CN110893291A - 能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，属于纺织设备的技术领域，尤其适用于Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液的过滤。它包括带有支腿的过滤系统平台，卡装在过滤系统平台上的两列单筒式过滤单元，纵向布置在两列单筒式过滤单元之间的进料主管道和出料主管道，纵向排布在两列单筒式过滤单元外侧的排污回收槽，单筒式过滤单元均通过支流管以并联方式与进料主管道、出料主管道、排污回收槽相连通。利用本发明能够实现每过滤单元的在线自动反冲洗网、在线更换滤网以及排气功能，避免堵塞滤网、避免滤网破损向滤液中渗漏杂质、提高过滤精度和过滤效率、保证后续纤维纺丝的质量；适用范围广、灵活度高。
Description
技术领域
本发明属于纺织设备的技术领域，更具体讲涉及能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，尤其适用于Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液的过滤。
背景技术
Lyocell纤维（莱赛尔）是一种溶剂型纤维素纤维，是英国Acordis公司通过十年开发，直至上世纪九十年代才完成商业应用。2004年由奥地利兰精（Lenzing）公司合并后统一生产。Lyocell纤维（莱赛尔）具有环保特点：原料来自木材，将木材制成木浆，采用水和N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）溶剂的纺丝工艺，将木浆溶解在水和NMMO溶剂中直接纺丝，完全在物理作用下完成，在溶解过程中原料浆粕所含的纤维素分子不会产生任何衍生物和化学作用，加热至完全溶解，其分子结构是简单的碳水化合物。另外，生产中所使用的NMMO溶剂对人体完全无害，几乎完全能回收，可反复使用，NMMO溶剂循环使用，回收率达99.9%以上，无毒、无污染。纤维产品使用后在泥土中能完全生化降解，百分之百纯天然材料，不会对环境造成污染。而且绿色环保，堪称为21世纪的绿色纤维。并获得国际绿色环保证书。后来，Lyocell（莱赛尔）纤维引进中国，英国Acocdis公司生产的Lyocell纤维（莱赛尔）在中国注册商标为Tencel（天丝）纤维，该纤维具有棉的“舒适性”、涤纶的“强度”、毛织物的“豪华美感”和真丝的“独特触感”及“柔软垂坠”，无论在干或湿的状态下，均极具韧性，而且在湿的状态下它是第一种湿强力远胜于棉的纤维素纤维。再加上Lyocell纤维（莱赛尔）具有环保的制造流程，有代替高污染、高耗能的黏胶工艺法纤维的趋势，同时也迎合了现代消费者的需求。
但是由于国外的技术封锁，对中国只卖成品纤维（丝）、不卖设备、不转让技术，近十几年来中国纺织行业的科技工作者们自力更生、奋发图强，通过不断探索和反复实验取得了良好的结果——国内部分科研及生产单位初步掌握了Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素纤维的生产技术，近几年先后有几家单位也投入了工业化生产，但由于有些关键性技术目前只是处于实验室过关的阶段，想真正应用于工业化生产还需要一个逐步完善的过程，因此至今我们还都没有完全合格的批量化产品生产出来。
其中，Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液过滤技术就是目前待突破的关键性技术之一。由于Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液是以针叶林为主的木浆、水和溶剂NMMO按一定比例的混合体，必须经过过滤除杂质后才能直接纺丝，过滤精度达25um。原液里的杂质有一部分是没有完全溶解的纤维素颗粒，这些纤维素颗粒都是枝干断痕造成，不易磨碎，极端条件下很容易堵塞滤网，如不及时处理杂质会对后续纤维纺丝造成影响，再加上NMMO溶剂对人体有刺激，因此在过滤系统中需要能够实现在线自动反冲洗网、能够实现在线更换滤网。但目前国内已经建成的几条生产线的过滤系统都存在不同的技术问题而不能很好实现在线自动反冲洗网和在线更换滤网，例如：过滤系统有进口黎巴嫩米卡公司的多碟式过滤器，也有进口德国BKG公司的单柱四工位换网器，诸多方面的原因造成纤维素原液过滤效果不理想。
