CN1033588A - 过滤电腐蚀机加工液体的装置 - Google Patents

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Abstract

一个电腐蚀机的加工液体通过一个泵16传送 到一个有一个薄膜过滤器壁22的过滤器17。为着 改进过滤作用，过滤器设计成这样使浓缩液在一个循 环回路6、16、17、18、6里基本上是跟薄膜过滤器壁 相切地运送，并且每单位时间基本上跟薄膜过滤器壁 相切地运送的浓缩液的量大于每单位时间从过滤器 分开出来的渗出液的量。

Description

本发明涉及一种过滤电腐蚀机或电火花加工机的加工液体的装置，它带有一个泵和一个具有薄膜的一种由该泵供给浓缩液并从其中分离出渗出液的过滤器。
电腐蚀机具有一个灌有一种加工液体并在其内浸有一件要进行电腐蚀加工的工件的工作槽。在所谓的线切割加工机里，加工液体含有清水或一种主要成份是水的液体，在打孔机床里则含有碳氢化合物。在工件腐蚀过程中，加工液体的纯净度降低了，导电率随着也改变了。为了保持一个给定的腐蚀加工的质量，就需要对加工液体进行净化来将电性能与纯净度保持在预定范围内。
近来，已经进行了在过滤装置中使用薄膜过滤器来过滤加工液体这方面的努力。例如，日本专利OS62-24917公开了一种用于电腐蚀机的带有薄膜过滤器的过滤装置。这过滤装置含有一种用赛璐玢薄膜隔成两区的容纳加工液体的容器。第一区通过一个接着有一个常规过滤器的泵跟电腐蚀机的工作槽接通，这工作槽通过另一个泵可以再将加工液体排空到这容器的所述第一区。这容器的第二区通过又另一个泵接到一个离子交换器。在容器第二区内的离子浓度比在容器第一区内的离子浓度低几个数量级，所以这离子交换器可以在低离子密度下工作，这对它的工作性能是有利的。在这公知的过滤装置中，这薄膜过滤壁只起在离子交换器的一个循环里导致离子密度可调整地降低的作用。
使用孔隙尺寸比薄膜过滤器大的常规过滤器来过滤电腐蚀机的加工液体也是公知的。
跟上述的现有技术相比，本发明的目的是要提供一种过滤电腐蚀机的加工液体的装置，它能够在过滤后取得高纯度的加工液体而过滤器不会堵塞。
本发明的目的可以通过将过滤器设计成这样来达到，使浓缩物在一个循环回路中基本上跟薄膜过滤器壁相切地通过、并且每单位时间在该循环回路中运送的浓缩液量大于每单位时间从过滤器分离出的渗出液量。
这样的一种过滤装置能够使用薄膜过滤器来清理加工液体，而薄膜过滤器壁不会由于加工液体里的夹杂物而发生堵塞。跟专家们的想象相反，这装置能够直接将加工液体清理干净，没有预期的由于过滤器受污染而出现的问题。经薄膜过滤器清理过的渗出液有极好的纯净度，因而也具有高质量腐蚀加工所必需的电性能。
把过滤器设计成一个管式过滤器不但容易制造出切向引导加工液体的过滤器，而且也适宜于防止污物沉积在过滤器内。
在这种过滤装置中，每单位时间在循环回路内运送的浓缩液量约为1.5倍至10倍大于每单位时间由过滤器排出的渗出液量。每分钟的浓缩液运送量为500至1000立升，每分钟的渗出液排出量为20至60立升。过滤器具有多个过滤单元跟液流平行并联连接，并且每分钟供给每个过滤单元的浓缩液量在25至50立升之间，每分钟从每个过滤单元排出的渗出液量有2.5至25立升。这样的流量是很有利的，显示渗出液对浓缩液的最佳比值朝向高比数（最大值为1）。
这种过滤装置的过滤器壁的孔隙尺寸在0.01至2微米之间、最好是0.2微米，这样可得很好的过滤效果而堵塞的可能性则是有限的。
本发明的过滤装置设置有一个收集槽，电腐蚀机的工作槽内的脏工作液可排空在其内;设置有一个絮凝槽与/或一个沉积槽，收集槽内的物质可传送到其内;设置有一个中间槽，沉积槽内的物质在沉积后可传送到其内;浓缩液可以用泵从中间槽抽走，通过过滤器循环回到中间槽;设置有一个水槽，由过滤器补给渗出液，而水槽又将渗出液传送到工作槽。絮凝槽设置在收集槽与沉积槽之间，并且可在其内将絮凝剂加进浓缩液内。
本发明的过滤装置的过滤器壁由聚丙烯空心纤维构成，这些空心纤维直径约为1至2mm，孔隙尺寸为0.2微米，这样就实现了一个特别有效的薄膜过滤器。
