兰主体的上支管为相互套合接触的锥形管,在两个锥形管之间夹持最里层的管状滤质,在最里层的管状滤质一侧贴敷环状弹性密封件。
在最外层的管状滤质外包覆管状封闭膜,管状封闭膜悬吊固定在上法兰主体下,用紧固件和环状上、下压板夹持固定并密封,在上法兰主体设有上清洗液管口,该管口连通最外层的管状滤质与管状封闭膜之间的环状滤清液室,在下法兰主体设有水平滤液汇集盘,滤液透过管状滤质、管状封闭膜下部泄水口、水平滤液汇集盘排到滤液管口。本方案虽然仅能拦住大部分的滤液外溢,但是仍有利于防止恶臭等异味的扩散,并有利于滤室的清洗。
挤压机构包括挤压夹板结构和挤压力发生机构;挤压夹板结构包括前、后夹板、锁板条和紧固件;沿挤压力方向前后布置夹板;前、后夹板分别设置在过滤管单元的最外层的管状滤质的前后承压平面上,前、后夹板分别利用锁板条插接在最外层的管状滤质的不产生弯曲变化中部,锁板条用紧固件固定在夹板上,锁板条与最外层的管状滤质上、下两侧的一系列中间穿条连接并分别用紧固件固定;前、后夹板的两侧设有往复拉紧张开的挤压力发生机构,挤压力发生机构包括流体驱动活塞缸,在过滤管单元的外部左右分别设有流体驱动活塞缸,流体驱动活塞缸固定在一个夹板的外侧,流体驱动活塞缸的活塞杆延长段的端部固定在另一个夹板上。该流体驱动活塞缸推荐采用液压系统驱动的液压油缸,或者压缩空气系统驱动的气缸。
作为滤室启闭机构和挤压机构的进一步方案,在所述的挤压机构在前、后夹板的中部还设有至少一个流体驱动活塞缸,该流体驱动活塞缸的活塞杆包括活塞杆主体和活塞杆延长段,活塞杆主体与活塞杆延长段连接在一起,该活塞杆的延长段从上下锁板条之间穿过前、后夹板,延长段还穿透滤室,在前、后夹板分别设有密封件,密封件包括延长段密封法兰盘和弹性密封件,前后两套穿在延长段上的法兰盘和弹性密封件分别压住滤室前、后两面最里层管状过滤介质后固定在前、后夹板内端面。对于滤室启闭机构采用的挤压机构的流体驱动活塞缸推荐采用预压式增压缸或气动活塞缸,气动活塞缸行动迅速,价格比较预压式增压缸便宜许多,但是密封压力较低。本方案可以减少夹板的体积和重量,提高夹板的抗弯强度。但是密封增加难度。除此以外,对于挤压机构的流体驱动活塞缸推荐采用液压缸以获得更大的驱动力。
作为活塞杆的进一步方案,活塞杆的延长段利用连轴节连接活塞杆主体,在活塞缸与固定在一个夹板之间增设支撑缸套。对于在滤室中穿过的活塞杆的延长段,将活塞杆的延长段与活塞杆主体分为两部分,并用联轴节连接有如下优点:a、可以采用耐腐蚀不锈钢材料制作活塞杆的延长段,延长活塞杆的延长段寿命;b、可以将活塞杆的延长段的直径加大,拆下活塞杆的延长段时在滤室上形成手孔,借助该孔对于更换滤布十分方便;c、由于浸在滤室的活塞杆的延长段不会进入活塞缸,避免对压力系统,特别是避免对采用液压油的压力系统内部的污染。
滤室启闭机构包括挤压机构和密封结构;密封结构是在夹板和相邻的管状介质与最里层管状滤质之间衬垫环状弹性密封圈,在滤布缝制一个环状的带,类似在人类裤子上穿的皮带,将环状弹性密封圈夹持中间;或将弹性材料浸入需要密封环形区域的管状介质中,形成环状弹性密封;或是是在夹板和相邻的管状介质与最里层管状滤质之间衬垫环状弹性密封圈,在环状弹性密封圈的倒U字弯内衬垫一个环状骨架,环形骨架是一种柔韧刚性薄层材料折弯制成支撑骨架,环状弹性密封圈外圆周同时贴在夹板的内侧,环状弹性密封圈和环状骨架的凹台利用紧固件固定在夹板上。滤室启闭机构负责滤室的密封和解密封,该流体驱动活塞缸推荐采用市场销售的预压式增压缸。
作为承接料仓的进一步方案,在承接料仓中设有摇摆推板式物料上下助推机构,物料上下助推机构采用摇摆兼往复推板式机构;该机构包括驱动流体活塞缸,摇摆推板总成和基座架;摇摆推板总成包括上、下导向轴、导向轴承、导向轨道、左右摇摆推板、曲柄、移动曲柄座、压缩弹簧和铅锤导轴;在承接料仓两侧立壁的铅锤平面上分别设有导向轨道;上、下导向轴两侧分别设有导向轴承,导向轴承受导向轨道约束,仅可以上下移动;在上、下导向轴左右两侧分别与铅锤导轴上、下端连接,前后两个左右摇摆推板的上端对称铰接在上导向轴上;在上导向轴左右分别铰接一个驱动流体活塞缸的活塞杆端部轴套;每个驱动流体活塞缸均安装在基座架上,基座架固定在机架上;左右摇摆推板的中部设有摇摆轴座,曲柄的一端与摇摆轴座铰接,曲柄的另一端与移动曲柄座铰接,移动曲柄座穿在同心铅锤导轴上,在移动曲柄座下部座落在压缩弹簧上,压缩弹簧穿在同心铅锤导轴上,压缩弹簧下部座落在可调弹簧压力的紧固件上,可调弹簧压力的紧固件固定在同心铅锤导轴下端;在驱动流体活塞缸的活塞杆驱动前后两个左右摇摆推板下行时,压缩弹簧使推板张开,推板外端与承接料仓直立壁段接触。