CN110075592A - 螺旋过滤洗涤机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种螺旋过滤洗涤机，它主要由螺旋体、过滤槽、首端机架板、首端轴承盒、尾端机架板、尾端轴承盒、母液室、洗液室、料液斗、减速机与传动装置组成，在螺旋体转动过程中，固液混和物沿倾斜的过滤槽斜向上方输送，料液输送过程中，料液中的母液透过过滤槽过滤分离，得剩余固体物料，固体物料在螺旋体的搅拌和输送作用下，固体物料颗粒被螺旋体不停地翻动，与不断喷入的洗涤液充分接触，实现置换洗涤与再化浆洗涤，洗去固体物料中固相杂质及液相杂质，洗涤后固体物料由排料口排出，该机实现连续过滤与连续洗涤操作，具有结构简单、生产能力大、能耗低、滤网使用寿命长优点。
Description
技术领域
本发明属于一种连续过滤及连续洗涤的设备，特别涉及一种采用置换洗涤与化浆洗涤相结合的过滤洗涤设备。
背景技术
在化工、食品、医药、轻工等众多生产工艺过程中，许多生产产品是通过固液分离工艺制取获得，这些生产产品总不可避免地含有其它杂质，这些杂质一部分为固相杂质，常常包裹在晶体产品表面，或与晶体产品形成混晶；另一部分为液相杂质，是由母液夹带造成的,只是附着在晶体产品晶格的表面或夹带在晶体间。为了分离出纯度较高的产品，需要进行过滤分离与洗涤脱水。
洗涤是固液分离过程中的一个重要组成部分,洗涤的目的主要有3个：一是从滤饼中回收有价值的滤液，提高滤液回收率；二是洗涤滤饼中的液体杂质，提高滤渣中固体组分的纯净度；三是用洗涤液溶去滤饼中有价值的成分或有害杂质。通常洗涤是为了达到以上一个目的或多个目的。
对滤饼洗涤的方式通常有以下2种方式：一是置换洗涤，用洗涤液洗涤滤饼表面，然后洗涤液渗入滤饼孔隙进行置换与传质的过程；二是再化浆洗涤，当用置换洗涤法无效时，用新鲜洗涤液将滤饼再化成料浆，重新进行过滤，这种过程可多次重复进行，称做再化浆洗涤。如果洗涤液通过滤饼的阻力太大，导致洗涤时间太长，或脱水应力造成滤饼龟裂，无法进行置换洗涤，应采用新鲜的洗涤液将滤饼进行再化浆洗涤。
一般来说，对于母液夹带造成的液相杂质，通过置换洗涤效果好,液相杂质容易洗涤除去，置换洗涤滤饼保持较完整。对于固相杂质，洗涤比较困难，进行再化浆洗涤效果好，使产品中的固相杂质在洗涤过程中借助流体的湍流流动与搅拌溶解进入液相。对于同时含有固相与液相杂质的产品，洗涤过程应采用置换洗涤和再化浆洗涤相结合方式洗涤。
目前，我囯用于过滤洗涤设备主要有以下几种。
（1）二合一过滤洗涤机：系上世纪八十年从国外引进，现已囯产化，在一台设备内完成产品过滤、洗涤、机械卸料操作，适合同时含有固相与液相杂质产品的过滤洗涤，但属于间歇式操作，不能实现连续化规模化自动化生产，受到根本限制。
（2）带式过滤洗涤机：可连续过滤洗涤产品，能耗低、噪音小，缺点是只能适用于含有粗颗粒的高浓度滤浆，对细小颗粒低浓度滤浆不适合，对含固体杂质的产品洗涤效果差，设备费用高，总投资大。
（3）真空转鼓过滤机：能连续和自动操作，能有效地进行过滤洗涤脱水，操作现场干净。缺点是对含固体杂质的产品洗涤效果差，难以处理含固量多和颗粒特性变化大的料浆，设备结构复杂，维修困难。
（4）离心机：离心机是目前广泛使用的固液分离设备，在离心机离心分离产品过程中，可以通入洗涤液对离心机内滤饼进行洗涤，目前有虹吸刮刀卸料离心机、单级活塞推料离心机、双级活塞推料离心机等多种离心机都能实现离心分离与洗涤，使用较先进的是活塞推料离心机，其优点是实现连续操作，生产能力大，滤饼含湿率较低；缺点是对含固体杂质的产品洗涤效果差，设备结构复杂，维修困难，设备昂贵；洗水量大，能耗成本高。
