CN111151136B - 微压差增稠或滤清设备及多级联合增稠或滤清装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于稀液增稠（滤清）设备领域，特别是公开了一种微压差增稠或滤清设备及多级联合增稠或滤清装置，本增稠、滤清设备采用滤材以分割稀液使之分为浓液和清液两部后分别经导管排出，其内的稀液和浓液位于滤材同侧，浓液是由稀液经缩水渐而形成的，隔板除用于支撑滤材外，兼有挡板功能，为保持增稠工艺过程的连续性和稳定性，进一步地采用液位挡板以控制稀液流量使之与设备能力相匹配、以控制滤材两侧液面的高差使之与滤材的能力相匹配，为满足不同增稠（滤清）度的要求，进一步地将二台或以上的设备组成多级联合装置，装置中依序将后一台设备以前一台设备的产品为原料并用导管连接成整体，经本装置的增稠度可达到。
Description
技术领域
本发明属于稀液增稠（滤清）设备领域，特别是涉及一种微压差增稠或滤清设备及多级联合增稠或滤清装置。
背景技术
稀液增稠（滤清）设备属于液固分离类的专用设备，在煤、石化、制药、环保等领域中有广泛的应用。现有的增稠(滤清)设备多具有分离过程压差大，间歇工作制的特点，特别是在液固比较大的情况下，该类设备表现出能耗较高、产出比低等不足之处。
发明内容
为了解决现有稀液增稠（滤清）设备的问题，本发明提供了一种增稠或滤清设备及多级联合增稠或滤清装置。本发明的微压差稀液增稠（滤清）设备通过具体设置各槽内的液面工作高度、并利用各槽液面之间的较小高差，借以克服滤材和流道的阻力，进而实现增稠（滤清）作业的。本设备常压运行，能连续工作，运转部件简明直观。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种增稠或滤清设备，包括由若干各具一定结构的壳体、浓液槽、清液槽、稀液槽、液位挡板、隔板、滤材及导管共同依序组成的拼合体；其内，滤材的周端与隔板连接，所构成的连接体装设于壳体内；若干个液位挡板分装于数量至少为一个的稀液槽、浓液槽和清液槽的槽内；浓液槽和清液槽槽内液位挡板的一侧槽壁上各设有工质进口、另一侧槽壁上各设有工质出口，稀液槽槽内液位挡板的一侧槽壁上设有工质进口和出口、另一侧槽壁上设有溢流口；壳体内被滤材分割所形成的两侧空腔中，其一侧的上部经导管与稀液槽的工质出口贯通，下部经导管与浓液槽的工质进口贯通，另一侧空腔的下部经导管与清液槽的工质进口贯通，滤材两侧间经滤材的滤隙相通；
稀液槽内液位挡板顶端的设置高度不低于浓液槽和清液槽内液位挡板顶端的设置高度，且具一定距离；清液槽内液位挡板顶端的设置高度不低于浓液槽内液位挡板顶端的设置高度，且具一定距离；稀液槽、浓液槽和清液槽槽内液位挡板顶端的设置高度均低于壳体和各自所在的槽体，且具一定距离。
进一步的，所述由滤材与隔板所构成的连接体，其内滤材的外观呈板状，其周边与隔板连接。
进一步的，所述由滤材与隔板所构成的连接体，其内滤材的外观呈管状，隔板的外观呈管板状，滤材两端的管口分别与花板状隔板上的管孔连接。
进一步的，所述由滤材与隔板所构成的连接体，其内滤材的外观呈筒状，与之相连的隔板外观呈管板状，滤材的筒口是与花板状隔板的管孔相连接的。
进一步的，所述的具一定结构的滤材是滤料与骨架的混成体。
进一步的，所述的具一定结构的液位挡板，其顶端高度是可调整的。以在需要时进行挡板顶端高度调整，直至或实现连续微分可调的要求。
进一步的，所述的具一定结构的导管，是与输送或搅拌装置共同合成的。
本发明保护的另外两个技术方案为将前述发明的数台微压差稀液增稠(或滤清)设备按照一定规则按级组合后，应用到对稀液增稠(或滤清)作业产品的液固比有一定要求的场合。
一种多级联合增稠装置，包括不少于两套的前面所述的增稠设备和若干导管依序连接的联合体，各增稠设备间具一定高差，较高位的增稠设备的浓液槽工质出口顺次均经导管与较低位的增稠设备的稀液槽工质进口连接贯通，各增稠设备的清液槽的工质出口经导管连接贯通，各稀液槽的溢流口经导管连接贯通，多级联合增稠装置总体的工质进出管口分别为稀液口、浓液口、清液口和溢液口。
