CN104548714A - 一种固液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固液分离装置，涉及固液分离技术领域，该装置以压滤方式完成了对固液混合物的分离过程，克服了现有固液分离装置中筛网易于损坏的问题，极大的延长了滤网的使用寿命；同时减少了分离出来的固相在筛网上的滞留时间，提高了对固液混合物的分离效果。该固液分离装置，包括：动力传动组件、筒状滤网组件、挤浆组件；动力传动组件带动筒状滤网组件、设置在筒状滤网组件轴心的第一传动轴转动；筒状滤网组件包括第一筒状环、第二筒状环、容腔侧板、滤网；挤浆组件包括第一偏心轮、第一连杆、第一定位导向套组、末端设置有活塞的活塞杆组。

Description

一种固液分离装置

技术领域

本发明涉及固液分离技术领域，尤其涉及一种固液分离装置。

背景技术

固液分离作为一种非均相分离的操作方法，其在国民生产中，例如：化工、轻工、制药、矿山、冶金、能源、环境保护等领域具有非常广泛的应用。甚至，在许多生产工艺中，固液分离其技术水平的高低、分离效果的优劣会对制成品的质量、能耗、排放的污染物等产生直接影响。

通常来说，现有的固液分离技术通常利用振动筛筛网来完成固液分离操作。具体而言，振动筛筛网是靠一定的张力绷紧在筛网承托架上，其在使用过程中存在着比较大的激振力。当振动筛筛网的张紧力不够时，筛网就会上下颤振严重，不利于固液的分离；而当振动筛筛网的张紧力过大时，筛网又容易发生疲劳性撕裂，从而简短筛网的正常使用寿命。事实上，无论张紧力多大，筛网都存在着不同程度的颤振，使用时间越长，筛网松弛度也就越大，筛面上的固相颗粒越难以被排除，最终导致固液分离效果变差。

另一方面，受现有固液分离设备的限制，固相颗粒会在振动筛筛网上滞留较长的时间。这就导致被筛网分离出来的固相颗粒会进一步被磨碎成更细小的颗粒而透过筛网，最终造成净化效果降低。同时，固相物质长时间滞留在筛网上更容易造成糊网、堵网、筛网有效工作面减小、跑浆等不良现象。上述现象均会对固液分离效果产生不利影响。

发明内容

本发明提供了一种固液分离装置，该装置以压滤方式完成了对固液混合物的分离过程，克服了现有固液分离装置中筛网易于损坏的问题，极大的延长了滤网的使用寿命；同时减少了分离出来的固相在筛网上的滞留时间，提高了对固液混合物的分离效果。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种固液分离装置，包括：动力传动组件、筒状滤网组件以及挤浆组件；

动力传动组件包括驱动电机、与驱动电机传动连接的减速器；减速器通过第一齿轮传动组带动筒状滤网组件转动；减速器通过第二齿轮传动组带动设置在筒状滤网组件轴心处的第一传动轴转动；

筒状滤网组件包括第一筒状环、第二筒状环、多个容腔侧板以及敷设于容腔侧板外侧的滤网；容腔侧板均匀分布于第一筒状环内壁周向以及第二筒状环内壁周向，且分别与第一筒状环内壁以及第二筒状环内壁固定连接；

挤浆组件包括第一偏心轮、第一连杆、与第一连杆末端相枢接的活塞杆以及设置在活塞杆末端的活塞；所述第一偏心轮套设在第一传动轴上，所述活塞杆套设在第一定位导向套内。

较为优选的，筒状滤网组件还设置有端板，端板与容腔侧板用于形成待挤压空腔。

可选的，筒状滤网组件还包括：与容腔侧板通过顶丝相压合的压网板。

可选的，筒状滤网组件还包括：与第一筒状环匹配设置、密封筒状滤网组件的第一侧板以及与第二筒状环匹配设置、密封筒状滤网组件的第二侧板。

进一步的，固液分离装置还包括：设置于筒状滤网组件空腔内部且设置于第一传动轴上方的固相排出组件；

固相排出组件包括：固相储存槽、第二传动轴以及螺旋输送器；第二传动轴与第一传动轴传动连接；螺旋输送器套设在第二传动轴上。

进一步的，固液分离装置还包括：定位导向组件；

所述定位导向组件包括第二偏心轮、第二连杆、设置第二连杆末端的套管以及与套管弹性连接设置的定位杆；所述第二偏心轮套设在第一传动轴上，所述定位杆套设在第二定位导向套内；

