CN114367137A - 一种陶瓷过滤机的滤液排放系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于陶瓷过滤机技术领域，用于解决现有陶瓷过滤机的滤液排放系统在排水后会吸取一部分下层的空气，抵消了真空度，以及排水时损失了这个时间段主真空泵的能耗，使其成为了一台废泵的问题，具体是一种陶瓷过滤机的滤液排放系统及其工作方法，包括自排真空桶，自排真空桶内开设有上层腔室和下层腔室，连通管上安装有旁通阀，主真空泵的吸入端与U型管连接，U型管上安装有循环阀；本发明是通过设置的主真空泵和副真空泵，不仅能够保证在排水后不会因为吸取空气造成负压降低，提高了设备性能，还有助于使上层腔室内的液体更容易流向下层腔室，在排水时也不会浪费主真空泵这段时间的作用，提高了设备的使用效果。

Description

一种陶瓷过滤机的滤液排放系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及陶瓷过滤机技术领域，具体是一种陶瓷过滤机的滤液排放系统及其工作方法。
背景技术
陶瓷过滤机是一种脱水设备，主要由陶瓷过滤板、辊筒系统、搅拌系统、给排矿系统、真空系统、滤液排放系统、刮料系统、反冲洗系统、联合清洗系统、全自动控制系统、槽体、机架组成，陶瓷过滤机工作基于毛细微孔的作用原理，采用微孔陶瓷作为过滤介质，利用微孔陶瓷过滤板其独特通水不透气的特性，抽取陶瓷过滤板内腔真空产生与外部的压差，使料槽内悬浮的物料在负压的作用下吸附在陶瓷过滤板上，固体物料因不能通过微孔陶瓷过滤板被截留在陶瓷板表面，而液体因真空压差的作用及陶瓷过滤板的亲水性则顺利通过进入气液分配装置外排或循环利用，从而达到固液分离的目的；
现有陶瓷过滤机的滤液排放系统主要为以下两种，其中一种通过一台真空泵和一个排气阀进行控制，但只有一台真空泵抽取上层的空气，当水位满了，排气阀控制，下层开始排水，一台真空泵排液的缺点是当排水返回时，开启上层的自吸式开关时，会吸取一部分下层的空气进去，抵消真空度，会有一段时间真空度会降低；另一种则通过两台真空泵进行控制，两台真空泵一样大，排水时主真空泵是通过循环阀改变抽气方向，但是是把主真空泵彻底堵住，而不是让主真空泵抽取上层空气，这样也能起到排水时隔绝下层进负压的通道，但却损失了这个时间段主真空泵的能耗，使其成为了一台废泵；
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷过滤机的滤液排放系统及其工作方法，通过设置主真空泵和副真空泵，不仅能够保证在排水后不会因为吸取空气造成负压降低，提高了设备性能，还有助于使上层腔室内的液体更容易流向下层腔室，在排水时也不会浪费主真空泵这段时间的作用，提高了设备的使用效果，解决了现有陶瓷过滤机的滤液排放系统在排水后会吸取一部分下层的空气，抵消了真空度，以及排水时损失了这个时间段主真空泵的能耗，使其成为了一台废泵的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种陶瓷过滤机的滤液排放系统，包括自排真空桶、上压力封头和下压力封头，所述自排真空桶的顶部通过螺栓固定安装有上压力封头，所述自排真空桶的底部通过螺栓固定安装有下压力封头，且上压力封头上安装有真空阀和吸水阀，所述自排真空桶内开设有上层腔室和下层腔室，所述上层腔室和下层腔室通过隔板隔开，且上层腔室和下层腔室之间安装有上自吸开关，所述下压力封头的底部安装有下自吸开关，所述下层腔室内安装有液位计；
所述自排真空桶上安装有连通管，所述连通管连通上层腔室和下层腔室，且连通管上安装有旁通阀，所述自排真空桶的两侧设有主真空泵和副真空泵，且自排真空桶上安装有连通上层腔室和下层腔室的U型管，所述主真空泵的吸入端与U型管连接，且U型管上安装有循环阀，所述副真空泵的吸入端安装有抽吸管，且抽吸管远离副真空泵的一端与上层腔室连通。
