CN112996582A - 旋转压滤机模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转压滤机模块(100)，包括旋转压滤机(200)，其具有用于供应悬浮液、洗涤介质、干燥介质以及可选地待过滤的其他操作介质的多条供应管线(302，318，230)并具有用于排出母滤液、洗涤滤液和滤饼的多条排出管线(314，226，348)，其中供应管线和排出管线与不同的传感器装置(306/308/310，322/324，334/336，316，328，349)配对，并且供应管线还与调节装置配对。旋转压滤机模块(100)还包括与传感器装置和调节装置连接的控制器(400)。根据本发明，与旋转压滤机(200)配对的分散控制器(400)设置在旋转压滤机(200)上或与其紧邻并且具有信号输入端，控制器可以通过该信号输入端连接至上级生产系统的中央控制器以交换数据，该中央控制器不属于旋转压滤机模块(100)。

Description

旋转压滤机模块

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的旋转压滤机模块。

背景技术

旋转压滤机自身已知包括滤壳，其中安装有借助于旋转驱动器来围绕旋转轴线进行旋转的滤筒。滤筒在其外周表面上具有多个朝滤壳打开的过滤单元。滤筒在其轴向端部处通过填料函与滤壳隔离开。另外，在滤壳中设置有平行于旋转轴线延伸的分离元件，这些分离元件在圆周方向上将旋转压滤机划分为多个分段区域，它们被分离开从而是压力密封的并实现不同的功能，特别是过滤、滤饼洗涤、滤饼干燥以及滤饼排出和准备过滤单元。这种旋转压滤机的常规工作压力约为3bar，在高性能过滤机的例子中最高约为7bar。

待过滤的悬浮液、洗涤介质和干燥介质经由通向滤壳的对应的供应管线进行供应，而母滤液、洗涤滤液和干燥介质经由从过滤单元底部伸出的排出管线排出。排出管线的第一部分与滤筒一起旋转并终止于旋转压滤机的控制头，在此处其并入到固定在滤壳上的第二部分中。滤饼通常在环境压力下通过滤壳上的开口径向向外排出，该开口可选地由刮刀支撑。然后，可以对滤布进行冲洗并使其再次贴住过滤单元的支撑网，根据应用滤布可以由塑料织物或金属织物制成。

滤饼的洗涤能在一个或多个阶段中进行。特别地，其可以包括移位洗涤和/或逆流洗涤和/或循环洗涤和/或浆化和/或溶剂交换和/或汽蒸和/或萃取。对应地，分配给滤饼洗涤的分段区域可以被划分为一个或多个子区域。此外，可以设置用于一种或多种洗涤介质(例如洗涤液、蒸汽等)的一条或多条供应管线。

如果需要，滤饼洗涤之前也可以进行预除湿。

根据本发明的旋转压滤机模块的旋转压滤机也具有这种设计。关于旋转压滤机的基本设计的更多细节，申请人参考了DE10005796A1，其公开内容通过引用整体并入本文。

上述类型的旋转压滤机特别是在工业化学、精细化学、制药和食品工业领域中通常用作上级生产系统的一部分。

已知的旋转压滤机具有控制面板，其具有用于显示传感器装置监测的工艺参数的值的显示单元以及用于输入影响这些工艺参数的用于调节装置的目标值的输入单元。然而，这样的控制面板在本发明的意义上并不构成“控制装置”，因为它仅将操作者输入的命令转发给相应的调节装置。

另外，还已知将旋转压滤机模块连接至生产系统的中央控制装置，因此，在本发明的意义上，该中央控制装置被“分配”给旋转压滤机模块。该中央控制装置形成生产系统的过程管理层，并使用整个生产系统特定的工艺参数来确定操作旋转压滤机模块所需的工艺参数的设定值、将它们输送到旋转压滤机模块的相关调节装置并且使用传感器装置检测到的工艺参数来监测其设置。

由于现代生产系统的自动化程度不断提高，因此有必要通过适当的传感器来监测生产系统的越来越多的工艺参数，因此也监测旋转压滤机模块的工艺参数，并经由合适的数据线将传感器的检测信号提供给生产系统的控制装置，该控制装置利用这些信号来确定用于生产系统的控制装置的操纵变量，并将这些操纵变量经由合适的数据线输送到调节装置。这导致生产系统的控制装置要完成的任务的复杂性增加，并且导致必要的数据线的成本和维护工作增加。

本发明的目的是对此进行改进。

发明内容

根据本发明，上述目的通过开头所述类型的旋转压滤机模块来实现，其中被分配给旋转压滤机的分散控制装置设置在旋转压滤机上或紧邻该旋转压力机设置并具有信号输入端，其可以通过该信号输入端与上级生产系统的中央控制装置进行数据交换连接，该中央控制装置不属于旋转压滤机模块。