综上所述，二合一过滤洗涤机适合含有固相与液相杂质的产品的过滤洗涤，但只能间歇式操作，不能连续作业；而带式过滤洗涤机、真空转鼓过滤机、离心机对含固体杂质的产品洗涤效果差。可见，当前我国过滤洗涤机还比较落后，还没有一种连续一体化过滤洗涤机能适合含有固相与液相杂质的产品的过滤洗涤，因此，开发高效低能连续一体化过滤洗涤机是一个迫切的课题，具有重要意义。
发明内容
为了克服国内目前过滤洗涤设备缺点与不足，本发明提供一种螺旋过滤洗涤机，该机是在螺旋体转动过程中,将固液混和物沿倾斜的过滤槽斜向上方输送, 将固液混和物进行连续过滤与连续洗涤。
本发明螺旋过滤洗涤机主要由过滤槽、螺旋体、首端机架板、首端轴承盒、尾端机架板、尾端轴承盒、洗液室、母液室、料液斗、减速机、传动装置等组成。
本发明螺旋过滤洗涤机过滤槽是U型状长槽结构，由侧板与滤网组成, 侧板下端连接滤网, 滤网为半圆状或圆弧状；过滤槽首端固定有首端机架板，首端机架板上固定有首端轴承盒；过滤槽尾端固定有尾端机架板，尾端机架板上固定有尾端轴承盒。
螺旋体由螺旋叶片与转轴组成，转轴两端分别安装固定于首端轴承盒与尾端轴承盒。螺旋体上螺旋叶片与过滤槽底部滤网保持5-20毫米距离。螺旋过滤洗涤机首端上方安装有减速机安装板，减速机安装在减速机安装板上。传动装置由主动皮带轮、传动皮带、从动皮带轮组成，主动皮带轮安装在减速机轴头上，从动皮带轮安装在转轴首端轴头上，传动皮带连接主动皮带轮与从动皮带轮传递动力，在减速机驱动作用下，螺旋体转动，随着螺旋体的转动，螺旋叶片推动物料斜向上方移动。
本发明螺旋过滤洗涤机过滤槽外设置母液室夹套与洗液室夹套，过滤槽与母液室夹套之间空间称之为母液室，过滤槽与洗液室夹套之间空间称之为洗液室，在洗液室与母液室之间设置隔板，防止母液室与洗液室串通互混，洗液室夹套及母液室夹套与过滤槽上部由盖板连接密封。洗液室上部盖板上设置洗液室抽真空管，洗液室抽真空管外接抽真空系统，使洗液室保持负压真空，洗液在负压真空条件下能快速通过过滤槽过滤；母液室上部盖板上设置母液抽真空管，母液室抽真空管外接抽真空系统，使母液室保持负压真空，母液在负压真空条件下能快速通过过滤槽过滤，洗液室底部设置洗液出口管，用于排出洗液室中洗液，母液室底部设置母液出口管，用于排出母液室中母液。
在过滤槽中，与母液室相连的空间部分称之为过滤段，与洗液室相连的空间部分称之为洗涤段。
本发明螺旋过滤洗涤机尾端上方设置料液斗，用于贮存一定量的料液，确保连续操作。螺旋过滤洗涤机中上部设置喷水管，用于向过滤槽内物料喷水洗涤物料。
本发明螺旋过滤洗涤机工作过程是：固液混合料液加入料液斗中，在螺旋体转动作用下，料液沿过滤槽斜向上方螺旋移动，料液沿过滤段输送过程中，料液中母液在重力与抽真空作用下，母液透过过滤槽底部滤网，进入母液室，再经母液出口管排至下一工序。料液经过过滤段后，料液中绝大部分母液过滤分离完成，剩余物料为固体物料，在螺旋体的搅拌和输送作用下，固体物料进入洗涤段，通过喷水管不断向固体物料喷入洗涤液，固体物料颗粒被螺旋体不停地翻动，喷入的洗涤液在重力作用下与固体物料逆向流动，两者充分接触，实现置换洗涤与再化浆洗涤，使固体物料达到洗去固相及液相杂质的目的，洗液通过过滤槽过滤进入洗液室，再经洗液出口管排出至下一工序。物料由洗涤液加入点输送至出料点过程中，固体物料中残留的水份受重力作用及螺旋叶片轴向径向挤压作用，残留的水份也将向下流入洗液室。经过洗涤段的物料经螺旋体输送由排料口排出。
本发明螺旋过滤洗涤机主要技术特征在于:通过螺旋体的搅拌和输送作用,固体物料颗粒被螺旋体不停地翻动，喷入的洗涤液在重力作用下与固体物料成一定角度逆向流动，洗涤液对固体物料既进行了置换洗涤,同时又进行了逆流再化浆洗涤，能较好地洗去固相杂质及液相杂质。
