CN102512861A - 悬浮液连续可调浓缩系统 - Google Patents

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林敏峰
焦树春
颜国良
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Abstract

悬浮液连续可调浓缩系统，包括一柱形浓缩桶，其桶壁为双层结构，外层为高耐磨硬质金属制成，内层为带固定间隙的筛网结构；同时，柱形浓缩桶的桶内设置有一直通的螺旋输送器，螺旋输送器后部通过联轴器连接驱动电机以及减速机，前端通过一可调碟簧排料阀进行限位；而柱形浓缩桶的进料阀则安装在柱形浓缩桶靠近电机一侧，在进料阀相对柱形浓缩桶轴线的对称位置的另外一侧还安装有排液调节阀；为方便对柱形浓缩桶中的螺旋输送器进行调节，所述螺旋输送器采用悬臂支撑，同时，在柱形浓缩桶与联轴器之间还设置有一个轴承室。本发明高效可靠，可连续运行，且运行参数、处理能力、处理效果可调，且适用面广。

Description

悬浮液连续可调浓缩系统
技术领域
本发明涉及悬浮液浓缩领域，具体为一种用于工业过程的、连续自动化程度高的悬浮液连续可调浓缩系统。
背景技术
在工业过程中，特别是在化工、制药、轻工、环保等领域，存在大量需要调整悬浮液浓度的要求，通常使用的方法就包括机械分离，这种机械分离通过离心设备实现，通常将离心旋转网筒和动力源组合。将悬浮液置于离心旋转网筒内，通过离心方式进行固液分离，以此来改变悬浮液浓度。但是通过这种离心来改变悬浮液浓度，其浓度改变量通常不可控，只能通过经验以及多次调整来弥补，因而效率低下。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种悬浮液连续可调浓缩系统，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
悬浮液连续可调浓缩系统，包括一柱形浓缩桶，其桶壁为双层结构，外层为高耐磨硬质金属制成，内层为带固定间隙的筛网结构；同时，柱形浓缩桶的桶内设置有一直通的螺旋输送器，螺旋输送器后部通过联轴器连接驱动电机以及减速机，前端通过一可调碟簧排料阀进行限位。
考虑到筛网可能出现的堵塞问题，所述柱形浓缩桶的双层结构中还设置有曝气反冲管以及母液反冲管，两管在水平面内垂直分布，且曝气反冲管与柱形浓缩桶同向，以保证系统长期稳定运行。
在发明中，其进料阀安装在柱形浓缩桶靠近电机一侧，且在其相对柱形浓缩桶轴线的另外一侧对称位置还安装有排液调节阀。
为方便对柱形浓缩桶中的螺旋输送器进行调节，所述螺旋输送器采用悬臂支撑，同时，在柱形浓缩桶与联轴器之间还设置有一个轴承室，且螺旋输送器和轴承室采用间隙密封，迷宫密封和填料密封，保证轴承室的密封可靠性。
在本发明中，所述联轴器为弹性柱销联轴器。
在本发明中，所述可调碟簧排料阀采用碟片弹簧，压紧在筛网形成的筒体上，碟片弹簧可实现小的调节行程，产生大的调节范围。
在本发明中，所述驱动电机具有带变频器的控制系统，用以实现无级调试。
本发明中，对不同悬浮液，可选择激光线切割筛网，铣制筛网，电化学腐蚀筛网，焊接筛网等制作浓缩桶，根据悬浮液的性质，筛网间隙可以在0.03mm以上选定，筛网开孔率在5～15%之间。
为实现悬浮液在设备中的连续可调，可通过对进料量、排液量、螺旋转速等参数进行调节，使得浓缩效果可在大范围内实现，相关计算如下：
设进料悬浮液浓度为β1，出料浓度为β2，进料流量为V1，排出母液为V2，则：
经浓缩系统浓缩后的悬浮液浓度为：β2＝β1 V1/（V1－V2）
设悬浮液密度为ρ、充填系数Φ、螺旋输送器公称直径D、最小螺距S、螺旋转速N。
浓缩系统处理能力为Q(m3)=47ρΦD2SN。
