CN1090215A - 双室连续过滤机 - Google Patents

Abstract

一种用于液体过滤的双室连续机。它有两个滤 室。两个滤室沿纵向用隔板分开。过滤机换向器总 成包括液路换向器和气路换向器。液路换向器为两 个三位三通电动阀，气路换向器为一双路同步电动换 向阀。各阀的进出口分别与两滤室的进出端、真空 泵、压缩空气源和排渣槽相连。在电器元件控制下， 各阀门接规定顺序动作，使过滤机的两个滤室根据堵 塞情况，自动进行过滤、抽空液体和压缩空气反冲循 环，使整机过滤工作不间断，过滤效率提高一倍以 上。

Description

本发明涉及一种过滤装置，具体说是一种双室连续过滤机。

过滤机是化工、医药和环保工程不可缺少的设备，用来过滤杂质，澄清液体，目前使用的过滤机，无论是管式、板式和网式，在工作一定时间后，滤孔被滤渣堵塞，过滤能力下降，甚至完全堵塞而失效。因此需要经常拆卸或更换滤芯，致使工作停顿，影响生产。对有毒或放射性介质，过滤装置经常拆洗，会对操作者健康造成危害。为解这个问题，德国的博尔-基希过滤器制造有限公司近年设计了一种《回冲洗过滤器》（中国专利公开号CN1041537A）。该过滤器有两个滤室，一个开关器件可以使两个滤室依次从过滤作业转换到回冲洗状态，和从回冲状态转换到过滤作业，基本可以避免停工清渣或更换滤芯，保持了作业的连续性。但是，这种过滤器仍存在三大不足：1.两个滤室不能同时进行过滤作业，总是一室过滤一室清洗，即一室工作，一室备用。设备利用率和工作效率均只有50%。2.回冲洗时，滤室内的剩作液体随滤渣一起排出，造成浪费，存在废液的再次过滤回收问题。3.该过滤器的液路控制开关与滤室均为特定结构且构成一体，无通用性，互换性，不利于对通用过滤设备的改造。

本发明的目的是提供一种双室连续过滤机，它不仅能解决因清渣或更换滤芯造成工作停顿的问题，使过滤作业连续进行。并最大限度地提高设备的利用率和工作效率，同时考虑到通用性，互换性，以利于对现有设备的更新、改造。

本发明是这样实现的：双室连续过滤机主要由两个滤室、换向器总成、后置真空泵、空气压缩机、贮气罐、排渣槽、液气管路和电器控制部分组成。两个滤室用隔板沿纵向分开。每个滤室内由上至下装有多层不同孔径的滤板或滤网，以满足不同过滤精度。两个滤室的顶部各有一个可以开启的顶盖，供滤室的维修保养使用。换向器总成包括液路换向器和气路换向器。液路换向器由两个三位三通电动阀组成，用来改变液路流向。气路换向器为一双路同步电动换向阀，用来改变气路流向。液路换向器的一个三位三通电动阀的进出口经过管路分别与待滤液体的进口和两个滤室的下端相连;另一个三位三通电动阀的进出口经过管路分别与两个滤室的上端和后置真空泵相连。双路同步电动换向阀进气部分的进出口分别与贮气罐和两个滤室的上端相连，双路同步电动换向阀出渣部分的进出口分别与两个滤室的下端和排渣槽相连。视情况，双路同步电动换向阀的进气口可以不经贮气罐，直接与空气压缩机相连。

双路同步电动换向阀由阀芯、两个阀体、两个连接法兰和蜗轮、蜗杆组成。两个阀体共用一个阀芯。并装于阀心的两端。每个阀体的有一个进口和两个出口与阀芯轴线垂直两出口相对排列。两阀体的一端各与一个法兰相连。法兰除起连接作用外，还用来固定阀芯。阀芯两端制有空腔。两空腔的同侧有两个圆通孔。通孔的轴向位置与两个阀体进出口的轴向位置相适应。

本发明有以下优点：

1.过滤时，两个滤室同时工作，效率高。

2.滤孔堵塞后，由电器控制自动反向冲洗，不停机，可长期连续工作，生产不停顿。

3，排渣时无余液排出，避免了浪费，不存在废液再次过滤回收问题。

图1为本发明的总体结构图。

图2为双路同步电动换向阀的结构图。

图3为双路同步电动换向阀的A-A剖视图。

图4为两滤室同时工作时的液流路线。

图5为滤室1清洗时吸余液的液流路线。

图6为滤室1用压缩空气反向冲洗时过滤机的气液流路线。

图7为滤室2清洗时吸余液的液流路线。

图8为滤室2用压缩空气反向冲洗时过滤机的气液流路线。

图9为过滤机电气控制原理图。

图中，1、2为滤室、3、4为顶盖，5为隔板，6、7为滤板，8为真空泵，9为贮气罐，10为空气压缩机，11为换向器总成，12、14为阀体，13为蜗轮，15为阀芯，16、26为法兰，17、18、19、20、21、22、23、24为空腔，25为蜗杆，27为排渣槽，28、30为三位三通电动阀，29、32为压差继电器，31为双路同步电动换向阀，33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44为管路，45为键。

