CN113459567A - 一种固液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种固液分离装置，涉及固液分离技术领域，包括固定环、游动环、螺旋输送机、驱动装置和过滤筒，过滤筒包括轴线方向上相互间隔排列的多个固定环和设于固定环之间的间隙处的游动环，固定环和游动环内套接有螺旋输送机，螺旋输送机内设有丝杠轴承和设于丝杠轴承外围的螺旋叶片，丝杠轴承上设置有从基端向另一端扩展的锥形部分、形成在锥形部分的另一端的圆柱部分和锥形部分的基端向一端扩展的形成的微型圆柱部分，固定环和游动环内设有的锥形部分形成浓缩区，固定环和游动环内设置有的圆柱部分形成脱水区，由固定环及游动环形成的筒状体内、通过配置带有锥形部分和圆柱部分的螺旋输送机，可以降低固体中的液体率且提高固体除去率。

Description

一种固液分离装置

技术领域

本发明涉及固液分离技术领域，具体涉及到了一种固液分离装置。

背景技术

一直以来如食品加工排水、污水处理厂或者养猪场排出的废水等有机污泥、含有切削屑的切削油、炼油厂、电镀废液、油墨废水、颜料废液、涂料废液等无机污泥、或者蔬菜废弃物和水果皮、食品残渣等的固体和液体进行分离通常采用固液分离设备进行分离，固液分离设备同样也广泛适用于市政污水处理工程以及石化、轻工、化纤、造纸、制药、皮革等工业行业的水处理系统中，CN202020215637.3公开了一种用于畜禽粪污的固液分离装置，以独特微妙的滤体模式取代了传统的滤布和离心的过滤方式，以游动环和固定环的相互配合运动代替了传统螺旋挤压脱水机的滤布，有效避免了堵塞的问题，但其存在诸多问题，固液分离后的固体中液体含量较多，使得进行处理的最终的固体容积变大、使得搬运和处理难度极大，使得搬运和处理上的费用大大增加，因此，固液分离设备的领域里，降低固体中的含液率是本领域技术人员亟需解决的技术问题，此外，固液分离后的液体中固体含量多的话、处理液体时需要从中去除固体成分、存在费时费力的问题，且在使用时，固定环之间的间隙处的游动环极易从固定环之间脱离，影响整体的使用，因此，避免液体中混入固体、提高固体除去率，防止游动环从固定环之间是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的问题是一种在由固定环及游动环形成的筒状体内、通过配置带有锥形部分和圆柱部分的螺旋输送机，可以降低固体中的液体率、且提高固体除去率；能够有效保证游动环的固定性，使得游动环不会从固定环之间脱离，可以向其半径方向移动，且可以绕着过滤筒的中心轴旋转移动的固液分离装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种固液分离装置，包括固定环、游动环、螺旋输送机、驱动装置和过滤筒，所述过滤筒包括轴线方向上相互间隔排列的多个固定环、和设于固定环之间的间隙处的游动环，所述固定环和游动环内套接有螺旋输送机，所述螺旋输送机一端设有驱动装置并与其传动连接，所述螺旋输送机内设有丝杠轴承和设于丝杠轴承外围的螺旋叶片，所述游动环的外径小于位于垫片的内侧面形成的圆直径，且大于固定环的内径，所述丝杠轴承上设置有从基端向另一端扩展的锥形部分、形成在锥形部分的另一端的圆柱部分、和锥形部分的基端向一端扩展的形成的微型圆柱部分，所述固定环和游动环内设有的锥形部分形成浓缩区，所述固定环和游动环内设置有的圆柱部分形成脱水区。