在这方面应注意的是，当结合本发明提及“控制装置设置在旋转压滤机上”时，这意味着控制装置设置在最小体积的假想立方体内，在其中仍然可以容纳旋转压滤机以及其驱动单元，该立方体的一个主方向平行于滤筒的旋转轴线延伸，并且该立方体的一个表面平行于用于放置旋转压滤机的基板延伸。还应注意的是，当结合本发明提及“控制装置紧邻旋转压滤机设置”时，这意味着旋转压滤机以及其驱动单元的几何中心与分散控制装置的几何中心之间的距离至多等于上述最小假想立方体的最长空间对角线的长度。

还应注意的是，当结合本发明提及将传感器装置“分配”给供应或排出管线时，这不一定意味着传感器装置设置在该管线中。相反，它也可以设置在旋转压滤机的一部分中，管线通向该部分或从该部分开始。

根据本发明，旋转压滤机模块配备有其自身的控制装置，该控制装置形成与整个生产系统相关的分散控制装置，该分散控制装置被设计为用于减轻整个生产系统的中央控制装置的与旋转压滤机有关的控制任务。

因此，在最简单的情况下，生产系统的中央控制装置仅需要通过数据交换连接将操作开始信号输送到旋转压滤机模块的分散控制装置，即，启动旋转压滤机模块。但是，除了操作开始信号外，生产系统的中央控制装置还可以将另外的信息通过数据交换连接输送到旋转压滤机模块的分散控制装置，例如与生产技术条件有关的信息，特别是待过滤的悬浮液的类型、预计作为整个生产程序的一部分的滤饼的具体输出量及其具体质量以及预计要连续地还是分批地进行操作。为此，分散控制装置可以包括输入单元，该输入单元被设计为从中央控制装置接收包含所述信息的数据格式的消息。

数据交换连接可以有利地是标准化的数据交换连接，例如诸如由MTP(moduletype package，模块类型包)提供的数据交换连接。

响应于操作开始信号，分散控制装置基于传感器装置提供的数据并可选地考虑从中央控制单元接收到的至少一条信息来确定调节装置的操纵变量。为此，分散控制装置可以包括操纵变量确定单元。

原则上，可想到操纵变量确定单元连接至这些调节装置，从而将操纵变量以控制信号的形式输送到调节装置。然而，更有利的是操纵变量确定单元被设计为将由此确定的操纵变量输送到监测单元，该监测单元将它们转发给调节装置，并且还被设计为基于从传感器装置接收到的检测信号来监测与所确定的操纵变量的贴合度，并在必要时将校正控制信号输出到调节装置。

对此，应补充的是操纵变量确定单元也可以被设计为不仅响应于操作开始信号而且还在旋转压滤机模块正在进行的操作期间确定用于调节装置的操纵变量，并将所确定的操纵变量连续转发给监测单元。

最后，分散控制装置还可以包括输出单元，该输出单元被设计为将与旋转压滤机模块的操作有关的信息输送到整个生产系统的中央控制装置。输出单元可以连接至操纵变量确定单元和/或监测单元。例如，如果操纵变量确定单元确定了不能满足或只能以有限的滤饼质量满足生产技术条件，则可以将对应的警告消息发送到生产系统的中央控制装置。

从上面的讨论中可以看出，传感器装置的传感器信号因此不需要被输送到生产系统的中央控制装置，并且不需要确定用于调节装置的控制信号并将这些信号输送到调节装置。通过将分散控制装置设置在旋转压滤机上或紧邻旋转压滤机，可以省去旋转压滤机与生产系统的中央控制装置之间的多条数据线，并且可以减轻生产系统的中央控制装置的大量任务。

另外，根据本发明的分散控制装置的设置有利于将旋转压滤机集成到现有的生产系统中。一方面，由于旋转压滤机通过其分散控制装置对其自身进行控制，因此不需要将用于旋转压滤机的控制程序集成到生产系统的中央控制装置的控制程序中。另一方面，根据本发明的旋转压滤机模块也可以集成在具有低性能中央控制装置的生产系统中，旋转压滤机到目前为止不能集成到这些系统中或者只能付出很大努力才能集成到这些系统中。

原则上，操纵变量确定单元可以被设计为借助于预定的确定程序来确定操纵变量。这种确定程序可以包括多个子程序，其中每个子程序都被分配给待过滤的预定悬浮液并根据各种传感器装置提供的检测信号来确定操纵变量，这些传感器装置尤其不仅是上面已经提到的传感器装置而且还是下面将要讨论的传感器装置。

例如，能够以固定的预定决策树的方式来构建确定程序。然而，确定程序也可以访问至少一个多维值表来确定操纵变量。混合形式也是可想到的。例如，决策树可用于确定应访问哪个数值表或哪些数值表。

然而，操纵变量确定单元优选被设计为配备有人工智能的操纵变量确定单元，人工智能例如可以包括基于训练数据生成的至少一个自适应决策树和/或至少一个神经网络。自适应决策树具有需要的训练数据量比神经网络更少的优势。另一方面，神经网络具有在确定操纵变量时精度更高的优势。也可以将决策树的优势与神经网络的优势相结合。例如，可以通过神经网络来代替决策树的一个或多个弱决策分支。补充地或替代地，可以通过提供决策林来提高决策树的精度，即，根据多数原则进行决策的、优选随机生成的多个决策树。

