CN102489062B - 一种固液分离机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固液分离机，包括机架、压力进料箱、两条复合滤带和两条支撑钢带，所述两条复合滤带竖直设在机架上，并可以水平移动，两条复合滤带之间形成进料脱水通道，进料脱水通道的上部和下部均设有与复合滤带同步移动的封边带，每条复合滤带的内侧设有一条支撑钢带，进料脱水通道的前端连接到压力进料箱，压力进料箱上设有进料口。本发明分离机的滤饼沿水平方向移动、滤液沿竖直方向向下移动，与传统的滤饼滤液同向移动的结构相比具有更长的距离，同时允许滤液垂直下落保证了排液的畅通，该分离机可同时进行强制压力过滤和变容积过滤，并可方便地调节滤饼含固率，不但效果好，而且结构简单，成本低。

Description

一种固液分离机

【技术领域】

本发明涉及固液分离装置，尤其是一种固液分离机。

【背景技术】

污泥处理、纸浆成型等领域都需要应用到固液分离装置。

如中国专利ZL200920191993.X公开了一种用于污泥处理的污泥脱水设备，它包括电器控制器及自动纠偏装置，其特征是：污泥泵进口通过管道及阀与污泥池连通，污泥泵出口与絮凝搅拌器的进口连通，药物混合器进口通过管道、阀进水，药物混合器出口通过管道、阀与计量泵进口连通，计量泵出口通过流量计与絮凝搅拌器进口连通，絮凝搅拌器的出口直对滤布输送机构中的滤布夹脱水装置，接水槽位于滤布夹脱水装置的下方且通过管道将水排出，滤布夹脱水装置出口直接将预脱水后的泥输入楔形脱水装置中，楔形脱水装置出口直对污泥饼输送带。其效果是随着上下两条网带的缓慢前进，两条网带的上下间距逐渐减小，中间的泥层逐渐变硬，形成渣饼。

中国专利ZL200920020211.6公开了一种浆板机用夹网成型器，包括机架，机架上固装有上梁和下梁，上、下梁的左端为纸浆进口，上、下梁的右端为浆板出口，在纸浆进口端设置有上胸辊和下胸辊，浆板出口端设有上伏辊和下伏辊，上胸辊和上伏辊外环套有把上梁包含在其内的上网孔带，下胸辊和下伏辊外环套有把下梁包含在其内的下网孔带，上梁或下梁上设置有驱网辊，位于上梁和下梁之间的上网孔带与下网孔带形成浆板通道，浆板通道自左往右依次为楔形脱水区、S形脱水区和对辊脱水区。其效果是结构简单，脱水效率高、脱水效果好，且形成的浆板的强度较高，脱水距离也大大缩短，设备占用的空间大大缩小。

中国专利ZL200920136514.4公开了一种多压区双网压滤湿浆机，其主要包括进浆箱、楔形脱水区、对辊压榨区，对压辊传动装置。进浆箱的喷出口与楔形脱水区的进口相连接，楔形区的大端位于楔形区的进口端，楔形区的小端位于楔形区的出口端，楔形脱水区的出口连接对辊压榨区，对辊压榨区与湿浆机的出浆口相连接，所述的楔形脱水区由上、下网布、紧张装置、脱水板及挡浆装置构成，网布固定于紧张装置上，网布紧贴楔形区内的脱水板沿着浆料运行方向运行，在上、下网宽幅两侧还设置有挡浆装置。其效果是多压区双网压滤湿浆机可获得高的浓缩比和不低于45％的出浆浓度，因而大大节约了运输及储存成本。

虽然固液分离装置已被大量应用，但是，这些传统的固液分离装置都存在以下缺陷：

1.物料都是呈无强制压力状态进入夹网脱水区域的，因此过滤动力主要来自物料的重力和网的夹紧力，实际应用中由于物料厚度一般小于100毫米，意味着由重力产生的过滤压强一般不会大于0.001MPA。如此小的压强势必制约过滤效率的提高。