筒状滤网组件的第一筒状环内壁和/或第二筒状环内壁还设置有定位单元，定位单元与定位杆相配合用于确保活塞压入相邻两块容腔侧板之间形成待挤压空腔。

较为优选的，套管内部加工导向键以及导向键槽，定位杆顶管安装有弹簧座以及弹簧；通过弹簧以及导向键之间的弹性连接，建立套管与定位杆之间的弹性连接。

可选的，第一定位导向套与第二定位导向套固定连接并悬挂在第一传动轴上。

较为优选的，活塞的横截面为长方形、正方形、圆形、椭圆形中的任意一种或几种。

优选的，活塞面对滤网的侧面上还设置有加强压板；活塞背对滤网的侧面还设置有加强筋以及加强衬板。

本发明实施例提供的一种固液分离装置，该装置包括有动力传动组件、筒状滤网组件以及挤浆组件；其中，动力传动组件带动筒状滤网组件以及第一传动轴的转动；筒状滤网组件包括第一筒状环、第二筒状环、分别与第一筒状环以及第二筒状环连接设置多个容腔侧板、敷设于容腔侧板外表面的滤网；挤浆组件包括第一偏心轮、第一连杆、与第一连杆末端相枢接的活塞杆以及设置在活塞杆末端的活塞，第一偏心轮套设在第一传动轴上，活塞杆套设在第一定位导向套内。在动力传动组件的推动下，第一传动轴驱动活塞往复挤压筒状滤网组件中待挤压空腔内的固液混合物，从而将固液混合物中的液相组分挤滤出来，而固相组分则被存留在滤网之内，最终完成固液分离过程。

附图说明

图1为图2的C-C向剖面图；

图2为图1的A-A向剖面图；

图3为图2的B-B向剖面图；

图4为图3所示筒状滤网组件的局部放大图；

图5为图3的E-E向剖视图；

图6为图3的D-D向剖视图；

图7为图2的H向剖视图；

图8为图7的G向剖视图；

图9为图7的F-F向剖视图；

图10为图3的K向剖视图；

图11为图10的J向剖视图；

图12为本发明固液分离装置中活塞的截面图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种固液分离装置，该装置以压滤方式完成了对固液混合物的分离过程，克服了现有固液分离装置中筛网易于损坏的问题，极大的延长了滤网的使用寿命；同时减少了分离出来的固相在筛网上的滞留时间，提高了对固液混合物的分离效果。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种固液分离装置，如图1、图2或图3所示，图1为图2的C-C向剖视图，图2为图1的A-A向剖视图，图3为图2的B-B向剖视图。该固液分离装置包括动力传动组件、筒状滤网组件以及挤浆组件。其中，动力传动组件带动筒状滤网组件转动，并且带动设置在筒状滤网组件轴心处的第一传动轴4转动。具体的，作为一种可能的实施方式，动力传动组件包括电动机11以及减速器12，电动机11与减速器12通过传动皮带13传动连接。而减速器12通过第一齿轮传动组带动筒状滤网组件转动，并且通过第二齿轮传动组带动第一传动轴4转动。例如：第一齿轮传动组由齿轮121、齿轮122以及齿轮123构成，而第二齿轮传动组由齿轮124、齿轮125以及齿轮126构成。

进一步可结合附图4所示，图4为图3所示的固液分离装置中筒状滤网组件的局部放大图。其中，筒状滤网组件包括有第一筒状环21、第二筒状环22，多个容腔侧板23以及敷设于多个容腔侧板23外侧的滤网24。具体的，容腔侧板23均匀布设于第一筒状环21内壁周向以及第二筒状环22内壁周向，同时容腔侧板23分别与第一筒状环21内壁以及第二筒状环22内壁固定连接。