采用本机构可以防止粘稠或固形物含量较高的物料在承接料仓中架桥,还可以在滤室进料口打开时加速物料填充速度,这对于承接料仓中物料的高度较低或密度较轻时更为重要。当滤室启闭机构把滤室入口打开时,驱动流体活塞缸使左右摇摆推板上行,该推板受重力和料仓中污泥阻力的影响,左和右摇摆推板之间的夹角变小,在上限位换向,压缩弹簧使推板张开,推板外端与承接料仓直立壁段接触,推板像“活塞”一样使污泥压入滤室。
作为承接料仓的进一步方案,在承接料仓中设有往复推板式物料水平助推机构,物料水平助推机构采用两个分立推架,流体驱动活塞缸和导杆安装固定在框架上,多个流体驱动活塞缸的活塞杆的端部分别固定在分立推架上,分立推架在导杆上滑动,分立推架的推泥板在推泥方向设有倾角θ,倾角θ为30°~75°。采用本机构可以使用较大口径的承接料仓,可以使用平底的承接料仓,可以降低承接料仓的高度,增大口径。当推架推进时推板使污泥比较容易向前推进,当推板返回时,倾角使物料沿倾斜的推板上行,尽量不被带回。
作为物料水平助推机构的另一个方案,本方案的主要区别在于助推机构采用一个整体推架,整体推架采用两个流体驱动活塞缸驱动。整体推架的左右部分的推泥方向相反,整体推架的推泥板在推泥方向设有倾角θ为30°~75°,适合进泥口在承接料仓的中部。
作为挤压机构的进一步方案,在过滤管单元的高度方向设有多排挤压机构。本方案的滤室较长,滤室的压榨死容积较小,滤饼较薄区面积较大,适合完成以深度脱水为主的任务。
所述的输送装置的系统为系统方案1,该回路的承接料仓并连接一个输送器,系统包括承接料仓-柔韧管滤室-排渣输送管道的回路,承接料仓通过滤室启闭机构与滤室连通,滤室的排渣管口通过排渣阀与排渣输送管路连接,滤清液管口通过滤清液管路与滤清液槽连通。本系统的使用方法是,将湿泥放入承接料仓中,输送器的滤室启闭机构打开柔韧性的过滤管单元的滤室,此时挤压机构处于张开状态,排渣阀处于截止状态,湿泥由于重力和物料助推机构从承接料口抖落进入滤室,填充后滤室启闭机构关闭滤室,挤压机构将柔韧的滤室变瘪,滤清液从叠加在一起的管状过滤介质渗出,泥饼的含水率达到设定值后,打开排渣阀,挤压机构增加挤压力,干泥从排渣管道挤出。所谓干泥是相对原料的湿泥而言,所述干泥仍含有一定的水分,最终处理后的水分与挤压时间和压力参数设定相关,经实验证明,一般干泥的含水率在85%~75%左右,挤压机构使干泥在排渣管道的入口压力最低达到3.5MPa,此时干泥仍具有较佳的流动性。科学已经证明,该干泥在高压均质之后,粘度大幅降低,流动性变大。
在系统方案1的基础上进一步的方案2,所述的系统包括多输送器并连回路,该回路的输送装置的承接料仓并连接n个输送器,n=2~4,多个输送器的排渣管口分别通过排渣阀并连通到一个排渣管路,排渣管路通过干泥控制阀连通排渣输送管路;多个输送器的滤清液管口并连后通过滤清液管路与滤清液槽连通。本输送装置承接大型皮带过滤机的干泥时,需要细长的承接料仓,采用本方案可以很好的满足其要求,另外本输送器的过滤管单元的横断面的周长较细,配置的挤压机构的功率较小,结构负荷较小。由于多个输送器交替轮番进料、挤压和排放工序,最大效率的发挥系统各部分功能。
系统方案2的一种使用方法分如下步骤,
步骤1:将湿泥放入承接料仓中,其中A输送器的滤室启闭机构打开所属的柔韧性的过滤管单元,此时A输送器的挤压机构处于张开状态,A输送器的排渣阀截止状态,湿泥由于重力和物料助推机构从承接料口抖落进入A输送器的滤室,填充后滤室启闭机构关闭滤室,挤压机构将该滤室变瘪,滤清液从管状过滤介质渗出,泥饼的含水率达到设定值后打开A输送器的排渣阀,此时B输送器的排渣阀打开,B输送器的滤室启闭机构关闭,此时B输送器的挤压机构使柔韧性的过滤管单元处于张开状态,A输送器的挤压机构增加挤压力,在干泥从A输送器的管口通过污泥干管排出到B输送器的滤室中后关闭排渣阀,A输送器的滤室排空后,A输送器如此继续步骤1循环;
步骤2;B输送器比照A输送器的步骤运行,区别在于泥饼的含水率达到设定值后将干泥排出到第n个输送器的滤室;