由于分散控制装置可以配备有人工智能，因此可以将旋转压滤机模块设计为自主操作单元，其自身进行的控制比人可以进行的控制更快且更安全。特别地，人工智能能够在控制中考虑更多数量的参数，特别是传感器装置提供的检测数据，以使它们彼此关联并从中得出用于控制旋转压滤机的结论，即，通过整个生产系统的中央控制装置额外考虑生产技术条件。例如，可以考虑波动的操作条件，例如，生产量和/或压力和/或温度和/或固含量和/或粘度和/或粒度分布的波动，以及旋转压滤机的状况、特别是其磨损状态。

换句话说，人工智能可以根据多个传感器装置提供的“大数据”生成“智能数据”，以实现旋转压滤机的优化的和安全的操作。因此，可以减少由于过度使用和/或对变化(例如，特别是在夜班期间更频繁地产生的变化)的过慢甚至不正确的反应而导致的旋转压滤机的不可预见的停机时间或故障，并且总体上可以提高旋转压滤机的可用性，同时可以降低维护成本。

原则上，可以想到将人工智能设计为静态智能，其一旦经过训练就不再自行调整。

然而，优选地，人工智能可以被设计为自适应人工智能，其从旋转压滤机正在进行的操作期间获得的经验中学习并继续发展。为此，分散控制装置可以包括存储单元，该存储单元用于以预定的时间间隔存储与相关的操作群集相对应的参数数据集。还可以想到的是，在开始将所讨论的旋转压滤机模块投入生产时将已经在一个或多个相同的压滤机模块上产生的至少一个参数数据集、优选多个这种参数数据集存储在存储单元中。一旦存储单元的整个存储空间被参数数据记录占据，新添加的参数数据记录就可以覆盖已经存储的参数数据记录，其中较早的参数数据记录优选首先被覆盖。

使用存储在存储单元中的参数数据集可以通过预定的时间间隔(例如每天一次)训练人工智能。

然而，补充地或替代地，还可以想到的是控制单元包括通信单元，该通信单元被设计为优选在基于互联网的应用的情况下和/或通过远程通讯向服务中心输送参数数据集并在那里将它们存储于合适的数据库中，例如NoSQL数据库、特别是面向文档的NoSQL数据库，例如Mongo数据库，例如为csv数据格式。

根据所述数据和其他存储的数据，服务中心可以作为客户门户的一部分为旋转压滤机模块的操作者提供各种服务：

例如，可以将操纵变量确定单元的人工智能的副本存储在服务中心的计算机中，该人工智能可以基于所输送的参数数据集(如果需要，考虑利用其他旋转压滤机所获得的经验)来进行训练，使得只需将新训练的形式的人工智能反馈给旋转压滤机的操纵变量确定单元。但是，不必中断旋转压滤机正在进行的操作。相反，在反馈时间期间，只有在监测单元监测的操纵变量更新时需要通过操纵变量确定单元来暂停。

另外，服务中心能够以各种方式评估参数数据集。例如，可以确定某些工艺参数的关键因子和相关性，借助于可视化工具(例如

)对其进行显示，并优选经由基于互联网的客户门户使其能够被旋转压滤机模块的操作者访问并在需要时将其显示在仪表板上。这使旋转压滤机模块的操作者不仅可以监测旋转压滤机的生产率，而且还可以预测并因此灵活地规划维护间隔。最后，还可以为旋转压滤机模块的操作者提供与生产率和维护间隔长度之间关系有关的信息。例如，可以通知操作者，如果其仅以可实现的最大生产率的80％操作旋转压滤机则可以保持计划的维护间隔，而如果其将生产率提高到100％则维护间隔将减半。也可以将工作介质(例如，洗涤和干燥介质)消耗的影响通知给旋转压滤机模块的操作者。

此外，可以分析服务中心中的参数数据集，以确定旋转压滤机是已经出现问题还是正处于被启动的程序中。这尤其可以使维护间隔更加灵活，例如使润滑剂的补充或更换以及磨损部件(例如，密封元件)的更换分别适应于相应的旋转压滤机的操作。

这也可以包括将传感器装置检测到的磨损与基于磨损模型预测的磨损进行比较，该磨损模型也可以基于人工智能，即至少一个决策树和/或神经网络。考虑到交付时间等，还可以设定维护工作的预警期。

旋转压滤机的传感器装置和调节装置可以具有最多样化的设计和最多样化的功能。在这方面应指出的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分传感器装置和调节装置并且基于它们在权利要求中的命名顺序，但是并非表示这些装置的级别或任何其他类型的顺序。如果改变它们的命名顺序，也可以根据需要对它们进行不同的选择。

分配给用于供应待过滤的悬浮液的第一供应管线的第一传感器装置可以包括流量传感器，例如质量流量传感器和/或体积流量传感器，和/或压力传感器和/或温度传感器和/或固含量传感器和/或密度传感器和/或粘度传感器和/或粒度分布传感器。

