CN111054106A - 一种用于压滤装置的径向密封方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于压滤设备的径向密封方法及其装置，其密封方式是：(1)在滤板上设置了一个圆板形芯板；(2)芯板周边有弹性材料制成的密封圈，其外径略大于滤筒的内径；(3)密封圈位于芯板和滤筒之间，由于其外径略大于滤筒的内径而产生径向变形，使密封圈紧贴在与之接触的芯板和滤筒上，在滤板和滤筒之间形成了密封；(4)压滤过程中滤室内的物料压力轴向作用于密封圈上，由于弹性变形使得密封圈受到的径向挤压力增大，密封效果增强。本发明方法不再需要压紧机构，压滤过程中密封不再耗能，使得压滤机的整体能耗大大降低；密封圈受到的轴向压力会使得密封圈在径向受到更大的挤压力，密封也就更紧，彻底解决了泄漏问题。

Description

一种用于压滤装置的径向密封方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种用于压滤设备的径向密封方法及其装置，属于压力脱水机械设备领域。
背景技术
目前广泛使用的加压脱水设备是板框式压滤机，及在其基础上改进的隔膜式压滤机。板框式压滤机或隔膜式压滤机中滤板和滤框交替叠合架在两根平行的支撑横梁上，一个滤板和一个滤框组成了一个滤室。在滤板或滤框上靠近周边镶嵌有密封圈，滤板和滤框之间的密封由压紧机构挤压密封圈来实现。由于这种密封方式是由压紧机构沿着滤室轴向施加压力且在滤室的轴向进行密封的，所以这种密封方式可称作轴向密封方式。
轴向密封方式必须保证有足够大的压力使密封圈产生挤压变形，压滤机的滤板和滤框数量越多，所需的总的压紧力就越大。在压滤过程中，滤室中的受压物料会对滤板和滤框产生轴向力，这个力使得滤板和滤框发生分离，因此，压紧力还必须克服这个轴向力；滤板的面积越大，这个轴向力就越大。由上述分析得知，压紧力要克服两种力，密封圈挤压变形的反作用力和滤室中的受压物料对滤板和滤框产生的轴向力。压滤过程通常都是耗时很长的过程，例如生活污水处理厂剩余污泥的脱水处理，一个压滤周期需要4小时左右；在此期间压紧机构必须保持足够的压力，因此耗能很高。滤板和滤框之间的密封靠密封圈的挤压变形实现的，因此滤板和滤框的接触面必须平整，否侧会发生泄漏，这就要求滤板和滤框的加工精度和安装精度要达到较高的水平。
轴向密封方式存在的问题是：
一、压紧机构在压滤过程中必须保持足够的压力，耗能高。
二、在压滤过程中压紧机构除了提供使密封圈产生挤压变形的压力外，还要提供压力以抵抗滤室中物料压力对滤板和滤框产生的轴向力，因此要消耗更多的能量。
三、滤板和滤框的接触面必须平整，否侧容易发生泄漏，因此加工精度要求高。
发明内容
为解决已有压滤机所需密封压力大、耗能高、容易泄漏的问题，本发明提供一种不需要压紧机构的径向密封方法及其装置。
本发明是通过以下的技术方案实现的：
一种径向密封方法，是通过以下的方式实现的：
(1)在压滤设备的滤板上设置了一个芯板，芯板为圆板形状，周边有弹性材料制成的密封圈；
(2)密封圈位于芯板和压滤设备的滤筒之间，密封圈的外径略大于滤筒的内径，密封圈在芯板和滤筒之间会受到径向方向的挤压而形成密封；
(3)压滤过程中密封圈受到滤室中物料的轴向压力而产生轴向变形，使得密封圈紧贴在滤板上；同时，因为密封圈受压时体积不变，因而会使得密封圈在径向受到更大的挤压力，密封效果更好；也就是物料的压力越大，密封圈受到的径向压力越大，径向密封也就更紧，同时密封圈与滤板贴合的也更紧，彻底解决了泄漏问题。
所述方式(1)中的芯板，其周边为阶梯形，用于安装密封圈。
所述方式(2)中的密封圈，为阶梯形，用于将其安装在芯板上。
所述方式(2)中的密封圈，断面的径向宽度尺寸大于滤板的芯板和滤筒之间径向尺寸的差的1/2，因而受到的挤压。
本发明还提供一种径向密封装置，包括1个芯板、1个密封圈、1个环形压板；芯板为圆板形状，用螺钉安装在压滤设备的滤板上，其周边有弹性材料制成的密封圈；密封圈用环形压板和螺栓安装在芯板上；芯板及密封圈伸入圆筒形的滤框(也称作滤筒)中，密封圈在径向位于芯板和滤筒之间；密封圈的外径略大于滤筒的内径，在伸入滤框后密封圈在径向受到芯板和滤板的挤压而产生变形，在滤板和滤筒之间形成了密封，这个密封是由密封圈受到芯板和滤筒的挤压而产生的弹性变形在径向方向上形成的，因此不需要压紧机构提供压紧力。
