CN107349650A - 自净式螺旋挤压过滤器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在一封闭的容器中装有过滤材料的过滤分离设备领域，具体为一种自净式螺旋挤压过滤器及其使用方法。一种自净式螺旋挤压过滤器，包括垂直设置的立筒(1)，其特征是：还包括立轴(21)、立螺旋片(22)、滤网(23)和马达(3)，立轴(21)垂直地设于立筒(1)内，马达(3)的输出轴通过传动机构连接立轴(21)；立轴(21)上固定立螺旋片(22)，滤网(23)呈圆柱形套设在立螺旋片(22)外。一种自净式螺旋挤压过滤器的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：a. 启动；b. 过滤。本发明过滤效率高，材料损耗少，使用寿命长，生产成本低，对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及在一封闭的容器中装有过滤材料的过滤分离设备领域，具体为一种自净式螺旋挤压过滤器及其使用方法。
背景技术
液态物料如乳液是分散系的一种，在生产中应用较广。乳液中的分散质的粒径较大，大于溶液和胶体。乳液在制备过程中，分散剂中易混杂颗粒较大的杂质，影响乳液的使用，必须得到及时、彻底的过滤。但是目前对于液态物料尤其是高粘度的液态物料，尚无高效率的过滤方法。目前液态物料的过滤多采用布袋式过滤，使液态物料通过布袋式的过滤网，将大颗粒的杂质从液态物料中分离出来。这种过滤方法效率低，损耗大，人工作业多。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种过滤效率高、材料损耗少、使用寿命长、生产成本低、对环境友好、减少对环境的污染、节约生产成本、排除人工干扰、自动化程度高的分离设备，本发明公开了一种自净式螺旋挤压过滤器及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种自净式螺旋挤压过滤器，包括垂直设置的立筒，立筒的顶部和底部分别盖有顶盖和底盖，底盖的底部设有排料口，立筒外侧面的上部和下部分别设有进口管和出口管，其特征是：还包括立轴、立螺旋片、滤网和马达，
立轴垂直地设于立筒内，且立轴和立筒这两者的中心轴线互相重合，立轴的顶部可转动地设于顶盖内，立筒的外部设有马达，马达的输出轴通过传动机构连接立轴；
立轴上固定立螺旋片，立螺旋片从上至下依次盘绕在立轴的外侧面上，滤网呈圆柱形套设在立螺旋片外，立螺旋片的外径和滤网的内径形成间隙配合，滤网底部的外侧和立筒底部的内侧之间的环形区域内覆盖隔板。
所述的自净式螺旋挤压过滤器，其特征是：还包括刮渣辊(25)，
立螺旋片(22)在立筒(1)横截面上的投影为曲边矩形，所述曲边矩形由一对平行的线段对边和一对凸向外部的圆弧构成，两条刮渣辊(25)分别倾斜地从上至下固定在立螺旋片(22)的线段对边上，刮渣辊(25)的倾斜方向为：当刮渣辊(25)在垂直方向从顶部移向底部时，刮渣辊(25)在水平方向同步地为立螺旋片(22)的正向转动方向。
所述的自净式螺旋挤压过滤器，其特征是：立轴的中心轴线处设有至少贯通立轴底端面的中心孔，立轴的上部设有贯通中心孔和立轴外侧面的溢流孔；
滤网为楔形滤网，滤网的滤孔为圆台形，滤孔的小圆孔口朝向立螺旋片。
本发明使用时，按如下步骤依次实施：
a. 启动：混有杂质的液态物料从立筒的进口管输入立筒内腔，启动马达驱动立轴作正向转动，立轴带动立螺旋片作正向转动（注：螺旋有左旋和右旋之分，这里螺旋片的正向转动是指转动时立螺旋片向立筒底部方向旋紧）；