分配给用于排出母滤液的第一排出管线的第四传感器装置可以包括电导率传感器和/或浊度传感器和/或pH值传感器。

分配给用于供应洗涤介质的第二供应管线的第二传感器装置可以包括流量传感器，例如质量流量传感器和/或体积流量传感器，和/或压力传感器和/或温度传感器。

分配给用于排出洗涤滤液的第二排出管线的第五传感器装置可以包括电导率传感器和/或浊度传感器和/或pH值传感器。

分配给用于供应干燥介质(例如，干燥气体)的第三供应管线的第三传感器装置可以包括流量传感器，例如质量流量传感器和/或体积流量传感器，和/或压力传感器和/或温度传感器。

此外，旋转压滤机可以在其干燥区域中包括滤饼厚度传感器。可以容易地看出，给定的滤筒转速下的滤饼的厚度是对所产生的滤饼量的度量值。滤饼厚度传感器例如可以根据滤饼的材料而作为光学和/或机械和/或电容式工作传感器，例如申请人在德国专利申请102018205236.0中描述的滤饼厚度传感器，该申请的相关公开内容通过引用整体并入本文。

此外，旋转压滤机可以具有用于排出干燥介质的第四排出管线，其可以分配有第七传感器装置，例如压力传感器。另外，该第四排出管线可以连接至分离装置，该分离装置可以被设计为将干燥介质与通过所述介质从过滤单元排出的任何残留滤液分离。

分配给用于排出滤饼的第三排出管线的第六传感器装置可以包括残留水分传感器。滤饼中的残留水分是过滤程序的质量标准。滤饼中的残留水分越低，先前的过滤程序越好。

在例如可以被设计为排出斜槽的第三排出管线中，还可以设置刮刀，该刮刀可以通过例如压缩气体、特别是压缩空气的压力介质的供应来进行驱动。压力介质可以通过第四供应管线被供应到刮刀的驱动装置，可以给该第四供应管线分配第八传感器装置，该第八传感器装置例如可以包括压力传感器。

为了帮助滤饼的排出、特别是滤饼与过滤单元的分离，旋转压滤机可以包括用于供应反吹介质、例如反吹气体、特别是反吹空气的第四供应管线，该供应管线连接至过滤单元的底部。可以给用于供应反吹介质的供应管线分配第八传感器装置，该第八传感器装置例如可以包括压力传感器。

此外，旋转压滤机可以包括用于供应滤布冲洗介质、例如滤布冲洗液的第五供应管线，该滤布冲洗介质例如可以借助于喷嘴被喷洒到滤布上，以分离任何剩余的滤饼残留物。也可以给用于供应滤布冲洗介质的供应管线分配第九传感器装置，该传感器装置例如可以包括压力传感器和/或压力流量传感器、特别是质量流量传感器和/或体积流量传感器。

为了帮助滤布的清洁，旋转压滤机可以包括用于供应反吹介质、例如反吹气体、特别是反吹空气的第六供应管线，该供应管线连接至过滤单元的底部。可以给用于供应反吹介质的供应管线分配第十传感器装置，该第十传感器装置例如可以包括压力传感器。

为了能够将滤布再次放在过滤单元的支撑网上以准备用于下一个过滤循环的过滤单元，旋转压滤机可以包括用于供应压力介质、例如加压气体、特别是加压空气的第七供应管线，该第七供应管线连接至滤壳。可以给用于供应压力介质的供应管线分配第十一传感器装置，该第十一传感器装置例如可以包括压力传感器。

另外，可以在旋转压滤机的至少一个分段区域中设置用于检测过滤单元中普遍存在的压力的压力传感器。

在本发明的进一步改进中，不考虑具体的设计，旋转压滤机的驱动装置都可以分配有第十二传感器装置，该第十二传感器装置例如可以包括转速传感器和/或驱动功率传感器和/或扭矩传感器和/或用于驱动装置消耗的功率的传感器。

根据本发明，还可以给第四至第七供应管线中的每一个分配调节装置。所有调节装置都可以由流量调节阀和/或可以根据供应量进行调节的泵形成。

最后，可以给设置在滤筒与滤壳之间的密封元件分配另外的传感器装置，它们例如可以各自包括磨损传感器。

例如，可以通过在圆周方向上延伸的密封元件将滤筒的轴向端部与滤壳隔离开。在圆周方向上延伸的密封元件可以由填料函形成(例如申请人的DE10157297A1和DE102007002931A1中已知的)，和/或由滑环和软管环的组合形成(例如申请人的DE10005796A1中已知的)。例如，通过申请人的随后公开的德国专利申请102017221088.5，已知可以给这样的密封元件分配重新调节装置，该申请的相关公开内容通过引用整体并入本文。根据本发明，该重新调节装置可以借助于至少一个动力装置来远程驱动并且可以包括传感器装置，该传感器装置例如用于检测该重新调节装置借助于至少一个动力装置已经被调节的调节距离和/或重新调节装置的接触压力。特别是在填料函填密件的情况下，压力传感器可以设置在不同的位置，例如设置在朝向填密肩部的最内侧的填密环上和/或设置在填密空间的外径上和/或设置在填料盖与填料函填密件的接触位置处。替代地，也可以想到检测重新调节装置的重新调节螺钉的预荷载和/或测量密封元件所允许的泄漏。