步骤3:当第n个输送器的滤室中填满泥饼到设计容量后,关闭第n个输送器的排渣阀,第n个输送器的挤压机构将该柔韧的滤室变瘪,滤清液从管状过滤介质渗出,泥饼的含水率达到设定值后打开第n个输送器的滤室启闭机构,第n个输送器的挤压机构使干泥通过承接料口排出到承接料仓,第n个输送器的滤室排空后,第n个输送器如此继续步骤3循环。
由于针对原料在不同含水率所需停留时间的变化,本方案的分级脱水可以最大限度的发挥输送器的脱水功能。
在系统方案1或2的基础上进一步的方案3,该系统包括一个原料储存仓-原料泵送装置-柔韧管滤室回路,该回路的原料储存仓通过原料泵送装置、进原料阀和原料管路与多个输送器的滤室管口并连通。
系统方案3的一种使用方法是,每个输送器的柔韧管滤室的下法兰设有原料进管口,原料储存仓的原料通过原料泵送装置和原料进管口进入滤室,此时输送器的滤室启闭机构关闭柔韧性的过滤管单元的滤室,挤压机构处于张开状态,排渣阀处于截止状态,原料填充后原料阀关闭,挤压机构将柔韧的滤室变瘪,滤清液从管状过滤介质渗出,泥饼的含水率达到设定值后,打开排渣阀,挤压机构增加挤压力,干泥从排渣管路挤出,或者滤室启闭机构打开,挤压机构使干泥通过承接料口排出到承接料仓,如此周而复始,将湿泥分批脱水后贮存到原料储存仓中。在泥饼的含水率达到设定值后,可以执行前述的基本系统的方法,挤压机构使干泥从排渣管路挤出。在较小规模的污水处理厂采用本方案,可以代替传统的污泥脱水设备,并节省了下一步所需的污泥输送设备,一举两得,降低了投资,还实现工艺流程自动化。
在系统方案1或2或3的基础上进一步的方案4,所述的系统是设置增压输送的回路,增压输送回路包括增压活塞泵,增压活塞泵入口连通排渣阀,出口为输送地方。本方案是为了将原料脱水后成为仍有流动性的干泥,例如含水率在50%的活性污泥,本系统的使用方法是,挤出的干泥通过管路连通到增压活塞泵入口,污泥通过增压活塞泵增压后通过管路输送到更远的地方。增压活塞泵为旋转式活塞泵或往复式活塞泵。
在系统方案1或2或3或4的基础上进一步的方案5,所述的系统是包括一个滤室内部清洗回路,该回路详见实施例1。
在系统方案1或2或3或4或5的基础上进一步的方案6,所述的系统是包括一个滤室内部清洗回路,该回路详见实施例1。
在系统方案1或2或3或4或5或6的基础上进一步的方案7,所述的系统是在承接料仓设有上下或水平物料助推机构,水平物料助推机构采用螺旋输送器;上下物料物料助推机构是摇摆推板式物料上下助推机构;或是它们综合使用。采用助推机构是为了避免较干的物料在承接料仓出现架空或膨料现象,使进入滤室的物料更加稳定流畅。
输送装置的挤压机构使干泥通过承接料口排出到承接料仓,如此周而复始,将湿泥分批脱水后贮存到干泥储存袋总成中,该干泥储存袋总成为细长的干泥储存袋,在干泥储存袋的排放口设有滤室启闭机构,干泥储存袋可以用透水材料制成的滤袋或用抗渗水的柔性材料制成。
输送装置的挤压机构使干泥通过承接料口排出到承接料仓,如此周而复始,将湿泥分批脱水后贮存到干泥储存袋总成中,该干泥储存袋总成包括一叠细长的干泥储存袋、进料分配法兰、排料汇集法兰滤袋支撑架和滤室启闭机构,干泥储存袋可以用透水材料制成的滤袋或用抗渗水的柔性材料制成。
整个工作程序采用PLC程序控制,可以做到无人值守。
本装置适合有机质所占份额较多的污泥,例如,污水处理厂的污泥在绝干后一般有机质占50%左右,该污泥特别细腻,不含硬枝条。经过试验挤出管口的使用压力可以达到3.5MPa,采用直径150毫米普通管路,可以将含水率80%的污泥输送70~120米,采用低摩阻复合管可以输送水平距离150米。对于一般的用户本装置的输送能力和距离是足够了,如果略有不足可以利用串联活塞增压泵解决,串联转子活塞泵一般可以增加20~30米;串联往复活塞活塞泵一般可以打到垂直高度300米,水平距离1000米,如果采取进一步措施还可以大幅提高。
本发明的承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置与现有技术相比的有益效果是:
1、一机多能,在输送物料的同时脱水,可以代替小处理规模的浓缩脱水机,降低了投资,节省了占地面积;
2、方便,管道进原料,管道排出干泥,安装布置简单容易,异味不易扩散,改善劳动条件;
3、节能,比较螺旋输送机、皮带输送机、活塞泵或汽车等传统输送工具的能耗降低;
