CN114917633A - 明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置及明流压滤机 - Google Patents
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Abstract
本发明明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置及明流压滤机，创新方案要点是：将现有的双阀控制式集液与清浊分流装置，改进成明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置，包括明流集液槽、浊度监测器、浊液分流阀；明流集液槽，具有浊液分流管、清液分流管，位于明流集液槽底下一端，其中清液分流管位于最外端，浊液分流管在上游与清液分流管相邻；浊度监测器可监测浊度；浊液分流阀安装在浊液分流管上，液浊时浊液分流阀打开，浊液从浊液分流管流至浊液池；液清时浊液分流阀关闭，清液从清液分流管流至清液池。明流压滤机，使用该装置，省略了一套清液分流阀装置，但依然保持原有自动分流清浊滤液的全部功能，解决了原结构复杂的技术问题，降本增效。
Description
技术领域
本发明属于自动明流压滤机（专利分类号B01D25/12）技术领域，涉及一种明流集液与清浊分流装置要素省略的发明。
背景技术
压滤机，是一种多滤室间歇性操作的加压过滤设备；自动压滤机，是一种机、电、液一体化，PLC智能控制的压滤机；自动明流压滤机，是一种出液方式为明流的自动压滤机；主要由双梁机架、滤板压紧机构、明流过滤机构、明流集液与清浊分流装置、翻板接液机构、拉板卸饼机构、清洗滤布机构、PLC程控系统组成；适用于各种悬浮液物料（即液体和固态颗粒的混合物）的自动固液分离，不同的用户分别需要滤饼或滤液作产品。
明流压滤机的低压静态过滤过程为：输料泵将固液混合物料从进料孔输入各滤室，使滤布两边形成压力差，进行低压静态过滤,滤布截留物料中的颗粒在滤室中形成滤饼，滤液穿过滤布从明流滤板两侧的明流水嘴流到明流集液与清浊分流装置中，拉开滤板，实现重力卸饼。明流滤液先浊后清——开始，部分有价值的微粒随滤液一起穿过滤布孔隙，使滤液浑浊；后来，滤布上面逐渐形成一层颗粒堆积物（类似堆积介质），阻碍微粒穿过，使滤液逐渐清澈。
明流集液与清浊分流装置，即双阀控制式集液与清浊分流装置（如图5），包括明流集液槽、清浊分流装置；明流集液槽，具有中间出液口；清浊分流装置，即在线监测滤液浊度与动态自动分流清浊滤液的装置，包括三通滤液室、清液分流管、浊液分流管、双气动球阀、浊度器笼、浊度监测器；双气动球阀分别控制清液分流管与浊液分流管的开关；该装置整体横跨压滤机首尾，两端固定安装在机头支腿和机尾支腿上，位于明流滤板两侧的明流水嘴下方；滤液从各滤板两侧的水嘴加软管明的（不隐蔽）各自直接流到双明流集液槽、在双双气动球阀的控制下浊液与清浊先后分别通过浊液分流管与清液分流管流到浊液池或清液池，便于回收浊液中有价值微粒；在PLC程控系统的控制下，具有明流接液、流动性盛液、动态自动分流清浊滤液的功能。
现有的双阀控制式集液与清浊分流装置，存在以下缺陷：（1）双气动球阀分别控制清液分流管与浊液分流管，结构复杂、生产成本较高；（2）气动球阀使用寿命有限，双阀控制比单阀控制故障率较高、双阀比单阀更换频率较高，更换气动球阀导致停工误产，如何简化结构、如何使用单阀控制清浊双管分流是人们一直认为不可能实现的技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有双阀控制式集液与清浊分流装置的缺陷，解决双气动球阀分别控制清液分流管与浊液分流管，结构复杂、生产成本较高，双阀比单阀更换频率较高、更换气动球阀导致停工误产的技术问题，提供一种明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置及明流压滤机；明流压滤机——指具有本发明明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置的明流压滤机，因专利名称字数有限而简称。
