CN103721454B - 基于超声洗涤的立式全自动压滤机 - Google Patents

Abstract

一种基于超声洗涤的立式全自动压滤机，它包括机架（2）和压滤框组（5），其特征是所述的压滤框组（5）主要由滤框板（14）、滤液框（15）、隔膜（11）和围板（19）组成，所述的隔膜（11）、围板（19）与下部相邻的压滤框组（5）围成一个滤腔（10），所述的围板（20）上设有供滤料及洗涤液进入滤腔（10）的进料管接口（13），所述的隔膜（11）与滤框板（14）之间设有高压水进口（18）；所述的滤框板（14）安装在围板（19）上，滤液框（15）固定在滤框板（14）上，滤液框（15）中安装有支承滤布（7）的滤板格栅（16）；在滤液框（15）中，滤板格栅（16）的下部安装有超声波振荡板（17）。本发明具有洗涤效率高、洗涤液用量小、高效环保的优点。

Description

基于超声洗涤的立式全自动压滤机

技术领域

本发明涉及一种固液分离设备，尤其是一种立式压滤机，具体地说是一种将超声波洗涤技术应用在固液分离压滤过程中的基于超声洗涤的立式全自动压滤机。

背景技术

众所周知，压滤机是以固体/液体分离为目的设备，广泛应用于矿山、石油、化工、建材、制药等行业，并发挥着重要的作用。根据物料特性的不同,目前可采用的过滤设备主要有水平带式过滤机、转鼓真空过滤机、叶片式过滤机、真空式加压过滤机、立式压滤机、卧式压滤机等。其中立式压滤机因具有占地面积小,洗涤效能高，物料过滤效果好，大压差下成饼速度快，滤饼水分低，处理能力大等优点，而得到广泛应用。

目前国内应用的立式压滤机的洗涤工序采用洗涤液进行清洗，洗涤液从进料管接口进入滤腔，洗涤液注满滤腔，由于液体注满滤腔，隔膜被抬起，挤压水从隔膜上方被挤出，洗涤液在通过滤饼和滤布后排入排放管，在此过程中依靠洗涤液的冲刷作用对滤饼及滤腔进行清洗，然后再进一步压滤以提高压滤效果及质量。但是，这种洗涤方法存在很多的不足，一是清洗速度慢，效率低，二是清洗的洁净度不够，三是整个清洗工序需要使用很多的洗涤液，消耗很多的能量，不够经济。

而超声滤具有渗透力强，能对液体产生很好的空化作用，具有很好的清洗效果，但据申请人所知，目前尚未见将两者进行有机结合、采用超声波清洗装置对滤饼及滤腔进行清洗的相关报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有的立式压滤机在对滤饼进行二次过滤和滤腔进行清洗时需使用大量的洗涤液且清洗效果差，效率低的问题，设计一种将超声波技术与压滤技术进行有机结合从而充分发挥超声波地洗涤液的空化作用提高洗涤效率，降低洗涤液用量、经济性和环保性高的基于超声洗涤的立式全自动压滤机。

本发明的技术方案是：

一种基于超声洗涤的立式全自动压滤机，它包括机架2和安装在机架2上的多个压滤框组5，其特征是所述的压滤框组5主要由滤框板14、滤液框15、隔膜11和围板19组成，所述的隔膜11、围板19与下部相邻的压滤框组5围成一个滤腔10，所述的围板19上设有供滤料及洗涤液进入滤腔10的进料管接口13，所述的隔膜11与滤框板14之间设有高压水进口18，高压水从高压水进口18进入后向下挤压隔膜11从而将滤腔10中滤料中的液体挤出实现压滤功能；所述的滤框板14安装在围板19上，滤液框15固定在滤框板14上，滤液框15中安装有支承滤布7的滤板格栅16；在滤液框15中，滤板格栅16的下部安装有超声波振荡板17，超声波振荡板17产生的超声波通过洗涤液传播并产生空化作用从而实现对滤饼及滤腔的高效清洗。