过滤器可以按压力或流率情况间歇地进行冲洗，并且在每个冲洗阶段中过滤器是随机地、不定期地承受混合的空气与水的作用。还可以在空气与水的混合物内加进化学品进行反冲洗。中间槽可以周期性地排空到一个沉淀槽内，这沉淀槽可随后排放。反冲洗时间相当于过滤时间的3至20%。采取这样的措施，任何仍然沉积在过滤器表面上并有可能引起堵塞的颗粒都被清除掉。
最后要指出，按过滤技术惯例，要进行清洁的污染液体称为‘浓缩液’，清洁后的液体称为‘渗出液’。
本发明将在下面结合附图对一个非限制性的最佳实施例进行详细描述，其中：
图1    是本发明的装置的总体布置的方框图;
图2    是图1的装置的跟过滤器有关的部份的细部图。
图1    示出本发明的一个装置1，它连接到一个未示出的腐蚀机的工作槽2。这装置含有一个收集槽3、一个絮凝槽4、一个沉积槽5、一个中间槽6和一个水槽7。工作槽2内的物质可以通过一条排放管路8传送到收集槽3内。收集槽3内的物质可以通过一个第一泵9转移到絮凝槽4内，可通过一个未示出的配量泵将一种絮凝添加剂从一个絮凝添加剂容器10送入絮凝槽内。
工作槽内的物质也可以通过一条抽吸管路11直接引入絮凝槽4内。絮凝槽4通过一条靠近槽4与槽5的底部设置的通道连接到沉积槽5。
沉积槽5含有多个相对于垂直线稍为倾斜的沉积引导表面13。沉积槽5的沉积物可通过一个第一排出阀19清除掉。沉积槽5的溢流口15被用来将经过预清理的加工液体转移到中间槽6内。
经过预清理的浓缩液通过一个第二泵16从中间槽6抽走并传送到将在下面结合图2详细说明的薄膜过滤器17，并通过回流管路18循环传送再回到中间槽6内。
在中间槽6内积聚了过多的污物的情况下，中间槽可通过一个第二排出阀19将污物排空入一个未示出的沉淀槽内，这沉淀槽可按需要再排空。
虽然图1内未示出，浓缩液可以从絮凝槽4直接传送到薄膜过滤器7，并同时去掉沉积槽5与中间槽6。为此，在泵16的吸入端有另一条抽吸管路引到絮凝槽4并有一个转换阀插入在泵16的两条抽吸管路内。
渗出液通过一条馈送管路20补给到水槽7内，并从水槽经过一个第三泵21与一条清洗管路12传送到工作槽2内。
现在参看图2，图2示出图1所示的薄膜过滤器17的细节以及其连带的液体管路。
如图1所示，浓缩液通过第二泵16从中间槽6抽走并传送到薄膜过滤器17，然后经过回流管路18又回到循环回路内。渗出液通过馈送管路20从薄膜过滤器17排出并补给到水槽7内。从图2可见，在所述最佳实施例中，薄膜过滤器17有一个将浓缩液区23跟渗出液区24分隔开的管状薄膜22。过滤器被一个圆筒形壁25环绕着。
图上示出一个薄膜过滤单元17。在实际的最佳实施例中，有多个完全相同的过滤单元跟液流平行并联设置。浓缩液的流率取决于过滤器的尺寸大小与对渗出液纯净度的要求。原则上，通过设定各种不同参数，要尽一切努力将渗出液量跟浓缩液量的比例尽可能靠向1。但是，目前这个比值做到0.5就算是好的了。
施加到一个薄膜过滤单元的浓缩液侧的压力是2至3巴。
过滤器的薄膜壁最好是由聚丙烯空心纤维构成。空心纤维的直径约为1.5mm，孔隙尺寸为0.2微米。
在水槽7与薄膜过滤器17之间设有一个电操纵阀26，它在作回流冲洗时将薄膜过滤器17跟水槽7切断，并能连接到一条馈送管路27以接通空气与水的混合物。
每隔一个给定时间间隔薄膜过滤器17就要通过反冲洗清洗。定期进行反冲洗理论上是可能的。但是，按压力或流率情况来进行所述冲洗更为有利。当浓缩液侧的压力超过一个给定值，这就表明了过滤器已经到了一个给定的堵塞程度，这给定值可用一个压力传感器检测出。反冲洗也可以根据一个预定的渗出液量来起动，这预定渗出量可用流量计测出。为反冲洗的目的，阀26就换向，薄膜过滤器随着就承受一个空气与水的混合物的作用，在混合物中可有选择地加入清洗化学品。在一个例如为时2分钟的反冲洗循环中，阀26最好随机地动作，并且各个动作阶段可以很短（可短到几秒）。这种不规则的、脉冲式反冲洗的效果是达到最佳的清洗效果。当然第二泵16在反冲洗过程中是断开的。