进一步的，所述下自吸开关的结构与上自吸开关的结构相同，所述上自吸开关包括输送管道和自动封堵机构，所述输送管道内开设有容纳腔和密封槽，所述密封槽位于容纳腔的上方，且密封槽与容纳腔连通，所述自动封堵机构设置于容纳腔内，且自动封堵机构封堵住密封槽。
进一步的，所述自动封堵机构包括锥形塞、连接块、弹簧和限位块，所述锥形塞封堵住密封槽，且锥形塞的底部固定安装有竖直设置的矩形杆，所述连接块固定安装与容纳腔中，且连接块上开设有供矩形杆穿过的矩形孔；
所述限位块安装在矩形杆上并位于连接块的下方，所述弹簧竖直设置并套设于矩形杆的外周面，且弹簧连接锥形塞和连接块。
进一步的，所述自排真空桶通过螺栓固定安装在支撑架上，所述主真空泵和副真空泵通过安装座固定安装在支撑架的顶部。
进一步的，所述循环阀为三通气动球阀，且循环阀为T型。
进一步的，所述自排真空桶上安装有PLC控制器，所述液位计通信连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端通信连接循环阀和旁通阀。
进一步的，本发明还提出了一种陶瓷过滤机滤液排放系统的工作方法，工作方法包括以下步骤：
步骤一、启动主真空泵和副真空泵，副真空泵抽取上层腔室内的空气，通过循环阀控制主真空泵的抽气方向，使主真空泵抽取下层腔室内的空气；
步骤二、开启旁通阀以使上层腔室和下层腔室内的负压相同，自排真空桶内的负压上来后，陶瓷过滤机中的滤液通过真空阀和吸水阀进入自排真空桶的上层腔室内；
由于上、下层气压相同，则上自吸开关打开，滤液通过上自吸开关自流进下层腔室内，由于下层腔室内呈负压，则下自吸开关被外界大气压压住而处于关闭状态，滤液储存在下层腔室内；
步骤三、当下层腔室内的滤液液位达到液位计的探测位时，液位计传输信号至PLC控制器，PLC控制器则向循环阀和旁通阀输出控制信号；
步骤四、循环阀接收到控制信号后调整主真空泵的抽气方向，使主真空泵抽取上层腔室内的空气，旁通阀接收到控制信号后调整为关闭状态，以切断上层腔室和下层腔室的连通，如此下层腔室将不再有负压来源，下层腔室与外界气压相同，下自吸开关打开，自排真空桶进行排水；
步骤五、当滤液排出后，通过液位计的检测，再次输出信号给PLC控制器，PLC控制器首先输出控制信号给循环阀，循环阀换向以改变主真空泵的抽气方向，使主真空泵再次抽取下层腔室内的空气；
当主真空泵抽取下层腔室的时间达到PLC控制器的设定时间时，旁通阀开启，上层腔室和下层腔室内的负压再次相同，上自吸开关打开，上层腔室内的滤液流向下层腔室，之后再重复前面的工艺流程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置主真空泵和副真空泵，能够保证在排水后不会因为吸取空气造成负压降低，避免当排水返回时，上自吸开关打开后会吸取一部分下层的空气进去，抵消真空度而导致有一段时间真空度会降低，提高了设备性能；
2、本发明中，通过一大一小两台泵的配置，使上层腔室内的液体更容易流向下层腔室，在排水时主真空泵的抽气方向会转向上层腔室，与副真空泵一起抽取上层空气，不会浪费真空泵这段时间的作用，使得真空度不会降低，提高了设备的使用效果；
3、本发明中，通过设置上自吸开关和下自吸开关，能够根据使用状态自动打开和关闭，在关闭状态能够有效提高密封性，且有助于打开状态结束时锥形塞的复位，使用效果好。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中上自吸开关的结构示意图(侧视)；
图3为本发明中自动封堵机构的结构示意图；
图4为本发明的控制框图。