本发明螺旋过滤洗涤机主要技术特征在于滤网选用金属铣制筛网。由于螺旋搅拌及对物料的输送作用，滤网受物料直接挤压作用较大，滤网易受到损坏或挤压变形，滤网应选用强度较大的筛网，为此，滤网选用金属铣制筛网，滤网是一种沿轴方向设置有许多相互平行的通槽，滤网首端设有连接体，尾端设有连接体，中部设有连接体；通槽穿透壁板，通槽的横截面为梯形，梯形的短顶边朝内；通槽在首连接体和尾连接体及中间连接体处不穿透，通槽间隙根据过滤精度要求设计为0.08-0.5mm。金属铣制筛网强度大，耐磨，使用寿命长，不易堵塞，易清洗，温度适用范围大。
本发明螺旋过滤洗涤机水平向上倾斜一定角度，通常与水平面夹角为5°至60°，优选15°-30°，夹角大，物料逆流洗涤效果强；螺旋过滤洗涤机由前支腿与后支腿支承固定。
本发明螺旋过滤洗涤机可以采用从洗液室与母液室底部加入清水，反冲洗滤网，提高过滤效果，也可以从洗液室与母液室底部加入压缩空气吹堵反冲洗滤网。
本发明螺旋过滤洗涤机与现有设备技术相比，具有以下优点：
第一、螺旋过滤洗涤机采用螺旋叶片将物料向斜上方输送，在输送过程中，物料先通过过滤段进行过滤分离出母液，再进入洗涤段进行置换洗涤与再化浆洗涤，然后排出固相产品；实现了连续进料、连续过滤、连续洗涤、连续出料一体化操作，克服了现有二合一过滤洗涤机只能间歇操作缺点，是现代化工、石油化工、制药、轻工、食品、农副产品加工等工业技术领域迫切需要的通用设备。
第二、螺旋过滤洗涤机过滤元件采用铣制筛网，强度大，耐磨性强，使用寿命很长，而且过滤过程不易堵塞，易清洗，温度适用范围大，有效解决了其它过滤元件易受螺旋搅拌挤压作用造成损坏或挤压变形问题。
第三、螺旋过滤洗涤机洗涤效果好，通过螺旋体的搅拌和输送作用,对固体物料进行了置换洗涤,同时进行了再化浆洗涤，并采用逆流洗涤,能较好地洗去固相杂质及液相杂质,减少了洗水，提高了洗涤效率，克服了带式过滤洗涤机、真空转鼓过滤机、离心机对含固体杂质的产品洗涤效果差的不足。
第四、螺旋过滤洗涤机对物料适应性广，它可根据物料性质变化，通过适时调整电机变频，调整螺旋转速, 调整滤网选型，调整滤饼厚度，保证过滤冼涤指标,因此对物料过滤冼涤性能变化的适应性广。
第五、螺旋过滤洗涤机过滤效果好，由于螺旋叶片端对形成的滤饼有抹平作用，消除滤饼裂缝，滤饼过滤效果好，固液分离更彻底。
第六、螺旋过滤洗涤机集过滤分离洗涤脱水于一体，生产能力大；效率高，电机转速很低，能耗也低，基本没有噪音或者震动。
第七、螺旋过滤洗涤机安装方便，可平地安装，也可楼面安装。
附图说明
图1为本发明螺旋过滤洗涤机结构示意图。
图2为图1的A--A剖视图。
图3为过滤槽结构示意图。
图4为滤网局部结构Ⅰ放大示意图。
图5为图4的俯视图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图的描述对本发明作进一步详细说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
如图1与图2所示，本发明螺旋过滤洗涤机由首端机架板（1）、排料管（2）、前支腿（3）、过滤槽（4）、螺旋体（5）、洗液室（6）、洗液室夹套（7）、洗液出口管（8）、隔板（9）、母液室（10）、母液室夹套（11）、后支腿（12）、母液出口管（13）、尾端机架板（14）、尾端轴承盒（15）、盖板（16）、料液斗（17）、母液室抽真空管（18）、喷水管（19）、洗液室抽真空管（20）、首端轴承盒（21）、减速机安装板（22）、减速机（23）、主动皮带轮（24）、传动皮带（25）、从动皮带轮（26）组成。
本发明螺旋过滤洗涤机水平向上倾斜一定角度，通常与水平面夹角为5°至60°，优选15°-30°，螺旋过滤洗涤机由前支腿（3）与后支腿（12）支承固定。