作为优选地，所述固定环组的固定环之间设有垫片，所述垫片比游动环的游动环厚度厚。

作为优选地，所述固定环外缘设有固定环槽，所述垫片设于固定环槽的两端，所述固定环槽与垫片交替插入双头螺栓外端。

作为优选地，所述双头螺栓其端部固定在支撑板上，由支撑板将双头螺栓进行连接。

作为优选地，所述圆柱部分的直径与螺旋输送机直径比为0.8-0.9：1。

作为优选地，所述圆柱部分长度与丝杠轴承长度比为0.15-0.2：1。

作为优选地，所述固定环和游动环之间形成微小间隙从而形成液体排水口，圆柱部分的微小间隙比锥形部分的微小间隙的宽度窄。

作为优选地，所述过滤筒侧端设有设有适配设置的导料槽，所述导料槽座上开设有进料口。

作为优选地，所述过滤筒另一侧端设有设有适配设置的固定排出槽座，所述固定排出槽座内端设有背压板，所述固定排出槽座底端开设有固定出料口。

采用上述结构，其有益效果在于：

本发明由固定环及游动环形成的过滤筒、通过配置带有锥形部分和圆柱部分的螺旋输送机，可以降低固体中的液体率、且提高固体除去率，通在多次有效的试验及设计，针对带有固定环和游动环的过滤筒找出了最适合的螺旋输送机的形状，从而降低以往固体中的含液率并且提高固体除去率，带有固定环和游动环的过滤筒找出了最适合的螺旋输送机的形状，从而降低以往固体中的含液率并且提高固体除去率，圆柱部分的直径设定在上述螺旋输送机直径的80～90%范围内，通过将圆柱部分的直径设定在上述的范围内，可以降低固体中的含液率、且提高固体除去率，圆柱部分的长度设定在上述丝杠轴承全长的15～20%范围内，通过将圆柱部分的长度设定在上述的范围内，可以降低固体中的含液率、且提高固体除去率；游动环的外径设定成小于位于其周围由垫片的内侧面形成的圆直径，且大于各固定环的内径，通过设定上述的尺寸，能够有效保证游动环的固定性，使得游动环不会从固定环之间脱离，可以向其半径方向移动，且可以绕着过滤筒的中心轴旋转移动；同时可通过调节双头螺栓的长度和固定环的个数，从而调节过滤筒的长度，对固液分离装置的大小进行调节，适配性极佳。

附图说明

图1是本发明的固液分离装置的结构示意图。

图2是本发明的固液分离装置的部分横截面图。

图3是过滤筒的内部结构图。

图4是过滤筒的斜视图。

图5是螺旋输送机的正面图。

图中：1-固定环，2-游动环，3-螺旋输送机，31-丝杠轴承，32-螺旋叶片，3a-锥形部分,3b-圆柱部分,3c-微型圆柱部分,4-驱动装置，5-垫片，6-双头螺栓，7-支撑板，8-背压板，9-过滤筒，10-导料槽座，11-进料口，12-液体排水口，13-固定排出槽座，14-固定出料口，15-固定环槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。

如图1所示，固液分离装置具备过滤筒9、和该过滤筒9内设有的螺旋输送机3以及使该螺旋输送机3旋转的驱动装置4，本装置是将导入过滤筒9中的进料进行固体SL和液体LQ分离的装置，首先从设有进料口11的的导料槽座10导入物料，接着随着螺旋输送机3的旋转，物料被压缩且向设有固定出料口14的固定排出槽座13一侧移动，此时经过压缩的物料内的液体LQ从过滤筒9的外壁处形成的液体排出口12排出，物料中的固体SL和液体LQ得以分离；双头螺栓6其端部固定在支撑板7上，由支撑板7将双头螺栓6进行连接，从而形成过滤筒9，因此，通过调节双头螺栓6的长度和固定环1的个数，可以调节过滤筒9的长度，此外，在固定出料口14也可以设置背压板8。

图2、图3、图4所示，过滤筒9的轴线方向上相互间隔排列的多个固定环1、在该固定环1之间的间隙处（间隙宽度为W）配置的可移动的游动环2、形成各固定环1之间的间隙宽度W的垫片5和将固定环1连接到气缸的双头螺栓6；