所述的每个压滤框组5中至少安装有五块等间隔布置的超声波振荡板17。

所述的围板19与隔膜的接触面以及与相邻压滤框组5的滤液框15的接触面之间均安装有密封圈20。

所述的超声波振荡板17嵌装在滤液框15的下部并与滤框板14相接触。

本发明的有益效果：

1.本发明的立式自动化超声波洗涤压滤机的超声波洗涤装置在洗涤过程中能稳定工作且能节约用水，节约能量，清洗周期大大缩短，在改善清洗质量的同时有效提高了工作效率。

2.本发明的的立式自动化超声波洗涤压滤机的超声波洗涤装置在洗涤过程中不需要使用洗涤剂或其他的洗涤催化剂，不但节约了成本，还保证了工作环境的卫生，有利于环保。

3.本发明是在现有的立式压滤机的机构上进行改造，增加了超声波清洗装置，因此技术成熟、原理清晰、操作简单、便于实现。

4.本发明创造性将传统的压滤机及超声技术进行有机的结合，能大大提高洗涤效率，经同比试验证明，洗涤效率提高300%，而洗涤液的用量只有同比的10%不到。

附图说明

图1是本发明的立式压滤机的整体结构示意图。

图2是本发明的滤框组单元的结构示意图。

图3是本发明的滤布循环机构的正视结构示意图。

图4是本发明的滤布循环机构的左视结构示意图。

图5是本发明的滤布纠偏装置的结构示意图。

图6是本发明的滤布清洗装置的结构图。

图中，1-滤布清洗装置，2-机架，3-工艺管道，4-渣斗，5-滤框组，6-压紧机构，7-滤布，8-滤布驱动装置，9-滤布纠偏装置，10-滤腔，11-橡胶隔膜，12-密封条，13-进料管接口，14-滤框板，15-滤液框，16-滤板格栅，17-超声波振荡板，18-高压水接口，19、围板，20-密封圈，A-高压水,B-料浆、洗涤液。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

    如图1-2所示。

一种基于超声洗涤的立式全自动压滤机，主要由机架2、多个滤框组5、工艺管路3、压紧机构6、滤布7、滤布驱动装置8、滤布纠偏装置9、滤布清洗装置1、渣斗4、洗涤装置等部分组成，如图1所示。本实施例的压滤机共采用了六个工序：入料过滤—一次挤压—超声波洗涤—二次挤压—滤饼干燥—卸料，为了便于洗涤，故一次挤压的压力应小于二次挤压的压力。作为压滤机关键部件之一的压滤框组5主要由滤框板14、滤液框15、隔膜11和围板19组成，如图2所示，所述的隔膜11、围板19与下部相邻的压滤框组5围成一个滤腔10，所述的围板19上设有供滤料及洗涤液进入滤腔10的进料管接口13，所述的隔膜11与滤框板14之间设有高压水进口18，高压水从高压水进口18进入后向下挤压隔膜11从而将滤腔10中滤料中的液体挤出实现压滤功能；所述的滤框板14安装在围板19上，滤液框15固定在滤框板14上，滤液框15中安装有支承滤布7的滤板格栅16；在滤液框15中，滤板格栅16的下部安装有超声波振荡板17，每个压滤框组5中至少安装有五块超声波振荡板17，五块超声波振荡板17在每块滤框的滤液框15和滤板格栅16之间相距一定的间隔内置排列在滤液框15中，其上方放有有滤板格栅16，滤布7则放置在滤板格栅16上，洗涤液从进料管接口13进入滤腔10，洗涤液注满滤腔10，由于液体注满滤腔10，橡胶隔膜11被抬起，将第一次挤压过滤时使用的高压挤压水从橡胶隔膜11上方挤出，洗涤液在通过滤饼和滤布7后排入排放管，在此过程中洗涤液总是和超声波振荡板17接触，超声波振荡板17产生超声波，由于超声波振荡板17和洗涤液直接接触，超声波以洗涤液为介质在洗涤液中疏密相间的传播，由于非线性作用,会产生空化，在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力,对污层或滤饼直接反复冲击，此外,超声振动在洗涤液中引起质点很大的振动速度和加速度,亦使滤饼和滤腔表面的污物受到频繁而激烈的冲击，从而达到了滤饼及滤腔全面洁净的清洗效果。

    此外，从图2可能看出本发明的围板19与隔膜的接触面以及与相邻压滤框组5的滤液框15的接触面之间均安装有密封圈20。超声波振荡板17嵌装在滤液框15的下部并与滤框板14相接触，以提高其稳定性。

  本发明的滤布7由滤布循环机构驱动，布循环机构如图3-6所示，它主要由滤布驱动装置8、滤布纠正装置9、滤布清洗装置1、可移动导辊12′以及多个圆柱导辊10′构成，如图2所示。多个圆柱导辊10′构成了滤布7的工作行驶路线，使得滤布7两面都得到使用，滤渣11′从两侧落入渣斗4中，在工作过程中可移动导辊12′使得滤布7保持一定的张紧度。可移动导辊12′安装在立柱19′的上端用以涨紧滤布7，滤布驱动装置8安装在立柱19′下端，在各滤框组5两侧各安装有一个圆柱导辊10′以使得滤布7两面都得到使用，在最下层滤框组5的下部安装有滤布清洗装置1在滤布驱动装置8的进布侧安装有滤布纠偏装置9，滤布7从滤布驱动装置8的出布侧绕过可移动导辊12′后进入压滤机主机中，在各圆柱导辊10′的导向下依次经过各滤框组5，并从最下层滤框组5的一侧进入滤布清洗装置1中清洗后经过滤布纠偏装置9纠偏后进入滤布驱动装置8的进布口进入下一循环。