此外，平行于滤筒的旋转轴线延伸的分离元件的磨损可以借助于感应操作传感器装置来测量，例如申请人在德国专利申请102018205237.9中描述的磨损传感器，该申请的相关公开内容通过引用整体并入本文。

例如，可以将另外的传感器装置分配给滤筒的旋转轴承结构，该结构通常被设计为深沟球轴承或调心滚子轴承。例如，可在旋转轴承的润滑剂容器上设置填充液位传感器。也可以想到借助于基于红外光谱的传感器来监测旋转轴承结构中的润滑剂的状态，特别是其水分含量。

应补充的是，分散控制装置可以设置在紧邻旋转压滤机设置的开关柜中。这样做的优点是可以更好地使用分散控制装置。

还应补充的是，也可以检测滤饼排出的完整性。例如，这可以在滤饼被排出之后例如借助于滤布的图像评估来直接进行，或者例如通过检测滤布冲洗介质的浊度来间接进行。

附图说明

下面根据实施方式并参照附图对本发明进行更详细地说明，在附图中：

图1是根据本发明的旋转压滤机模块的概略示意图；

图2是可以在根据本发明的旋转压滤机模块中使用的旋转压滤机的垂直于其滤筒的旋转轴线截取的剖视图；

图3是图2的旋转式压滤机的沿滤筒的旋转轴线截取的剖视图；并且

图4是可以在根据本发明的旋转压滤机模块中使用的分散控制装置的设计的示意图。

具体实施方式

在图1中，旋转压滤机模块总体上用100表示。旋转压滤机模块100包括旋转压滤机200(其也在图2和图3中示出)以及控制装置400(其示意性设计在图4中示出)。

特别是如图2和图3所示，旋转压滤机200包括滤壳210和在滤壳210中围绕旋转轴线A旋转的滤筒212。滤壳210包括具有端环216的壳套单元214。壳套单元214借助于附接至端环216的滤壳支架218而被支撑在基座(未被示出)上。包括转子轴承222的端罩220被紧固在滤壳210上。滤筒212借助于两个端部224和226被可旋转地安装在转子轴承222中。滤筒212包括转子套单元228。转子套单元228和壳套单元214在它们之间形成空间230。该空间230通过区域分离装置232被细分为空间区域Z1、Z2、Z3、Z4，也被称为分段区域，但在下文中简称为“区域”。空间230在其轴向间隔开的端部处被密封组件234密封。

转子套单元228的面对空间230的外表面被设计为单元结构。该单元结构包括过滤单元236和237。过滤装置238被设置在过滤单元236、237中的每一个中并且覆盖排出开口240。一对过滤单元236、237的排出开口240通过排出管线242连接至控制头246的芯体244，该控制头与滤筒212一起循环并且排出管线也与滤筒212一起循环。循环的芯体244以旋转固定的方式设置在滤筒212的端部224上。控制头246还包括定子248，其不能旋转地被支撑在滤壳210上并围绕芯体244。在定子248中形成有环形分段室250，其中每个环形分段室250的周向长度都对应于区域Z1至Z4中的一个的周向长度。固定排出管线252从分配给区域Z1至Z3的环形分段室250通向相关的收集空间(未被示出)，而将在下面更详细地说明的分配给区域Z4的环形分段室250可以连接至用于反吹空气的供应管线。

滤筒212由传动单元254驱动。传动单元254包括大齿轮256和驱动小齿轮258。驱动小齿轮258由电动马达260驱动。电动马达260的速度通过传动单元254传递成较低的速度，使得滤筒212以大约每分钟0.5至4转的速度旋转。旋转方向在图2中用箭头U表示。

在图1中，区域Z1至Z4被粗略地示意性显示为矩形。图1中的这些矩形的左侧对应于滤筒212的外周表面，而图1中的右侧对应于连接至排出管线242的滤筒212的径向内侧。

上述的旋转压滤机200例如以如下方式工作：

旋转压滤机200的供应配件A1连接至用于过滤材料FG的供应管线302。过滤材料FG例如可以是液-固悬浮液，使其固体内容物要与液体分离。过滤材料FG穿过供应配件A1进入到过滤区域Z1中并在此处扩散。

经由计量阀304来确定每单位时间到达过滤区域Z1的过滤材料FG的量，该计量阀经由控制信号线402从分散控制装置400接收其设定命令。也给供应管线302分配压力传感器306和流量传感器308，例如质量流量传感器和/或体积流量传感器。如果需要，还可以给供应管线302分配检测过滤材料FG的另外的特性的另外的传感器，例如温度传感器和/或固含量传感器和/或密度传感器和/或粘度传感器和/或粒度分布传感器。这些另外的传感器在图1中由传感器310和三个点表示。最后，也可以通过压力传感器312检测过滤区域Z1中建立的压力。

