CN111544932A - 一种水模 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水模，包括水模隔板，其前后两个端面具有内陷的水模容水部，并与隔膜层形成压滤室，所述端面位于水模容水部之外的水模边框部固定有压紧部，覆盖水模边框部的所述隔膜层至少部分由压紧部与水模边框部夹持固定，并且所述隔膜层被夹持的部分呈具有一定宽度的闭合带状。本发明的有益效果在于，可以解决现有技术中膈膜层容易受损并且水模压滤效率较低的情况。

Description

一种水模

技术领域

本发明涉及一种水模，主要应用在泥浆压滤的技术领域。

背景技术

压滤机利用一种特殊的过滤介质，对对象施加一定的压力，使得液体渗析出来的一种机械设备，是一种常用的固液分离设备。压滤机的过滤机构主要是由多个交替并排的料膜以及水模组成，相邻的料模以及水模由压滤机的压紧机构压紧，将泥浆料注入至料模隔板与滤布之间的容料室，通过容料室对泥浆料的初步压滤过滤部分水分，然后将压滤水注入至水模隔板与隔膜层之间的压滤室，通过压滤室的逐步膨胀对容料室压滤过滤水分，最终泥浆料形成料饼，其中压滤室的挤压过滤为最主要的压滤手段，并决定泥浆料的过滤效果。

现有技术中，隔膜层位于水模隔板的端面范围的部分是覆盖并非固定在端面，压滤室的密封依赖于水模与料模之间的压紧，因此由压滤水携带的杂质尤其是固体颗粒杂质容易进入隔膜层以及水模隔板端面对应隔膜层的部分之间，这就会造成隔膜层被压紧的部分为非平整状，并在高压挤压下出现变形甚至破损的问题，压滤室的密封性遭到破坏，并使泥浆料受到的压滤效果受到影响。另外，水模与料模之间打开会解除压滤室的密封，因此当完成压滤后必须将压滤室内的压滤水排空，若提前将水模与料膜打开，压滤水会由隔膜层与水模隔板端面之间渗出并渗入滤饼，而压滤室排空压滤水的耗时较长，影响到压滤效率。

例如现有技术公开号CN104225985A公开了一种高压压滤装置，其水模的两个侧面中至少一个设有水模容料部，水模容料部设有若干进水孔，进水总道一端作为水模的入口，另一端向水模内部延伸并与所述进水孔连通，所述水模容料部表面依次覆盖隔膜胶皮和水模滤布，沿所述水模容料部的边缘还设置有用于将隔膜胶皮、水模滤布、料模滤布压紧实现密封作用的凸台，提高料模和水模在合模及压滤时的密封性能，防止泄露。该水模的隔膜胶皮（隔膜层）覆盖在水模容料部表面，其与水模的侧面之间并非密封，压滤室的密封也完全依赖于水模的凸台与料膜在合模时相互压紧，上述提及的技术问题并没有得到解决。

又例如现有技术公开号CN107050947A公开了一种深度脱水压滤装置，隔膜滤板的两侧面设有凹弧形或折弯型的容料部，非隔膜滤板面向隔膜滤板的一侧覆盖有滤布，滤布和非隔膜滤板之间设置有冲孔板，隔膜滤板的两侧面覆盖有弹性的隔膜，隔膜可以为实心隔膜或空心隔膜，隔膜与隔膜滤板的固定连接点位于所述容水空腔之外，可以只设置于隔膜滤板的顶面或顶部边框 侧面，隔膜的另一端是自由垂直下落的，当隔膜滤板和非隔膜滤板贴合时，将隔膜夹紧在隔膜滤板和非隔膜滤板之间。虽然隔膜（隔膜层）与隔膜滤板（水模隔板）之间具有固定连接点，但是固定连接点并非位于隔膜与隔膜滤板形成压滤室的边缘处，并且隔膜与隔膜滤板之间以点进行固定连接并不密封，因此上述提及的问题也没有得到解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水模，可以解决现有技术中膈膜层容易受损并且水模压滤效率较低的情况。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种水模，包括水模隔板，其前后两个端面具有内陷的水模容水部，并与隔膜层形成压滤室，所述端面位于水模容水部之外的水模边框部固定有压紧部，覆盖水模边框部的所述隔膜层至少部分由压紧部与水模边框部夹持固定，并且所述隔膜层被夹持的部分呈具有一定宽度的闭合带状。