具体实施时，滤布驱动装置8可采用图3所示的结构，也可根据需要自行设计，图3所示的滤布驱动装置主要由左电机15′、右电机18′、皮带14′、左驱动辊16′、右驱动辊17′、压紧辊13′组成，左电机15′和右电机18′通过各自的皮带14′带动对应的左驱动辊16′、右驱动辊17′转动，并带动由压紧辊13′压紧在它们表面的滤布7移动，左电机15′和右电机18′的转速可调并受控于滤布纠偏装置9。所述的滤布纠正装置9主要由两个红外线发生器25′和两个红外线接收器24′及相应的常规控制电路组成，两个红外线发生器25′分别安装在滤布的两侧，两个红外线接收器24′也安装在滤布7两侧对应位置处，红外线发生器25′和红外线接收器24′均装在机体2上以限定滤布7的行驶范围，当滤布7跑偏时，一侧的红外线接收器24′将接收不到红外线，于是便控制该侧电机减速，两个电机差速从而使滤布7回正，如图4所示。作为节水效果关键技术之一的所述滤布清洗装置1可自行设计，也可采用图5所示的结构，图5中，滤布清洗装置主要由滤布清洗上导辊23′、滤布清洗下导辊20′、喷水口21′和毛刷22′组成，滤布循环过程中在滤布清洗上导辊23′和滤布清洗下导辊20′的导向作用下滤布7从两侧毛刷22′之间通过，喷水口21′不断地喷水，在毛刷22′的作用下滤布7得到了有效地清洗。

  整个滤布的循环过程先是由滤布驱动装置8驱动，经过可移动导辊12′实现滤布的张紧，再通过数个圆柱导辊10′形成工作路线，接着经过滤布清洗装置1使滤布7得以清洗，最后通过滤布纠正装置9进行调偏又返回到驱动辊上。

本发明的工作原理是：

超声波振荡板产生超声波，由于和洗涤液直接接触，超声波以洗涤液为介质在洗涤液中疏密相间的传播，由于非线性作用,会产生空化，在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力,对污层直接反复冲击,一方面破坏污物与滤饼及滤腔表面的吸附,另一方面也会引起污物层的破坏而脱离滤饼及滤腔表面并使它们分散到清洗液中。此外,超声振动在洗涤液中引起质点很大的振动速度和加速度,亦使清洗件表面的污物受到频繁而激烈的冲击。由上述超声清洗原理可知,凡是洗涤液浸到空化产生的地方都有清洗作用,不受滤饼及滤腔表面复杂形状的限制,如表面的空穴、凹槽、狭缝和深孔、微孔都能得到清洗,因此，能起到了一般刷洗方法不能达到的清洗效果，大幅度提高洗涤效率，尤其是对于一些需要进行二次压滤的场合具有不可替代的作用。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种基于超声洗涤的立式全自动压滤机，它包括机架（2）和安装在机架（2）上的多个压滤框组（5），其特征是所述的压滤框组（5）主要由滤框板（14）、滤液框（15）、隔膜（11）和围板（19）组成，所述的隔膜（11）、围板（19）与下部相邻的压滤框组（5）围成一个滤腔（10），所述的围板（19）上设有供滤料及洗涤液进入滤腔（10）的进料管接口（13），所述的隔膜（11）与滤框板（14）之间设有高压水进口（18），高压水从高压水进口（18）进入后向下挤压隔膜（11）从而将滤腔（10）中滤料中的液体挤出实现压滤功能；所述的滤框板（14）安装在围板（19）上，滤液框（15）固定在滤框板（14）上，滤液框（15）中安装有支承滤布（7）的滤板格栅（16）；在滤液框（15）中，滤板格栅（16）的下部安装有超声波振荡板（17），超声波振荡板（17）产生的超声波通过洗涤液传播并产生空化作用从而实现对滤饼及滤腔的高效清洗。

2.根据权利要求1所述的基于超声洗涤的立式全自动压滤机，其特征是所述的每个压滤框组（5）中至少安装有五块等间隔布置的超声波振荡板（17）。

3.根据权利要求1所述的基于超声洗涤的立式全自动压滤机，其特征是所述的围板（19）与隔膜的接触面以及与相邻压滤框组（5）的滤液框（15）的接触面之间均安装有密封圈（20）。

4.根据权利要求1或2所述的基于超声洗涤的立式全自动压滤机，其特征是所述的超声波振荡板（17）嵌装在滤液框（15）的下部并与滤框板（14）相接触。