CN113521822A - 滤板框架组件和具有这种滤板框架组件的卧式过滤压机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种滤板框架组件(1)和一种卧式过滤压机，其可防止过滤隔膜(5)的意外过量增压。具有单独子框架(4)的滤板框架组件(1)被设置为具有相对于过滤框架(2)和滤板(3)的一有限竖直行程，使得当过滤室被打开时允许子框架(4)从滤板(3)掉落。这使得隔膜(5)能被附接到子框架(4)，从而形成用于被意外地引入到滤板(3)与隔膜(5)之间的增压介质的离开路径。再者，当过滤室被闭合时，子框架(4)的有限行程允许子框架(4)被压向滤板(3)，从而允许隔膜(5)正常操作以挤压滤饼。

Description

滤板框架组件和具有这种滤板框架组件的卧式过滤压机

技术领域

本公开涉及卧式过滤压机(horizontal filter presses，水平式滤压机)，诸如塔式压机，更具体地，涉及一种用于这种过滤压机的滤板框架组件。

背景技术

在卧式过滤压机中，在相邻的叠置滤板框架组件之间形成水平延伸的过滤室。在过滤循环期间，滤板组件相互压靠以密封过滤室，并将浆液引入过滤室中，在过滤室中，滤液通过过滤介质从浆液中分离出来。将滤液进行进一步处理，而浆液的固体成分在过滤室中形成滤饼。通过提升滤板框架组件使它们彼此远离(即打开过滤室)，将滤饼从过滤室中移除。通常以Z字形图案(zig-zag-pattern)形成一循环回路(endless loop)的过滤介质被推进(advance)，并且通过使滤饼从绕着辊转动的过滤介质的顶部落下而排出该滤饼。

为了尽可能从滤饼中去除更多的液体量，经常设置一隔膜(diaphragm)来挤压过滤室内的滤饼，以便从滤饼提取出残余的滤液。这种隔膜通常被附接到过滤框架而使其沿竖直方向(vertically)居于框架和由该框架支撑的滤板之间。借助隔膜上的密封卷边(seal bead，密封珠部)来密封隔膜与滤板之间的空间，使得能够将增压介质引入到该空间。增压介质使隔膜朝向过滤室膨胀，进而挤压滤饼。用来使隔膜膨胀的压力通常在高于环境压力8-20巴的范围内。隔膜能够承受该压力，因为存在于(prevailing)过滤室内(以及滤饼)的此压力避免了隔膜过度变形，这种过度变形将导致损坏。

现已发现，在过滤压机使用不当或故障这样的特别少见的情况下，当过滤室被打开时，增压介质可能被导入滤板与隔膜之间的空间。由于在过滤室内没有抵消的(counteracting)压力，这会使隔膜能够被过度膨胀，导致其损坏，或甚至导致隔膜的毁灭性故障。由于这可能引发隔膜爆裂，因此存在着导致严重的受伤风险。

发明内容

本公开的目的在于，提供一种滤板框架组件和一种卧式过滤压机，其避免了意外的(accidental)过滤隔膜的过量增压(overpressurization)。

本公开的该目的通过滤板框架组件和卧式过滤压机来实现，该滤板框架组件和过滤压机的特征将在下文中进行描述。下文中还提供了本公开的优选实施例。

本公开提供了一种用于卧式过滤压机的滤板框架组件，诸如为塔式压机。滤板框架组件包括：刚性的滤板框架，限定一闭合周边，所述滤板框架在操作期间抵抗由过滤室内存在的压力所导致的侧向引导的力而进行支撑；以及滤板，在所述滤板框架组件的板侧上被附接到所述滤板框架上，并至少覆盖由所述滤板框架界定的一区域；以及隔膜，具有连续的密封卷边用以将所述隔膜抵靠所述滤板密封，使得由所述密封卷边界定的空间被限定在所述隔膜与所述滤板之间。所述滤板框架组件还包括具有中央开口的子框架，所述中央开口具有一闭合区域，当使用时所述闭合区域限定相关过滤室的侧向边界，以及其中，所述子框架被嵌套在所述滤板框架的闭合周边内，并被所述闭合周边侧向地界定，其中，所述子框架沿竖直方向被固定在所述滤板框架与所述滤板之间，使得所述子框架在所述滤板与所述滤板框架之间的竖直自由空隙允许所述子框架相对于所述滤板框架和所述滤板的一有限竖直行程，以及其中，所述隔膜被附接到所述子框架，位于所述子框架与所述滤板之间，并且覆盖由所述子框架界定的区域。