一种多级联合滤清装置，包括不少于两套的由前面所述的滤清设备和若干导管依序连接的联合体；各滤清设备间具一定高差，较高位的滤清设备的清液槽工质出口顺次均经导管与较低位的滤清设备的稀液槽工质进口连接贯通，各滤清设备的浓液槽的工质出口经导管连接贯通，各稀液槽的溢流口经导管连接贯通，多级联合滤清装置总体的工质进出管口分别为稀液口、浓液口、清液口和溢液口。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明的稀液增稠（滤清）设备及其多级联合增稠（滤清）装置通过设置稀液工作液面、浓液工作液面、清液工作液面之间一定的液面高差，使之借以液位差用以克服滤材和导管的流阻和水头跌落的损失外，同时还可实现对设备内或装置内各部流量的控制和匹配；
本发明的微压差稀液增稠（滤清）设备及其多级联合增稠（滤清）装置根据其内滤材的几何特征可以分为板式、管式和筒式三种，常压、连续工作制，设备结构简明，耗能较小，运营维护简便。
附图说明
图1为板式微压差稀液增稠(滤清)设备的结构示意图。
图2为管式微压差稀液增稠(滤清)设备的结构示意图。
图3为筒式微压差稀液增稠(滤清)设备的结构示意图。
图4为多级联合增稠装置的结构示意图。
图5为多级联合滤清装置的结构示意图。
图中，1为壳体，2为浓液槽，3为清液槽，4为稀液槽，5为稀液挡板，6 为隔板，7为滤材，8为导管。
具体实施方式
本发明提供了一种增稠或滤清设备。本增稠或滤清设备采用滤材以分割稀液使之分为浓液和清液两部后分别经导管排出，其内的稀液和浓液位于滤材同侧，浓液是由稀液经缩水渐而形成的，为满足不同作业量的要求，进一步地将滤材分为板式、管式和筒式三类形式，板式的适合于较小的场合，筒式的适合于较大的场合，管式介于二者间。
如图1所示本发明保护的一种技术方案：板式微压差稀液增稠(或滤清)设备：包括由若干各具一定结构的壳体1、浓液槽2、清液槽3、稀液槽4、液位挡板5、隔板6、滤材7、导管8共同依序组成的拼合体；其内，呈板状的滤材7的周端与隔板6连接，所构成的连接体装设于壳体1内；液位挡板5分装于数量至少为一个的稀液槽4、浓液槽2和清液槽3槽内；浓液槽2和清液槽3槽内液位挡板5的一侧槽壁上各设有工质进口、另一侧槽壁上各设有工质出口，稀液槽4槽内液位挡板5的一侧槽壁上设有工质进口和出口、另一侧槽壁上设有溢流口；壳体1内被板状滤材7分割所形成的两侧空腔中，其一侧的上部经导管8与稀液槽4的工质出口贯通，下部经导管8与浓液槽2的工质进口贯通，另一侧空腔的下部经导管8与清液槽3的工质进口贯通，滤材7两侧间经滤材7的滤隙相通.
稀液槽4内液位挡板5顶端的设置高度不低于浓液槽2和清液槽3内液位挡板5顶端的设置高度，且具一定距离；清液槽3内液位挡板5顶端的设置高度不低于浓液槽2内液位挡板5顶端的设置高度，且具一定距离；稀液槽4、浓液槽2和清液槽3槽内液位挡板5顶端的设置高度均低于壳体1和各自所在的槽体，且具一定距离。
本设备的工作原理如下：
稀液由进液口注入稀液槽4内，进而通过导管8转入壳体1内（呈板状滤材的一侧），经滤材的分离作用，（在板状滤材另一侧的）清液经导管8进入清液槽3中，浓液则经导管8进入浓液槽2中；过程中，由于浓液槽2和清液槽3内液位挡板5的作用，清液和浓液的出流均须越过相应的液位挡板5，故而清液和浓液的工作液面具一定的稳定性，当设置稀液槽4内的液位挡板5以及壳体内的隔板6均高出浓液槽2和清液槽3内液位挡板5一定高度时，即可达到利用液面差的推动作用，实现增稠操作过程的连续性和稳定性；同时，通过设置浓液槽2和清液槽3内液位挡板之间的高度差，还可达到调整浓液和清液的产出比的作用。
如图2所示本发明保护的另一技术方案：管式微压差稀液增稠(或滤清)设备：包括由若干各具一定结构的壳体1、浓液槽2、清液槽3、稀液槽4、液位挡板5、隔板6、滤材7、导管8共同依序组成的拼合体；其内，呈管状的滤材7的两端各与呈管板状的隔板6连接，所构成的连接体装设于壳体1内；液位挡板5分装于数量至少为一个的稀液槽4、浓液槽2和清液槽3槽内；浓液槽2和清液槽3槽内液位挡板5的一侧槽壁上各设有工质进口、另一侧槽壁上各设有工质出口，稀液槽4槽内液位挡板5的一侧槽壁上设有工质进口和出口、另一侧槽壁上设有溢流口；