4、投资与运行成本低,本输送装置无复杂的运转部件,压榨力较高,故障率低;输送装置的制造工艺简单,装置总造价降低;维护简单,更换易损件,例如更换滤布容易,且更换时间短;使用寿命提高,运行费降低;
5、排出滤饼的储存方式多种形式,可以利用本装置填充污泥料仓或滤袋,通过增压直接输送到泥沟或制肥发酵槽等等;
6、移动方便,输送装置装上车轮就可以在现场使用,对于特殊场合可以倾倒使用;
7、适宜连续干化工艺需要对泥饼挤条布料机的情况,利用柔韧管压滤机的强力挤压排泥法和增压泵送,直接形成板条状污泥,省略挤条布料机的专门设备。
8、操作容易,可无人值守,自动化生产。
附图说明
图1是采用在承接料仓2下配置一个输送器的输送装置的轴侧图,图中最外层的管状滤质33的螺旋圈骨架37仅在局部示意,能看到露出的中间穿条36;图2是图1显示输送装置的后轴侧图,比较图1增加了在最外层的管状滤质外包覆管状封闭膜8;
图3显示在承接料仓2下配置两个输送器的输送装置的轴侧图,输送器的过滤管单元的进料段采用锥形段28a;在承接料仓中设置了摇摆推板式物料上下助推机构;
图4显示在图3中承接料仓里设置的摇摆推板式物料上下助推机构的轴测图:
图5显示了一个输送器的后轴侧图,该输送器采用上下两排挤压机构5;
图6显示采用采用在方柱形的承接料仓下配置两个输送器的输送装置的俯视角度轴侧图;在承接料仓的平底设置了往复推板式物料水平助推机构30,物料水平助推机构采用两个分立推架;在承接料仓的锥形漏斗内设置了摇摆推板式物料上下助推机构9;
图7显示图1和2的输送器的剖视图,剖视图左侧没有在最外层的管状滤质33外包覆管状封闭膜8,右侧包覆管状封闭膜8;
图8是最外层的管状滤质的刚性编织输送带33的螺旋圈骨架37、穿条34和中间穿条36的局部片断图;
图9是刚性编织输送带33的螺旋圈骨架37、穿条34和中间穿条36的组装图,图10是图7中输送器的H-H剖面图,显示滤室启闭机构4的挤压机构的横断面,在密封部位的滤布上形成浸渗式环状弹性密封圈38a;
图11是图7局部放大剖面图L;
图12是图7局部剖面图K,显示过滤管单元设置管状封闭膜的连接结构;
图13是图7局部放大剖面图M,仅左侧显示过滤管单元设置管状封闭膜的连接结构;图14是图7局部放大剖面图N,;
图15是图7局部剖面图P,显示过滤管单元设置管状封闭膜8的连接结构;
图16是输送器的挤压机构、滤室启闭机构、环状弹性密封圈38、环形骨架49、密封法兰39和承压面刚性编织输送带33组装一起的轴侧示意图;
图17是图16零部件的爆炸后的轴侧示意图;图18是锁板条48的轴侧图;
图19是一种可以设置在图5承接料仓2中的物料水平助推机构,助推机构采用两个分立推架52a;
图20是图19中的推架的局部放大剖面图,一端排料;
图21是又一种可以替代图19的物料水平助推机构,助推机构采用整体推架52b;图22是图21中的推架的局部放大剖面示意图,中部排料;
图23采用在输送装置的承接料仓2连接干泥储存袋的轴侧图,该输送装置配置一个输送器,输送器的过滤管单元没有设置管状封闭膜;
图24是输送装置的一个系统图;图25是输送装置的又一个系统图;
图26是输送装置的又一个系统图;
图27显示了刚性编织输送带d的骨架为椭圆环37a。
在系统图中所有干管路用双线表示,图例显示在右上角。
其中:1-机架,2-承接料仓,3、3a、3b-输送器,4-滤室启闭机构,5-挤压机构,6-水平滤液汇集盘,7-流体驱动活塞缸,8-管状封闭膜,8a-泄水口,8b-环状滤清液室,9-摇摆推板式物料上下助推机构,10-立壁,11-驱动流体活塞缸,12-基座架,13-活塞杆,13a-连轴节,13b-支撑缸套,14-承接料仓直立壁段,15-下导向轴,16-左右摇摆推板,17-上导向轴,,18-导向轴承,19-曲柄,20-移动曲柄座,21-压缩弹簧,22-可调弹簧压力的紧固件,23-铅锤导轴,24-导向轨道,25-摇摆轴座,26-活塞杆的延长段,27-夹板,28-过滤管单元,28a-过滤管单元锥形段,29-上法兰,30-往复推板式物料水平助推机构,31-滤室,32-最里层的管状滤质(滤布),33-最外层的管状滤质(刚性编织输送带),33a-产生弯曲的弧段,34-穿条,35-紧固件,36-中间穿条,37-骨架,38-环形弹性密封垫,38a-浸渗式环状弹性密封圈,39-延长杆密封法兰盘,39a-活塞杆密封圈,40-上法兰主体,40a-