优选地，所述子框架具有：在所述有限竖直行程中的一最高位置，对应于所述子框架被压向所述滤板的情况；以及在所述有限竖直行程中的一最低位置，对应于所述子框架未被压向所述滤板的情况。

优选地，所述滤板框架包括第一支承面，所述子框架包括第二支承面，其中，在所述最低位置，所述子框架在所述第二支承面处被所述第一支承面竖直地支撑，以及其中，在所述最高位置，所述子框架未被所述第一支承面竖直地支撑。

优选地，所述第一支承面包括凹槽和脊部，所述第二支承面包括凹槽和脊部，其中，所述第一支承面的凹槽被构造为形状配合地接收所述第二支承面的脊部，而所述第二支承面的凹槽被构造为形状配合地接收所述第一支承面的脊部。

优选地，当所述子框架处于所述最高位置时，所述密封卷边与所述滤板接合，以及当所述子框架处于所述最低位置时，所述密封卷边与所述滤板脱离接合。

优选地，当所述子框架处于所述最低位置时，所述密封卷边与所述滤板接合，以便提供抵抗第一压差的密封，以及在较高的第二压差下泄漏，当所述子框架处于所述最高位置时，所述密封卷边与所述滤板接合，以便提供抵抗所述第二压差的密封。

优选地，所述子框架的有限行程至少为0.5mm，优选为至少1mm。

本公开还提供一种卧式过滤压机，诸如塔式压机。所述过滤压机包括：多个根据前述任一实施例中所述的滤板框架组件，其中，所述滤板框架组件被构造成能朝向彼此移动到一闭合位置，在所述闭合位置，在相邻的滤板框架组件之间形成过滤室，以及所述滤板框架组件被构造成能彼此移离至一打开位置，在所述打开位置，相邻的滤板框架组件被彼此分隔开；过滤介质，布置在相邻的滤板框架组件之间；平移装置，用以使所述滤板框架组件朝向彼此移动以便在相邻的滤板框架组件之间形成过滤室，以及使所述滤板框架组件彼此移离以便打开所述过滤室；进料装置，用以将浆料供给到所述过滤室内；回收装置，用以从所述过滤室回收滤液；以及排放装置，用以排出形成在所述过滤室内的滤饼。

优选地，所述过滤压机还包括隔膜膨胀装置，用以将增压介质提供到所述隔膜与所述滤板之间的空间中，以便使所述隔膜膨胀并挤压形成在所述过滤室内的滤饼。

本公开是基于这样的构思：提供具有单独的子框架的滤板框架组件，该子框架具有相对于过滤框架和滤板的一有限竖直行程(limited vertical travel)，使得当过滤室被打开时允许该子框架从滤板掉落。

这使得隔膜能够被附接到子框架，从而形成用于被意外引入到滤板与隔膜之间的增压介质的离开路径(escape route，逃逸路线)。再者，当过滤室被闭合时，子框架的有限行程允许子框架被压向滤板，从而允许隔膜正常工作，以挤压形成在过滤室内的滤饼。