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步说明：

双室连续过滤机主要由滤室1、滤室2、换向器总成11、后置真空泵8、空气压缩机10、贮气罐9、液气管路、排渣槽27和电器控制设备组成。滤室1和滤室2用隔板5沿纵向分开，每个滤室内由上到下装有多层不同孔径的滤板（或滤网）6、7，以满足不同过滤精度的需要。滤室1和滤室2的上部各有一个可以开启的顶盖3和顶盖4，供维修保养时用。换向器总成11包括液路换向器和气路换向器。液路换向器由两个三位三通电动阀28、30组成，用来改变液路流向。气路换向器为一双路同步电动换向阀31，用来改变气路流向。为了示意直观，图4、5、6、7、8中以电磁阀符号表示三位三通电动阀和双路同步电动换向阀，三位三通电动阀28的进出口经过管路33、34、35分别与待滤液体的进液口和滤室1、2的下端（滤液入口）相连;三位三通电动阀30的进出口经过管路36、37、38分别与滤室1、2的上端（滤液出口）和后置真空泵8相连。双路同步电动换向阀31进气部分的进出口分别与贮气罐9和滤室1、2的上端相连，双路同步电动换向阀31出渣部分的进出口分别与滤室1、2的下端和排渣槽27相连。视情况，双路同步电动换向阀31的进气口可以不经过贮气罐9直接与空气压缩机10相连。

双路同步电动换向阀31由阀芯15、阀体12、14、连接法兰16、26和蜗轮13，蜗杆25组成。阀体12、14共同用一个阀芯15，阀体14有一个进口22和两个出口20、23。两出口相对轴线对称排列。阀体12和阀体14的结构相同。两阀体的左右端面分别与法兰26和法兰16相连，阀芯15的两端沿轴向各有一个空腔18和22，于阀芯15轴线的同侧，两空腔18、22各有一个圆通孔。通孔的轴向位置与两阀体12、14进出口的轴向位置相适应。法兰16、26除具有连接作用外，还用来固定阀芯15。蜗轮13通过键45固定在阀芯15上。与蜗轮啮合的蜗杆25直接由电机2D带动。

在双室连续过滤机中，双路同步电动换向阀31的空腔21通过管路44与贮气罐9连通（图1、图4）。空腔20通过管路39，空腔23通过管路40分别与滤室1、2的上端和三位三通电动阀30的入口相连，空腔17通过管路43与排渣槽27相连。空腔19通过管路41，空腔24通过管路42与滤室12的下端和三位三通电动阀28的出口相连。

为便于对本发明构造的理解，下面进一步描述双室连续过滤机的工作过程：

首先看一下双路同步电动换向阀31的阀芯15处于不同位置时，双室连续过滤机的工作状态：当阀芯15处于中间位置时，将空腔18、19、24和空腔20、22、23分别封闭，滤室1、2处于工作状态（图4）。阀芯15处于图2所示位置时，空腔18与空腔19连通，空腔22与20连通，压缩空气从贮气罐9经管道44依次进入空腔21、22和20，经管路39、36进入滤室，再由管路34、41依次进入空腔19、18、17，再经管路43进入排渣槽27，完成对滤室1的冲洗（图6），阀芯15旋转90度，将压缩空气关闭，两滤室又进入同时工作状态（图4），再继续使阀芯15反转90度，使空腔18与空腔24接通，空腔22与空腔23接通，压缩空气从贮气罐9经管道44依次进入空腔21、22、23，再经管路40、37进入滤室2的顶部。再由管路35、42依次进入空腔24、18、17，再经管路43进入排渣槽27，完成对滤室2的冲洗（图8）。

双室连续过滤机由电器控制系统保证滤室1和滤室2的自动冲洗和连续过滤过程。电器控制系统主要包括两个压差继电器29、32，五个交流接触器，四个中间继电器，六个行程开关和四个电动机，电动机1D控制三位三通电磁阀28的动作，电动机2D控制阀门30和31的动作，电动机3D带动空气压缩机10，电动机4D带动后置真空泵8。压差继电器29、32分别安装在滤室1和滤室2上，用来检测滤室进出口的极限压力差，并反馈给电气控制系统，实现过滤机工作过程的自动控制。图9为电气控制系统原理图，因系一般的电器控制电路，这里不作具体描述。

后置真空泵8和空气压缩机10、贮气罐9设置在滤室之后，分别起着吸取滤液和冲洗滤室的作用。除短时的冲洗期内单室工作外，过滤机都处于两滤室同时工作状态。双室连续过滤机的具体工作过程如下：