（一）多碟式过滤器缺陷表现在以下几个方面：1、多碟式过滤器虽然过滤面积大，解决了频繁换网的问题，但是碟式网盘形状扁平，流道死角多原液滞流（留）严重，几个小时内很难置换走，但正确工艺是要求一个小时内必须置换走，否则会对NMMO溶剂过热造成严重后果，尤其是影响纤维的品质。2、因为碟式过滤器的腔体容积大，物料流速缓慢，为消除原液的滞流（留），每隔12小时左右单套过滤器都需要脱离工作，全部网碟彻底反洗一次，不仅浪费严重，而且对生产效率和产量都会造成极大影响。3、因为整个过滤器是由若干个网碟组成，滤网堵塞时轮流反洗滤网（也就是干净的原液反向流动把杂质排到主体外，也叫自流式反洗滤网），该种结构反洗活塞易卡死，造成生产线关停；同时，自流式反冲洗网瞬间流量小、熔压低，不仅反洗效果差，还大量浪费干净的原液（溶剂可回收）。4、不管是反洗活塞卡死、还是正常的换碟片网，由于过滤器体积庞大，工程量大、清洗时间长、消耗大量的人力和物力。5、多碟式过滤器是由三套过滤单元组成一条线的过滤系统，由于结构的关系造成熔体阀门多，熔体管连接复杂。
（二）BKG过滤系统的缺陷表现在以下几个方面：1、单柱四工位换网器就是由四个网片或流道构成，为达到分流或合流的目的设计多个分流道，结构复杂，内部直角转弯多，滞流现象存在。整条生产线由六个单柱四工位换网器组成一个过滤系统。2、因为结构的关系，网柱密封采取两端环式密封，易磨损，网柱和主体配合处有滞留，泄漏严重；为了自清理余料网柱需要每隔几十分钟来回移动20mm，不仅浪费严重，而且对生产效率和产量都造成极大的影响。3、因为一个单柱换网器是四工位同时工作，整套系统压力升高滤网慢慢堵塞时，轮流反洗滤网开始，该种结构反洗时滤网成对进行但位置不一样，反洗时间长；自流式反冲洗网瞬间流量小，熔压低，反洗效果差，易形成“短路”，浪费干净的原液（溶剂可回收）。4、因为一个单柱换网器有四个滤网，换网时必须成对操作，四个网分两端进行，整个过程工作量大，时间长，对整个过滤系统的影响时间长。5、分流道多，连接件多，加工难度大，造价高。6、单台换网器不可以在系统正常工作中离线维修或更换。
综上所述，为了早日能够在中国批量生产出合格的Lyocell纤维（莱赛尔），需要尽快突破Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液过滤技术，需要设计出能够顺利实现在线自动反冲洗网和在线更换滤网的过滤系统，来及时有效地排出纤维素原液中的杂质，进而避免堵塞滤网、避免滤网破损向滤液中渗漏杂质、提高过滤精度和过滤效率、保证后续纤维纺丝的质量。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，尤其适用于Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液的过滤。利用本发明能够轮流实现每个过滤单元的在线自动反冲洗网、在线更换滤网以及排气功能，能够及时有效地排出纤维素原液中的杂质，避免堵塞滤网、避免滤网破损向滤液中渗漏杂质、提高过滤精度和过滤效率、保证后续纤维纺丝的质量；此外，本发明能够根据生产线能力的大小选装过滤单筒式过滤单元的数量，独立的单筒式过滤单元如需维修或更换还可以在过滤系统正常工作中进行，适用范围广、灵活度高。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统包括带有支腿的过滤系统平台（作为过滤系统的安装基础），卡装在过滤系统平台上的两列单筒式过滤单元（单筒式过滤单元是过滤系统的主体），纵向布置在两列单筒式过滤单元之间的进料主管道和出料主管道，纵向排布在两列单筒式过滤单元外侧的排污回收槽（回收反冲洗网或换网过程中的杂质）；所述单筒式过滤单元均通过支流管以并联方式与进料主管道、出料主管道以及排污回收槽相连通（Lyocell纤维纤维素原液从进料主管道分流到各个单筒式过滤单元，经单筒式过滤单元过滤后，干净的Lyocell纤维纤维素原液流入出料主管道，而杂质粘附在滤网上。过滤一段时间后，对滤网进行反冲洗，反冲洗杂质经过大半圆环形排杂通道以及两个反冲洗排杂接头排送至排污回收槽；当反冲洗次数达到设定值后，直接更换新的滤网）；所述单筒式过滤单元包括过滤基体，套装在过滤基体内腔中、自上而下设置的上网柱、组合滤网、下网柱，插装在过滤内腔中的反冲洗芯棒（反冲洗芯棒具有两种设计功能，功能一是：物料从进料口进来经反冲洗支架、滤网、筒式多孔板后进入过滤室内腔中，这一路物料唯一能够产生滞留的地方只有过滤室内腔，为了反冲洗的需要将过滤室内腔设计的比较大，物料可以在此滞流但绝不能滞留，因此在正常工作时需要借助反冲洗芯棒把这个过滤室内腔部分的通道尺寸缩小至稍大于或等于主体流道的截面积。