由于增压介质被意外地引入隔膜与滤板之间的空间不会导致隔膜过度膨胀，本公开的一个优点是操作安全性得到显著提高。

附图说明

下面将借助优选实施例并参照附图更详细地描述本公开，在图中：

图1示意性地示出了根据本公开一实施例的滤板框架组件，其中子框架处于最低位置，如局部剖切视图所示；

图1a示出了图1的子框架、隔膜和滤板的详细视图；

图2示出了图1的滤板框架组件，其中子框架处于最高位置；以及

图2a示出了图2的子框架、隔膜和滤板的详细视图。

附图标记列表

1 滤板框架组件

1a 板侧

2 滤板框架

2a 滤板框架的第一支承面

2a’ 第一支承面的凹槽

2a” 第一支承面的脊部

3 滤板

4 子框架

4a 子框架的第二支承面

4a’ 第二支承面的凹槽

4a” 第二支承面的脊部

4b 子框架的中央开口

4c 形成在中央开口中的过滤室

5 隔膜

6 密封卷边

具体实施方式

根据本公开的第一方面，提供了一种用于卧式过滤压机(诸如塔式压机)的滤板框架组件1。

滤板框架组件1包括刚性的滤板框架2，该滤板框架限定一闭合周边。滤板框架2的作用是在操作期间抵抗(against)由过滤室内存在的压力所导致的侧向(即水平地)引导的力而进行支撑，并且还提供一结构，该结构能够升高和降低，以打开和闭合由相邻的滤板框架组件1形成的过滤室。

滤板框架组件1还包括滤板3，该滤板在滤板框架组件1的板侧1a上被附接到滤板框架2上，并至少覆盖由滤板框架界定的一区域。该滤板的作用是在操作期间提供抵抗由过滤室内存在的压力所导致的竖直引导的力的支撑，并且还提供一结构，该结构上能够形成用于收集滤液的滤液桶(filtrate vat)。

滤板框架组件1还包括隔膜5，该隔膜具有连续的密封卷边6，用于将隔膜5抵靠滤板3密封，使得由密封卷边6界定的空间被限定在隔膜5与滤板3之间。如前文所论述，隔膜的作用是从形成在过滤室内的滤饼中挤压残留的液体量。合适地，密封卷边6围绕隔膜5的周边延伸。

特别地，滤板框架组件1还包括具有中央开口4b的子框架4，该中央开口具有一闭合区域(closed area，封闭区域)，当使用时此闭合区域限定相关过滤室4c的侧向边界。子框架4被嵌套在滤板框架2的闭合周边内并被侧向地界定。这意味着更大刚性的框架2支撑子框架4，以抵抗由过滤室中存在的压力施加在子框架上的侧向力。因此，子框架可以被构造为具有与框架2相比重量轻得多且刚性较小的结构。

子框架4沿竖直方向固定在滤板框架2与滤板3之间，使得子框架4在滤板3与框架2之间的竖直自由空隙(free play)允许子框架4相对于框架2和滤板3的一有限竖直行程。应注意到，在本公开的上下文中，自由空隙和有限竖直行程区别于并且超过任何可能的制造间隙。

隔膜5被附接到子框架4，使其居于子框架4与滤板3之间并且覆盖由子框架4界定的区域。最适合地，隔膜5沿竖直方向居于子框架4与滤板之间，至少在此处，隔膜5将被抵靠滤板3密封。

由于隔膜被附接到子框架4，因此其共享了与子框架相同的相对于滤板3的有限竖直行程。

在根据第一方面的一实施例中，子框架4在所述有限竖直行程中具有一最高位置。该最高位置对应于子框架4被压向滤板3的情况，亦即，当相邻的滤板框架组件1被彼此压靠以便闭合形成在其间的过滤室之时。相应地，子框架4在所述有限竖直行程中还具有一最低位置。该最低位置对应于子框架4未被压向滤板3的情况，亦即，当相邻的滤板框架组件1彼此离开以便打开形成在其间的过滤室之时。

优选地，但非必要地，框架2包括第一支承面2a，而子框架4包括第二支承面4a。在所述最低位置，子框架4在第二支承面4a处被第一支承面2a竖直地支撑。再者，在所述最高位置，子框架4并不被第一支承面2a竖直地支撑。