本发明螺旋过滤洗涤机螺旋体（5）由转轴（5-1）与螺旋叶片（5-2）组成，转轴（5-1）两端轴头分别安装固定于首端轴承盒（21）与尾端轴承盒（15）。螺旋叶片（5-2）与过滤槽（4）底部内壁壁面保持5-20毫米距离，螺旋过滤洗涤机首端上方安装减速机安装板（22），减速机（23）安装固定在减速机安装板（22）上。主动皮带轮（24）安装在减速机（23）轴头上，从动皮带轮（26）安装在转轴（5-1）首端轴头上，传动皮带（25）连接主动皮带轮（24）与从动皮带轮（26）传递动力，在减速机（23）驱动作用下，螺旋体（5）转动并推动物料斜向上方移动。
如图1、图2及图3所示，本发明螺旋过滤洗涤机过滤槽（4）是U型状长槽结构，由侧板（4-2）下端连接一个或若干个滤网（4-1）组成, 滤网（4-1）为半圆状或圆弧形状，过滤槽（4）首端固定有首端机架板（1），首端机架板（1）上固定有首端轴承盒（21）；过滤槽（4）尾端固定有尾端机架板（14），尾端机架板（14）上固定有尾端轴承盒（15），螺旋过滤洗涤机尾端上方设置料液斗（17），用于贮存一定量的料液，确保连续操作，螺旋过滤洗涤机中上部设置喷水管（19），用于向过滤槽（4）内物料喷水洗涤物料。
过滤槽（4）外设置母液室夹套（11）与洗液室夹套（7），过滤槽（4）与母液室夹套（11）之间空间称之为母液室（10），过滤槽（4）与洗液室夹套（7）之间空间称之为洗液室（6），在洗液室（6）与母液室（10）之间设置隔板（9），洗液室夹套（7）及母液室夹套（11）与过滤槽（4）上部由盖板（16）连接密封，洗液室（6）上部盖板（16）上设置洗液室抽真空管（20），母液室（10）上部盖板（16）上设置母液室抽真空管（18），洗液室（6）底部设置洗液出口管（8）用于排出洗液，母液室（10）底部设置母液出口管（13）用于排出母液。
在过滤槽（4）中，与母液室（10）相连的空间部分称之为过滤段（27），与洗液室（6）相连的空间部分称之为洗涤段（28）；
本发明螺旋过滤洗涤机工作过程是：固液混合料液加入料液斗（17）中，在螺旋体（5）转动作用下，料液沿过滤槽（4）斜向上方螺旋移动，在重力与抽真空作用下，料液中母液透过过滤槽（4）底部滤网（4-1）进入母液室（10），再经母液出口管（13）排出；料液中母液过滤分离后，剩余固体物料在螺旋体（5）的搅拌输送作用下，固体物料继续斜向上方螺旋移动，喷水管（19）不断向固体物料喷入洗涤液，固体物料颗粒被螺旋体（5）不停地翻动，洗涤液与固体物料逆向流动，两者充分接触，实现置换洗涤与再化浆洗涤，洗涤液通过过滤槽（4）过滤进入洗液室（6），再经洗液出口管（8）排出，物料经螺旋体（5）输送由排料口（2）排出。
如图3、图4与图5所示，本发明螺旋过滤洗涤机滤网（4-1）选用金属铣制筛网，滤网(4-1)是一种沿轴方向设置有许多相互平行的通槽(4-1-1)，通槽(4-1-1)穿透壁板，滤网(4-1)首端设有连接体(4-1-2)，中部设有连接体(4-1-3)，尾端设有连接体 (4-1-4)；通槽(4-1-1)的横截面为梯形，梯形的短顶边朝内；通槽(4-1-1)在首连接体(4-1-2)和中间连接体(4-1-3) 及尾连接体(4-1-4) 位置处不穿透，通槽(4-1-1)间隙根据过滤精度要求设计为0.08-0.5mm。
Claims (5)
1.一种螺旋过滤洗涤机，其技术特征是：
第一，螺旋过滤洗涤机由首端机架板（1）、排料管（2）、前支腿（3）、过滤槽（4）、螺旋体（5）、洗液室（6）、洗液室夹套（7）、洗液出口管（8）、隔板（9）、母液室（10）、母液室夹套（11）、后支腿（12）、母液出口管（13）、尾端机架板（14）、尾端轴承盒（15）、盖板（16）、料液斗（17）、母液室抽真空管（18）、喷水管（19）、洗液室抽真空管（20）、首端轴承盒（21）、减速机安装板（22）、减速机（23）、主动皮带轮（24）、传动皮带（25）、从动皮带轮（26）组成；