附图标记：1、自排真空桶；2、上层腔室；3、下层腔室；4、上压力封头；5、下压力封头；6、主真空泵；7、副真空泵；8、支撑架；9、U型管；10、抽吸管；11、连通管；12、旁通阀；13、循环阀；14、液位计；15、真空阀；16、吸水阀；17、上自吸开关；18、下自吸开关；171、输送管道；172、容纳腔；173、密封槽；174、自动封堵机构；1741、锥形塞；1742、连接块；1743、矩形杆；1744、弹簧；1745、限位块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1和图4所示，本发明提出的一种陶瓷过滤机的滤液排放系统，包括自排真空桶1，自排真空桶1通过螺栓固定安装在支撑架8上，支撑架8包括水平板和支撑腿，且支撑腿的数目为多组并固定设置在水平板的底部，自排真空桶1的顶部通过螺栓固定安装有上压力封头4，自排真空桶1的底部通过螺栓固定安装有下压力封头5，且上压力封头4上安装有真空阀15和吸水阀16，自排真空桶1内开设有上层腔室2和下层腔室3，上层腔室2和下层腔室3通过隔板隔开，且上层腔室2和下层腔室3之间安装有上自吸开关17，下压力封头5的底部安装有下自吸开关18，下层腔室3内安装有液位计14，液位计14用于检测下层腔室3内的液位；
自排真空桶1上安装有连通管11，连通管11连通上层腔室2和下层腔室3，且连通管11上安装有旁通阀12，通过旁通阀12来控制上层腔室2和下层腔室3的连通和隔绝，自排真空桶1的两侧设有主真空泵6和副真空泵7，主真空泵6和副真空泵7通过安装座固定安装在支撑架8的顶部，且自排真空桶1上安装有连通上层腔室2和下层腔室3的U型管9，主真空泵6的吸入端与U型管9连接，且U型管9上安装有循环阀13，循环阀13为三通气动球阀，且循环阀13为T型，通过循环阀13来实现主真空泵6抽气方向的转换，副真空泵7的吸入端安装有抽吸管10，且抽吸管10远离副真空泵7的一端与上层腔室2连通；
自排真空桶1上安装有PLC控制器，液位计14通信连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端通信连接循环阀13和旁通阀12；主真空泵6和副真空泵7大小不一致，优选的，主真空泵6比副真空泵7大，使用过程中使得下层腔室3内抽取真空的速度快于上层腔室2内的抽取速度，使得下层腔室3的负压在旁通阀12打开前比上层腔室2还大，使得上层腔室2的水更容易流向下层腔室3。
实施例二：
如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，下自吸开关18的结构与上自吸开关17的结构相同，上自吸开关17包括输送管道171和自动封堵机构174，输送管道171内开设有容纳腔172和密封槽173，密封槽173位于容纳腔172的上方，且密封槽173与容纳腔172连通，自动封堵机构174设置于容纳腔172内，且自动封堵机构174封堵住密封槽173；
在具体的使用过程中，当上层腔室2和下层腔室3内的气压相同时，上层腔室2内的滤液重量会使上层的自动封堵机构174不再封堵住对应的密封槽173，即上自吸开关17打开，滤液通过上自吸开关17向下自流进下层腔室3内，且由于下层腔室3内呈负压，使得下层的自动封堵机构174被外界大气压压住，该自动封堵机构174封堵住对应的密封槽173，即下自吸开关18处于关闭状态，滤液储存在下层腔室3内；
当切断上层腔室2和下层腔室3的连通时，下层腔室3将不再有负压来源，下层腔室3与外界气压相同，此时外界大气压不再压住下层的自动封堵机构174，即此时下自吸开关18打开，自排真空桶1进行排水，而此时上层腔室2内处于负压状态，会使得上层的自动封堵机构174向上封堵住对应的密封槽173，以阻止上方滤液向下自流。
实施例三：
如图3所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，自动封堵机构174包括锥形塞1741，密封槽173为与之相配合的锥形槽，锥形塞1741封堵住密封槽173，且锥形塞1741的底部固定安装有竖直设置的矩形杆1743，连接块1742固定安装与容纳腔172中，且连接块1742上开设有供矩形杆1743穿过的矩形孔；限位块1745安装在矩形杆1743上并位于连接块1742的下方，弹簧1744竖直设置并套设于矩形杆1743的外周面，且弹簧1744连接锥形塞1741和连接块1742，在闲置状态下，弹簧1744对锥形塞1741施加一定的挤压力，而使锥形塞1741塞入密封槽173中，能够提高密封效果，也有助于打开状态结束时锥形塞1741的复位。