本发明解决现有技术问题所采用的创新技术方案是：一种明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置（以下简称：明流集液与清浊分流装置），总体技术方案的要点是，即创新的总体构造与现有技术相比、其具有突出的实质性特点在于：将现有的双阀控制式集液与清浊分流装置，改进成明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置，即明流集液、在线监测滤液浊度与单阀自动控制式分流清浊滤液的装置，包括明流集液槽、浊度监测器、浊液分流阀、集液槽支架；所述的明流集液槽，具有浊液分流管、清液分流管，位于明流集液槽底下一端，其中清液分流管位于最外端；所述的浊度监测器，安装在浊液分流管附近的明流集液槽中，并联通PLC程控系统，可在线监测滤液浊度、并及时向PLC程控系统传递浊度设定值临界信息；浊液分流阀安装在浊液分流管上，并联通PLC程控系统；清浊分流过程是：在PLC程控系统的控制下，（1）滤液浑浊时浊液分流阀自动打开，因为浊液分流管位于清液分流管上游，浊液自然通过上游的浊液分流管流至浊液池，而不会从下游的清液分流管流出；双出液口单口出液原理是在重力的作用下“水往低处流”——流体优先从较上游的出液口流出；（2）滤液清澈时浊液分流阀自动关闭（即浊液分流管被关闭），清液只能从清液分流管流至清液池；从而，解决了双气动球阀分别控制清液分流管与浊液分流管，结构复杂、生产成本较高，双阀比单阀更换频率较高、更换气动球阀导致停工误产的技术问题。
本发明的具体设计方案是：（1）所述的明流集液槽，包括集液槽主体、颗粒汇集室、浊液分流管、清液分流管、传感器安装板、撑槽筋，采用不锈钢材料；（1.1）明流集液槽零件设计：设置的集液槽主体，为两端封闭式集液槽主体，具有槽口外折边、浊液分流方口、清液分流圆口，清液分流圆口位于集液槽主体右端底下，浊液分流方口与集液槽主体宽度相等、位于清液分流圆口上游旁边，集液槽主体长度与压滤机长度相应；设置的颗粒汇集室，为方形滤液中带的颗粒汇集室，其长宽与集液槽主体宽度相等，汇集室底面具有浊液分流管孔；设置的清液分流管和浊液分流管，为一端带法兰的短管接头；设置的传感器安装板具有双传感器箍安装孔；设置的撑槽筋，为槽口横撑筋，其长度与集液槽主体内宽相等；（1.2）明流集液槽的组焊：多根撑槽筋相间焊接在集液槽主体内壁的上部，用于防止集液槽开口变形；颗粒汇集室上边焊接在浊液分流方口上，浊液分流管焊接在汇集室底面的浊液分流管孔上；清液分流管焊接在清液分流圆口上；传感器安装板焊接在浊液分流管附近的明流集液槽槽底上；如此形成明流集液槽；（2）所述的浊度监测器，包括浊度表、浊度传感器；设置的浊度表，为MIK-PTU100型浊度显示仪表；设置的浊度传感器，为MIK-PTU-801型浊度传感器；浊度传感器联通浊度表，形成浊度监测器；（3）所述的浊液分流阀，为DQVT型气动球阀(型号含义：D-低温，Q-球阀，V-V形阀芯)。
本发明主要零部件的连接关系是：为方便说明，外加与本明流集液与清浊分流装置密切相关的集液槽支架和PLC程控系统；（1）明流集液与清浊分流装置的组装：利用传感器箍、浊度传感器安装在明流集液槽中的传感器安装板上；浊液分流阀安装在明流集液槽的浊液分流管上，形成明流集液与清浊分流装置主体；（2）明流集液与清浊分流装置的总装：四个集液槽支架分别焊接在双机头支腿和双机尾支腿外侧相应高度；双明流集液与清浊分流装置分别安装在压滤机两侧的双集液槽支架上、横跨压滤机首尾位于明流滤板两侧的明流水嘴下方；浊度表安装在PLC程控柜中，浊度传感器联通PLC程控系统；浊液分流阀联通PLC程控系统，并外接浊液池管路；清液分流管外接清液池管路。在PLC程控系统的控制下，明流集液与清浊分流装置具有明流集液、在线监测滤液浊度与动态自动分流清浊滤液的功能。