2.夹网虽然能产生一定的夹紧力，但由于进口没有密封装置，物料会向进料口方向倒退，因而无法对物料形成有效的压强，处理粘滑性质的物料时物料后退现象尤其严重。

3.ZL200920136514.4虽然注意到了夹网两边的挡浆问题，这对于处理纸浆、酒糟、无机物等物料是有效的，但当处理活性污泥之类的粘滑物料非完全密封两侧是无法阻止物料的侧滑，影响效果。

4.这些专利所描述的设备都是分上下两层布置，实际起主要作用的是下网，上网所脱出的滤液无法有效排除，因此影响了上网作用的发挥。

5.物料在通过夹网所形成楔形通道时由于通道越来越狭窄，会产生垂直于网运行方向的分力，由于网有一定的伸缩性，会将网顶起，而不能产生足够高压榨力来保证滤饼的低含水率。正是因为这个原因，前述的三个专利都只是将夹网机构作为预脱水段来使用，无法满足低含水率的要求。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种固液分离机，能够同时进行强制压力过滤和变容积过滤，并能够方便地调节滤饼含固率。

为实现上述目的，本发明提出了一种固液分离机，包括机架、压力进料箱、两条复合滤带和两条支撑钢带，所述两条复合滤带竖直设在机架上，并可以水平移动，两条复合滤带之间形成进料脱水通道，进料脱水通道的上部和下部均设有与复合滤带同步移动的封边带，每条复合滤带的内侧设有一条支撑钢带，进料脱水通道的前端连接到压力进料箱，压力进料箱上设有进料口。所述的压力进料箱的进料压强在0.5MPA以上。

作为优选，所述机架的两端均设有竖直放置的复合带辊和竖直放置的钢带辊，复合滤带安装在两端的复合带辊上，至少一个复合带辊连接到电机；支撑钢带安装在两端的钢带辊上，支撑钢带与复合滤带贴合，结构简单，效果好。

作为优选，所述复合滤带包括由外向内依次贴合的滤网、衬网和胶带，既保证复合滤带与支撑钢带良好接触，又避免堵塞滤液通道。

作为优选，所述支撑钢带的内侧设有加压板，加压板固定安装在机架上，进一步提高支撑强度。

作为优选，所述支撑钢带与加压板之间设有固体润滑剂，提高润滑效果，解决了液体润滑剂向下流淌的问题。

作为优选，所述进料脱水通道包括连续的两段，前段为楔形进料段，后段为平行脱水段，方便了管道的连接，提高了分离效率和效果。

作为优选，所述封边带采用独立运行的环形带，环形带的内侧面与复合滤带的上端面和下端面贴合，结构简单。

作为优选，至少一条复合滤带的上端面和下端面上直接镶有封边带，密封效果好。

作为优选，所述压力进料箱包括箱体和密封板，所述箱体内开有料箱通道，料箱通道的前端与进料口连通，后端与进料脱水通道连通，箱体的后端底部和后端顶部均设有密封板，进料效果好，密封效果好。

本发明的有益效果：本发明分离机的滤饼沿水平方向移动、滤液沿竖直方向向下移动，与传统的滤饼滤液同向移动的结构相比具有更长的距离，同时允许滤液垂直下落保证了排液的畅通，该分离机可同时进行强制压力过滤和变容积过滤，并可方便地调节滤饼含固率，不但效果好，而且结构简单，成本低。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种固液分离机的剖视示意图；

图2是本发明一种固液分离机中机架的结构示意图；

图3是本发明一种固液分离机中复合滤带的结构示意图。

【具体实施方式】

参阅图1、2，一种固液分离机，包括机架1、压力进料箱2、两条复合滤带3和两条支撑钢带4，所述两条复合滤带3竖直设在机架1上，并可以水平移动，两条复合滤带3之间形成进料脱水通道5，进料脱水通道5的上部和下部均设有与复合滤带3同步移动的封边带18，每条复合滤带3的内侧设有一条支撑钢带4，进料脱水通道5的前端连接到压力进料箱2，压力进料箱2上设有进料口7。所述机架1的两端均设有竖直放置的复合带辊8和竖直放置的钢带辊9，复合滤带3安装在两端的复合带辊8上，至少一个复合带辊8连接到电机；支撑钢带4安装在两端的钢带辊9上，支撑钢带4与复合滤带3贴合。所述的压力进料箱的进料压强在0.5MPA以上。