现有技术之中，大部分固体颗粒杂质是由压滤水携带进入并残留在压滤室内，例如沙粒、黏土等，固体颗粒杂质进入隔膜层与水模边框部之间后，隔膜层会出现局部“鼓包”的现象，在合模的高压作用之下，造成“鼓包”处的隔膜层变形（大部分为不可逆的变形）甚至破损被开口的情况，一方面隔膜层的使用寿命缩短，另一方面经不可逆损伤的隔膜层可能会影响到压滤室的密封性，即在注入压滤水时出现渗水现象，导致泥浆料的压滤效果受到较大影响。对于本发明而言，水模无论是处于合模状态（水模与料模之间紧压）还是非合模状态（水模与料模之间打开），由于覆盖水模边框部的隔膜层部分被夹持固定，压滤室始终处于密封状态，固体颗粒杂质无法进入隔膜层与水模边框部之间，解决了相关技术问题。

另外，水模处于非合模状态时压滤室依然为封闭状态，因此完成压滤后无须将压滤室内的压滤水完全排空，只要将注入压滤水的管道卸压后打开水模与料模卸下料饼即可，而现有技术之中压滤室完全排空压滤水通常需要大约10分钟，值得注意的是，当进行下一轮压滤时，泥浆料高压注入料模时，压滤室受到逐渐膨胀的容料室的挤压，部分压滤水回流压缩压滤室体积，待泥浆料注入完毕后再输入部分压滤水即可，相比现有技术之中压滤室由空腔注入压滤水至满腔，用时也得到缩短，两者相结合，每一次压滤的总耗时得到大幅度缩减，压滤效率得到较大提升。

作为本发明的进一步改进，所述水模隔板的两个端面设有水模透水层，其固定在所述压紧部背向水模边框部的外端面，所述水模透水层具有一定可维持的厚度并可流通水。

作为本发明的进一步改进，所述水模透水层包括多层并排固定的筛网，因此具有一定厚度，对于筛网的材质通常分为金属丝类或纤维丝类，考虑到合模时高压作用，需要具备一定的耐高压强度，优选金属丝类材质，在合模状态下水模透水层依然可维持其厚度不变并且可容水流通。水模透水层主要是配合料膜协同作用的，水模与料模相互压紧处于合模状态之后，泥浆料无论是受到容料室自身挤压从而压滤的水分还是受到压滤室挤压从而压滤的水分，其中一部分可由水模透水层排出，即在料模原有的排水孔之外新增了一个排水渠道，因此可以提高泥浆料的压滤效率。

特别需要注意的是，在现有技术之中，水模透水层的安装设置是无法实现的。因为若没有压紧部，水模透水层与隔膜层接触，合模时料模、水模透水层、隔膜层、水模边框部四者被压紧，水模透水层的由金属丝类编制而成的筛网，其表面并非光滑面而是网格状粗糙面，因此在高压作用下势必会对隔膜层会造成损伤。而且，水模透水层的筛网也并非平整面，而是不规则的曲面，即使合模状态时水模透水层被压紧的部分会被压平，但是其对隔膜层的挤压作用力依然存在区间变化，这也会加剧隔膜层的损伤。

另外，泥浆料在压滤过程中由水料混合物逐渐过滤水分最终成固体状的滤饼，泥浆料中固体物质成分较多，若逐步排水的“泥浆料”表面裸露出较为尖锐的固体物质（例如块状、粒状的岩类），则可能容易出现刺破隔膜层的情况，而且在现有技术之中，综合考虑隔膜层的耐受强度以及保护隔膜层的因素，由于这个问题压滤室无法实施超高压注入压滤水。而本发明在隔膜层与滤布之间设置的水模透水层则可以解决这一问题，水模透水层还可以起到对隔膜层的保护作用，以避免“泥浆料”局部尖锐的表面直接作用在隔膜层。