明流集液与清浊分流装置的动态关系：在PLC程控系统的控制下，明流集液与清浊分流装置和明流过滤机构同步工作；（1）明流集液槽接液：滤液从各滤板两侧的水嘴加软管明的（不隐蔽）各自直接流到双明流集液槽，集液槽并流动性盛液；（2）在线监测滤液浊度：浊度传感器在线监测滤液浊度，并及时向PLC程控系统传递浊度设定值临界信息；（3）动态分流清浊滤液：（3.1）滤液浑浊时浊液分流阀自动打开，因为浊液分流管位于清液分流管上游，浊液自然通过上游的浊液分流管流至浊液池，以便于回收浊液中有价值微粒；（3.2）滤液清澈时浊液分流阀自动关闭（即浊液分流管被关闭），清液只能从清液分流管流至清液池。
本发明还提供一种明流压滤机，即出液方式为明流并清浊分流的自动压滤机，使用本发明提供的明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置；该明流压滤机，主要由双梁机架、滤板压紧机构、明流过滤机构及其滤板、明流集液与清浊分流装置、翻板接液机构、拉板卸饼机构、清洗滤布机构、PLC程控系统组成；具有自动压紧滤板、自动翻板接液、自动分流清浊滤液、自动拉板卸饼、自动清洗滤布的功能；适用于以滤饼作产品并需要回收浊液中有价值的微粒的各种悬浮液物料的自动固液分离。
本发明提供的明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置及明流压滤机，显著的进步是具有结构简单、在线监测浊度、单阀控制双管分流、清浊动态分流、单阀更换频率较低、成本较低、安装方便的优点；其有益效果是，通过将现有的双阀控制式集液与清浊分流装置，改进成明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置，省略了一套清液分流阀装置，通过设置相邻的上游浊液分流管口与下游清液分流管口，使之依然保持原有动态自动分流清浊滤液的全部功能，解决了人们一直认为不可能实现的使用单阀控制清浊双管分流的技术问题；相对降低了控制阀更换频率，降本增效。
附图说明
图1为本发明明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置的示意图。
图2为本发明明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置的明流集液槽示意图。
图3为本发明明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置的浊度传感器安装局部示意图。
图4为本发明明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置与相应明流压滤机的总装示意图。
附图1-4标记：1-明流集液槽，2-浊度监测器，3-浊液分流阀，4-浊度传感器，5-浊度表，6-集液槽主体，7-颗粒汇集室，8-浊液分流管，9-清液分流管，10-传感器安装板，11-槽口外折边，12-撑槽筋，13-传感器箍，14-明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置（简称：明流集液与清浊分流装置或本实用新型），15-明流水嘴，16-机尾支腿，17-机头支腿，18-集液槽支架，19-明流滤板（简称：滤板），20-PLC程控系统（包括PLC程控柜）。
图5为现有的明流集液与双阀控制式清浊分流装置的示意图。
参考图5原标记（仅供参考）：1-明流集液槽，2-三通滤液室，3-清液分流管，4-浊液分流管，5-气动球阀，6-浊度器笼，7-浊度监测器，8-浊度表，9-浊度传感器。
具体实施方式