功能二是：在对单筒式过滤器单元进行反冲洗及排气操作过程中，又需要过滤室内腔的容积是可变的，容积之差是过滤室外腔体容积的二倍以上——含反冲洗支架及滤网，通过变大时储存干净滤液、变小时排出滤液来实现反冲洗或排气），连接在反冲洗芯棒顶面的反冲洗油缸，连接在下网柱底端的换网油缸；所述过滤内腔是由上网柱内孔、组合滤网内孔、下网柱内孔上下连通后形成上大下小的阶梯状盲孔，上网柱内孔小于组合滤网内孔的孔径（便于反冲洗芯棒的上移或下插，二者截面积之差大于等于进料口的通径）；在所述过滤基体的一侧壁上开设有与上网柱内孔孔底平齐的进料口（在正常工作状态下，进料口、组合滤网底端均与上网柱内孔孔底平齐，这样可以保证从进料口流入的待过滤纤维素原液都能流经组合滤网进行过滤；在反冲洗网或换网过程中，下网柱随着换网油缸上移后便封堵进料口、关闭通道，具有熔体阀门的作用），在过滤基体的相邻一侧壁以及下网柱上开设与下网柱内孔孔底平齐的出料口（在正常工作状态下，出料口与下网柱内孔孔底平齐，这样可以保证过滤后干净的纤维素原液顺利流入出料主管道，流道合理、流程相差不大，避免了死角；在反冲洗网或换网过程中，下网柱随着换网油缸上移后便封堵出料口、关闭通道，具有熔体阀门的作用），在过滤基体中与出料口所在侧壁的相对侧壁上部设置一个进水接头和两个反冲洗排杂接头，在过滤基体内腔壁上设置有与进水接头、反冲洗排杂接头相连通、且高度相同大半圆环形反冲洗排杂通道（进水接头、两个排杂接头的另一端均与大半圆环形反冲洗排杂通道相连通，进而连通过滤基体内腔，同时排杂接头的正下方正对排污回收槽，这样就形成了一个完整的反冲洗排杂通道，用于回收反冲洗滤网或排气过程中的杂质或物料），在过滤基体的顶面上开设有圆环形换网排污通道和换网排污口，圆环形换网排污通道的一端连通过滤基体内腔、另一端与换网排污口相连通，换网排污口的另一端延伸至进水接头所在侧壁（圆环形换网排污通道、换网排污口连通，且换网排污口外端的正下方正对排污回收槽，形成了一个完整的换网排杂通道，用于回收换网过程中从导向器排污孔排出的杂质及物料）；所述排污回收槽位于进水接头、反冲洗排杂接头、换网排污口的正下方。（通过排污回收槽及时将从反冲洗排杂接头或换网排污口排出的杂质或物料进行回收）。
在本发明中所述单筒式过滤单元的进料端挂装有进口熔体阀，进口熔体阀的进口通过支流管与进料主管道相连通，进口熔体阀的出口与单筒式过滤单元中的进料口相连通，左右相邻两个单筒式过滤单元的进口熔体阀底部通过防爆连接管和连接法兰相连形成连通器结构（设置进口熔体阀，可以关闭进料口的Lyocell纤维纤维素原液通道，便于对单筒式过滤器单元进行维修与更换）。
在本发明中所述单筒式过滤单元的出料端挂装有出口熔体阀，出口熔体阀的进口与单筒式过滤单元中的出料口相连通，出口熔体阀的出口通过支流管与出料主管道相连通（设置出口熔体阀，一方面可以关闭出料口的Lyocell纤维纤维素原液通道，便于对单筒式过滤器单元进行维修与更换；另一方面维修或更换后的单筒式过滤器单元通过出口熔体阀外排过网的（试机）废料以及对系统压力异常超高时的泄压功能，提高使用安全性）。
本发明中所述组合滤网是由从内到外依次嵌套安装、呈圆筒状的筒式多孔板、滤网、反冲洗支架，滤网是由若干条长方形滤网片搭接而成，反冲洗支架是由两个半圆柱结构对扣组拼而成（在换网过程中，便于快速拆卸旧的滤网和快速安装新的滤网），在筒式多孔板和反冲洗支架表面均布满孔径大于滤网网眼的液流孔（保证Lyocell纤维纤维素原液在滤网前后流动顺畅，保证流经滤网时顺利进行过滤）。
在本发明中所述上网柱的顶部安装有圆筒状结构的导向器，在导向器的下部壳壁上开设导向器排污孔（当过滤室被推到过滤基体外部时瞬间被导向器罩住，压力消失后过滤室内的物料残留会经过导向器排污孔流到位于过滤基体顶面上的圆环形换网排污通道，并经换网排污口最后到排污回收槽）；连接在反冲洗油缸的缸体上、且内套在导向器的内腔中能够相对滑动的导向器滑道（导向器具有两个设计功能，功能一：当下网柱推出组合滤网到换网位置过程中，在其推出的瞬间整个过滤室就逐渐被导向器罩住，这样由于过滤室有高度，可以避免残留物料从“高处”喷洒，通过导向器下端设置的导流孔经换网排污口排到排污回收槽，同时在清理过滤室前把导向器提起、并旋停在固定销上。功能二：先取下旧的反冲洗支架和脏滤网，然后安装上新的滤网和干净的反冲洗支架，为确保反冲洗支架在回位过程中碰撞到外体，此时需要放下导向器罩住过滤室，就可以保证顺利归位）。
在本发明中所述过滤基体的底部固定四根油缸支杆，四根油缸支杆的另一端与换网油缸的支座相连接（通过四根油缸支杆将换网油缸与过滤基体连接为一体）。
在本发明中所述过滤基体的内腔底端和上网柱的内孔顶端均加工有内小外大的阶梯孔，且在阶梯孔的大径段加工有螺纹，在阶梯孔的小径段嵌装有柔性密封件（避免或减少漏料），在阶梯孔的大径段旋装有压紧螺母。
本发明的设计原理如下：
本发明将若干个独立的单筒式过滤单元排布成两列、且通过支流管以并联方式接通主流管道形成了自由组合式过滤系统。利用本发明能够轮流实现每个过滤单元的在线自动反冲洗网、在线更换滤网以及排气功能，能够及时有效地排出纤维素原液中的杂质，避免堵塞滤网、避免滤网破损向滤液中渗漏杂质、提高过滤精度和过滤效率、保证后续纤维纺丝的质量；此外，本发明能够根据生产线能力的大小选装过滤单筒式过滤单元的数量，独立的单筒式过滤单元如需维修或更换还可以在过滤系统正常工作中进行，适用范围广、灵活度高。
（一）正常工作时：本发明中所有的单筒式过滤单元同时处于过滤状态。