作为本发明的进一步改进，所述水模透水层至少一部分裸露出所述水模隔板的端面，裸露出的部分对水流具有更好的导向性，加快排水速度。

作为本发明的进一步改进，所述压紧部为闭合结构，其背向所述水模隔板的外端面由内围至中围逐渐隆起，大多数水模隔板的水模边框部呈方框形，则相对应的压紧部也呈方形框体的结构，压紧部外端面的结构形状可将受到容料室挤压的水模透水层的中部区域引导向水模隔板方向凹陷，因此可最大化地提高容料室的容纳体积，即可以提高泥浆料的注入总量。

作为本发明的进一步改进，所述压紧部的内端面，其内围至中围的部分与所述水模边框部的表面具有间隙，由于压紧部外端面由内围至中围逐渐隆起，因此压紧部的厚度由内围至中围逐渐增加，因此若压紧部的内端面完全接触并压紧隔膜层，则压紧部内端面由内围至中围的部分的压强小于其他部分，并且该部分的压强也随厚度呈梯度变化，因此将该部分与水模边框部之间设置间隙，减小压紧部接触隔膜层的总面积，在合模总压力不变的情况下增大压强以获得隔膜层更为稳固的固定效果。

作为本发明的进一步改进，所述间隙由所述压紧部内端面的内围至中围逐渐减小，即当压滤室注满压滤水时位于间隙处的隔膜层在压滤水的挤压下紧贴压紧部内端面，该部分隔膜层即呈倾斜状，因此隔膜层位于压紧部内围处的折角呈钝角，并且该折角相比没有间隙或者间隙大小不变要略大一些，可减轻该处隔膜层受到的类似“切割”的作用力。

作为本发明的进一步改进，所述压紧部与所述水模边框部由多个紧固件固定连接，虽然本发明通过以上各个技术方案减轻了隔膜层的损耗，延长其使用寿命，但隔膜层依旧是消耗部件，因此通过紧固件将压紧部与水模边框部固定连接方式便于拆卸以更换或维护隔膜层。

作为本发明的进一步改进，所述水模边框部的表面、所述压紧部面向所述水模边框部的内端面设有至少一对卡接配合的凸出结构/内凹结构、内凹结构/凸出结构，不仅增加隔膜层被夹持部分的面积，而且也加强了夹持固定隔膜层的效果。

作为本发明的进一步改进，所述水模隔板内设有至少一个进水总道，所述水模边框部与所述水模容水部之间的水模连接部，其下部与所述进水总道连接有至少一个进水支道，即压滤水由水模隔板端面的下部注入压滤室，注入压滤水的管道卸压并且料模注入泥浆料时，压滤室受到挤压，有利于部分压滤水需通过进水支道以及进水总道回流。

作为本发明的进一步改进，所述水模隔板内设有至少一个进水总道，所述水模容水部与所述进水总道连接有至少一个进水支道，即压滤水由水模隔板端面的中部注入压滤室，因此压滤室向外膨胀时上下部较为对称，即对于容料室内泥浆料的挤压较为均匀。

本发明的有益效果：

（1）本发明设置压紧部并将膈膜层夹持固定在水模隔板端面与压紧部之间，无论处于合模状态还是非合模状态压滤室均为密封空间，因此可避免固体颗粒杂质进入膈膜层与水模隔板之间所导致的膈膜层受损；

（2）本发明由于压滤室始终为密封状态，因此完成压滤后只需卸压而不必排空压滤水，排水时间被缩短，并且在注入完泥浆料后压滤室的注水时间也被缩短，两者结合可大幅度缩短单次压滤的耗时，提高了压滤效率；

（3）本发明通过在膈膜层以及压紧部之外设置水模透水层，在压滤时可为料膜提供额外的排水渠道，提高了压滤效率以及压滤效果，另外水模透水层是固定安装在压紧部的并不会造成对膈膜层的损伤；

（4）本发明的水模透水层还可以起到保护膈膜层的作用，避免其被逐渐固化的泥浆料戳破，并且基于这种保护机制可以实现压滤室的高压注入压滤水，提高压滤室对容料室的挤压作用力，即能够提高压滤效率以及压滤效果；