优选的，筒状滤网组件中还设置有端板25，端板25与容腔侧板23形成筒状滤网组件内部多个待挤压固液混合物的空腔单元；容腔侧板23外设置有压网板26，通过顶丝27将压网板26与容腔侧板23相压合，从而确保滤网24在固液分离操作时始终紧密贴合于容腔侧板23的外表面。此外，筒状滤网组件还优选设置有第一侧板28以及第二侧板29。其中第一侧板28与第一筒状环21相匹配；第二侧板29与第二筒状环22相匹配，从而将筒状滤网组件密封成一个封闭的筒状结构。

挤浆组件包括第一偏心轮30、第一连杆31、活塞杆33以及设置在活塞杆33末端的活塞34。其中，第一偏心轮30套设在第一传动轴4上，活塞杆33套设在第一定位导向套32内且与第一连杆31末端相枢接。需要说明的是，如图1或图3所示，一个活塞34可对应由两个活塞杆33推动(或拉动)；而活塞杆33又分别与第一偏心轮30、第一连杆31以及第一定位导向套32相对应。本领域技术人员应该知道的是，上述数量对应关系不应被视为对本发明的进一步限定。即根据实际需要，本领域技术人员可以设计多个数量的活塞杆拖动或拉到一个活塞，而与活塞杆相对应设置的第一定位导向套以及第一偏心轮、第一连杆亦可调整设置，限于本文篇幅在此不做赘述。

值得注意的是，在第一传动轴4的持续转动作用下，第一偏心轮30以及第一连杆31带动活塞杆33进而拉动/推动活塞34做上下往复运动。

进一步的，为了便于本领域技术人员理解本发明，下面结合图5，对该固液分离装置的具体工作方式进行一下详细描述。其中，图5是图3的E-E向剖视图。

首先，电动机11的输出动力经由传动皮带13输出至减速器12，进而由减速器12分别通过第一齿轮传动组以及第二齿轮传动组从而驱动筒状滤网组件以及第一传动轴4转动。其中，随着第一传动轴4的转动，第一偏心轮30以及第一连杆31带动活塞杆33进而拉动/推动活塞34做上下往复运动；而在上述拉动/推动活塞34的过程中，第一定位导向套32起到了束缚活塞杆33位置的作用。另一方面，随着筒状滤网组件的转动，待分离固液混合物会在自身重力作用下滑落至筒状滤网组件底部的空腔单元内，并随后被上下往复运动的活塞34所挤压。在活塞34的不断挤压下，固液混合物中的液相会通过滤网24挤滤出去，而固相则会存留在滤网24内。由此，本发明实施例提供的固液分离装置即完了成对固液混合物的分离工作。

再一方面，该固液分离装置还包括有：固相排出组件。如图1、图2或图5所示，该固相排出组件设置于筒状滤网组件空腔内部且位于第一传动轴4上方。具体来说，固相排出组件包括有固相储存槽51、第二传动轴52以及螺旋输送器53。其中，第二传动轴52与第一传动轴4传动连接；螺旋输送器53套设在第二传动轴52上。在固液分离过程中，当待分离固液混合物被活塞34挤压后，残留在滤网24上的固相组分会随着筒状滤网组件的转动而一起转动；而后这部分固相组分会在自身重力作用下掉落至设置在第一传动轴4上方、筒状滤网组件内部的固相储存槽51中。然后，套设在第二传动轴52上的螺旋输送器53会在第二传动轴4的传动作用下将落入到固相储存槽51中的固相排出，例如：排出至固液分离装置后置的回收池或废料池中。

作为本发明的一种较为优选实施方式，如图6所示，图6为图3的D-D向剖视图，本实施例提供的固液分离装置中还包括有定位导向组件。具体的，定位导向组件包括有第二偏心轮60、第二连杆61、设置在第二连杆61末端的套管(套管图中未示出)以及末端设置有定位块64的定位杆63。其中，第二偏心轮60套设在第一传动轴4上，定位杆63套设在第二定位导向套62内。同样的，在第一传动轴4的持续转动作用下，第二偏心轮60以及第二连杆61带动套管进而连带定位杆63(以及设置在定位杆63上的定位块64)做上下往复运动。