（二）在线自动反冲洗网：过滤一段时间后，当系统压力升高达到反冲洗条件后，反冲洗油缸的缸杆自动回缩，带动反冲洗芯棒沿着过滤式内腔体上移，干净滤液反流入过滤室内腔，进行储料；储料完成后，下网柱在换网油缸的推动下向上慢慢移动，到达反冲洗工作位置，此时下网柱两侧面封堵了进料口和出料口，即关闭了流体通道；随后，反冲洗油缸推动反冲洗芯棒快速下移，过滤室内腔中储存的干净滤液反向快速依次通过筒形多孔板、滤网、反冲洗支架，并经大半圆环形反冲洗排杂通道和排杂接头进入排污回收槽，在此过程中粘附在滤网上的杂质随滤液一起排出过滤器基体；然后，上网柱、组合滤网、下网柱自动移回工作位置，此时连通进水接头的水阀打开，冲洗大半圆环形反冲洗排杂通道、排杂接头和排污回收槽内的残留，防止杂质滞留降解。重复上述步骤，依次对其它单筒式过滤单元在线自动反冲洗网。这样，本发明就能够顺利实现了在线自动反冲洗网，及时有效地排出纤维素原液中的杂质，避免堵塞滤网、提高过滤精度和过滤效率；而且在线自动反冲洗网也避免了人体接触NMMO溶剂，避免了对人体的刺激和危害，保正了操作工人的健康。
（三）在线换网及排气：当滤网的反冲洗次数达到设定值就需要直接更换新滤网，以避免滤网破损向滤液中渗漏杂质：在进行滤网更换动作前，反冲洗油缸的缸杆自动慢速回缩、并带动反冲洗芯棒上移，干净滤液反流入过滤室内腔进行储料；储料完成后，下网柱在换网油缸的推动下带动组合滤网向上移动，直到组合滤网处于过滤基体外部更换滤网的位置；当过滤室经过反冲洗位置时已被泄压，此时连通进水接头的水阀打开，冲洗向上移动的过滤室；当过滤室被推到过滤基体外部时瞬间被导向器罩住，压力消失后要防止过滤室内的物料残留喷洒，物料残留会经过导向器下部排污孔流经圆环形换网排污通道、换网排污口最后到排污回收槽，稍等片刻提起导向器旋转固定在导向器滑道的顶端；然后，用专用工具先取下反冲洗支架，再去掉脏的滤网；接着，安装新的滤网之后，安装新的反冲洗支架；跟着，落下导向器，这样保证反冲洗支架完全卡在过滤室内，控制换网油缸带动下网柱向下移动到排气位置（与反冲洗位置接近），此时反冲洗芯棒在反冲洗油缸的作用下快速下移，过滤室内腔中储存的干净滤液反向快速通过筒形多孔板、新的滤网及干净的反冲洗支架，并经大半圆环形反冲洗排杂通道和排杂接头进入排污回收槽，在此过程中过滤室内的空气随滤液一起排出过滤器基体，此时连通进水接头的水阀打开，冲洗大半圆环形反冲洗排杂通道、排杂接头及排污回收槽内的残留，防止杂质滞留降解；排气完成后，下网柱、组合滤网和上网柱继续移动回归到工作位置，在线换网操作完成。重复上述步骤，依次对其它单筒式过滤单元在线换网操作。这样，本发明就能够顺利实现在线换网，避免滤网破损向滤液中渗漏杂质，保证过滤精度和过滤效率，而且在线换网不会打乱整个生产线的生产节奏和效率，保证生产的正常顺利进行。
此外，在本发明中的进料口和出料口均连接有熔体阀，熔体阀具有有开、关、排废及高压泄荷等功能，可以在系统正常工作中对单筒式过滤单元进行离线维修及更换。
本发明的有益技术效果如下：
本发明提供了一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，尤其适用于Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液的过滤。利用本发明能够轮流实现每个过滤单元的在线自动反冲洗网、在线更换滤网以及排气功能，能够及时有效地排出纤维素原液中的杂质，避免堵塞滤网、避免滤网破损向滤液中渗漏杂质、提高过滤精度和过滤效率、保证后续纤维纺丝的质量；此外，本发明能够根据生产线能力的大小选装过滤单筒式过滤单元的数量，独立的单筒式过滤单元如需维修或更换还可以在过滤系统正常工作中进行，适用范围广、灵活度高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图（图示中仅以含六个单筒式过滤单元的过滤系统为代表来示意）。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的左视图。
图4是单筒式过滤单元的立体结构示意图。
图5是单筒式过滤单元在正常工作状态下的主视图。
图6是图5的俯视图。
图7是图5中过滤基体部分对应的局部左视图。
图8是图7中的A-A剖面图。
图9是图8中的B-B剖面图。
图10是图9中的C-C剖面图。
图11是图9中Ⅰ处的局部放大图。
图12是图9中Ⅱ处的局部放大图。
图13是图9中Ⅲ处的局部放大图。
图14是单筒式过滤单元在线反冲洗网开始状态下的主视图。
图15是图14中过滤器基体部分的纵剖视图。
图16是单筒式过滤单元在线反冲洗网终止状态下的主视图。
图17是图16中过滤器基体部分的纵剖视图。
图18是单筒式过滤单元在线换网状态下的主视图。
图19是图18中过滤器基体部分的纵剖视图。
图20是导向器的结构示意图。