（5）本发明的压紧部，其外端面的形状设置引导水模透水层向内凹陷，最大化提高料膜的泥浆料注入量，其内端面部分与水模边框部之间设置间隙，可以平衡压紧部对膈膜层以及水模边框部的压强，以加强膈膜层被夹持固定状态的稳定性。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施案例，以助于理解本发明的目的和优点，其中：

图1为实施案例1水模的爆炸示意图；

图2为实施案例1水模隔板的结构示意图；

图3为实施案例1膈膜层的划分示意图；

图4为实施案例1水模的局部剖面示意图；

图5为水模注入压滤水后图4的B部分局部放大示意图；

图6为实施案例1水模透水层的局部剖面示意图；

图7为实施案例1进水总道、进水支道的剖面示意图；

图8为图2的A部分局部放大示意图；

图9为实施案例2进水总道、进水支道的剖面示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施案例对本发明作进一步详细说明。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

实施案例1：

参照图1、图2，一种水模，所述水模前后镜像对称，其由中部向两侧依次包括水模隔板11、两个隔膜层12、两个压紧部13以及两个水模透水层14，所述水模隔板11总体为方形体板件，其前后两个端面110具有内陷的水模容水部1101，所述水模容水部1101呈方形并且四角处圆弧过渡，所述端面110位于所述水模容水部1101之外为水模边框部1102，所述水模边框不呈方框体，其四个内角相对应地也以圆弧过渡，所述水模边框部1102上下横边以及左右横边的宽度都大致相同，所述水模容水部1101与所述水模边框部1102之间由水模连接部1103衔接，所述水模连接部1103呈方框体并且由内围至外围逐渐向外侧隆起。

参照图3、图4、图5，所述隔膜层12平铺覆盖在水模隔板11的所述端面110，其长宽均大于端面110的长宽，因此当所述隔膜层12在端面110安装固定完毕之后其四边在端面110之外均留有余边，将余边记为第一部分121，第一部分121可以固定在对应的所述水模隔板11的侧边，也可以不用固定并不影响所述隔膜层12的固定。所述隔膜层12位于中心位置对应的所述水模容水部1101的部分记为第二部分122，所述第二部分122与所述水模容水部1101隔开一定距离，所述隔膜层12的第二部分122至第一部分121之间的部分记为第三部分123，所述第三部分123平整地贴在所述水模边框部1102表面并呈方框形，所述压紧部13呈方框体结构，压紧部13与水模边框部1102将所述隔膜层12的第三部分123夹持固定并使用多个可拆卸的紧固件将三者固定，紧固件可选用紧固螺丝或紧固螺钉，由于紧固件需贯穿所述第三部分123，因此第三部分123对应开设孔，可在孔的圆周边设加厚圈加强其强度以避免孔变形。

压紧部13以其背向所述水模隔板11的端面110记为外端面131，以其面向所述水模隔板11的端面110记为内端面132，所述压紧部13的内端面132其内围至中围的部分与所述水模边框部1102的表面具有间隙，并且所述间隙由所述压紧部13内端面132的内围至中围逐渐减小，将内端面132分为两部分，外围至中围对应压紧隔膜层12的部分记为压紧部分132A，内围至中围对应间隙的部分记为非压紧部分132B。由于间隙所述隔膜层12的第三部分123即分为夹持部分123A以及非夹持部分123B，所述夹持部分123A对所述压紧部分132A，并由所述水模边框部1102与所述压紧部分132A夹持固定，而所述非夹持部分123B位于间隙。在隔膜层12实际的安装固定工艺中，夹持部分123A通过黏胶热黏合在所述水模边框部1102，之后再固定安装所述压紧部13。综上所述，水模容水部1101、水模连接部1103、水模边框部1102的部分、第三部分123的非夹持部分123B、第二部分122构成了一个密闭空间，即为压滤室11-r。压滤室11-r内注入压滤水，所述隔膜层12受到压滤水的挤压使得压滤室11-r逐渐膨胀，所述非夹持部分123B即脱离所述水模边框部1102表面并紧贴在压紧部13内端面132的所述非压紧部分132B，并且呈倾斜状，而所述第二部分122不受约束继续向外膨胀，因此所述非夹持部分123B与所述第二部分122在所述压紧部13的内围处构成一个折角R，该折角R为钝角，相比没有压紧部13与水模边框部1102之间没有间隙或者间隙大小没有变化，该折角R的角度略小一些。