b. 过滤：液态物料被输入立筒内腔后堆积在立螺旋片上，随着立螺旋片的正向转动，液态物料一方面受离心力的作用被向滤网处挤压，另一方面立螺旋片在带动液态物料向立筒底部方向输送时不断地挤压液态物料，也将液态物料挤压至滤网，在离心力和挤压力的双重作用下，液态物料被滤网过滤，液体成分通过滤网进入滤网外侧壁、立筒内侧壁和隔板围成的环形空间内，并通过出口管输出，未能通过滤网的杂质物料继续由立螺旋片向立筒底部输送并通过底盖的排料口排出，排出的杂质物料可输往出渣设备作进一步处理，继续提取杂质物料中的液态成分，并使杂质得到进一步的干燥凝结。
为了控制立筒在使用时内部的压力，本发明可以采用空心的立轴并在步骤b的同时实施释压步骤，具体如下所述：
释压：当立筒内压力过高时，杂质物料及液态物料自立轴底部沿立轴的中心孔上升至立轴的溢流孔排入立筒的内腔，再重复步骤b，从而释放立筒内的压力。
本发明通过转动和挤压使液态物料在离心力和挤压力的双重作用下通过滤网得到过滤，对于悬浮在液体表面的杂质颗粒可在立螺旋片的转动下被逐级下移并挤至滤网，避免杂质因悬浮而得不到过滤，不仅杂质分离彻底，滤网使用寿命大大延长，节省了过滤材料的消耗，而且液态物料不易堆积，具有自净功能，大大减少了冲洗水的消耗；为了避免滤网的滤孔被堵塞，滤孔选用圆台形，且滤孔的小圆孔口朝向立螺旋片，这样液态物料通过滤孔的小圆孔口后因滤孔的横截面持续增大而产生喷射效应，液态物料不易堵塞滤孔；同时，由于立螺旋片的外缘和滤网的内侧壁之间留有间隙，液体可在这个间隙中上下流动，当有杂质将滤网的滤孔堵塞时，在间隙中流动的液体可将杂质冲刷移除，实现自净功能；本发明还设计了反冲洗、自清洁功能，当压力达到设定值时可自动释压；在整个过滤作业中物料不断流，反洗耗水量少，可实现了连续化、自动化生产，大大提高过滤效率，可缩短过滤耗时2/3左右。
本发明适用于过滤液态物料，尤其适用于对粘性大的液体如胶、糖溶液、表面活性剂等的过滤。
本发明是一种生产效率高、对环境无污染、操作简单、节约成本及人工投入的新型环保过滤器，可广泛用于石油、化工、环保、冶金、建筑、纺织、医药、造纸，食品等行业。
本发明的有益效果是：过滤效率高，材料损耗少，使用寿命长，生产成本低，对环境友好。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明中固定了立螺旋片和刮渣辊的立轴的轴测图；
图3是本发明中设有中心孔和溢流孔的立轴的剖面示意图；
图4是本发明中滤网的剖面示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种自净式螺旋挤压过滤器，包括垂直设置的立筒1、立轴21、立螺旋片22、滤网23和马达3，如图1～图4所示，具体结构是：
立筒1的顶部和底部分别盖有顶盖11和底盖12，底盖12的底部设有排料口121，立筒1外侧面的上部和下部分别设有进口管13和出口管14；
立轴21垂直地设于立筒1内，且立轴21和立筒1这两者的中心轴线互相重合，立轴21的顶部可转动地设于顶盖11内，立筒1的外部设有马达3，马达3的输出轴通过传动机构连接立轴21；
如图2所示：立轴21上固定立螺旋片22，立螺旋片22从上至下依次盘绕在立轴21的外侧面上，滤网23呈圆柱形套设在立螺旋片22外，立螺旋片22的外径和滤网23的内径形成间隙配合，滤网23底部的外侧和立筒1底部的内侧之间的环形区域内覆盖隔板24。
本实施例中，如图2所示：还包括刮渣辊25，立螺旋片22在立筒1横截面上的投影为曲边矩形，所述曲边矩形由一对平行的线段对边和一对凸向外部的圆弧构成，两条刮渣辊25分别倾斜地从上至下固定在立螺旋片22的线段对边上，刮渣辊25的倾斜方向为：当刮渣辊25在垂直方向从顶部移向底部时，刮渣辊25在水平方向同步地为立螺旋片22的正向转动方向。