本发明的工作流程为：悬浮液通过进料阀调节流量后进入浓缩桶，进入螺旋输送器的外圈，螺旋输送器将物料沿浓缩桶内铺设的、固定间隙的筛网表面向前推送，这时，母液在重力和压力的作用下，透过筛网间隙进入收集筒，所有透过筛网间隙的母液经过排液调节阀排出系统。增稠后的悬浮液由螺旋输送器向前推送，由于变径或者变距螺旋的左右，悬浮液向前移动阻力加大，产生压力；在螺旋挤压下，母液进一步从筛网间隙排出，悬浮液达到排放浓度后从带压出料口排出，从而实现连续浓缩的目的。
有益效果：本发明实用性强、适应性广泛、可靠性高，可实现悬浮液浓缩过程中浓度的连续可调，且调整效率高，可适用于化工、制药、环保、轻工等领域中需要增加悬浮液浓度的相关工艺中。
附图说明
图1 为本发明较佳实施例的示意图。
其中各标注分别为：电动机1、摆线针轮减速机2、弹性柱销联轴器3、轴承室及主轴4、进料调节阀5、螺旋输送器6、筛网7、母液收集筒8、可调碟簧排料阀9、曝气反冲管10、母液反冲管11、排液调节阀12、机座13。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1的悬浮液连续可调浓缩系统的较佳实施例，筛网7和母液收集筒8为偏心组装、筛网和螺旋输送器为同心组装；悬臂支撑的螺旋输送器6和轴承室4之间设计有间隙密封，迷宫密封，O型圈密封及J型弹性密封圈密封，保证无泄露。
系统工作过程如下：需要处理的悬浮液经过进料调节阀5进入筛网7和螺旋输送器6构成的空间，可调转速的螺旋输送器把物料向前推送，由于螺旋变径或者变距产生的压力，母液透过筛网进入母液收集筒8，对于高流动性、低浓度悬浮液，可调碟簧排料阀9可以建立过滤初始的压力；螺旋的转动一方面把物料向前推送，同时破坏悬浮液由于母液流走、产生的筛网表面的滤饼，不断更新筛网表面，防止筛网堵塞；经过增浓的物料被螺旋推动到可调碟簧排料阀9前面，当浓度达到可调碟簧设定值后，推开排料阀9，产品输出。
透过筛网的母液进入母液收集筒8，但并不是直接排出，而是经过排液调节阀12调节流量后排出，当筛网透过的母液超过需要时，母液在收集筒8内存留，减小筛网过滤压力，使透过筛网的母液减少、从而保证需要的产品浓度。
为防止悬浮液由于粒度不均匀，在筛网缝隙间出现堵塞，系统设置了曝气反冲管10和母液反冲管11、曝气反冲管10外接压力不小于0.5MPa压缩空气管路，母液反冲管11可接系统母液或者清水管，可根据需要进行筛网的反冲再生，保证筛网的过滤性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.悬浮液连续可调浓缩系统，其特征在于，包括一柱形浓缩桶，其桶壁为双层结构，外层为高耐磨硬质金属制成，内层为带固定间隙的筛网结构；同时，柱形浓缩桶的桶内设置有一直通的螺旋输送器，螺旋输送器后部通过联轴器连接驱动电机以及减速机，前端通过一可调碟簧排料阀进行限位；而柱形浓缩桶的进料阀则安装在柱形浓缩桶靠近电机一侧，在进料阀相对柱形浓缩桶轴线的对称位置的另外一侧还安装有排液调节阀；为方便对柱形浓缩桶中的螺旋输送器进行调节，所述螺旋输送器采用悬臂支撑，同时，在柱形浓缩桶与联轴器之间还设置有一个轴承室。
2.根据权利要求1所述的悬浮液连续可调浓缩系统，其特征在于，所述所述柱形浓缩桶的双层结构中还设置有曝气反冲管以及母液反冲管，两管在水平面内垂直分布，且曝气反冲管与柱形浓缩桶同向。
3.根据权利要求1所述的悬浮液连续可调浓缩系统，其特征在于，所述可调碟簧排料阀采用碟片弹簧，压紧在筛网形成的筒体上，碟片弹簧行程可调。
4.根据权利要求1所述的悬浮液连续可调浓缩系统，其特征在于，所述筛网间隙在0.03mm以上选定，筛网开孔率在5～15%之间。
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