过滤材料FG的液体成分受压通过单元236、237的过滤装置238，使得供应空间266中的固体内容物在过滤装置238的径向外部聚积成滤饼FK，并以滤液的形式通过排出开口240进入排出管线242。滤液流在图3中由箭头PM表示。如果将图2视为在滤筒212的连续旋转运动期间的快照，则在对应的时刻与过滤区域Z1径向相对并朝该区域打开的所有过滤单元236、237都连接至供应配件A1，此外与过滤区域Z1连接的这些单元236、237的排出开口240各自经由排出管线242连接至控制头246的芯体244并进一步经由控制头246的定子248连接至通向滤液收集容器(未被示出)的固定排出管线252。

位于过滤区域Z1中的循环排出管线242形成被分配给过滤区域Z1的排出管线314的第一部分(见图1)，而固定排出管线252形成该排出管线314的第二部分。也可以给排出管线314分配各种传感器，例如电导率传感器和/或浊度传感器和/或pH值传感器，这些传感器在图1中由传感器316和三个点表示。

在滤筒212进一步旋转的过程中，单元组236/237随着其经过区域分离装置232而与过滤区域Z1分离并与在其中对滤饼FK进行清洁的洗涤区域Z2连接。为此，旋转压滤机200的供应配件A2连接至用于洗涤介质WM(例如，洗涤液)的供应管线318。洗涤介质WM穿过供应配件A2进入洗涤区域Z2并在此处扩散。

经由计量阀320来确定每单位时间到达洗涤区域Z2的洗涤介质WM的量。还给供应管线318分配压力传感器322和流量传感器324。

洗涤介质WM穿过滤饼FK和过滤介质238，从而随后通过相关的排出开口240进入相关的排出管线242。当前在图2的快照中与区域Z2连接的所有过滤单元236、237的排出管线242都借助于固定排出管线(未被示出)通过环形分段室(未在图3中示出)被供应到洗涤液收集容器(未被示出)，该洗涤液收集容器之后可以是分离阶段，以将从滤饼中洗出的液体组分与洗涤液分离并能够将该洗涤液用于新的洗涤程序。

位于洗涤区域Z2中的循环排出管线242形成被分配给洗涤区域Z2的排出管线326的第一部分，而固定排出管线(未被示出)形成该排出管线326的第二部分。也可以给排出管线326分配各种传感器，例如电导率传感器和/或浊度传感器和/或pH值传感器，这些传感器在图1中由传感器328和三个点表示。

在滤筒212进一步旋转的过程中，单元组236/237随着其经过区域分离装置232而与洗涤区域Z2分离并与用于对洗涤区域Z2中洗涤的滤饼FK进行干燥的干燥区域Z3连接。为此，旋转压滤机200的供应配件A3连接至用于干燥介质TM(例如，干燥空气)的供应管线330。干燥介质TM通过供应配件A3进入干燥区域Z3并在此处扩散。

经由计量阀332来确定每单位时间到达干燥区域Z3的干燥介质TM的量。还给供应管线330分配压力传感器334和流量传感器336。

在干燥区域Z3中，干燥介质TM穿过滤饼FK和过滤介质238，并且可以随之通过相关的排出开口240和相关的关联的排出管线242到达控制头246。此处，干燥介质TM被输送到定子248的另外的环形分段室(未被示出)，并可以通过一起形成排出管线338的固定排出管线(也未被示出)从其中逸出到大气中，或者可以被供应到可以在其中对通过干燥介质TM从滤饼FK排出的液体组分进行分离的分离装置340。

除了压力传感器342之外，还可以给排出管线338和/或分离装置340分配至少一个另外的传感器344，例如氧分压传感器。还可以在干燥区域Z3中设置滤饼厚度传感器346。

当过滤单元236、237已经经过干燥区域Z3和排出区域Z4之间的区域分离装置232时，处理结束并且滤饼FK可以通过优选被设计为排出斜槽的排出管线348排出。根据图1，给排出斜槽348分配至少一个质量传感器349，该传感器检测所排出的滤饼的质量。可行的质量传感器349例如可以被设计为残留水分传感器。

可以通过排出刮刀262来帮助滤饼FK的排出，该排出刮刀可以被引入到过滤单元236、237中并在之后借助于可流体地、优选气动地驱动的动力装置(未被示出)再次被收回。在图1中通过350表示通向该动力装置的用于致动流体的供应管线，通过352表示分配给该供应管线350的计量阀，并且通过354表示分配给该供应管线350的压力传感器。

此外，可以通过使用反吹气体、优选反吹空气进行反吹来帮助滤饼的排出，这特别有助于从过滤介质238分离滤饼FK。反吹气体可以通过至少部分由设置在排出区域Z4中的管线242形成的供应管线356供应。供应管线356又分配有计量阀358和压力传感器360。

还可以在排出区域Z4中设置洗涤喷嘴268，借助于该洗涤喷嘴可以洗出单元236、237中的任何滤饼残留物。洗涤喷嘴268可以连接至用于滤布冲洗介质的供应管线362，该供应管线又可以分配有计量阀364、压力传感器366和流量传感器368。也可以通过反吹气体来支持滤布的清洁。反吹气体可以通过至少部分由设置在排出区域Z4中的管线242形成的供应管线370来供应。供应管线370又分配有计量阀372和压力传感器374。