下面结合本发明的明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置及明流压滤机实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，所描述的实施例仅是本发明优选的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员做出的没有创造性的所有其他实施例，如单阀控制清浊双管分流方式相同、结构相似的明流集液与清浊分流装置，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置14（简称：明流集液与清浊分流装置），创新的总体实施方案的要点是：将现有的双阀控制式集液与清浊分流装置，改进成明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置14，即明流集液、在线监测滤液浊度与单阀自动控制式分流清浊滤液的装置，包括明流集液槽1、浊度监测器2、浊液分流阀3、集液槽支架18；所述的明流集液槽1，具有浊液分流管8、清液分流管9，位于明流集液槽1底下一端，其中清液分流管9位于最外端；所述的浊度监测器2，安装在浊液分流管8附近的明流集液槽1中，并联通PLC程控系统20，可在线监测滤液浊度、并及时向PLC程控系统20传递浊度设定值临界信息；浊液分流阀3安装在浊液分流管8上，并联通PLC程控系统20；在PLC程控系统20的控制下，明流集液与清浊分流装置14具有明流集液、在线监测滤液浊度与动态自动分流清浊滤液的功能。清浊分流过程是：在PLC程控系统20的控制下，（1）滤液浑浊时浊液分流阀3自动打开，因为浊液分流管8位于清液分流管9上游，浊液自然通过上游的浊液分流管8流至浊液池，而不会从下游的清液分流管9流出；（2）滤液清澈时浊液分流阀3自动关闭（即浊液分流管8被关闭），清液只能从清液分流管9流至清液池；具体实施方案详细说明如下。
所述的明流集液槽1，包括集液槽主体6、颗粒汇集室7、浊液分流管8、清液分流管9、传感器安装板10、撑槽筋12，采用不锈钢材料；（1）明流集液槽1的零件设计：设置的集液槽主体6，为两端封闭式集液槽主体6，具有槽口外折边11、浊液分流方口、清液分流圆口，清液分流圆口位于集液槽主体6右端底下，浊液分流方口与集液槽主体6宽度相等、位于清液分流圆口上游旁边，集液槽主体6长度与压滤机长度相应；设置的颗粒汇集室7，为方形滤液中带的颗粒汇集室7，其长宽与集液槽主体6宽度相等，汇集室底面具有浊液分流管孔；设置的清液分流管9和浊液分流管8，为一端带法兰的短管接头；设置的传感器安装板10具有双传感器箍安装孔；设置的撑槽筋12，为槽口横撑筋，其长度与集液槽主体6内宽相等；（2）明流集液槽1的组焊：多根撑槽筋12相间焊接在集液槽主体6内壁的上部，用于防止集液槽开口变形；颗粒汇集室7上边焊接在浊液分流方口上，浊液分流管8焊接在颗粒汇集室7底面的浊液分流管孔上；清液分流管9焊接在清液分流圆口上；传感器安装板10焊接在浊液分流管8附近的明流集液槽1的槽底上；如此形成明流集液槽1；双明流集液槽1分别安装在压滤机两侧的双集液槽支架18上、横跨压滤机首尾位于明流滤板19两侧的明流水嘴15下方；清液分流管9外接清液池管路；用于明流接液、流动性盛液，滤液从各滤板15两侧的明流水嘴15加软管明的（不隐蔽）各自直接流到双明流集液槽1、清浊滤液分别通过清液分流管9或浊液分流管8流出。
所述的浊度监测器2，包括浊度表5、浊度传感器4；设置的浊度表5，为MIK-PTU100型浊度显示仪表，可显示滤液浊度；设置的浊度传感器4，为MIK-PTU-801型浊度传感器4；浊度传感器4联通浊度表5，形成浊度监测器2；利用传感器箍13、浊度传感器4安装在明流集液槽1中的传感器安装板10上；浊度表5安装在PLC程控柜20中，浊度传感器4联通PLC程控系统20；用于在线自动监测滤液浊度，并及时向PLC程控系统20传递浊度设定值临界信息。