在该过滤筒9的一端，固定环1和游动环2内设有的锥形部分3a形成浓缩区CA，对物料粗略地进行浓缩，而在另一侧固定环1和游动环2内设置有的圆柱部分形成脱水区DA，对物料更加强烈地进行挤压、脱水。

固定环1形成为螺旋输送机3可以插入的内径为D1的环状，在其外围形成供双头螺栓6插入的固定环槽15，该固定环槽15设置在同一圆周上的双头螺栓6位置对称。

各固定环1之间，夹着垫片5，各固定环1的固定环槽15和垫片5交替插入双头螺旋6并整合，各固定环1之间，形成垫片5厚度的间隙W。

游动环2形成为螺旋输送机3可以插入的内径为D2的环状，配置在各固定环1的间隙之间，该游动环2的厚度T需比垫片5形成的间隙宽度W薄（T<W）。因此，固定环1和游动环2之间形成用作排水口SC3的微小间隙g，当间隙宽度W为3.5mm，游动环2的厚度T设定为3.0mm的时候，各微小间隙g最大为0.5mm（g=W-T），也就是说，由于游动环2在间隙宽度W之间移动，因此微小间隙g可以形成0～0.5mm的范围，1个间隙宽度W内形成的最大宽度称为微小间隙g。

此外，在浓缩区CA和脱水区DA设定不同的微小间隙g也是可以的，比如：浓缩区CA的微小间隙g设定在0.7～0.3mm范围内，脱水区DA的微小间隙g设定在0.3～0.15mm范围内。

另外，各游动环2的外径D3设定成小于位于其周围由垫片5的内侧面形成的圆直径D4，且大于各固定环1的内径D1，通过设定上述的尺寸，游动环2不会从固定环1之间脱离，可以向其半径方向移动，且可以绕着过滤筒9的中心轴旋转移动。

如图5所示，螺旋输送机3设有连接驱动装置4的丝杠轴承31、在该丝杠轴承31外围设置的螺旋叶片32、以及和驱动装置4连接的连接部分，该螺旋输送机3由配置在过滤筒9两端的轴承支撑，通过连接部分连接到驱动装置4。

丝杠轴承31设有基端向另一端扩展的锥形部分3a、该锥形部分3a的另一侧形成的圆柱部分3b和锥形部分3a的基端侧形成的3c。

锥形部分3a的基端侧形成小直径圆柱部分3c的，但也可以采用不形成小直径圆柱部分3c而是从基端侧形成锥形部分3a的形状。

锥形部分3a是导入口SC1侧的直径小于固体排出口SC2侧的直径的锥形构造，比如锥角设定为相对于轴向倾斜10～20°的角度。

此外，圆柱部分3b的直径D6设定在螺旋输送机3的直径D5的80～90%范围内。

圆柱部分3b的直径D6设定在螺旋输送机3的直径D5的80%以下的话，压缩处理对象物P的力度变得过弱，不能有效地排出固体中的水分。其结果存在固体中的水分率升高的问题。

另外，圆柱部分3b的直径D6设定在螺旋输送机3的直径D5的90%以上的话，压缩处理对象物P的力度变得过强，固体从液体排出口SC3排出。其结果存在固体除去率降低的问题。

圆柱部分3b的长度设定在丝杠轴承31全长的15～20%范围内。

圆柱部分3b的长度设定在丝杠轴承31全长的15%以下的话，压缩处理对象物P的距离变得过短，固体中的水分不能有效排出。其结果存在固体中的水分率升高的问题。

另外，圆柱部分3b的长度设定在丝杠轴承31全长的20%以上的话，压缩处理对象物P的距离变得过长，固体从液体排出口SC3排出。其结果存在固体除去率降低的问题。

螺旋叶片32的外径D5基本上等于固定环1的内径D1，使得螺旋叶片32的外围接触不到固定环1，并且螺旋叶片32可以无间隙地旋转。

因此，圆柱部分3b中的螺旋叶片32的上升高度H设定在满足「D5=D6+H×2」范围内，也就是说，螺旋输送机3的直径D5是圆柱部分3b的直径D6和螺旋叶片32的上升高度H的上下两个部分的和。