图21是反冲洗支架的结构示意图。
图中序号说明：1、过滤系统平台；2、支腿；3、单筒式过滤单元，3-1、过滤基体，3-1-1、进料口，3-1-2、出料口，3-2、上网柱，3-2-1、导向器，3-2-1-1、导向器排污孔，3-3、组合滤网，3-3-1、筒式多孔板，3-3-2、滤网，3-3-3、反冲洗支架，3-4、下网柱，3-5、过滤内腔，3-6、反冲洗芯棒，3-7、反冲洗油缸，3-7-1、导向器滑道，3-8、换网油缸，3-9、进水接头，3-10、反冲洗排杂接头，3-11、油缸支杆，3-12、柔性密封件，3-13、压紧螺母；3-14、大半圆环形反冲洗排杂通道，3-15、换网排污口，3-16、圆环形换网排污通道，4、进料主管道，5、出料主管道，6、排污回收槽，7、出口熔体阀，8、进口熔体阀，8-1、防爆连接管，8-2、连接法兰。
具体实施方式
本发明以下将结合附图来作进一步描述（本发明中单筒式过滤单元的数量可以根据具体生产线的生产能力大小来确定，图示中仅以含六个单筒式过滤单元的过滤系统为代表来示意）：
如图1～图21所示，本发明的一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统包括带有支腿（2）的过滤系统平台（1）（作为过滤系统的安装基础），卡装在过滤系统平台（1）上的两列单筒式过滤单元（3）（单筒式过滤单元（3）是过滤系统的主体），纵向布置在两列单筒式过滤单元之间的进料主管道（4）和出料主管道（5），纵向排布在两列单筒式过滤单元外侧的排污回收槽（6）（回收反冲洗网或换网过程中的杂质）；所述单筒式过滤单元（3）均通过支流管以并联方式与进料主管道（4）、出料主管道（5）以及排污回收槽（6）相连通（Lyocell纤维纤维素原液从进料主管道（4）分流到各个单筒式过滤单元（3），经单筒式过滤单元（3）过滤后，干净的Lyocell纤维纤维素原液流入出料主管道（5），而杂质粘附在滤网上。过滤一段时间后，对滤网进行反冲洗，反冲洗杂质经过大半圆环形排杂通道（3-14）以及两个反冲洗排杂接头（3-10）排送至排污回收槽（6）；当反冲洗次数达到设定值后，直接更换新的滤网）；所述单筒式过滤单元（3）包括过滤基体（3-1），套装在过滤基体内腔中、自上而下设置的上网柱（3-2）、组合滤网（3-3）、下网柱（3-4），插装在过滤内腔（3-5）中的反冲洗芯棒（3-6）（反冲洗芯棒（3-6）具有两种设计功能，功能一是：物料从进料口进来经反冲洗支架、滤网、筒式多孔板后进入过滤室内腔中，这一路物料唯一能够产生滞留的地方只有过滤室内腔，为了反冲洗的需要将过滤室内腔设计的比较大，物料可以在此滞流但绝不能滞留，因此在正常工作时需要借助反冲洗芯棒（3-6）把这个过滤室内腔部分的通道尺寸缩小至稍大于或等于主体流道的截面积。功能二是：在对单筒式过滤器单元（3）进行反冲洗及排气操作过程中，又需要过滤室内腔的容积是可变的，容积之差是过滤室外腔体容积的二倍以上——含反冲洗支架及滤网，通过变大时储存干净滤液、变小时排出滤液来实现反冲洗或排气），连接在反冲洗芯棒（3-6）顶面的反冲洗油缸（3-7），连接在下网柱（3-4）底端的换网油缸（3-8）；所述过滤内腔（3-5）是由上网柱内孔、组合滤网内孔、下网柱内孔上下连通后形成上大下小的阶梯状盲孔，上网柱内孔小于组合滤网内孔的孔径（便于反冲洗芯棒（3-6）的上移或下插，二者截面积之差大于等于进料口的通径），二者截面积之差大于等于进料口（3-1-1）的通径；在所述过滤基体（3-1）的一侧壁上开设有与上网柱内孔孔底平齐的进料口（3-1-1）（在正常工作状态下，进料口（3-1-1）、组合滤网（3-3）底端均与上网柱内孔孔底平齐，这样可以保证从进料口（3-1-1）流入的待过滤纤维素原液都能流经组合滤网（3-3）进行过滤；在反冲洗网或换网过程中，下网柱（3-4）随着换网油缸（3-8）上移后便封堵进料口（3-1-1）、关闭通道，具有熔体阀门的作用），在过滤基体（3-1）的相邻一侧壁以及下网柱（3-4）上开设与下网柱内孔孔底平齐的出料口（3-1-2）（在正常工作状态下，出料口（3-1-2）与下网柱内孔孔底平齐，这样可以保证过滤后干净的纤维素原液顺利流入出料主管道（5），流道合理、流程相差不大，避免了死角；在反冲洗网或换网过程中，下网柱（3-4）随着换网油缸（3-8）上移后便封堵出料口（3-1-2）、关闭通道，具有熔体阀门的作用），在过滤基体（3-1）中与出料口（3-1-2）所在侧壁的相对侧壁上部设置一个进水接头（3-9）和两个反冲洗排杂接头（3-10），在过滤基体内腔壁上设置有与进水接头（3-9）、反冲洗排杂接头（3-10）相连通、且高度相同大半圆环形反冲洗排杂通道（3-14）（进水接头（3-9）、两个排杂接头（3-10）的另一端均与大半圆环形反冲洗排杂通道（3-14）相连通，进而连通过滤基体内腔，同时排杂接头（3-10）的正下方正对排