CN113856266B - 压力过滤器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及压力过滤器，且更具体地说涉及水平板压力过滤器，其中过滤室形成于水平延伸且叠置的过滤板之间。这种过滤器也被称为塔式压滤机。提供了一种用于监控和校正过滤织物在移动通过压力过滤器时的位置的织物跟踪系统。该织物跟踪系统包括：至少一传感器，用于测量过滤织物的边缘的位置；以及一可控跟踪辊，基于测量值来调整过滤织物的位置。

Description

压力过滤器

技术领域

本公开涉及压力过滤器，且更具体地说涉及水平板压力过滤器，其中过滤室形成于水平延伸且叠置的过滤板之间。这种过滤器也被称为塔式压滤机(tower press)。

背景技术

水平板压力过滤器具有多个水平延伸且叠置的过滤板，这些过滤板之间形成有过滤室。在操作期间，这些过滤板相互靠压从而密封过滤板之间的过滤室。浆液随后被送入过滤室内，并且滤液由此被分离，同时浆液中的固体成分在过滤室内形成滤饼。然后，过滤板被移动而彼此离开以打开过滤室、使得滤饼能从过滤室中被排出，并进而朝向彼此移动以再次关闭过滤室。此顺序随后被重复。

发明内容

根据本发明的第一方案，提出了一种压力过滤器，其包括：多个过滤板，其中，每个过滤板处于水平面内，且所述多个过滤板以竖向叠置的方式布置，以在相邻的过滤板之间形成过滤室；至少一个过滤织物，被配置为在所述相邻的过滤板之间运行；多个跟踪辊，被配置为在所述过滤织物在所述过滤板之间移动期间引导所述过滤织物，其中，所述多个跟踪辊包括：至少一个主动跟踪辊，在其一端处借助枢轴固定至所述压力过滤器的框架，在其相对的一端处连接至致动器，使得所述致动器的运动改变所述主动跟踪辊相对于所述框架的角度；织物跟踪传感器，被配置为跟踪所述过滤织物的一个边缘，且测量所述过滤织物的该边缘相对于所述主动跟踪辊的位置；以及控制回路系统，被配置为调整所述主动跟踪辊的角度，以便保持所述过滤织物相对于所述主动跟踪辊的中心的位置。

在一种实施例中，压力过滤器还包括：倾斜传感器，位于所述主动跟踪辊上，且被配置为测量所述跟踪辊相对于所述框架的角度。

在一种实施例中，所述控制回路系统还被配置为调整所述主动跟踪辊的角度，以便保持所述主动跟踪辊相对于所述框架的角度。

在一种实施例中，所述主动跟踪辊的角度被保持为零度，亦即，所述主动跟踪辊的轴线平行于所述过滤板的水平面。

在一种实施例中，所述倾斜传感器被配置为沿平行于所述过滤板的水平面的轴线来测量所述跟踪辊的轴线的角度。

在一种实施例中，所述过滤织物相对于所述主动跟踪辊的中心被保持的位置为零，亦即，所述过滤织物在所述主动跟踪辊上居中。

在一种实施例中，所述过滤织物被配置为当其经过所述主动跟踪辊时转动。

在一种实施例中，所述织物跟踪传感器包括位于枢转臂的末端处且被配置为接合所述过滤织物的边缘的配重辊，并且包括位于所述枢转臂的枢转端处、被配置为测量所述枢转臂因所述过滤织物移动而引起的旋转的传感器。

在一种实施例中，所述过滤织物的边缘相对于所述跟踪辊的中心的位置是基于所述枢转臂的旋转角度来计算的。

在一种实施例中，所述配重辊是凸缘辊，包括两个外部凸缘，所述过滤织物被配置为在所述外部凸缘之间运行，使得所述过滤织物保持与所述配重辊接合。

根据本发明的第二方案，提出了一种确定何时应更换压力过滤器中的板式密封件的方法。

根据本发明的第三方案，提出了一种对移动通过压力过滤器的所述过滤板的过滤织物的位置进行控制的方法，所述方法包括：测量所述过滤织物的边缘相对于所述主动跟踪辊的位置；以及调整所述主动跟踪辊的角度，以便保持所述过滤织物相对于所述主动跟踪辊的位置。

在一种实施例中，所述方法还包括：沿着平行于所述过滤板的水平面的轴线，测量所述跟踪辊的轴线的角度；以及调整所述主动跟踪辊的角度，以便保持所述主动跟踪辊相对于所述过滤板的角度。

本发明的附加有益特征在下文中列出。

附图说明

图1示出根据本发明的水平式压滤机(filter press)。

图2示出根据本发明的过滤织物跟踪系统。

图3示出根据本发明的织物跟踪传感器。

图4示出根据本发明的用于确定何时应更换压力过滤器中的板式密封件的方法。

具体实施方式

图1示出压力过滤器100。该压力过滤器包括多个过滤板101，这些过滤板以竖向叠置的方式布置，亦即，被设置成沿Z轴线延伸的柱体，如图1所示。每个过滤板101处于水平面内，即过滤板的两个主要尺寸位于如图1所示的垂直于Z轴线的X-Y平面内。每个过滤板101平行于其它过滤板并从其它过滤板偏移。过滤板101和位于过滤板之间的其它部件被成形为，当过滤板101被压在一起时，每对相邻的过滤板101之间形成过滤室。