本发明的工作原理：启动主真空泵6和副真空泵7，副真空泵7抽取上层腔室2内的空气，通过循环阀13控制主真空泵6的抽气方向，使主真空泵6抽取下层腔室3内的空气，旁通阀12处于开启状态以使上层腔室2和下层腔室3内的负压相同，自排真空桶1内的负压上来后，陶瓷过滤机中的滤液通过真空阀15和吸水阀16进入自排真空桶1的上层腔室2内；由于上、下层气压相同，使得上自吸开关17打开，滤液通过上自吸开关17自流进下层腔室3内，由于下层腔室3内呈负压，使得下自吸开关18被外界大气压压住而处于关闭状态，滤液储存在下层腔室3内；
当下层腔室3内的滤液液位达到液位计14的探测位时，液位计14传输信号至PLC控制器，PLC控制器则向循环阀13和旁通阀12输出控制信号，循环阀13接收到控制信号后调整主真空泵6的抽气方向，使主真空泵6抽取上层腔室2内的空气，旁通阀12接收到控制信号后调整为关闭状态，以切断上层腔室2和下层腔室3的连通，如此下层腔室3将不再有负压来源，下层腔室3与外界气压相同，下自吸开关18打开，自排真空桶1进行排水；当滤液排出后，通过液位计14的检测，再次输出信号给PLC控制器，PLC控制器首先输出控制信号给循环阀13，循环阀13换向以改变主真空泵6的抽气方向，使主真空泵6再次抽取下层腔室3内的空气，当主真空泵6抽取下层腔室3的时间达到PLC控制器的设定时间时，旁通阀12开启，上层腔室2和下层腔室3内的负压再次相同，上自吸开关17打开，上层腔室2内的滤液再次流向下层腔室3，如此循环往复；
本发明是通过设置的主真空泵6和副真空泵7，在上自吸开关17打开前，准备吸取空气的同时先把主真空泵6的抽气方向换到下层腔室3，将下层腔室3抽取成和上层腔室2相同的负压，此时才会使上自吸开关17打开，这个时候下层腔室3里面基本已经是负压，能够保证在排水后不会因为吸取空气造成负压降低，避免当排水返回时，上自吸开关17打开后会吸取一部分下层的空气进去，抵消真空度而导致有一段时间真空度会降低，提高设备性能；通过一大一小两台泵的配置，使上层腔室2内的液体更容易流向下层腔室3，在排水时主真空泵6的抽气方向会转向上层腔室2，与副真空泵7一起抽取上层空气，不会浪费真空泵这段时间的作用，使得真空度不会降低，提高了设备的使用效果。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种陶瓷过滤机的滤液排放系统，包括自排真空桶(1)、上压力封头(4)和下压力封头(5)，所述自排真空桶(1)的顶部通过螺栓固定安装有上压力封头(4)，所述自排真空桶(1)的底部通过螺栓固定安装有下压力封头(5)，且上压力封头(4)上安装有真空阀(15)和吸水阀(16)，其特征在于，所述自排真空桶(1)内开设有上层腔室(2)和下层腔室(3)，所述上层腔室(2)和下层腔室(3)通过隔板隔开，且上层腔室(2)和下层腔室(3)之间安装有上自吸开关(17)，所述下压力封头(5)的底部安装有下自吸开关(18)，所述下层腔室(3)内安装有液位计(14)；
所述自排真空桶(1)上安装有连通管(11)，所述连通管(11)连通上层腔室(2)和下层腔室(3)，且连通管(11)上安装有旁通阀(12)，所述自排真空桶(1)的两侧设有主真空泵(6)和副真空泵(7)，且自排真空桶(1)上安装有连通上层腔室(2)和下层腔室(3)的U型管(9)，所述主真空泵(6)的吸入端与U型管(9)连接，且U型管(9)上安装有循环阀(13)，所述副真空泵(7)的吸入端安装有抽吸管(10)，且抽吸管(10)远离副真空泵(7)的一端与上层腔室(2)连通。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷过滤机的滤液排放系统，其特征在于，所述下自吸开关(18)的结构与上自吸开关(17)的结构相同，所述上自吸开关(17)包括输送管道(171)和自动封堵机构(174)，所述输送管道(171)内开设有容纳腔(172)和密封槽(173)，所述密封槽(173)位于容纳腔(172)的上方，且密封槽(173)与容纳腔(172)连通，所述自动封堵机构(174)设置于容纳腔(172)内，且自动封堵机构(174)封堵住密封槽(173)。