壳体1内被管状滤材7分割所形成的两侧空腔中，其管状滤材内侧的上部经导管8与稀液槽4的工质出口贯通，下部经导管8与浓液槽2的工质进口贯通，外侧空腔的下部经导管8与清液槽3的工质进口贯通，管状滤材7两侧间经滤材7的滤隙相通；
稀液槽4内液位挡板5顶端的设置高度不低于浓液槽2和清液槽3内液位挡板5顶端的设置高度，且具一定距离；清液槽3内液位挡板5顶端的设置高度不低于浓液槽2内液位挡板5顶端的设置高度，且具一定距离；稀液槽4、浓液槽2和清液槽3槽内液位挡板5顶端的设置高度均低于壳体1和各自所在的槽体，且具一定距离。
管式微压差稀液增稠(或滤清)设备的工作原理如下：
稀液由进液口注入稀液槽4内，进而通过导管8转入壳体1（呈管状滤材的内侧）内，经滤材的分离作用，（在管状滤材外侧的）清液经导管8进入清液槽3中，浓液则经导管8进入浓液槽2中；过程中，由于浓液槽2和清液槽3内液位挡板5的作用，清液和浓液的出流均须越过相应的液位挡板5，故而清液和浓液的工作液面具一定的稳定性，当设置稀液槽4内的液位挡板5以及壳体内的隔板均高出浓液槽2和清液槽3内液位挡板5一定高度时，即可达到利用液面差的推动作用，实现增稠操作过程的连续性和稳定性；同时，通过设置浓液槽2和清液槽3内液位挡板之间的高度差，还可达到调整浓液和清液的产出比的作用。
如图3所示，本发明保护的又一技术方案：筒式微压差稀液增稠(或滤清)设备：包括由若干各具一定结构的壳体1、浓液槽2、清液槽3、稀液槽4、液位挡板5、隔板6、滤材7、导管8共同依序组成的拼合体；其内，呈筒状的滤材7的端口与呈管板状的隔板6连接，所构成的连接体装设于壳体1内；液位挡板5分装于数量至少为一个的稀液槽4、浓液槽2和清液槽3槽内；浓液槽2和清液槽3槽内液位挡板5的一侧槽壁上各设有工质进口、另一侧槽壁上各设有工质出口，稀液槽4槽内液位挡板5的一侧槽壁上设有工质进口和出口、另一侧槽壁上设有溢流口；
壳体1内被筒状滤材7分割所形成的两侧空腔中，其筒状滤材内侧的上部经导管8与清液槽3的工质进口贯通，筒状滤材外侧的上部经导管8与稀液槽4的工质出口贯通，下部经导管8与浓液槽2的工质进口贯通，管状滤材7两侧间经滤材7的滤隙相通；
稀液槽4内液位挡板5顶端的设置高度不低于浓液槽2和清液槽3内液位挡板5顶端的设置高度，且具一定距离；清液槽3内液位挡板5顶端的设置高度不低于浓液槽2内液位挡板5顶端的设置高度，且具一定距离；稀液槽4、浓液槽2和清液槽3槽内液位挡板5顶端的设置高度均低于壳体1和各自所在的槽体，且具一定距离。
筒式微压差稀液增稠(或滤清)设备的工作原理如下：
稀液由进液口注入稀液槽4内，进而通过导管8转入壳体1 内（呈筒状滤材的外侧），经滤材的分离作用，（在管状滤材内侧的）清液经导管8进入清液槽3中，浓液则经导管8进入浓液槽2中；过程中，由于浓液槽2和清液槽3内液位挡板5的作用，清液和浓液的出流均须越过相应的液位挡板5，故而清液和浓液的工作液面具一定的稳定性，当设置稀液槽4内的液位挡板5以及壳体内的隔板均高出浓液槽2和清液槽3内液位挡板5一定高度时，即可达到利用液面差的推动作用，实现增稠操作过程的连续性和稳定性；同时，通过设置浓液槽2和清液槽3内液位挡板之间的高度差，还可达到调整浓液和清液的产出比的作用。
上面对微压差稀液增稠(滤清)设备的三种基本应用形式进行了简单的描述和说明。本发明主要利用尺度较小的液面差实现设备在常压的连续工作，针对不同工质的特性和操作要求，总可以通过液面差的设置，实现设备的连续正常工作。综观整个设备结构简单，维护成本低。
如图3、图4所示，下面是多级联合增稠、滤清装置实施方式的说明。
多级联合增稠、滤清装置是由不少于二台的增稠、滤清设备和若干导管8依序连接的联合体，其内各增稠设备间按一定高差布置（如图中h2、h1所示），将较高位设备上的浓液槽2工质出口依序顺次均经导管8与次高位的设备上的稀液槽4工质进口连接贯通，再将各设备上的清液槽3的工质出口经导管8连接贯通、各稀液槽4的溢流口经导管8连接贯通即构成；多级联合增稠、滤清装置总体的工质进出管口分别为稀液口X、浓液口N、清液口Q和溢液口Y。