本实施例中，如图3所示：立轴21的中心轴线处设有至少贯通立轴21底端面的中心孔211，立轴21的上部设有贯通中心孔211和立轴21外侧面的溢流孔212。
本实施例中，如图4所示：滤网23为楔形滤网，滤网23的滤孔231为圆台形，滤孔231的小圆孔口朝向立螺旋片22，这样液态物料通过滤孔231的小圆孔口后因滤孔231的横截面持续增大而产生喷射效应，液态物料不易堵塞滤孔231。
本实施例使用时，按如下步骤依次实施：
a. 启动：混有杂质的液态物料从立筒1的进口管13输入立筒1内腔，启动马达3驱动立轴21作正向转动，立轴21带动立螺旋片22作正向转动（注：螺旋有左旋和右旋之分，这里螺旋片的正向转动是指转动时立螺旋片22向立筒1底部方向旋紧）；
b. 过滤：液态物料被输入立筒1内腔后堆积在立螺旋片22上，随着立螺旋片22的正向转动，液态物料一方面受离心力的作用被被向滤网23处挤压，另一方面立螺旋片22在带动液态物料向立筒1底部方向输送时不断地挤压液态物料，也将液态物料挤压至滤网23，在离心力和挤压力的双重作用下，液态物料被滤网23过滤，液体成分通过滤网23进入滤网23外侧壁、立筒1内侧壁和隔板24围成的环形空间内，并通过出口管14输出，未能通过滤网23的杂质物料继续由立螺旋片22向立筒1底部输送并通过底盖12的排料口121排出，排出的杂质物料可输往出渣设备作进一步处理，继续提取杂质物料中的液态成分，并使杂质得到进一步的干燥凝结。
为了控制立筒1在使用时内部的压力，本实施例采用空心的立轴21并在步骤b的同时实施释压，具体如下所述：
释压：当立筒1内压力过高时，杂质物料及液态物料自立轴21底部沿立轴21的中心孔211上升至立轴21的溢流孔212排入立筒1的内腔，再重复步骤b，从而释放立筒1内的压力。
为了进一步提高杂质的积聚速度，本实施例加设刮渣辊25，当立轴21带动立螺旋片22转动时，在上层的杂质遇到刮渣辊25后可沿刮渣辊25向下移动，提高了杂质的积聚速度，也提高了过滤效率。
本实施例通过转动和挤压使液态物料在离心力和挤压力的双重作用下通过滤网23得到过滤，对于悬浮在液体表面的杂质颗粒可在立螺旋片22的转动下被逐级下移并挤至滤网23，避免杂质因悬浮而得不到过滤，不仅杂质分离彻底，滤网23使用寿命大大延长，节省了过滤材料的消耗，而且液态物料不易堆积，具有自净功能，大大减少了冲洗水的消耗；为了避免滤网23的滤孔被堵塞，滤孔231选用圆台形，且滤孔231的小圆孔口朝向立螺旋片22，这样液态物料通过滤孔231的小圆孔口后因滤孔231的横截面持续增大而产生喷射效应，液态物料不易堵塞滤孔231；同时，由于立螺旋片22的外缘和滤网23的内侧壁之间留有间隙，液体可在这个间隙中上下流动，当有杂质将滤网23的滤孔231堵塞时，在间隙中流动的液体可将杂质冲刷移除，实现自净功能；本实施例还设计了反冲洗、自清洁功能，当压力达到设定值时可自动释压；在整个过滤作业中物料不断流，反洗耗水量少，可实现了连续化、自动化生产，大大提高过滤效率，可缩短过滤耗时2/3左右。
本实施例适用于过滤液态物料，尤其适用于对粘性大的液体如胶、糖溶液、表面活性剂等的过滤。
Claims (6)
1.一种自净式螺旋挤压过滤器，包括垂直设置的立筒(1)，立筒(1)的顶部和底部分别盖有顶盖(11)和底盖(12)，底盖(12)的底部设有排料口(121)，立筒(1)外侧面的上部和下部分别设有进口管(13)和出口管(14)，其特征是：还包括立轴(21)、立螺旋片(22)、滤网(23)和马达(3)，
立轴(21)垂直地设于立筒(1)内，且立轴(21)和立筒(1)这两者的中心轴线互相重合，立轴(21)的顶部可转动地设于顶盖(11)内，立筒(1)的外部设有马达(3)，马达(3)的输出轴通过传动机构连接立轴(21)；