与此同时，筒状滤网组件2中的第一筒状环21内壁和/或第二筒状环22内壁设置有定位单元20，利用该定位单元20与定位块64进行定时配位，从而确保活塞压入容腔侧板23中存在的空腔单元内(容腔侧板23中存在的空腔单元是由容腔侧板23、端板25等结构包围形成的)。

具体的，对定位单元20与定位块64的定时配位方式进行一下解释。首先，第一偏心轮30与第二偏心轮60均套设在第一传动轴4上。也就是说，第二偏心轮60与第一偏心轮30在第一传动轴4的驱动作用下两者做同步运动。由此，利用定位块64可以用来反映活塞34的运动情况；而定位单元20与容腔侧板23均设置在筒状滤网组件上，也就是说，定位单元20与容腔侧板23之间也存在着一定的位置关系。因此，利用定位块64以及定位单元20的定时配位，可以确保活塞34下压时刚好落入容腔侧板23中存在的空腔单元内；而当定位块64与定位单元20不再配位时，活塞34则开始由空腔单元内拔出。为最大程度的发挥活塞对固液混合物的挤压效果，可进一步设置活塞34的形状与容腔侧板23中形成的空腔形状相仿。

还需要说明的一点是，套管内部可加工有导向键以及导向键槽，与之相配合的，在定位杆顶端安装有弹簧座以及弹簧。利用弹簧以及导向键之间的弹性连接，建立套管(第二连杆)与定位杆之间的弹性连接，使得定位杆(定位块)在定位过程中可得到缓冲保护。

再一方面，作为对本发明的一种补充，下面进一步提供本发明固液分离装置的一种可能实施方式。例如：如图7、图8或图9所示，在挤浆组件中可设置多套活塞34，并设置对应数量的第一偏心轮30以及第一连杆31。利用设置的多套活塞34，从而进一步提高挤浆组件的挤压效率。其中，图7为图2的H向剖视图；图8为图7的G向剖视图；而图9为图7的F-F向剖视图。与上述实施例描述相同的是，第一偏心轮、第一连杆带动活塞杆进而拉动/推动活塞做上下往复运动，而第一偏心轮套设在第一传动轴上，受第一传动轴的驱使。

需要特别说明的是，如图9所示，对于限定活塞杆33位置的第一定位导向套32以及限定定位杆63位置的第二定位导向套62，可将上述两者以特定角度固定连接为一体并将其悬挂在第一传动轴4上。

同样的，作为对本发明的另一种补充，在固相排出组件中可设置多个第二传动轴以及相对应数量的螺旋输送器，从而加快固相组分排出的速度，例如：图10或图11所示，其中，图10为图3的K向剖视图；图11为图10的J向剖视图。同样的，多个第二传动轴均与第一传动轴传动连接设置，从而为螺旋输送器提供动力。

此外，如图12所示，图12给出了一种本发明固液分离装置中活塞34的截面图。其中，该活塞34的横截面可为长方形、正方形、圆形、椭圆形中的任意一种或几种。以及，在活塞34面向滤网24的侧面上还可以进一步设置有加强压板341，从而提高活塞的挤压效果；而在活塞34背向滤网24的侧面上还可以进一步设置有加强筋342以及加强衬板343，从而提高活塞的使用寿命。

除此之外，进一步对附图中出现的本发明实施例固液分离装置的其他结构部分进行一下解释说明。如图1或图2或图3所示，该固液分离装置还包括底座71、外壳72、进料口73、缓冲槽74以及润滑部件75等结构单元。具体的，底座71用于承载固液分离装置的主体部件，例如：承载电动机、减速机等部件；在外壳72上可根据实际需要进一步设置有支架横梁、承载第一传动轴以及第二传动轴的轴承座、轴承梁等部件。需要说明的是，上述结构并不是对本发明的进一步限定，而是本领域技术人员根据实际需要选择使用的。