内侧下支管,41-垫网,43-环状弹性密封件,44-下压法兰盘,44a-外侧下支管,46-环状上压板,47-环状下压板,48-锁板条,49-环状骨架,50下压法兰盘,50a-外上支管,51-下法兰主体,51-内上支管,52a-分立推架,52b-整体推架,53-框架,54-导杆,55-推泥板,56-干泥储存袋,57-湿泥,58-干泥返回管路,59-排渣输送管路,60-滤清液槽,61-清洗水泵,62-清洗水槽,63-增压活塞泵,64-原料管路,65-排泥管路,66-清洗水管路,67-原料储存仓,68-原料泵送装置,69-滤清液管路,G1-原液管口,G2-排渣管口,G3-排滤清液管口,G4-滤室进冲洗水管口,G5-冲洗液管口,F1-进原料阀,F2-排渣阀,F3-清洗液控制阀,F4-干泥控制阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述。
在图1、2、7至18、24和27中,显示了承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置总体及系统施例1。
参考图1、2、7至18,承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置包括机架1、承接料仓2、输送器3、管路系统、滤液排出系统和控制系统,并综合成为机电一体化全自动承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置;输送器包括柔韧管滤室、滤室启闭机构4和挤压机构5;挤压机构包括挤压夹板结构和挤压力发生机构,挤压夹板结构包括前后夹板27;柔韧管滤室包括上法兰29、下法兰和过滤管单元28;上法兰包括承接料口和滤室上密封结构,承接料口G5是敞开的物流通道;上法兰固定在机架上,过滤管单元28吊在上法兰下,下法兰吊在过滤管单元下;柔韧管滤室的过滤管单元的水平横截面的长圆轮廓的轴线与挤压力方向相垂直;沿挤压力方向,在挤压机构的前、后的夹板之间夹持柔韧管滤室的柔韧性的过滤管单元;下法兰包括排渣出口G2及其滤室下密封结构;过滤管单元包括径向柔韧性的下列元件:至少两层管状滤质和连接件,每层的管状滤质水平横截面为长圆轮廓的轴中心线相互重合;最里层的管状滤质32内部形成滤室31;每层管状滤质上端与上法兰通过滤室上密封结构连接并可开闭滤室,层层叠加在一起的管状滤质的下端与滤室下密封结构连接并密封,管状滤质的下端连通排渣出口G2;上法兰的承接料口连通滤室,在相邻滤室的承接料口下部设有滤室启闭机构;最外层的管状滤质采用刚性编织输送带33,刚性编织输送带围成一个管状的径向柔韧的轴向尺寸定长的滤室竖壁结构,管状的刚性编织输送带轴向上端连接在上法兰的下端,该刚性编织输送带形成一系列筛孔;刚性编织输送带33包括筋骨和骨架37,筋骨为长轴线向下的一系列穿条34,骨架37为环绕穿条的螺旋圈型支撑体;每两个相邻的骨架37与同一根穿条34铰接一起,每个骨架孔中设有左右两个穿条,每个骨架利用该两个穿条与左右相邻的骨架连接,因此刚性编织输送带的所有的骨架与相邻骨架利用穿条相互搭接连接成封闭的圆环。
参考图11或12,在最里层的管状滤质32和最外层的板状滤质33之间衬一层管状滤质,该管状滤质采用垫网41,垫网为4~40目编织网。
参考图7,作为过滤管单元最里层的管状滤质32采用柔韧性的编织的滤布。
参考图7、8、11或12,上法兰的滤室上密封结构包括上法兰主体40、下压法兰盘44、环形弹性密封件43和中间穿条36;一系列中间穿条分别向下插入最外层的管状滤质的刚性编织输送带的骨架37的孔中,中间穿条的上端固定在上法兰主体40的长圆轮廓孔的边缘上;下压法兰盘的下端面固定在上法兰主体40的上端面并密封;下压法兰盘下面伸出的外侧下支管44a和上法兰主体40的内侧下支管40a为相互套合接触的锥形管,在两个锥形管之间夹持最里层的管状滤质32,在滤布一侧贴敷环状弹性密封件43。市场销售的刚性编织输送带的穿条34压制有轴向定位折弯,中间穿条36插入在骨架37的孔中间。
参考图7、8、15至18,下法兰的滤室下密封结构包括下法兰主体51、上压法兰盘50和环形弹性密封件43;一系列中间穿条36分别向下穿过最外层的管状滤质33的刚性编织输送带的骨架37的孔以后,该中间穿条的下端固定在下法兰主体51的长圆轮廓孔的边缘上;上压法兰盘50的上端面固定在下法兰主体的下端面并密封,上压法兰盘上面伸出的外上支管50a和下法兰主体51的内上支管51a为相互套合接触的锥形管,在两个锥形管之间夹持最里层的管状滤质32,在最里层的管状滤质一侧贴敷环状弹性密封件43。