合上闸刀HK，阀门28、30、31在中间位置，两滤室同时工作（图4）。电动机4D通电，真空泵8工作，在滤网后形成真空，液体在负压作用下分两路34、35，分别进入滤室1和滤室2。液体流向，一路是：液体-管路33-阀门28-管路34-滤室1-管路36-阀门30-管路38-真空泵8-滤液输出。另一路是：液体-管路33-阀门28-管路35-滤室2-管路37-阀门30-管路38-真空泵8-滤液输出。为方便，三位三通电磁阀和双路同步电动换向阀均简字为阀门。如果滤室发生堵塞，则其进出口压差增大，当压差达到设定数值后，压差继电器29动作，微动开关1K闭合，按通控制电路，使阀门28动作，关闭滤室1进口，液体进入滤室2（图5）。此时，滤室1内尚有一部分剩余液体。为了排空滤室1内的液体，阀门30暂时不动作，真空泵8继续对滤室1和滤室2进行吸滤，液体流向，一路是：液体-管路33-阀门28-管路35-滤室2-管路37-阀门30-管路38-真空泵8-滤液输出;另一路是：滤室1-管路36-阀门30-管路38-真空泵8-滤液输出。滤室1剩余液体吸完后，时间继电器1SJ动作，使阀30、31动作。阀30并关闭管路36的出口，阀31接通气路，对滤室1进行反向冲洗，清洗堵塞滤孔杂质，并排至排渣槽27（图6）。其气液流向如下：液体-管路33-阀门28-管路35-滤室2-管路37-阀门30-管路38-真空泵8-滤液输出;压缩空气-管路44-阀门31-管路39-管路36-滤室1-管路34-阀门31-管路43-排渣槽27。

冲洗完毕后，时间继电器3SJ动作，使阀门28、30、31复位恢复至正常状态，两滤室同时工作（图4）。

如果滤室2发生堵塞，压差继电器32动作，微动开关2K闭合，接通控制电路，使阀门28动作，关闭滤室2进口，液体进入滤室1（图7）。真空泵8同时吸取滤室2中的剩余液体。液流路向，一路是：液体-管路33-阀门28-管路34-滤室1-管路36-阀门30-管路38-真空泵8-液流输出;另一路是：滤室2-管路37-阀门30-管路38-真空泵8-滤液输出。

滤室2中的剩余液体吸完后，时间继电器2SJ动作，使阀门30、31动作。阀门30关闭管路37的出口，阀门31接通气路，对滤室2进行反向冲洗，清除堵塞滤孔的杂质，并将其排至排渣槽27（图8）。其气液流向如下：液体-管路33-阀门28-管路34-滤室1-管路36-阀门30-管路38-真空泵8-滤液输出;压缩空气-管路44-阀门31-管路40-管路37-滤室2-管路35-管路42-阀门31-管路43-排渣槽27。

冲洗完毕后，时间继电器3SJ动作，使阀门28、30、31复位，恢复至两室同时工作的状态（图4）。阀门28、30、31复位后，电器控制系统即处于待命状态，随时接收下一次堵塞信号。如此不断循环，使过滤机保持最佳工作状态。

Claims (2)

1、一种双室连续过滤机，主要由滤室、换向器、真空泵、空气压缩机、贮气罐、液气管路、排渣槽和电器控制设备组成，其特征在于滤室有两个，即滤室1和滤室2；滤室1和滤室2用隔板5沿纵向分开，每个滤室内由上到下装有多层不同孔径的滤板6、7；滤室1和滤室2的上部分别有一个可以开启的顶盖3和顶盖4；换向器总成11包括液路换向器和气路换向器；液路换向器由两个三位三通电动阀28、30组成，气路换向器为一双路同步电动换向阀31；三位三通电动阀28的进出口经管路33、34、35分别与待滤液体进液口和滤室1、2的下端相连；三位三通电动阀30的进出口经过管路36、37、38分别与滤室1、2的上端和后置真空泵8相连，双路同步电动换向阀31进气部分的进出口分别与贮气罐9和滤室1、2的上端相连；双路同步电动换向阀31出渣部分的进出口分别与滤室1、2的下端和排渣槽相连。

2、根据权利要求1所述的双室连续过滤机，其特征在于，双路同步电动换向阀31由一个阀芯15、两个阀体12、14、两个连接法兰16、26和蜗轮13、蜗杆25组成;阀体12、14共用一个阀芯15;阀体14有一个进口22和两个出口20、23，两出口相对轴线对称排列;阀体12和阀体14的结构相同;两阀体12、14的左右端面分别与法兰26和法兰16相连;阀芯15的两端沿轴向各有一个空腔18和22;于阀芯15轴线的同侧，空腔18和22各有一圆形通孔;通孔和轴向位置与两阀体12、14进出口的轴向位置相适应;法兰16、26的内径与阀芯15两端空腔18、22的内径相等，除具有连接作用外，还用来固定阀芯15;蜗轮13通过键45固定在阀芯15上;与蜗轮啮合的蜗杆25直接由电动机2D带动。

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