更优选地，但非必要地，第一支承面2a包括凹槽2a’和脊部2a”，而第二支承面4a包括凹槽4a’和脊部4a”。特别地，第一支承面的凹槽2a’被构造为形状配合地(formfittingly)接收第二支承面4a的脊部4a”。相应地，第二支承面4a的凹槽4a’被构造为形状配合地接收第一支承面2a的脊部2a”。

支承面2a、4a的这种几何形状有助于使子框架侧向地(即水平地)相对于框架2保持就位，同时允许子框架4的一有限竖直行程。同时，这种几何形状允许在子框架4与滤板框架2之间传递侧向力，进而有助于使子框架4维持其合适的形状。

尽管附图中所示的这些实施例示出了交错构造的第一支承面2a的凹槽2a’和脊部2a”以及第二支承面4a的凹槽4a’和脊部4a”，但它们还可被设置成连续的曲线轮廓、倾斜的线性表面、或以上的组合。

优选地，但非必要地，滤板框架组件可被构造为使得当子框架4在最高位置时，密封卷边6与滤板3接合，以及相应地，当子框架4在最低位置时，密封卷边6与滤板3分离(disengage，脱离接合)。这样就确保了当过滤室被打开时隔膜5与滤板3之间的空间中不能积累压力。

替代地，滤板框架组件可被构造为使得当子框架4在最低位置时，密封卷边6与滤板3接合以便提供抵抗(against，针对)第一压差的密封，而在高于第一压差的第二压差下泄漏。再者，滤板框架组件能被构造为使得当子框架4在最高位置时，密封卷边6与滤板3接合以便提供同样抵抗第三压差的密封，该第三压差高于第二压差。

这允许当过滤室被打开以便于滤饼从过滤室排出时，利用第一压差(即隔膜5与滤板3之间的空间中的欠压)来向上保持隔膜5，同时防止由于意外增压超过第二压差(即隔膜5与滤板3之间的空间中的过压)导致的隔膜5过度膨胀而使隔膜损坏、进而导致作业人员受伤的风险。再者，当过滤室闭合时，足够的第三压差(即隔膜5与滤板3之间的空间中的过压)被实现，用以挤压滤饼。

这种第一压差通常比这种第三压差小得多。通常，第一压差(即，隔膜5和滤板3之间的空间与环境压力之间的欠压(underpressure，压力不足))介于0.01-0.10巴之间，而第三压差(即，隔膜5和滤板3之间的空间与环境压力之间的过压(overpressure，超压))介于8-20巴之间。此外，第二压差(即，隔膜5和滤板3之间的空间与环境压力之间的过压)大体上仅略高于第一压差，通常约为0.15巴。

例如，这可以通过为密封卷边6设置两个密封唇(seal lip)来实现，其中一个密封唇从隔膜10提升得比另一个密封唇更高。在此情况下，仅提升得较高的密封唇可以被构造为当子框架4处于最低位置时与滤板3接合，以便提供抵抗第一压差的密封，而在第二压差下泄漏。再者，提升得较高的密封唇和提升得较低的密封唇都可被构造为当子框架4处于最高位置时接合滤板3，以便提供抵抗第三压差的密封。

最合适地，相对于提升得较低的密封唇，提升得较高的密封唇被设置在隔膜的侧向外侧。替代地或者额外地，提升得较高的密封唇可具有方向性自密封式几何形状，以抵抗存在于侧向外侧的过压，而同时提升得较低的密封唇可具有方向性自密封式几何形状，以抵抗存在于侧向内侧的过压。

在根据本公开的一实施例中，子框架4的有限行程为至少0.5mm。优选地，子框架的有限行程为至少1mm。

合适地，所述子框架的有限行程小于10mm。这是因为不期望打开过滤室所需的相邻滤板框架组件的竖直运动增大。相关的过滤压机为打开所有过滤室所需的总竖直运动为，两个相邻滤板框架组件之间所需的竖直行程乘以过滤室的数量。再者，增大所需的竖直行程使过滤循环的循环时间增加。