还需要特别说明的一点是，本发明实施例提供的固液分离装置优选的用于过滤钻井工程的钻井泥浆。当然，该固液分离装置还可以应用于其他行业进行固液分离，例如：用于洗煤浆的过滤分离或者造纸行业的纸浆分离。

本发明实施例提供的一种固液分离装置，该装置包括有动力传动组件、筒状滤网组件以及挤浆组件；其中，动力传动组件带动筒状滤网组件以及第一传动轴的转动；筒状滤网组件包括第一筒状环、第二筒状环、分别与第一筒状环以及第二筒状环连接设置多个容腔侧板、敷设于容腔侧板外表面的滤网；挤浆组件包括第一偏心轮、第一连杆、与第一连杆末端相枢接的活塞杆以及设置在活塞杆末端的活塞，第一偏心轮套设在第一传动轴上，活塞杆套设在第一定位导向套内。在动力传动组件的推动下，第一传动轴驱动活塞往复挤压筒状滤网组件中待挤压空腔内的固液混合物，从而将固液混合物中的液相组分挤滤出来，而固相组分则被存留在滤网之内，最终完成固液分离过程。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种固液分离装置，其特征在于，包括：动力传动组件、筒状滤网组件以及挤浆组件；

动力传动组件包括驱动电机、与驱动电机传动连接的减速器；减速器通过第一齿轮传动组带动筒状滤网组件转动；减速器通过第二齿轮传动组带动设置在筒状滤网组件轴心处的第一传动轴转动；

筒状滤网组件包括第一筒状环、第二筒状环、多个容腔侧板以及敷设于容腔侧板外侧的滤网；容腔侧板均匀分布于第一筒状环内壁周向以及第二筒状环内壁周向，且分别与第一筒状环内壁以及第二筒状环内壁固定连接；

挤浆组件包括第一偏心轮、第一连杆、与第一连杆末端相枢接的活塞杆以及设置在活塞杆末端的活塞；所述第一偏心轮套设在第一传动轴上，所述活塞杆套设在第一定位导向套内。

2.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，筒状滤网组件还设置有端板，端板与容腔侧板用于形成待挤压空腔。

3.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，筒状滤网组件还包括：与容腔侧板通过顶丝相压合的压网板。

4.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，筒状滤网组件还包括：与第一筒状环匹配设置、密封筒状滤网组件的第一侧板以及与第二筒状环匹配设置、密封筒状滤网组件的第二侧板。

5.根据权利要求1-4任一项所述的固液分离装置，其特征在于，固液分离装置还包括：设置于筒状滤网组件空腔内部且设置于第一传动轴上方的固相排出组件；

固相排出组件包括：固相储存槽、第二传动轴以及螺旋输送器；第二传动轴与第一传动轴传动连接；螺旋输送器套设在第二传动轴上。

6.根据权利要求5所述的固液分离装置，其特征在于，固液分离装置还包括：定位导向组件；

所述定位导向组件包括第二偏心轮、第二连杆、设置第二连杆末端的套管以及与套管弹性连接设置的定位杆；所述第二偏心轮套设在第一传动轴上，所述定位杆套设在第二定位导向套内；

筒状滤网组件的第一筒状环内壁和/或第二筒状环内壁还设置有定位单元，定位单元与定位杆相配合用于确保活塞压入相邻两块容腔侧板之间形成待挤压空腔。

7.根据权利要求6所述的固液分离装置，其特征在于，

套管内部加工导向键以及导向键槽，定位杆顶端安装有弹簧座以及弹簧；通过弹簧以及导向键之间的弹性连接，建立套管与定位杆之间的弹性连接。

8.根据权利要求6所述的固液分离装置，其特征在于，第一定位导向套与第二定位导向套固定连接并悬挂在第一传动轴上。

9.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，活塞的横截面为长方形、正方形、圆形、椭圆形中的任意一种或几种。

10.根据权利要求9所述的固液分离装置，其特征在于，活塞面对滤网的侧面上还设置有加强压板；活塞背对滤网的侧面还设置有加强筋以及加强衬板。