此外，可以給用于滤布冲洗介质的排出管线270分配浊度传感器271，浊度被用作滤饼FK的排出完成度的度量值。

最后，为了准备用于下一个过滤循环的过滤单元236、237，可以通过气体涌动使过滤介质238(例如，滤布)贴住相关过滤单元的底部或设置在此处的支撑网(未被示出)。用于这种气体涌动的气体可以通过供应管线376来供应，该供应管线又可以分配有计量阀378和压力传感器380。

也可以给驱动马达260分配至少一个另外的传感器，例如转速传感器和/或驱动功率传感器和/或扭矩传感器和/或用于驱动装置260消耗的功率的传感器。在图1中，至少一个另外的传感器由传感器382和三个点表示。

此外，可以将传感器(例如，磨损传感器)分配给旋转压滤机200的密封装置，即分配给例如通过填料函填密件形成的密封组件234，以及分配给区域分离元件232。另外，可以设置检测润滑剂(例如，用于转子轴承222的润滑剂)的储存容器中的填充液位的传感器，和/或检测润滑剂的水分含量的传感器。所有这些传感器在图1中由传感器384表示。

应补充的是，所有传感器306、308、310、316、322、324、328、334、336、342、344、346、349、354、360、366、368、374、380、382和384都经由信号线404将其检测信号输送至控制装置400，并且所有计量阀304、320、332、352、356、364、372和378都经由信号线402从控制装置400接收其调节信号。另外，可以设置计量泵来代替一个或多个计量阀。

还应补充的是，所有上述流量传感器都可以由质量流量传感器和/或体积流量传感器形成。

如图4所示，分散控制装置400包括监测单元406，其经由输入单元408和输出单元410连接至作为其中集成有旋转压滤机模块100的上级生产系统的一部分的中央控制装置(未被示出)。

监测单元406用于监测与操纵变量确定单元412向其输送的操纵变量的贴合度。这是通过经由信号线402向计量阀304、320、332、352、356、364、372和378(为简单起见，在下文中统称为“计量阀414”)输出适当的调节信号并基于从传感器306、308、310、316、322、324、328、334、336、342、344、346、349、354、360、366、368、374、380、382和384(为简单起见，在下文中统称为“传感器416”)向其输送的检测信号来监测对其做出的响应而实现的。

操纵变量确定单元412在考虑从传感器416接收到的、已通过监测单元406转发给确定单元的检测信号的情况下基于经由输入单元408从生产系统的中央控制装置接收到的生产技术条件来确定操纵变量。生产技术条件例如可以包含与待过滤的产品FG的类型、每单位时间要排出的滤饼FK的量、要排出的滤饼FK的质量等有关的信息。

例如，操纵变量确定单元412可以使用人工智能、优选连续学习的人工智能来确定操纵变量。人工智能可以有利地包括至少一个自适应决策树和/或至少一个神经网络，其可以基于存储在存储单元418中的训练数据来生成。

存储在存储单元418中的训练数据可以在旋转压滤机模块100首次投入运行时就已经在那里进行了存储，并且例如被记录在相同设计的其他旋转压滤机模块上。然而，也可以在旋转过滤装置100运行的同时记录训练数据并将其存储在存储单元418中。在这种情况下，人工智能从其自身的经验中学习。存储新的训练数据时，可能有必要覆盖较早的训练数据。

进一步学习的连续性不必是永久的或者是无级的连续性。相反，也可以仅以预定时间间隔一次又一次地重新训练人工智能。另外，人工智能的训练不需要由分散控制装置400自身接管。相反，也可以想到通过输送单元420将训练所需的所有数据输送到在其中具有操纵变量确定单元412的人工智能的镜像的远程服务中心，以在该“镜像系统”上进行训练并将训练后的系统再次反馈给分散控制装置400。

除了上述任务外，分散控制装置400例如还可以承担以下附加任务：

如果分散控制装置400基于传感器416的检测信号和计量阀414的设定选项确定不能满足或只能在损失排出的滤饼FK的质量或数量或增加资源(例如，洗涤介质WM)的消耗、特别是增加经济上不合理的资源消耗的情况下满足生产系统的中央控制装置对其建立的生产技术条件，则所述分散控制装置可以向生产系统的中央控制器输出对应的警告消息，并向其请求更正后的生产技术条件。

在这种情况下，还可以想到的是，分散控制装置400考虑到预定的成本效益而向生产系统的中央控制装置提交可以遵从哪些生产技术条件的建议。

此外，可以想到的是，例如当需要重新填充润滑剂或需要更换密封件时，分散控制装置400根据磨损传感器384基于磨损模型(例如，也可以基于人工智能)输送的检测信号做出下次维护应最晚应何时进行的预测。

Claims (20)