第二，螺旋体（5）由转轴（5-1）与螺旋叶片（5-2）组成，转轴（5-1）两端分别安装固定于首端轴承盒（21）与尾端轴承盒（15），螺旋过滤洗涤机首端上方安装减速机安装板（22），减速机（23）安装固定在减速机安装板（22）上，主动皮带轮（24）安装在减速机（23）轴头上，从动皮带轮（26）安装在转轴（5-1）首端轴头上，传动皮带（25）连接主动皮带轮（24）与从动皮带轮（26）传递动力；
第三，过滤槽（4）首端固定有首端机架板（1），首端机架板（1）上固定有首端轴承盒（21）；过滤槽（4）尾端固定有尾端机架板（14），尾端机架板（14）上固定有尾端轴承盒（15），过滤槽（4）尾端上方设置料液斗（17）；
第四，过滤槽（4）外设置母液室夹套（11）与洗液室夹套（7），过滤槽（4）与母液室夹套（11）之间空间称之为母液室（10），过滤槽（4）与洗液室夹套（7）之间空间称之为洗液室（6），在洗液室（6）与母液室（10）之间设置隔板（9），洗液室夹套（7）及母液室夹套（11）与过滤槽（4）上部由盖板（16）连接密封，洗液室（6）上部盖板（16）上设置洗液室抽真空管（20），母液室（10）上部盖板（16）上设置母液室抽真空管（18），洗液室（6）底部设置洗液出口管（8）用于排出洗液，母液室（10）底部设置母液出口管（13）用于排出母液；
第五，螺旋过滤洗涤机中上部设置喷水管（19），用于向过滤槽（4）内物料喷水洗涤物料，在过滤槽（4）中，与母液室（10）相连的空间部分称之为过滤段（27），与洗液室（6）相连的空间部分称之为洗涤段（28）；
第六，螺旋过滤洗涤机工作过程是：固液混合料液加入料液斗（17）中，在螺旋体（5）转动作用下，料液沿过滤槽（4）斜向上方螺旋移动，料液在过滤段（27）输送过程中，料液中母液透过过滤槽（4）底部滤网（4-1）进入母液室（10），再经母液出口管（13）排出；料液中母液过滤分离后，剩余固体物料在螺旋体（5）的搅拌输送作用下继续斜向上方移动，料液在洗涤段（28）输送过程中，喷水管（19）不断向固体物料喷入洗涤液洗涤固体物料，洗涤液通过过滤槽（4）过滤进入洗液室（6），再经洗液出口管（8）排出，物料输送至排料口（2）排出。
2.根据权利要求1所述的螺旋过滤洗涤机，其特征在于：过滤槽（4）是由侧板（4-2）下端连接一个或若干个滤网（4-1）组成, 滤网（4-1）为半圆状或圆弧形状，滤网（4-1）选用金属铣制筛网，滤网(4-1)是一种沿轴方向设置有许多相互平行的通槽(4-1-1)，滤网(4-1)首端设有连接体(4-1-2)，中部设有连接体(4-1-3)，尾端设有连接体 (4-1-4)；通槽(4-1-1)的横截面为梯形，通槽(4-1-1)在首连接体(4-1-2)和中间连接体(4-1-3) 及尾连接体(4-1-4)位置处不穿透，通槽(4-1-1)间隙根据过滤精度要求设计为0.08-0.5mm。
3.根据权利要求1所述的螺旋过滤洗涤机，其特征在于：通过螺旋体（5）的搅拌和输送作用,固体物料被螺旋体（5）不停地翻动，喷入的洗涤液在重力作用下与固体物料成一定角度逆向流动，洗涤液对固体物料既进行了置换洗涤,同时又进行了逆流再化浆洗涤，能较好地洗去固相杂质及液相杂质。
4.根据权利要求1所述的螺旋过滤洗涤机，其特征在于：螺旋过滤洗涤机水平向上倾斜一定角度，通常与水平面夹角为5°至60°，优选15°-30°。
5.根据权利要求1所述的螺旋过滤洗涤机，其特征在于：螺旋叶片（5-2）端与过滤槽（4）底部滤网（4-1）内壁壁面保持5-20毫米距离。
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