参考图2、12、13和15,在最外层的管状滤质33外包覆管状封闭膜8,管状封闭膜悬吊固定在上法兰主体40下,用紧固件35和环状上、下压板46、47夹持固定并用密封胶垫密封,在上法兰主体设有上清洗液管口G5,该管口G5连通最外层的管状滤质与管状封闭膜之间的环状滤清液室8b,在下法兰主体51设有水平滤液汇集盘6,滤液透过管状滤质、管状封闭膜下部泄水口8a、水平滤液汇集盘排到滤液管口G3。
参考图1、2、7、16和18,挤压机构5包括挤压夹板结构和挤压力发生机构;挤压夹板结构包括前、后夹板27、锁板条48和紧固件35;沿挤压力方向前后布置夹板;前、后夹板分别设置在过滤管单元的最外层的管状滤质33的前后承压平面上,前、后夹板分别利用锁板条插接在最外层的管状滤质33的不产生弯曲变化中部,最外层的管状滤质33产生弯曲的弧段为33a,锁板条用紧固件固定在夹板上,锁板条与最外层的管状滤质33上、下两侧的一系列中间穿条36连接并分别用紧固件固定;前、后夹板的两侧设有往复拉紧张开的挤压力发生机构5,挤压力发生机构包括流体驱动活塞缸7,在过滤管单元的外部左右分别设有流体驱动活塞缸,流体驱动活塞缸固定在一个夹板的外侧,流体驱动活塞缸的活塞杆26端部固定在另一个夹板上。挤压产生弯曲变化的最外层的管状滤质15的中间穿条17c直接固定在上法兰主体和下法兰主体之间。锁板条在滤室内隆起的厚度不应超过管状滤质33的厚度,否则滤布被割损。流体驱动活塞缸采用液压系统驱动,流体驱动活塞缸采用油缸。
参考图1、2、7、13、14、16至18,在所述的挤压机构5在前、后夹板的中部还设有至少一个流体驱动活塞缸,该流体驱动活塞缸的活塞杆包括活塞杆主体13和活塞杆延长段,活塞杆主体与活塞杆延长段连接在一起,该活塞杆的延长段26从上下锁板条之间穿过前、后夹板27,延长段还穿透滤室,在前、后夹板分别设有密封件,密封件包括延长段密封法兰盘39和弹性密封件39a,前后两套穿在延长段上的法兰盘39和弹性密封件分别压住滤室前、后两面最里层管状过滤介质32后固定在前、后夹板内端面。
参考图1、2、7、13、14、16至18,滤室启闭机构4包括挤压机构5和密封结构;密封结构是在夹板27和相邻的管状介质(垫网41)与最里层管状滤质32(滤布)之间衬垫环状弹性密封圈38,可以在滤布缝制一个环状的带,类似在人类裤子上穿的皮带,将环状弹性密封圈夹持中间,或将液态材料浸入需要密封环形区域的管状介质中,固化后形成一定厚度的浸渗式环状弹性密封圈。例如将塑胶浸渗到密封区域滤布介质中,形成一定厚度的浸渗式环状弹性密封圈(图中没有显示)。
参考图15和16,所述的滤室启闭机构4包括挤压机构5和密封结构;密封结构是在夹板27和相邻的管状介质41与最里层管状滤质之间衬垫环状弹性密封圈38,在环状弹性密封圈38的倒U字弯38a内衬垫一个环状骨架49,环形骨架是一种柔韧刚性薄层材料折弯制成支撑骨架,环状弹性密封圈38外圆周同时贴在夹板27的内侧,环状弹性密封圈38和环状骨架49的凹台49a利用紧固件固定在夹板27上。由于滤室穿过了一个活塞杆,在环状弹性密封圈38和环状骨架49中开孔(本图中没有显示滤布)。
参考图24,所述系统的承接料仓2并连接一个输送器3a,系统包括承接料仓-柔韧管滤室-排渣输送管道的回路,承接料仓2通过滤室启闭机构4与滤室31连通,滤室的排渣管口G2通过排渣阀F2与排渣输送管路59连接,滤清液管口G3通过滤清液管路69与滤清液槽60连通。该系统的使用方法是,将湿泥57放入承接料仓2中,输送器的滤室启闭机构4打开柔韧性的过滤管单元28的滤室31,此时挤压机构5处于张开状态,排渣阀F2处于截止状态,湿泥由于重力从承接料口G5抖落进入滤室31,填充后滤室启闭机构关闭滤室,挤压机构将柔韧的滤室变瘪,滤清液从叠加在一起的管状过滤介质33、41和32渗出,泥饼的含水率达到设定值后,打开排渣阀F2,挤压机构增加挤压力,干泥从排渣输送管路59挤出。
如果需要循环利用输送装置挤压脱水功能,在排渣输送管路59并连干泥返回管路58,干泥返回管路58出口连通承接料仓2,这样原料将再进行一次脱水。