污回收槽（6），这样就形成了一个完整的反冲洗排杂通道，用于回收反冲洗滤网或排气过程中的杂质或物料），在过滤基体（3-1）的顶面上开设有圆环形换网排污通道（3-16）和换网排污口（3-15），圆环形换网排污通道（3-16）的一端连通过滤基体内腔、另一端与换网排污口（3-15）相连通，换网排污口（3-15）的另一端延伸至进水接头（3-9）所在侧壁（圆环形换网排污通道（3-16）、换网排污口（3-15）连通，且换网排污口（3-15）外端的正下方正对排污回收槽（6），形成了一个完整的换网排杂通道，用于回收换网过程中从导向器排污孔（3-2-1-1）排出的杂质及物料）；所述排污回收槽（6）位于进水接头（3-9）、反冲洗排杂接头（3-10）、换网排污口（3-15）的正下方。（通过排污回收槽（6）及时将从反冲洗排杂接头（3-10）或换网排污口（3-15）排出的杂质或物料进行回收）。
在本发明中所述单筒式过滤单元（3）的进料端挂装有进口熔体阀（8），进口熔体阀（8）的进口通过支流管与进料主管道（4）相连通，进口熔体阀（8）的出口与单筒式过滤单元中的进料口（3-1-1）相连通，左右相邻两个单筒式过滤单元（3）的进口熔体阀（8）底部通过防爆连接管（8-1）和连接法兰（8-2）相连形成连通器结构（设置进口熔体阀（8），可以关闭进料口（3-1-1）的Lyocell纤维纤维素原液通道，便于对单筒式过滤器单元（3）进行维修与更换）。
在本发明中所述单筒式过滤单元（3）的出料端挂装有出口熔体阀（7），出口熔体阀（7）的进口与单筒式过滤单元中的出料口（3-1-2）相连通，出口熔体阀（7）的出口通过支流管与出料主管道（5）相连通（设置出口熔体阀（7），一方面可以关闭出料口（3-1-2）的Lyocell纤维纤维素原液通道，便于对单筒式过滤器单元（3）进行维修与更换；另一方面维修或更换后的单筒式过滤器单元（3）通过出口熔体阀（7）外排过网的（试机）废料以及对系统压力异常超高时的泄压功能，提高使用安全性）。
本发明中所述组合滤网（3-3）是由从内到外依次嵌套安装、呈圆筒状的筒式多孔板（3-3-1）、滤网（3-3-2）、反冲洗支架（3-3-3），滤网（3-3-2）是由若干条长方形滤网片搭接而成，反冲洗支架（3-3-3）是由两个半圆柱结构对扣组拼而成（在换网过程中，便于快速拆卸旧的滤网和快速安装新的滤网），在筒式多孔板（3-3-1）和反冲洗支架（3-3-3）表面均布满孔径大于滤网网眼的液流孔（保证Lyocell纤维纤维素原液在滤网前后流动顺畅，保证流经滤网时顺利进行过滤）。
在本发明中所述上网柱（3-2）的顶部安装有圆筒状结构的导向器（3-2-1），在导向器（3-2-1）的下部壳壁上开设导向器排污孔（3-2-1-1）（当过滤室被推到过滤基体外部时瞬间被导向器（3-2-1）罩住，压力消失后过滤室内的物料残留会经过导向器排污孔（3-2-1-1）流到位于过滤基体（3-1）顶面上的圆环形换网排污通道（3-16），并经换网排污口（3-15）最后到排污回收槽（6））；连接在反冲洗油缸（3-7）的缸体上、且内套在导向器（3-2-1）的内腔中能够相对滑动的导向器滑道（3-7-1）（导向器（3-2-1）具有两个设计功能，功能一：当下网柱（3-4）推出组合滤网（3-3）到换网位置过程中，在其推出的瞬间整个过滤室就逐渐被导向器（3-2-1）罩住，这样由于过滤室有高度，可以避免残留物料从“高处”喷洒，通过导向器（3-2-1）下端设置的导流孔经换网排污口（3-15）排到排污回收槽（6），同时在清理过滤室前把导向器（3-2-1）提起、并旋停在固定销上。功能二：先取下旧的反冲洗支架和脏滤网，然后安装上新的滤网和干净的反冲洗支架，为确保反冲洗支架在回位过程中碰撞到外体，此时需要放下导向器罩住过滤室，就可以保证顺利归位）。
在本发明中所述过滤基体（3-1）的底部固定四根油缸支杆（3-11），四根油缸支杆（3-11）的另一端与换网油缸（3-8）的支座相连接（通过四根油缸支杆（3-11）将换网油缸（3-8）与过滤基体（3-1）连接为一体）。
在本发明中所述过滤基体（3-1）的内腔底端和上网柱（3-2）的内孔顶端均加工有内小外大的阶梯孔，且在阶梯孔的大径段加工有螺纹，在阶梯孔的小径段嵌装有柔性密封件（3-12）（避免或减少漏料），在阶梯孔的大径段旋装有压紧螺母（3-13）。
本发明的具体使用情况如下：
（一）正常工作时：本发明中所有的单筒式过滤单元（3）同时处于过滤状态。