本发明是在压力条件下进料，只要是可以泵送的任何物料都可以由泵输送至进料口7，泵压范围是0.1-4.0MPA。经过压力进料箱2进入一个狭窄、两面有复合滤带3(滤布、滤网等过滤介质)的过滤通道(即：进料脱水通道5)，该过滤通道的两边有封边带18，封边带18与复合滤带3同步移动，其结构可以是至少一条复合滤带3的上端面和下端面上直接镶有封边带18，也可以是独立运行的环形带，环形带的内侧面与复合滤带3的上端面和下端面贴合，其运行方向和速度与复合滤带3一致。封边带18的材料要求是有一定弹性的柔性材料，比如橡胶(硬度70～85)、毛毡、无纺布、滤布等。

封边带18的工作原理：至少有一条复合滤带3的两个边缘镶封边带18，封边带18将夹有滤饼的两层复合滤带3压入由封边带18和其对面的衬板边缘所形成的缝隙，该缝隙的宽度只能容得下两层复合滤带3的厚度，从而对滤饼形成阻隔。封边带18的宽度取决于滤饼的厚度要求，比如滤饼目标为5毫米，那么封边带18压紧后的宽度也应该是5毫米；封边带18的厚度根据物料泵压强而定，压强越大，封边带18的厚度就应该越厚，如前所述，在本发明中，密封的实现并不完全靠对密封材料的压紧来实现，而是主要靠在密封材料与复合滤带3的微小缝隙中不断脱水的滤饼自身的阻力来实现密封的，因此密封厚度相当重要，比如，2MPA压强条件下封边带18厚度一般为250毫米左右，1MPA压强条件下厚度100毫米即可。封边带18具有如下好处：随过滤介质一起移动，没有相对摩擦；密封效果不受滤饼厚度的影响，因此给设备带来了更多的操作灵活性；封边带18可同时作为辅助传动带使用。

压力进料箱2包括箱体10和密封板11，所述箱体10内开有料箱通道12，料箱通道12的前端与进料口7连通，后端与进料脱水通道5连通，箱体10的后端底部和后端顶部均设有密封板11。与现有技术不同，本发明的物料过滤的动力主要来自泵的动力而非物料的重力，泵的出口与压力进料箱2的进料口7相连。压力进料箱2用坚固的金属或者工程塑料制作，其结构特点是：尽可能的扁平以减少滤饼的厚度，一般进料厚度为10～40毫米。内部开有料箱通道12，料箱通道12的有效缝隙宽度为1～5毫米，以保证物料不堵塞为准。压力进料箱2的出口边缘四周镶有耐磨、自润滑、柔性的密封片，密封片材料可以是聚乙烯、聚氨酯、尼龙、橡胶、滤网、滤布等，其作用是在物料压强的作用下由内向外贴紧复合滤带3和楔形的密封板11，防止物料泄露。压力进料箱2的外形呈一定的锥形，与出料口两边的复合滤带3紧贴而形成密封，通过压力进料箱2沿进料方向的前后移动可以调节密封紧度；然而，本发明的方案中密封的实现并不完全靠对密封材料的压紧来实现，而是主要靠在密封材料与复合滤带3的微小缝隙中不断脱水的滤饼自身的阻力来实现密封的，因此密封长度(即楔形的密封板11与压力进料箱2重合的距离)相当重要，比如，对于压力进料箱2而言，2MPA压强条件下重合长度一般为300毫米左右，1MPA压强条件下重合长度一般为200毫米左右。

根据物料的性质和压滤目的，两个复合滤带3平面的间距可以调整。进料脱水通道5包括连续的两段，前段为楔形进料段，后段为平行脱水段。可以方便管道的链接，并使得选用较厚的钢板(比如8～20毫米)以便适应高压强压滤(比如2MPA以上)成为可能，楔形通道的长度应以物料尚未失去流动性为限，比如含固率15％以下；紧接着楔形进料段的是等距的平行脱水段，滤饼靠物料泵所提供的压强进行脱水。采用这样的两段式结构的目的在于：避免了传统的单纯楔形压榨在高固含量滤饼(比如20％以上)脱水时，通道收缩会将大量的传动张力转而用于压缩滤饼，进而产生料塞、停机等问题；并且后端的平行压滤能够实现移动密封，而单纯的楔形压榨由于通道间距不断变化，很难实现移动密封，一般只能用滑动密封，滑动密封会带来高能耗等一系列问题。