多级联合增稠装置的工作原理如下：
多级联合增稠装置是为提高增稠、滤清度而设计，其工作原理在于：递次以前一台增稠设备外排的浓液（产品）作为后一台增稠设备的稀液（原料）进行增稠作业，直至达到符合设计稠度的目标的。
前文所述的导管，为未免使导管发生堵塞，在必要时，进一步地将之设置为具输送能力或搅拌能力的结构体。
本增稠、滤清设备及其联合增稠、滤清装置对作业环境的要求较为宽松，具有结构紧凑，前期建造费用较低，运营维护简便易行的特点；在合理配置时，均可达到连续稳定工作的要求；
上面对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种微压差增稠或滤清设备，其特征在于，包括由若干各具一定结构的壳体(1)、浓液槽(2)、清液槽(3)、稀液槽(4)、液位挡板(5)、隔板(6)、滤材(7)及导管(8)共同依序组成的拼合体；其内，滤材(7)的周端与隔板(6)连接，所构成的连接体装设于壳体(1)内；若干个液位挡板(5)分装于数量至少为一个的稀液槽(4)、浓液槽(2)和清液槽(3)的槽内；浓液槽(2)和清液槽(3)槽内液位挡板(5)的一侧槽壁上各设有工质进口、另一侧槽壁上各设有工质出口，稀液槽(4)槽内液位挡板(5)的一侧槽壁上设有工质进口和出口、另一侧槽壁上设有溢流口；壳体(1)内被滤材(7)分割所形成的两侧空腔中，其一侧的上部经导管(8)与稀液槽(4)的工质出口贯通，下部经导管(8)与浓液槽(2)的工质进口贯通，另一侧空腔的下部经导管(8)与清液槽(3)的工质进口贯通，滤材(7)两侧间经滤材(7)的滤隙相通；
稀液槽(4)内液位挡板(5)顶端的设置高度不低于浓液槽(2)和清液槽(3)内液位挡板(5)顶端的设置高度，且具一定距离；清液槽(3)内液位挡板(5)顶端的设置高度不低于浓液槽(2)内液位挡板(5)顶端的设置高度，且具一定距离；稀液槽(4)、浓液槽(2)和清液槽(3)槽内液位挡板(5)顶端的设置高度均低于壳体(1)和各自所在的槽体，且具一定距离；
由滤材(7)与隔板(6)所构成的连接体，其内滤材(7)的外观呈板状，其周边与隔板(6)连接，壳体内的隔板(6)高出浓液槽(2)和清液槽(3)内液位挡板(5)一定高度；
或由滤材(7)与隔板(6)所构成的连接体，其内滤材(7)的外观呈管状，隔板(6)的外观呈管板状，滤材(7)两端的管口分别与花板状隔板(6)上的管孔连接；
或由滤材(7)与隔板(6)所构成的连接体，其内滤材(7)的外观呈筒状，与之相连的隔板(6)外观呈管板状，滤材(7)的筒口是与花板状隔板(6)的管孔相连接的。
2.根据权利要求1所述的一种微压差增稠或滤清设备，其特征在于：所述的具一定结构的滤材(7)是滤料与骨架的混成体。
3.根据权利要求1所述的一种微压差增稠或滤清设备，其特征在于：所述的具一定结构的液位挡板(5)，其顶端高度是可调整的。
4.根据权利要求1所述的一种微压差增稠或滤清设备，其特征在于：所述的具一定结构的导管(8)，是与输送或搅拌装置共同合成的。
5.一种多级联合增稠装置，其特征在于：包括不少于两套的由权利要求1-4任一项所述的设备，各增稠设备间具一定高差，较高位的增稠设备的浓液槽工质出口顺次均经导管与较低位的增稠设备的稀液槽工质进口连接贯通，各增稠设备的清液槽的工质出口经导管连接贯通，各稀液槽的溢流口经导管连接贯通，装置总体的工质进出管口分别为稀液口、浓液口、清液口和溢液口。
6.一种多级联合滤清装置，其特征在于：包括不少于两套的由权利要求1-4任一项所述的设备，各滤清设备间具一定高差，较高位的滤清设备的清液槽工质出口顺次均经导管与较低位的滤清设备的稀液槽工质进口连接贯通，各滤清设备的浓液槽的工质出口经导管连接贯通，各稀液槽的溢流口经导管连接贯通，装置总体的工质进出管口分别为稀液口、浓液口、清液口和溢液口。
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