Claims (13)

1、一种过滤电腐蚀机的加工液体的装置，它带有一个泵和一个具有薄膜的一种由该泵供给浓缩液并从其中分离出渗出液的过滤器，其特征在于所述过滤器(17)如此设计使浓缩液在一个循环回路(6、16、17、18、6)中基本上跟薄膜过滤器壁相切地通过，并且每单位时间在所述循环回路(6、16、17、18、6)内运送的浓缩液量大于每单位时间从过滤器(17)分离出的渗出液量。
2、按权利要求1的装置，其特征在于所述过滤器设计成一个管式过滤器（17）。
3、按权利要求1或2的装置，其特征在于每单位时间在该循环回路内运送的浓缩液量约为1.5倍至10倍大于每单位时间由过滤器（17）排出的渗出液量。
4、按权利要求3的装置，其特征在于每单位时间在所述循环回路内运送的浓缩液量是每分钟500至1000立升，并且每单位时间从过滤器（17）排出的渗出液量是每分钟20至60立升。
5、按权利要求4的装置，其特征在于所述过滤器（17）具有多个过滤单元跟液流平行并联连接，并且每单位时间供给每个过滤单元的浓缩液量在每分钟25至50立升之间，每单位时间从每个过滤单元排出的渗出液量是每分钟2.5至25立升。
6、按权利要求1至5中之一项的装置，其特征在于过滤器壁（22）具有一个0.01至2微米、最好是0.2微米的孔隙尺寸。
7、按权利要求1至6中之一项的装置，其特征在于：
设置有一个收集槽（3），电腐蚀机的工作槽（2）内的脏工作液可排空到该收集槽内，
设置有一个絮凝槽（4）与/或一个沉积槽（5），收集槽（3）内的物质可传送到其内，
设置有一个中间槽（6），沉积槽（5）内的物质在沉积后可传送到其内，
浓缩液可以用泵（16）从中间槽（6）抽走，通过过滤器（17）循环回到中间槽，
设置有一个水槽（7），由过滤器（17）补给渗出液，而水槽（7）将渗出液传送到工作槽（2）。
8、按权利要求7的装置，其特征在于絮凝槽（4）设置在收集槽（3）与沉积槽（5）之间，并且可在其内将絮凝剂加进浓缩物内。
9、按权利要求1至8中之一项的装置，其特征在于过滤器壁由聚丙烯空心纤维构成，这些空心纤维的直径约为1至2mm，孔隙尺寸为0.2微米。
10、按权利要求1至9中之一项的装置，其特征在于过滤器可以按压力或流率情况间歇地进行冲洗，并且在每个冲洗阶段中过滤器是随机地、不定时地承受混合的空气与水的作用。
11、按权利要求10的装置，其特征在于外加化学品跟空气与水的混合物混合在一起进行反冲洗。
12、按权利要求10或11的装置，其特征在于中间槽（6）可以周期性地排空到一个沉淀槽内，这沉淀槽可随后排放。
13、按权利要求10或11的装置，其特征在于反冲洗时间相当于过滤时间的3至20%。
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