上压力板102在过滤板101的上方，有时被称为头板(head plate)，而位于过滤板101下方的是下压力板103，有时被称为尾板(tail plate)、后板或端板。通过移动上压力板102和下压力板103，过滤板101可被移动彼此远离和朝向彼此移动以打开和关闭过滤室。

过滤织物104围绕位于相邻过滤板101的相邻端处的辊，在过滤板101之间运行(run)。过滤织物104在过滤过程中留下滤饼，在通过使过滤板101在过滤后移动而远离彼此，来打开过滤室之后，过滤织物104被移动以从被打开的过滤室中移除滤饼。

过滤织物还在张紧辊106、织物跟踪系统107和驱动辊108上运行。张紧辊106是可移动的，用以确保有效地增大或减小过滤织物104移动所经过的路径，以便保持过滤织物104的张力并帮助确保过滤织物104平稳运行通过系统100。织物跟踪系统107(其将参考图2来更详细地描述)确保过滤织物104在系统内被恰当地对齐，进一步确保过滤织物104平稳运行通过系统100。驱动辊108连接至驱动马达且接合过滤织物104，以便驱动过滤织物移动通过系统，例如用以在过滤后排出滤饼。

图2更详细地示出织物跟踪系统107/200。织物跟踪系统包括主动跟踪辊201，该主动跟踪辊的第一端枢转式地连接至枢轴211，该枢轴固定至织物跟踪系统200的框架。在主动跟踪辊201的第二端212处，主动跟踪辊201连接至致动器202。如图2所示，该致动器优选地包括驱动线性致动器的马达，该线性致动器可移动主动跟踪辊201的第二端212，使得主动跟踪辊201围绕第一端211枢转。只要致动器能够被控制一调整主动跟踪辊201的角度，所用致动器的具体类型对本发明而言并不重要。

过滤织物通过系统100的路径经过主动跟踪辊，且包括主动跟踪辊上的非零方向变化。这种方向变化允许主动跟踪辊的运动，亦即角度上的变化，以影响过滤织物经过辊时的运动。具体地说，通过调整主动跟踪辊201的角度，系统能够调整织物在系统的辊上的位置。

织物跟踪系统还包括织物跟踪传感器203，织物跟踪传感器被配置为测量过滤织物的边缘相对于主动跟踪辊201的位置。

织物跟踪传感器203/300在图3中被更详细地示出。织物跟踪传感器300包括辊301，该辊位于围绕枢轴302枢转的臂的末端处。辊301接合过滤织物的边缘，由此当过滤织物进行边对边(side to side)移动时(如图3中的前视图所示)，辊301相应于这种移动而围绕枢轴302枢转。传感器还包括配重块303；当织物在边对边两个方向上移动时，该配重块允许辊301与织物的边缘保持接合。传感器位于枢轴302处，且被配置为测量因过滤织物的移动而引起的枢转臂的旋转。

如图3所示，辊301优选地为凸缘辊，在形状上类似于滑轮。过滤织物被置于辊的中心，如图3中的侧视图所示，而与中心相比朝向辊301的周缘进一步延伸的凸缘防止过滤织物因织物在边对边方向上的移动而脱离(如图3中的侧视图所示)。

织物跟踪系统200还包括控制系统，控制系统测量过滤织物的边缘的位置，而该位置又可被用来确定主动跟踪辊上的过滤织物相对于辊的中心的位置；控制系统使用传感器203且适当地调整主动跟踪辊201的角度以便使辊上的过滤织物居中。当织物处于正确位置时，传感器203被初始化。通过这种方式，辊301围绕枢轴302的实测角度与过滤织物相对于辊的中心201的位置直接地成比例，亦即当该角度为零时，辊201上的过滤织物居中，当该角度为正时，过滤织物从辊201的中心沿第一方向偏移，而当该角度为负时，过滤织物从辊201的中心沿与第一方向相反的方向偏移。这种直接比例关系允许控制系统使用传感器203的输出来校正织物在辊上的位置。这种控制可通过控制回路系统、例如PID控制器来处理。

利用以下公式，织物边缘以毫米为单位的精确偏移量还可被计算并被用于控制回路系统中：

偏移量＝L·(sin(α+θ)-sin(θ))

其中L是传感器臂303的以毫米为单位的长度，α是由初始化角度实测到的角度而θ是初始化角度。

织物跟踪系统200还可包括倾斜传感器，该传感器位于主动跟踪辊201上，优选地位于第一端211处。倾斜传感器被配置为测量主动跟踪辊201相对于织物跟踪系统200的框架、且因此相对于系统100中的其它辊(这些辊大致彼此平行对齐且平行于过滤板的水平面)的倾斜角。倾斜度测量优选地衡量主动跟踪辊201的轴线的偏差，此偏差是沿相同轴线与枢轴211所允许的运动的轴线的偏差。控制回路系统还被配置为调整主动跟踪辊的角度，以便保持主动跟踪辊的相对于框架的角度，以将主动跟踪辊201保持水平，亦即平行于系统100中的其它跟踪辊。