本发明通过在丝杠轴承31上形成圆柱部分3b，可以降低固体中的含液率。因此，需要处理的固体容积变小，可以削减搬运和处理上的费用。

此外，通过在丝杠轴承31上形成圆柱部分3b，可以提高固体除去率，因此，可以容易地进行液体的处理。

另外，通过将圆柱部分3b的直径D6设定在螺旋输送机3的直径的80～90%范围内，圆柱部分3b的长度设定在丝杠轴承31全长的15～20%范围内，可以进一步降低固体含液率、提高固体去除率。

通过将具有圆柱部分3b的螺旋输送机3应用于由固定环1和游动环2构成的过滤筒SC，能够提高处理速度。也就是说，设置圆柱部分3b的话，压缩处理对象物P的力度加大，尽管过滤筒9堵塞的可能性增高，但通过采用游动环2抑制堵塞，不需要定期洗净过滤筒9。即使提高处理速度的时候，通过设置圆柱部分3b,可以形成用于最大程度地压缩物料，并且可以保持低固体含液率和高固体去除率。

上述结构及比例相互结合，使本发明的固液分离装置能够显著地提高处理速度。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所述发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种固液分离装置，包括固定环（1）、游动环（2）、螺旋输送机（3）、驱动装置（4）和过滤筒（9），所述过滤筒（9）包括轴线方向上相互间隔排列的多个固定环（1）和设于固定环之间的间隙处的游动环（2），所述固定环（1）和游动环（2）内套接有螺旋输送机（3），所述螺旋输送机（3）一端设有驱动装置（4）并与其传动连接，所述螺旋输送机（3）内设有丝杠轴承（31）和设于丝杠轴承外围的螺旋叶片（32），其特征在于：所述游动环（2）的外径小于位于垫片（5）的内侧面形成的圆直径，且大于固定环（1）的内径，所述丝杠轴承（31）上设置有从基端向另一端扩展的锥形部分（3a）、形成在锥形部分（3a）的另一端的圆柱部分（3b）和锥形部分（3a）的基端向一端扩展的形成的微型圆柱部分（3c），所述固定环（1）和游动环（2）内设有的锥形部分（3a）形成浓缩区，所述固定环（1）和游动环（2）内设置有的圆柱部分（3b）形成脱水区。

2.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于：所述固定环组1的固定环之间设有垫片（5），所述垫片（5）比游动环（2）的游动环厚度厚。

3.根据权利要求2所述的固液分离装置，其特征在于：所述固定环外缘设有固定环槽（15），所述垫片（5）设于固定环槽（15）的两端，所述固定环槽（15）与垫片（5）交替插入双头螺栓（6）外端。

4.根据权利要求3所述的固液分离装置，其特征在于：所述双头螺栓（6）其端部固定在支撑板（7）上，由支撑板（7）将双头螺栓（6）进行连接。

5.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于：所述圆柱部分（3b）的直径与螺旋输送机（3）直径比为0.8-0.9：1。

6.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于：所述圆柱部分（3b）长度与丝杠轴承（31）长度比为0.15-0.2：1。

7.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于：所述固定环（1）和游动环（2）之间形成微小间隙从而形成液体排水口（12），圆柱部分（3b）的微小间隙比锥形部分（3a）的微小间隙的宽度窄。

8.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于：所述过滤筒（9）侧端设有设有适配设置的导料槽座（10），所述导料槽座（10）上开设有进料口（11）。

9.根据权利要求8所述的固液分离装置，其特征在于：所述过滤筒（9）另一侧端设有设有适配设置的固定排出槽座（13），所述固定排出槽座（10）内端设有背压板（8），所述固定排出槽座（13）底端开设有固定出料口（14）。

Images