立轴(21)上固定立螺旋片(22)，立螺旋片(22)从上至下依次盘绕在立轴(21)的外侧面上，滤网(23)呈圆柱形套设在立螺旋片(22)外，立螺旋片(22)的外径和滤网(23)的内径形成间隙配合，滤网(23)底部的外侧和立筒(1)底部的内侧之间的环形区域内覆盖隔板(24)。
2.如权利要求1所述的自净式螺旋挤压过滤器，其特征是：还包括刮渣辊(25)，
立螺旋片(22)在立筒(1)横截面上的投影为曲边矩形，所述曲边矩形由一对平行的线段对边和一对凸向外部的圆弧构成，两条刮渣辊(25)分别倾斜地从上至下固定在立螺旋片(22)的线段对边上，刮渣辊(25)的倾斜方向为：当刮渣辊(25)在垂直方向从顶部移向底部时，刮渣辊(25)在水平方向同步地为立螺旋片(22)的正向转动方向。
3.如权利要求1或2述的自净式螺旋挤压过滤器，其特征是：
立轴(21)的中心轴线处设有至少贯通立轴(21)底端面的中心孔(211)，立轴(21)的上部设有贯通中心孔(211)和立轴(21)外侧面的溢流孔(212)；
滤网(23)为楔形滤网，滤网(23)的滤孔(231)为圆台形，滤孔(231)的小圆孔口朝向立螺旋片(22)。
4.如权利要求1或2所述的自净式螺旋挤压过滤器的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
a. 启动：混有杂质的液态物料从立筒(1)的进口管(13)输入立筒(1)内腔，启动马达(3)驱动立轴(21)作正向转动，立轴(21)带动立螺旋片(22)作正向转动；
b. 过滤：液态物料被输入立筒(1)内腔后堆积在立螺旋片(22)上，随着立螺旋片(22)的正向转动，液态物料一方面受离心力的作用被向滤网(23)处挤压，另一方面立螺旋片(22)在带动液态物料向立筒(1)底部方向输送时不断地挤压液态物料，也将液态物料挤压至滤网(23)，在离心力和挤压力的双重作用下，液态物料被滤网(23)过滤，液态通过滤网(23)进入滤网(23)外侧壁、立筒(1)内侧壁和隔板(24)围成的环形空间内，并通过出口管(14)输出，未能通过滤网(23)的杂质物料继续由立螺旋片(22)向立筒(1)底部输送并通过底盖(12)、排料口(121)、连接管(45)和进料口(42)进入横筒(4)。
5.如权利要求3所述的自净式螺旋挤压过滤器的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
a. 启动：混有杂质的液态物料从立筒(1)的进口管(13)输入立筒(1)内腔，启动两个马达(3)分别驱动立轴(21)和横轴(51)作正向转动，立轴(21)和横轴(51)分别带动立螺旋片(22)和横螺旋片(52)作正向转动；
b. 过滤：液态物料被输入立筒(1)内腔后堆积在立螺旋片(22)上，随着立螺旋片(22)的正向转动，液态物料一方面受离心力的作用被向滤网(23)处挤压，另一方面立螺旋片(22)在带动液态物料向立筒(1)底部方向输送时不断地挤压液态物料，也将液态物料挤压至滤网(23)，在离心力和挤压力的双重作用下，液态物料被滤网(23)过滤，液体成分通过滤网(23)进入滤网(23)外侧壁、立筒(1)内侧壁和隔板(24)围成的环形空间内，并通过出口管(14)输出，未能通过滤网(23)的杂质物料继续由立螺旋片(22)向立筒(1)底部输送并通过底盖(12)的排料口(121)排出。
6.如权利要求4或5所述的自净式螺旋挤压过滤器的使用方法，其特征是：步骤b时还包括释压：
释压：当立筒(1)内压力过高时，杂质物料及液态物料自立轴(21)底部沿立轴(21)的中心孔(211)上升至立轴(21)的溢流孔(212)排入立筒(1)的内腔，再重复步骤b，从而释放立筒(1)内的压力。
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