因此在操作中，由于通过致动器202、倾斜传感器和控制回路系统来保持，所以主动跟踪辊201的默认状态是处于水平位置。然而，如果织物跟踪传感器203测量到织物边缘的偏差，则通过激活致动器202来调整主动跟踪辊201的角度，以便校正偏差，且系统随后返回，通过维持主动跟踪辊201的水平角度，来维持过滤织物的位置。

图4示出用于控制过滤织物在上述压力过滤器系统中的位置的方法。在步骤401，过滤织物的边缘的位置被测量，亦即使用织物位置传感器203进行测量。在步骤402，如果过滤织物的边缘偏移，亦即如果过滤织物的边缘的位置表明，织物偏离主动跟踪辊201上的中心，则在步骤403，主动跟踪辊的角度被调整，以校正过滤织物的位置，此后方法返回至步骤401。在步骤402(其后例如进行步骤403的校正)，如果过滤织物的边缘没有偏移，则在步骤404，主动跟踪辊201的倾角被测量。在步骤405，如果主动跟踪辊201没有处于水平位置，亦即平行于压力过滤器中的其它辊，则在步骤403，主动跟踪辊的角度被调整。在步骤405，如果主动跟踪辊201是水平的，则方法循环回到步骤401。通过这种方式，过滤织物的位置在压力过滤器系统的操作期间得到保持。

Claims (11)

1.一种压力过滤器，包括：

多个过滤板，其中，每个过滤板处于水平面内，且所述多个过滤板以竖向叠置的方式布置，以在相邻的过滤板之间形成过滤室；

至少一个过滤织物，被配置为在所述相邻的过滤板之间运行；

多个跟踪辊，被配置为在所述过滤织物在所述过滤板之间移动期间引导所述过滤织物，其中，所述多个跟踪辊包括：至少一个主动跟踪辊，在其第一端处借助枢轴固定至所述压力过滤器的框架，在其相对的第二端处连接至致动器，使得所述致动器的运动改变所述主动跟踪辊相对于所述框架的角度；

织物跟踪传感器，被配置为跟踪所述过滤织物的一个边缘，且测量所述过滤织物的该边缘相对于所述主动跟踪辊的位置；以及

控制回路系统，被配置为调整所述主动跟踪辊的角度，以便保持所述过滤织物相对于所述主动跟踪辊的中心的位置，

所述压力过滤器还包括倾斜传感器，所述倾斜传感器位于所述主动跟踪辊的第一端处，且被配置为测量所述主动跟踪辊相对于所述框架的角度。

2.如权利要求1所述的压力过滤器，其中，所述控制回路系统还被配置为调整所述主动跟踪辊的角度，以便保持所述主动跟踪辊相对于所述框架的角度。

3.如权利要求2所述的压力过滤器，其中，所述主动跟踪辊的角度被保持为零度，亦即，所述主动跟踪辊的轴线平行于所述过滤板的水平面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的压力过滤器，其中，所述倾斜传感器被配置为沿平行于所述过滤板的水平面的轴线来测量所述主动跟踪辊的轴线的角度。

5.如权利要求1至3中任一项所述的压力过滤器，其中，所述过滤织物相对于所述主动跟踪辊的中心被保持的位置为零，亦即，所述过滤织物在所述主动跟踪辊上居中。

6.如权利要求1至3中任一项所述的压力过滤器，其中，所述过滤织物被配置为当其经过所述主动跟踪辊时转动。

7.如权利要求1至3中任一项所述的压力过滤器，其中，所述织物跟踪传感器包括位于枢转臂的末端处且被配置为接合所述过滤织物的边缘的配重辊，并且包括位于所述枢转臂的枢转端处、被配置为测量所述枢转臂因所述过滤织物移动而引起的旋转的传感器。

8.如权利要求7所述的压力过滤器，其中，所述过滤织物的边缘相对于所述主动跟踪辊的中心的位置是基于所述枢转臂的旋转角度来计算的。

9.如权利要求7所述的压力过滤器，其中，所述配重辊是凸缘辊，包括两个外部凸缘，所述过滤织物被配置为在所述外部凸缘之间运行，使得所述过滤织物保持与所述配重辊接合。

10.一种对移动通过如权利要求1至9中任一项所述的压力过滤器的所述过滤板的过滤织物的位置进行控制的方法，所述方法包括：

测量所述过滤织物的边缘相对于所述主动跟踪辊的位置；以及

调整所述主动跟踪辊的角度，以便保持所述过滤织物相对于所述主动跟踪辊的位置。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：

沿着平行于所述过滤板的水平面的轴线，测量所述主动跟踪辊的轴线的角度；以及

调整所述主动跟踪辊的角度，以便保持所述主动跟踪辊相对于所述过滤板的角度。