（二）在线自动反冲洗网：过滤一段时间后，当系统压力升高达到反冲洗条件后，反冲洗油缸（3-7）的缸杆自动回缩，带动反冲洗芯棒（3-6）沿着过滤式内腔体上移，干净滤液反流入过滤室内腔，进行储料；储料完成后，下网柱（3-4）在换网油缸（3-8）的推动下向上慢慢移动，到达反冲洗工作位置，此时下网柱（3-4）两侧面封堵了进料口（3-1-1）和出料口（3-1-2），即关闭了流体通道；随后，反冲洗油缸（3-7）推动反冲洗芯棒（3-6）快速下移，过滤室内腔中储存的干净滤液反向快速依次通过筒形多孔板（3-3-1）、滤网（3-3-2）、反冲洗支架（3-3-3），并经大半圆环形反冲洗排杂通道（3-14）和排杂接头（3-10）进入排污回收槽（6），在此过程中粘附在滤网（3-3-2）上的杂质随滤液一起排出过滤器基体（3-1）；然后，上网柱（3-2）、组合滤网（3-3）、下网柱（3-4）自动移回工作位置，此时连通进水接头（3-9）的水阀打开，冲洗大半圆环形反冲洗排杂通道（3-14）、排杂接头（3-10）和排污回收槽（6）内的残留，防止杂质滞留降解。重复上述步骤，依次对其它单筒式过滤单元（3）在线自动反冲洗网。这样，本发明就能够顺利实现了在线自动反冲洗网，及时有效地排出纤维素原液中的杂质，避免堵塞滤网、提高过滤精度和过滤效率；而且在线自动反冲洗网也避免了人体接触NMMO溶剂，避免了对人体的刺激和危害，保正了操作工人的健康。
（三）在线换网及排气：当滤网（3-3-2）的反冲洗次数达到设定值就需要直接更换新滤网，以避免滤网破损向滤液中渗漏杂质：在进行滤网更换动作前，反冲洗油缸（3-7）的缸杆自动慢速回缩、并带动反冲洗芯棒（3-6）上移，干净滤液反流入过滤室内腔进行储料；储料完成后，下网柱（3-4）在换网油缸（3-8）的推动下带动组合滤网（3-3）向上移动，直到组合滤网（3-3）处于过滤基体（3-1）外部更换滤网的位置；当过滤室经过反冲洗环形排杂通道（3-14）时已被泄压，此时连通进水接头（3-9）的水阀打开，冲洗向上移动的过滤室；当过滤室被推到过滤基体（3-1）外部时瞬间被导向器（3-2-1）罩住，压力消失后要防止过滤室内的物料残留喷洒，物料残留会经过导向器排污孔（3-2-1-1）流经圆环形换网排污通道（3-16）、换网排污口（3-15）最后到排污回收槽（6），稍等片刻提起导向器（3-2-1）旋转固定在导向器滑道（3-7-1）的顶端；然后，用专用工具先取下反冲洗支架（3-3-3），再去掉脏的滤网（3-3-2）；接着，安装新的滤网（3-3-2）之后，安装新的反冲洗支架（3-3-3）；跟着，落下导向器（3-2-1），这样保证反冲洗支架（3-3-3）完全卡在过滤室内，控制换网油缸（3-8）带动下网柱（3-4）向下移动到排气位置（与反冲洗位置接近），此时反冲洗芯棒（3-6）在反冲洗油缸（3-7）的作用下快速下移，过滤室内腔中储存的干净滤液反向快速通过筒形多孔板（3-3-1）、新的滤网（3-3-2）及干净的反冲洗支架（3-3-3），并经大半圆环形反冲洗排杂通道（3-14）和排杂接头（3-10）进入排污回收槽（6），在此过程中过滤室内的空气随滤液一起排出过滤器基体（3-1），此时连通进水接头（3-9）的水阀打开，冲洗大半圆环形反冲洗排杂通道（3-14）、排杂接头（3-10）及排污回收槽（6）内的残留，防止杂质滞留降解；排气完成后，下网柱（3-4）、组合滤网（3-3）和上网柱（3-2）继续移动回归到工作位置，在线换网操作完成。重复上述步骤，依次对其它单筒式过滤单元在线换网操作。这样，本发明就能够顺利实现在线换网，避免滤网破损向滤液中渗漏杂质，保证过滤精度和过滤效率，而且在线换网不会打乱整个生产线的生产节奏和效率，保证生产的正常顺利进行。
此外，如果需要对某个单筒式过滤单元进行离线维修及更换，关闭对应的进口熔体阀（8）和出口熔体阀（7）即可。
Claims (7)
1.一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，其特征在于：它包括带有支腿（2）的过滤系统平台（1），卡装在过滤系统平台（1）上的两列单筒式过滤单元（3），纵向布置在两列单筒式过滤单元之间的进料主管道（4）和出料主管道（5），纵向排布在两列单筒式过滤单元外侧的排污回收槽（6）；所述单筒式过滤单元（3）均通过支流管以并联方式与进料主管道（4）、出料主管道（5）以及排污回收槽（6）相连通；所述单筒式过滤单元（3）包括过滤基体（3-1），套装在过滤基体内腔中、自上而下设置的上网柱（3-2）、组合滤网（3-3）、下网柱（3-4），插装在过滤内腔（3-5）中的反冲洗芯棒（3-6），连接在反冲洗芯棒（3-6）顶面的反冲洗油缸（3-7），连接在下网柱（3-4）底端的换网油缸（3-8）；所述过滤内腔（3-5）是由上网柱内孔、组合滤网内孔、下网柱内孔上下连通后形成上大下小的阶梯状盲孔，上网柱内孔小于组合滤网内孔的孔径；在所述过滤基体（3-1）的一侧壁上开设有与上网柱内孔孔底平齐的进料口（3-1-1），在过滤基体（3-1）的相邻一侧壁以及下网柱（3-4）上开设与下网柱内孔孔底平齐的出料口（3-1-2），在过滤基体（3-1）中与出料口（3-1-2）所在侧壁的相对侧壁上部设置一个进水接头（3-9）和两个反冲洗排杂接头（3-10），在过滤基体内腔壁上设置有与进水接头（3-9）、反冲洗排杂接头（3-10）相连通、且高度相同大半圆环形反冲洗排杂通道（3-14），在过滤基体（3-1）的顶面上开设有圆环形换网排污通道（3-16）和换网排污口（3-15），圆环形换网排污通道（3-16）的一端连通过滤基体内腔、另一端与换网排污口（3-15）相连通，换网排污口（3-15）的另一端延伸至进水接头（3-9）所在侧壁；所述排污回收槽（6）位于进水接头（3-9）、反冲洗排杂接头（3-10）、换网排污口（3-15）的正下方。