所述的芯板上有孔，用于使用螺钉将其固定在压滤设备的滤板上。
所述的芯板周边是阶梯形，用于安装密封圈。
所述的密封圈为阶梯形，其形状和尺寸与芯板上的阶梯形相互配合，用于将密封圈安装在芯板上。
所述的压板为环形，其上有孔，用于配合螺栓将密封圈固定在芯板上。
本发明的有益效果是：(1)由于密封圈变形所需的挤压力是由于密封圈的径向宽度尺寸大于滤板的芯板和滤筒之间径向尺寸差的1/2而受到的挤压，因此不再需要压紧机构，压滤过程中密封不再耗能，使得压滤机的整体能耗大大降低；(2)压滤过程中密封圈受到滤室中物料的轴向压力会使得密封圈在径向受到更大的挤压力，同时密封圈与滤板贴合的也更紧，密封也就更紧，彻底解决了泄漏问题。
附图说明
图1是径向密封示意图。
图2是局部放大图。
图中，1为密封圈，2为螺栓，3为压板，4为滤筒，5为滤板，6为芯板，7为螺钉。
具体实施方式
如图1和图2所示，用于压滤装置的径向密封装置由1个芯板6、1个密封圈1、1个环形压板3、若干个螺钉7和若干个螺栓2组成；滤筒4和滤板5为压滤机原有部件，不包括在本发明所述的径向密封装置中。圆形芯板6用螺钉7固定在滤板5上，在芯板5的外围安装有弹性材料制成的密封圈1；密封圈1的断面为阶梯形，用环形压板3和螺栓2固定在芯板5上。准备压滤时，将滤板5连同芯板6和密封圈1推进滤筒4内，滤板5的边部与滤筒4的端部接触，起到定位的作用；密封圈1的外径略大于滤筒4的内径，密封圈1会受到芯板6和滤筒4在径向的挤压力pr而发生变形，由此在滤板5和滤筒4之间形成密封。压滤过程中，密封圈1受到滤室中物料的轴向压力pa，使得密封圈1和滤筒4之间的挤压力增大，促使密封圈1更加紧密地挤压在滤筒4上，同时将密封圈1压在滤板5上；轴向压力pa越大，密封就越严实。
密封圈1的断面为阶梯形并加工有螺栓孔，以便于用环形压板3配合螺栓2将其安装在芯板6上。
芯板6的边部为阶梯形，其形状和尺寸与密封圈1上的阶梯形相互配合，用于安装密封圈1；在其中心位置还有螺钉孔，用螺钉7将其固定在滤板5上。
压板3为圆环形，其上有孔，配合螺栓2将密封圈1安装在芯板6上。
以下结合实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1
压滤机滤筒的内径为800mm；采用本发明方法制作的径向密封装置，其芯板阶梯形边部大圆外径为760mm，小圆外径为700mm；其密封圈阶梯形小圆内径为700mm，大圆内径为760mm，外圆直径为804mm。密封圈的外圆直径大于滤筒的内径。芯板大圆外径与滤筒内径的尺寸差的1/2为20mm；密封圈外圆直径与其大圆内径的尺寸差的1/2为22mm，即密封圈断面的径向尺寸大于芯板外圆和滤筒之间的径向空间尺寸，因此密封圈受到挤压而形成密封。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于压滤装置的径向密封方法，其特征在于是通过以下的方式实现的：
(1)在滤板上设置了一个芯板，芯板为圆板形状，其直径小于滤筒的内径；
(2)芯板周边有弹性材料制成的密封圈，其外径略大于滤筒的内径；
(3)密封圈位于芯板和滤筒之间，由于其外径略大于滤筒的内径而产生径向变形，使密封圈紧贴在与之接触的芯板和滤筒上，在滤板和滤筒之间形成了密封，不需要压紧机构提供压紧力；
(4)压滤过程中滤室内的物料压力轴向作用于密封圈上，使得密封圈紧贴在与之接触的滤板上，并使得密封圈受到的径向挤压力增大，密封效果增强。
2.如权利要求1所述的一种用于压滤装置的径向密封方法，其特征在于：密封圈断面的径向宽度尺寸大于芯板和滤筒之间径向尺寸差的1/2。
3.一种用于压滤装置的径向密封装置，其特征在于：由芯板、密封圈和压板组成；芯板安装在压滤机原有的滤板上，芯板的外圈安装有密封圈，密封圈位于芯板和滤筒之间。
4.如权利要求3所述的一种用于压滤装置的径向密封装置，其特征在于：芯板边部为阶梯形，用于安装密封圈；在其中心位置还有螺钉孔，用于将其固定在滤板上。
5.如权利要求3所述的一种用于压滤装置的径向密封装置，其特征在于：密封圈的断面为阶梯形并加工有螺栓孔，以便于将其安装在芯板上。
6.如权利要求3所述的一种用于压滤装置的径向密封装置，其特征在于：压板为圆环形，用于配合螺栓将密封圈固定在芯板上。
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