参考图24,作为系统的进一步方案,所述的系统是包括一个滤室内部清洗回路,滤室内部清洗回路包括清洗水槽62、清洗水泵61和清洗液控制阀F3,该回路的清洗水槽62连通清洗水泵61和阀门F3,最后连通到输送器的滤室31。本系统的使用方法是:打开滤室启闭机构4,清洗水泵61将清洗水槽62中的清洗水通过进水管路和阀门F3泵入滤室,洗刷滤室31和承接料仓2,洗刷后,清洗水泵61将浊水从进水管路和阀门抽回清洗水槽或者从排渣管口排放。该清洗系统是考虑当滤室需要清洗,达到滤室中的残余污泥排除,例如当需要更换滤布,或者需要拆卸本过滤元件,在拆卸其它过滤元件也需要将一些过滤元件的滤室中的固态污泥排除,本回路将清洗水直接泵送到滤室中,清洗后打开阀门,清洗浊液进入清洗浊液槽。
参考图24,作为系统的进一步方案,所述的系统是包括一个滤室外部清洗回路,滤室外部清洗回路包括清洗水槽62、清洗水泵61和阀门,该回路的清洗水槽连通清洗水泵和阀门,最后连通到输送器的上法兰设置的滤室外部清洗管口G5,滤室外部清洗管口连通管状封闭膜8与一叠过滤介质33、41、32之间。本系统的使用方法是:打开滤室启闭机构,清洗水泵将清洗水槽中的清洗水通过进水管路和阀门从滤室外部清洗管口泵入管状封闭膜与过滤介质之间,洗刷后,将浊水从管状封闭膜下部的滤清液排放口排出。
参考图27,刚性编织输送带的骨架为椭圆环37a,也可以将骨架做成带穿条孔的椭圆片。
在图5中,显示了承接污泥柔韧管挤压脱水输送器的施例2。
本实施例与实施例1的区别在于:
参考图5,本输送装置的承接料仓2并连接两个输送器3a、3b,本输送器的过滤管单元28上端通过采用锥形螺旋圈型压制的骨架37、中间穿条36和穿条34组装成锥形段28a。
本输送器的挤压机构上下设置包括两排挤压夹板及流体驱动活塞缸挤压机构,这上下两套挤压机构可以同时对滤室31挤压,也可以轮流对滤室挤压。
在图23中,显示了承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置总体施例3。
本实施例与实施例1的区别在于:
在本实施例中,输送装置采用一个输送器,输送器的每个挤压机构仅采用两个流体驱动活塞缸7。挤压机构使干泥通过承接料口G5排出到承接料仓2,如此周而复始,将湿泥分批脱水后贮存到干泥储存袋56中,该系统的输送器的使用方法与实施例1相同,细长的干泥储存袋可以一直铺设到排放现场作为输送管道,也可以将筒状的干泥储存袋设置在运载车上,干泥储存袋可以用透水材料制成的滤袋代替,也可以用抗渗水的柔性材料制成。
在图3、4和25中,显示了承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置总体及系统施例4。
本实施例与实施例1的区别在于:
在承接料仓2的承接料仓直立壁段14中设有摇摆推板式物料上下助推机构9,物料助推机构采用摇摆兼往复推板式机构;该机构包括驱动流体活塞缸11,摇摆推板总成和基座架12;摇摆推板总成包括上、下导向轴1715、导向轴承18、导向轨道24、左右摇摆推板16、曲柄19、移动曲柄座20、压缩弹簧21和铅锤导轴23;在承接料仓2两侧立壁10的铅锤平面上分别设有导向轨道;上、下导向轴两侧分别设有导向轴承,导向轴承受导向轨道约束,仅可以上下移动;在上、下导向轴左右两侧分别与铅锤导轴上、下端连接,前后两个左右摇摆推板的上端对称铰接在上导向轴上;在上导向轴左右分别铰接一个驱动流体活塞缸的活塞杆端部轴套;每个驱动流体活塞缸均安装在基座架上,基座架固定在机架1上;左右摇摆推板的中部设有摇摆轴座25,曲柄的一端与摇摆轴座铰接,曲柄的另一端与移动曲柄座铰接,移动曲柄座穿在同心铅锤导轴上,在移动曲柄座下部座落在压缩弹簧上,压缩弹簧穿在同心铅锤导轴上,压缩弹簧下部座落在可调弹簧压力的紧固件22上,可调弹簧压力的紧固件固定在同心铅锤导轴下端;在驱动流体活塞缸的活塞杆驱动前后两个左右摇摆推板下行时,压缩弹簧使推板张开,推板外端与承接料仓直立壁段接触。
参考图25,所述的系统包括多输送器并连回路,该回路是输送装置的承接料仓2并连接n个输送器3a、3b…n,n=2~4,多个输送器3a、3b、3n的排渣管口G2分别通过排渣阀F2并连通到一个排泥管路65,排泥管路65通过干泥控制阀F4连通排渣输送管路59;多个输送器3a、3b、3n的滤清液管口G3并连后通过滤清液管路69与滤清液槽60连通。