支撑钢带4的内侧设有加压板13，加压板13固定安装在机架1上，支撑钢带4与加压板13之间设有固体润滑剂14。加压板13的作用是为复合滤带3提供支撑力，使其能够承受物料过滤所需要的泵压，比如0.1～3.0MPA，在加压板13外侧有加强筋。环形滑动的支撑钢带4绕着加压板13做滑动行进，运行的托动力来自复合滤带3和物料泵提供的压强。支撑钢带4与加压板13之间使用固体润滑剂14润滑，比如石墨粉、二硫化钼、氮化硼、粘合剂等，由于是垂直于水平面运行，使用固体润滑剂14能避免流质类润滑剂(比如润滑油、润滑脂等)向下流淌而影响润滑效果；同时，固体润滑剂14化学性质稳定，比润滑油、脂更能适应腐蚀性的工作环境。固体润滑剂14的添加可采用滑块式添加或者滚轮式添加。本发明是通过块状固体润滑剂14与连续运行的环形的支撑钢带4发生相对运动产生摩擦来实现润滑剂的均匀涂抹。支撑钢带4厚度为1.5～3毫米，材质为碳钢或者不锈钢，支撑钢带4的侧面可采用高压水15进行清洗。

参阅图3，所述复合滤带3包括由外向内依次贴合的滤网17、衬网16和胶带6。支撑钢带4的外圈贴合有一条横向开槽的胶带6，胶带6紧贴一张衬网16，衬网16外围紧贴滤网17(或滤布)。衬网16是较粗而透水的编织物，其作用是防止滤网17在受压时嵌入胶带6的横槽进而堵塞滤液通道。滤液透过滤网17后沿着衬网16与胶带6上架空的横槽朝下排出。

整体工作过程是：由两面的复合滤带3、上下的封边带18、压力进料箱2的密封板11、进料口7形成封闭的带压压滤室，使得物料中的液体受压通过滤网17等过滤介质和紧贴其外的衬网16的网孔、胶带6的沟槽向下排出，从而实现固液分离的目的。

本发明实施时，在泵送功率和过滤面积一定的前提下，可以通过调节复合滤带3的移动速度来调节滤饼的含固率，过滤介质移动越慢，过滤时间就越长，滤饼含固率就越高，反之亦然。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种固液分离机，其特征在于：包括机架、压力进料箱、两条复合滤带和两条支撑钢带，所述两条复合滤带竖直设在机架上，并可以水平移动，两条复合滤带之间形成进料脱水通道，进料脱水通道的上部和下部均设有与复合滤带同步移动的封边带，每条复合滤带的内侧设有一条支撑钢带，进料脱水通道的前端连接到压力进料箱，压力进料箱上设有进料口；所述机架的两端均设有竖直放置的复合带辊和竖直放置的钢带辊，复合滤带安装在两端的复合带辊上，至少一个复合带辊连接到电机；支撑钢带安装在两端的钢带辊上，支撑钢带与复合滤带贴合；所述复合滤带包括由外向内依次贴合的滤网、衬网和胶带；所述进料脱水通道包括连续的两段，前段为楔形进料段，后段为平行脱水段；所述封边带采用独立运行的环形带，环形带的内侧面与复合滤带的上端面和下端面贴合。

2.如权利要求1所述的一种固液分离机，其特征在于：所述支撑钢带的内侧设有加压板，加压板固定安装在机架上。

3.如权利要求2所述的一种固液分离机，其特征在于：所述支撑钢带与加压板之间设有固体润滑剂。

4.如权利要求1所述的一种固液分离机，其特征在于：至少一条复合滤带的上端面和下端面上直接镶有封边带。

5.如权利要求1～4中任一项所述的一种固液分离机，其特征在于：所述压力进料箱包括箱体和密封板，所述箱体内开有料箱通道，料箱通道的前端与进料口连通，后端与进料脱水通道连通，箱体的后端底部和后端顶部均设有密封板。

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