3.根据权利要求2所述的一种陶瓷过滤机的滤液排放系统，其特征在于，所述自动封堵机构(174)包括锥形塞(1741)、连接块(1742)、弹簧(1744)和限位块(1745)，所述锥形塞(1741)封堵住密封槽(173)，且锥形塞(1741)的底部固定安装有竖直设置的矩形杆(1743)，所述连接块(1742)固定安装与容纳腔(172)中，且连接块(1742)上开设有供矩形杆(1743)穿过的矩形孔；
所述限位块(1745)安装在矩形杆(1743)上并位于连接块(1742)的下方，所述弹簧(1744)竖直设置并套设于矩形杆(1743)的外周面，且弹簧(1744)连接锥形塞(1741)和连接块(1742)。
4.根据权利要求3所述的一种陶瓷过滤机的滤液排放系统，其特征在于，所述自排真空桶(1)通过螺栓固定安装在支撑架(8)上，所述主真空泵(6)和副真空泵(7)通过安装座固定安装在支撑架(8)的顶部。
5.根据权利要求4所述的一种陶瓷过滤机的滤液排放系统，其特征在于，所述循环阀(13)为三通气动球阀，且循环阀(13)为T型。
6.根据权利要求5所述的一种陶瓷过滤机的滤液排放系统，其特征在于，所述自排真空桶(1)上安装有PLC控制器，所述液位计(14)通信连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端通信连接循环阀(13)和旁通阀(12)。
7.一种如权利要求1-6所述的陶瓷过滤机滤液排放系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、启动主真空泵(6)和副真空泵(7)，副真空泵(7)抽取上层腔室(2)内的空气，通过循环阀(13)控制主真空泵(6)的抽气方向，使主真空泵(6)抽取下层腔室(3)内的空气；
步骤二、开启旁通阀(12)以使上层腔室(2)和下层腔室(3)内的负压相同，自排真空桶(1)内的负压上来后，陶瓷过滤机中的滤液通过真空阀(15)和吸水阀(16)进入自排真空桶(1)的上层腔室(2)内；
由于上、下层气压相同，则上自吸开关(17)打开，滤液通过上自吸开关(17)自流进下层腔室(3)内，由于下层腔室(3)内呈负压，则下自吸开关(18)被外界大气压压住而处于关闭状态，滤液储存在下层腔室(3)内；
步骤三、当下层腔室(3)内的滤液液位达到液位计(14)的探测位时，液位计(14)传输信号至PLC控制器，PLC控制器则向循环阀(13)和旁通阀(12)输出控制信号；
步骤四、循环阀(13)接收到控制信号后调整主真空泵(6)的抽气方向，使主真空泵(6)抽取上层腔室(2)内的空气，旁通阀(12)接收到控制信号后调整为关闭状态，以切断上层腔室(2)和下层腔室(3)的连通，如此下层腔室(3)将不再有负压来源，下层腔室(3)与外界气压相同，下自吸开关(18)打开，自排真空桶(1)进行排水；
步骤五、当滤液排出后，通过液位计(14)的检测，再次输出信号给PLC控制器，PLC控制器首先输出控制信号给循环阀(13)，循环阀(13)换向以改变主真空泵(6)的抽气方向，使主真空泵(6)再次抽取下层腔室(3)内的空气；
当主真空泵(6)抽取下层腔室(3)的时间达到PLC控制器的设定时间时，旁通阀(12)开启，上层腔室(2)和下层腔室(3)内的负压再次相同，上自吸开关(17)打开，上层腔室(2)内的滤液流向下层腔室(3)，之后再重复前面的工艺流程。
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