另外，所述水模边框部1102的表面、压紧部13内端面132的所述压紧部分132A设有一对卡接配合的凸出结构11a、内凹结构13b，以增大隔膜层12的所述夹持部分123A的实际面积，当然凸出结构11a与内凹结构13b并非限定一对，根据实际需求合理设定。显然，凸出结构、内凹结构位置互换亦可，但考虑到所述水模隔板11在该位置的厚度影响到其结构强度，因此优选本实施案例提供的设置方案。

参照图6，所述水模透水层14包括多层筛网141以及框架体142，所述筛网141并排固定安装在框架体142，所述筛网141选用金属丝编制而成，通常情况下所述筛网141设置三至五层即可。所述水模透水层14整体呈方形体结构并且长宽均略宽于水模隔板11的所述端面110，所述水模透水层14固定在所述压紧部13的外端面131，具体的固定安装方式优选使用紧固件（例如紧固螺丝、紧固螺钉等）固定安装，并且固定安装完毕之后，所述水模透水层14的四边均部分裸露出水模隔板11的端面110。所述水模透水层14的作用是流通水，当水模处于合模状态时，所述水模透水层14被压紧部13以及料模夹紧，并且维持一定厚度形成流通渠道，料模容料室内的泥浆料受到挤压压滤其水分部分由料模排出，另一部分即流入所述水模透水层14，并由所述水模透水层14裸露在端面110之外的部分排出。

参照图7、图8，所述水模隔板11内设有一个进水总道111a，所述水模连接部1103的下部与所述进水总道111a连接有多个进水支道112a，多个所述进水支道112a采取并联的排布方式，并且进水支道112a大致垂直于所述水模连接部1103。

实施案例2：

一种水模，除了注入压滤水的相关结构与实施案例1不同之外，其余均与实施案例1相同。参照图9，在本实施案例中，所述水模隔板内设有一个进水总道111b，所述水模容水部1101与所述进水总道111b连接有多个进水支道112b，具体可采用现有技术CN104225985A中的相关结构。

最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施案例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施案例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水模，包括水模隔板，其前后两个端面具有内陷的水模容水部，并与隔膜层形成压滤室，其特征在于，所述端面位于水模容水部之外的水模边框部固定有压紧部，覆盖水模边框部的所述隔膜层至少部分由压紧部与水模边框部夹持固定，并且所述隔膜层被夹持的部分呈具有一定宽度的闭合带状。

2.根据权利要求1所述的水模，其特征在于，所述水模隔板的两个端面设有水模透水层，其固定在所述压紧部背向水模边框部的外端面，所述水模透水层具有一定可维持的厚度并可流通水。

3.根据权利要求2所述的水模，其特征在于，所述水模透水层包括多层并排固定的筛网。

4.根据权利要求2所述的水模，其特征在于，所述压紧部为闭合结构，其背向所述水模隔板的外端面由内围至中围逐渐隆起。

5.根据权利要求5所述的水模，其特征在于，所述压紧部的内端面，其内围至中围的部分与所述水模边框部的表面具有间隙。

6.根据权利要求6所述的水模，其特征在于，所述间隙由所述压紧部内端面的内围至中围逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的水模，其特征在于，所述压紧部与所述水模边框部由多个紧固件固定连接。

8.根据权利要求1所述的水模，其特征在于，所述水模边框部的表面、所述压紧部面向所述水模边框部的内端面设有至少一对卡接配合的凸出结构/内凹结构、内凹结构/凸出结构。

9.根据权利要求1-8任一项所述的水模，其特征在于，所述水模隔板内设有至少一个进水总道，所述水模边框部与所述水模容水部之间的水模连接部，其下部与所述进水总道连接有至少一个进水支道。

10.根据权利要求1-8任一项所述的水模，其特征在于，所述水模隔板内设有至少一个进水总道，所述水模容水部与所述进水总道连接有至少一个进水支道。

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