1.一种旋转压滤机模块(100)，其包括：

旋转压滤机(200)，其具有：用于供应待过滤的悬浮液(FG)的第一供应管线(302)，所述第一供应管线(302)被分配有用于确定所供应的所述悬浮液(FG)的至少一个物理特性的第一传感器装置(306/308/310)以及用于影响所述悬浮液(FG)的供应的第一调节装置(304)；用于供应洗涤介质(WM)的第二供应管线(318)，所述第二供应管线(318)被分配有用于确定所供应的所述洗涤介质(WM)的至少一个物理特性的第二传感器装置(322/324)以及用于影响所述洗涤介质(WM)的供应的第二调节装置(320)；用于供应干燥介质(TM)的第三供应管线(330)，所述第三供应管线(330)被分配有用于确定所供应的所述干燥介质(TM)的至少一个物理特性的第三传感器装置(334/336)以及用于影响所述干燥介质(TM)的供应的第三调节装置(332)；用于排出母滤液的第一排出管线(314)，所述第一排出管线(314)被分配有用于确定所排出的所述母滤液的至少一个物理特性的第四传感器装置(316)；用于排出洗涤滤液的第二排出管线(326)，所述第二排出管线(326)被分配有用于确定所排出的所述洗涤滤液的至少一个物理特性的第五传感器装置(328)；用于排出滤饼(FK)的第三排出管线(348)，所述第三排出管线(348)被分配有用于确定所排出的所述滤饼(FK)的至少一个物理特性的第六传感器装置(349)；以及

被分配给所述旋转压滤机(200)的分散控制装置(400)，其具有：至少一个信号输入端(404)，其用于提供所述传感器装置(306/308/310，322/324，334/336，316，328，349；共同由416表示)的检测信号；以及至少一个信号输出端(402)，其用于将控制信号输出到所述调节装置(304，320，332)，

其特征在于，被分配给所述旋转压滤机(200)的所述分散控制装置(400)设置在所述旋转压滤机(200)上或紧邻其设置并具有信号输入端(408)，通过所述信号输入端能够与上级生产系统的中央控制装置进行数据交换连接，所述中央控制装置不属于所述旋转压滤机模块(100)。

2.根据权利要求1所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述分散控制装置(400)包括输入单元(408)，其被设计为接收操作开始信号并优选从所述中央控制装置接收至少一条附加信息，即，以下信息中的至少一条：所供应的所述悬浮液(FG)的类型、要排出的所述滤饼(FK)的量、被排出的所述滤饼(FK)的质量以及操作模式的类型。

3.根据权利要求1或2所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述分散控制装置(400)包括操纵变量确定单元(412)，其被设计为可选地在考虑从所述中央控制单元接收到的所述至少一条信息的情况下基于所述传感器装置(416)中的至少一些、优选所有的所述传感器装置提供的所述检测信号来确定所述调节装置中的至少一些、优选所有的所述调节装置的操纵变量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述分散控制装置(400)包括监测单元(406)，其被设计为基于从所述传感器装置(414)接收到的所述检测信号来监测与所确定的所述操纵变量的贴合度，并在必要时将校正控制信号输出到所述调节装置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述分散控制装置(400)包括输出单元(410)，其被设计为将与所述旋转压滤机模块(100)的操作有关的信息输送到整个生产系统的所述中央控制装置。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述操纵变量确定单元(412)被设计为使用预定的确定程序来确定所述操纵变量，所述预定的确定程序以固定的预定决策树的方式来构建和/或访问至少一个多维值表来确定所述操纵变量。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述操纵变量确定单元(412)被设计为配备有人工智能的操纵变量确定单元。

8.根据权利要求7所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述人工智能包括能够基于训练数据来生成的至少一个自适应决策树和/或至少一个神经网络。

9.根据权利要求7或8所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述人工智能被设计为静态智能。

10.根据权利要求7或8所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述人工智能被设计为自适应智能。

11.根据权利要求10所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述分散控制装置(400)包括用于存储所述人工智能的训练数据集的存储单元(418)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述旋转压滤机(200)具有用于排出所述干燥介质(TM)的第四排出管线(338)，其被分配有例如包括压力传感器的第七传感器装置(342/344)。

13.根据权利要求12所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述第四排出管线(338)能够连接至分离装置(340)，所述分离装置被设计为将所述干燥介质(TM)与残留滤液分离。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述旋转压滤机(200)包括饼厚度传感器(346)。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述旋转压滤机(200)具有用于供应滤饼反吹介质的第四供应管线(356)，其被分配有例如包括压力传感器的第八传感器装置(360)。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述旋转压滤机(200)具有用于供应滤布冲洗液的第五供应管线(362)，其被分配有例如包括压力传感器和/或压力流量传感器、特别是质量流量传感器和/或体积流量传感器的第九传感器装置(366/368)。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述旋转压滤机(200)具有用于供应滤布反吹介质的第六供应管线(370)，其被分配有例如包括压力传感器的第十传感器装置(374)。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述旋转压滤机(200)具有用于供应压力介质的第七供应管线(376)，其被分配有例如包括压力传感器的第十一传感器装置(380)。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述旋转压滤机(200)的驱动装置(260)被分配有例如包括转速传感器和/或扭矩传感器和/或用于驱动装置所消耗的功率的传感器的第十二传感器装置(382)。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的旋转压滤机模块，其特征在于，所述旋转压滤机(200)的至少一个密封元件(232，234)被分配有磨损传感器(384)。

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