该系统还包括一个原料储存仓-原料泵送装置-柔韧管滤室回路,该回路是原料储存仓通过原料泵送装置、进原料阀F1和原料管路64与多个输送器的滤室管口G1并连通。
该系统回路的使用方法是,每个输送器的柔韧管滤室的下法兰设有原料进管口G1,原料储存仓的原料通过原料泵送装置和原料进管口G1进入滤室,此时输送器的滤室启闭机构4关闭柔韧性的过滤管单元28的滤室31,挤压机构5处于张开状态,排渣阀F2处于截止状态,原料填充后原料阀关闭,挤压机构将柔韧的滤室变瘪,滤清液从管状过滤介质33、41和32渗出,在接水盘6汇集后从排滤清液管口G3排出,当泥饼的含水率达到设定值后,打开排渣阀F2,挤压机构增加挤压力,干泥从排渣输送管路59挤出,或者滤室启闭机构打开,挤压机构使干泥通过承接料口G5排出到承接料仓2,如此周而复始,将湿泥分批脱水后贮存到原料储存仓中。
如果需要将承接料仓2里存放的干泥输送出去,则打开干泥控制阀F4,实行实施例1的使用方法。
参考图25,所述的系统是包括增压输送的回路,增压输送回路包括增压活塞泵,增压活塞泵63入口连通排渣阀F2,出口为制定的输送地方。
本系统回路的使用方法是,挤出的干泥通过管路连通到增压活塞泵入口,污泥通过增压活塞泵增压后通过管路输送到更远的地方。
在图6、19至22和26中,显示了承接污泥柔韧管挤压脱水输送装置总体及系统施例5。本实施例与实施例4的区别在于:
参考图6,本输送装置的承接料仓2采用方柱形,在承接料仓的底部设有料仓水平助推机构30;在承接料仓2的一端设有物料上下助推机构9,料仓平底处污泥被水平助推机构30推至物料上下助推机构9上部,物料上下助推机构9将污泥送至滤室的入口。
参考图26,所述的系统包括多输送器并连回路,该回路是输送装置的承接料仓2并连接n个输送器3a、3b…n,n=2~4,多个输送器3a、3b、3n的排渣管口G2分别通过排渣阀F2并连通到一个排泥管路55,排渣管路55通过干泥控制阀F4连通排渣输送管路59;多个输送器3a、3b、3n的滤清液管口G3并连后通过滤清液管路69与滤清液槽60连通。
本系统回路的使用方法分如下步骤,
步骤1:将湿泥57放入承接料仓2中,其中A输送器3a的滤室启闭机构4打开所属的柔韧性的过滤管单元28,此时A输送器的挤压机构5处于张开状态,A输送器的排渣阀F2截止状态,湿泥由于重力和物料助推机构从承接料口G5抖落进入A输送器的滤室31,填充后滤室启闭机构关闭滤室,挤压机构将该滤室变瘪,滤清液从管状过滤介质33、41和32渗出,泥饼的含水率达到设定值后打开A输送器的排渣阀F2,此时B输送器3b的排渣阀F2打开,B输送器的滤室启闭机构4关闭,此时B输送器的挤压机构5使柔韧性的过滤管单元28处于张开状态,A输送器3a的挤压机构增加挤压力,在干泥从A输送器的管口G2通过污泥干管65排出到B输送器的滤室中后关闭排渣阀F2,A输送器的滤室排空后,A输送器如此继续步骤1循环;
步骤2;B输送器比照A输送器的步骤运行,区别在于泥饼的含水率达到设定值后将干泥排出到第n个输送器的滤室;
步骤3:当第n个输送器的滤室中填满泥饼到设计容量后,关闭第n个输送器的排渣阀F2,第n个输送器的挤压机构将该柔韧的滤室变瘪,滤清液从管状过滤介质33、41和32渗出,泥饼的含水率达到设定值后打开第n个输送器的滤室启闭机构4,第n个输送器的挤压机构使干泥通过承接料口G5排出到承接料仓2,第n个输送器的滤室排空后,第n个输送器如此继续步骤3循环。
如果需要将承接料仓2里存放的干泥输送出去,则打开干泥控制阀F4,实行实施例1的使用方法。
参考图19和20,物料助推机构是在承接料仓2中采用市场销售的料仓中的物料水平助推机构,助推机构采用两个分立推架32a,流体驱动活塞缸7和导杆54安装固定在框架53上,四个流体驱动活塞缸的活塞杆的端部分别固定在分立推架上,分立推架在导杆54上滑动,分立推架的推泥板55在推泥方向设有倾角θ,倾角θ为30°~75°。
参考图21和22,物料水平助推机构还可以是采用市场销售的另一种料仓助推机构,主要区别在于助推机构采用一个整体推架52b,整体推架52b采用两个流体驱动活塞缸驱动。整体推架52b的左右部分的推泥方向相反,推泥板35在推泥方向设有倾角θ为30°~75°。
显而易见,各种实施例中的有关技术特征在权利保护范围内可以合理的互换,组合和省略。