应注意的是，本公开的第一方面囊括了两个或更多个实施例的任意组合或其变型，如前文所论述。

根据本公开的第二方面，提供了一种卧式过滤压机，诸如塔式压机。

特别地，该过滤压机包括根据本公开的第一方面的多个滤板框架组件，如前文所论述。

该滤板框架组件1被构造为能朝向彼此移动到一闭合位置，在该闭合位置，在相邻的滤板框架组件1之间形成过滤室4c，以及被构造为能彼此移离至一打开位置，在该打开位置，相邻的滤板框架组件1被彼此分隔开。

该过滤压机还包括布置在相邻的滤板框架组件1之间的过滤介质。

该过滤压机还包括平移装置，用以使这些滤板框架组件1朝向彼此移动，以便在相邻的滤板框架组件1之间形成过滤室4c，以及使这些滤板框架组件1彼此移离以便打开该过滤室。

该过滤压机还包括：进料装置，用以将浆料供给到过滤室4c中；回收装置，用以从过滤室4c回收滤液；以及排放装置，用以排出形成在过滤室4c内的滤饼。

在根据本公开第二方面的一实施例中，过滤压机还包括隔膜膨胀装置，用以将增压介质提供到隔膜5与滤板3之间的空间中，以便使隔膜膨胀并挤压在过滤室4c内形成的滤饼。

应注意的是，本公开的第二方面囊括了两个或更多个实施例的任意组合或其变型，如前文所论述。

图1示意性地示出了根据本公开一实施例的滤板框架组件1，如局部剖切视图所示。特别地，子框架4处于最低位置，对应于过滤室4c被打开的情况。密封卷边6具有两个密封唇，与侧向内部的密封唇相比，侧向外部的密封唇从隔膜5的其余部分提升得更高。侧向外部的密封唇与滤板3接合，使得足够的欠压(相对于环境压力而言)可被施加到隔膜与滤板3之间的空间，以便将隔膜向上提升以便于滤饼排出。同时，仅由侧向外部的密封唇提供的密封足够弱，以使得意外的过压仅能稍高于该欠压(相对于环境压力而言)，从而通过侧向外部的密封唇泄漏。例如，所述欠压可以是0.05巴至0.10巴，而所述过压可以是0.15巴或更高。

图1a示出了图1的子框架4、隔膜5和滤板3的详细视图。

图2示出了图1的滤板框架组件1，其中子框架4在最高位置，对应于过滤室4c被闭合的情况。在子框架4的最高位置，侧向外部的密封唇和侧向内部的密封唇均与滤板3接合。这允许在隔膜5与滤板3之间的空间中将形成足够高的、通常在8巴至20巴之间的过压(相对于环境压力而言)，以便在过滤期间使隔膜膨胀到过滤室4c中，并从滤饼中挤压残留的液体量。

图2a示出了图2的子框架、隔膜和滤板的详细视图。

Claims (9)

1.一种用于卧式过滤压机的滤板框架组件(11)，诸如为塔式压机，所述滤板框架组件包括：

刚性的滤板框架(2)，限定一闭合周边，所述滤板框架(2)在操作期间抵抗由过滤室(4c)内存在的压力所导致的侧向引导的力而进行支撑；以及

滤板(3)，在所述滤板框架组件(1)的板侧(1a)上被附接到所述滤板框架(2)上，并至少覆盖由所述滤板框架(2)界定的一区域；以及

隔膜(5)，具有连续的密封卷边(6)用以将所述隔膜(5)抵靠所述滤板(3)密封，使得由所述密封卷边(6)界定的空间被限定在所述隔膜(5)与所述滤板(3)之间，

其特征在于，所述滤板框架组件(1)还包括具有中央开口(4b)的子框架(4)，所述中央开口具有一闭合区域，当使用时所述闭合区域限定相关过滤室(4c)的侧向边界，以及