2.根据权利要求1所述的一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，其特征在于：在所述单筒式过滤单元（3）的进料端挂装有进口熔体阀（8），进口熔体阀（8）的进口通过支流管与进料主管道（4）相连通，进口熔体阀（8）的出口与单筒式过滤单元中的进料口（3-1-1）相连通，左右相邻两个单筒式过滤单元（3）的进口熔体阀（8）底部通过防爆连接管（8-1）和连接法兰（8-2）相连形成连通器结构。
3.根据权利要求1所述的一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，其特征在于：在所述单筒式过滤单元（3）的出料端挂装有出口熔体阀（7），出口熔体阀（7）的进口与单筒式过滤单元中的出料口（3-1-2）相连通，出口熔体阀（7）的出口通过支流管与出料主管道（5）相连通。
4.根据权利要求1所述的一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，其特征在于：所述组合滤网（3-3）是由从内到外依次嵌套安装、呈圆筒状的筒式多孔板（3-3-1）、滤网（3-3-2）、反冲洗支架（3-3-3），滤网（3-3-2）是由若干条长方形滤网片搭接而成，反冲洗支架（3-3-3）是由两个半圆柱结构对扣组拼而成，在筒式多孔板（3-3-1）和反冲洗支架（3-3-3）表面均布满孔径大于滤网网眼的液流孔。
5.根据权利要求1所述的一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，其特征在于：在所述上网柱（3-2）的顶部安装有圆筒状结构的导向器（3-2-1），在导向器（3-2-1）的下部壳壁上开设导向器排污孔（3-2-1-1）；连接在反冲洗油缸（3-7）的缸体上、且内套在导向器（3-2-1）的内腔中能够相对滑动的导向器滑道（3-7-1）。
6.根据权利要求1所述的一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，其特征在于：在所述过滤基体（3-1）的底部固定四根油缸支杆（3-11），四根油缸支杆（3-11）的另一端与换网油缸（3-8）的支座相连接。
7.根据权利要求1所述的一种能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统，其特征在于：在所述过滤基体（3-1）的内腔底端和上网柱（3-2）的内孔顶端均加工有内小外大的阶梯孔，且在阶梯孔的大径段加工有螺纹，在阶梯孔的小径段嵌装有柔性密封件（3-12），在阶梯孔的大径段旋装有压紧螺母（3-13）。
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| CN201911303829.8A Pending CN110893291A (zh) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | 能够在线自动反冲洗网和在线换网的自由组合式过滤系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110893291A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116173593A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-05-30 | 惠州市宝惠电子科技有限公司 | 变压器浸油过滤装置 |
-
2019
- 2019-12-17 CN CN201911303829.8A patent/CN110893291A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116173593A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-05-30 | 惠州市宝惠电子科技有限公司 | 变压器浸油过滤装置 |
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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