其中，所述子框架(4)被嵌套在所述滤板框架(2)的闭合周边内，并被所述闭合周边侧向地界定，

其中，所述子框架(4)沿竖直方向被固定在所述滤板框架(2)与所述滤板(3)之间，使得所述子框架(4)在所述滤板(2)与所述滤板框架(2)之间的竖直自由空隙允许所述子框架(4)相对于所述滤板框架(2)和所述滤板(3)的一有限竖直行程，以及

其中，所述隔膜被附接到所述子框架(4)，位于所述子框架(4)与所述滤板(3)之间，并且覆盖由所述子框架(4)界定的区域。

2.根据权利要求1所述的滤板框架组件(1)，其特征在于，所述子框架(4)具有：在所述有限竖直行程中的一最高位置，对应于所述子框架(4)被压向所述滤板(3)的情况；以及在所述有限竖直行程中的一最低位置，对应于所述子框架(4)未被压向所述滤板(3)的情况。

3.根据权利要求2所述的滤板框架组件(1)，其特征在于，所述滤板框架(2)包括第一支承面(2a)，所述子框架(4)包括第二支承面(4a)，

其中，在所述最低位置，所述子框架(4)在所述第二支承面(4a)处被所述第一支承面(2a)竖直地支撑，以及

其中，在所述最高位置，所述子框架(4)未被所述第一支承面竖直地支撑。

4.根据权利要求3所述的滤板框架组件(1)，其特征在于，

所述第一支承面(2a)包括凹槽(2a’)和脊部(2a”)，所述第二支承面(4a)包括凹槽(4a’)和脊部(4a”)，

其中，所述第一支承面的凹槽(2a’)被构造为形状配合地接收所述第二支承面(4a)的脊部(4a”)，而所述第二支承面(4a)的凹槽(4a’)被构造为形状配合地接收所述第一支承面(2a)的脊部(2a”)。

5.根据前述权利要求2至4中任一项所述的滤板框架组件，其特征在于，

当所述子框架(4)处于所述最高位置时，所述密封卷边(6)与所述滤板(3)接合，以及

当所述子框架(4)处于所述最低位置时，所述密封卷边(6)与所述滤板(3)脱离接合。

6.根据前述权利要求2至4中任一项所述的滤板框架组件，其特征在于，

当所述子框架(4)处于所述最低位置时，所述密封卷边(6)与所述滤板(3)接合，以便提供抵抗第一压差的密封，以及在较高的第二压差下泄漏，

当所述子框架(4)处于所述最高位置时，所述密封卷边(6)与所述滤板(3)接合，以便提供抵抗所述第二压差的密封。

7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的滤板框架组件(1)，其特征在于，所述子框架(4)的有限行程至少为0.5mm，优选为至少1mm。

8.一种卧式过滤压机，诸如塔式压机，其特征在于，所述过滤压机包括：

多个根据前述权利要求1至7中任一项所述的滤板框架组件(1)，其中，所述滤板框架组件(1)被构造成能朝向彼此移动到一闭合位置，在所述闭合位置，在相邻的滤板框架组件(1)之间形成过滤室(4c)，以及所述滤板框架组件(1)被构造成能彼此移离至一打开位置，在所述打开位置，相邻的滤板框架组件(1)被彼此分隔开；

过滤介质，布置在相邻的滤板框架组件(1)之间；

平移装置，用以使所述滤板框架组件(1)朝向彼此移动以便在相邻的滤板框架组件(1)之间形成过滤室(4c)，以及使所述滤板框架组件彼此移离以便打开所述过滤室；

进料装置，用以将浆料供给到所述过滤室(4c)内；

回收装置，用以从所述过滤室(4c)回收滤液；以及

排放装置，用以排出形成在所述过滤室(4c)内的滤饼。

9.根据权利要求8所述的卧式过滤压机，其特征在于，所述过滤压机还包括隔膜膨胀装置，用以将增压介质提供到所述隔膜(5)与所述滤板(3)之间的空间中，以便使所述隔膜膨胀并挤压形成在所述过滤室(4c)内的滤饼。

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