所述的浊液分流阀3，为DQVT型气动球阀(型号含义：D-低温，Q-球阀，V-V形阀芯)；浊液分流阀3安装在明流集液槽1的浊液分流管8上，联通PLC程控系统20，并外接浊液池管路；在PLC程控系统20的控制下，浊液分流阀3具有动态自动开关浊液分流管8、以分流清浊滤液的功能；用于自动开关浊液分流管8，以分流清浊滤液。
本发明提供的明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置14，具有结构简单、在线监测浊度、单阀控制双管分流、清浊动态分流、单阀更换频率较低、成本较低、安装方便的优点；省略了一套清液分流阀装置，通过设置相邻的上游浊液分流管口与下游清液分流管口，使之依然保持原有动态自动分流清浊滤液的全部功能；解决了双气动球阀分别控制清液分流管9与浊液分流管8，结构复杂、生产成本较高，双阀比单阀更换频率较高、更换气动球阀导致停工误产的技术问题；降本增效。
实施例2
一种明流压滤机，即出液方式为明流并清浊分流的自动压滤机，使用本发明提供的明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置14（简称：明流集液与清浊分流装置）；该明流压滤机，主要由双梁机架、滤板压紧机构、明流过滤机构及其滤板19、明流集液与清浊分流装置14、翻板接液机构、拉板卸饼机构、清洗滤布机构、PLC程控系统20组成；具有自动压紧滤板19、自动翻板接液、自动分流清浊滤液、自动拉板卸饼、自动清洗滤布的功能；适用于以滤饼作产品并需要回收浊液中有价值的微粒的各种悬浮液物料（即液体和固态颗粒的混合物）的自动固液分离。本发明与现有技术共有的技术部分，按照中国通用机械行业标准《厢式和板框式压滤机》T/CGMA0701、《厢式和板框式压滤机滤板》T/CGMA0702-2021团标制造。
所述的明流集液与清浊分流装置14，包括明流集液槽1、浊度监测器2、浊液分流阀3、集液槽支架18；设置的明流集液槽1，具有浊液分流管8、清液分流管9，位于明流集液槽1的槽底下一端，其中清液分流管9位于最外端，浊液分流管8在上游与清液分流管9相邻；四个集液槽支架18分别焊接在双机头支腿17和双机尾支腿16外侧相应高度；双明流集液与清浊分流装置14分别安装在压滤机两侧的双集液槽支架18上、横跨压滤机首尾位于明流滤板19两侧的明流水嘴15下方；浊度表5安装在PLC程控柜20中，浊度传感器4联通PLC程控系统20；浊液分流阀3联通PLC程控系统20，并外接浊液池管路；清液分流管9外接清液池管路。在PLC程控系统20的控制下，明流集液与清浊分流装置14具有明流集液、在线监测滤液浊度与动态自动分流清浊滤液的功能。
明流压滤机的低压静态过滤过程为：输料泵将固液混合物料从进料孔输入各滤室，使滤布两边形成压力差，进行低压静态过滤,滤布截留物料中的颗粒在滤室中形成滤饼，滤液穿过滤布从明流滤板两侧的明流水嘴流到明流集液与清浊分流装置中，拉开滤板，实现重力卸饼。自动明流压滤机的单个完整作业循环工作过程为：滤板压紧、低压给料、保压过滤、明流集液与清浊分流、洗涤净化、压榨脱水（包括保压）、反吹物料（反吹保压过程沉淀在进料孔中的物料）、吹干纯化、拉板卸饼、清洗滤布，在PLC程控系统的控制下，单个作业循环一键自动完成；间歇性往复循环工作实现批量固液分离。
明流集液与清浊分流装置14的相关工作过程：在PLC程控系统20的控制下，明流集液与清浊分流装置14和明流过滤机构同步工作；（1）明流集液槽1接液：滤液从各滤板19两侧的明流水嘴15加软管明的（不隐蔽）各自直接流到双明流集液槽1，集液槽并流动性盛液；明流滤液先浊后清——开始，部分有价值的微粒随滤液一起穿过滤布孔隙，使滤液浑浊；后来，滤布上面逐渐形成一层颗粒堆积物（类似堆积介质），阻碍微粒穿过，使滤液逐渐清澈；（2）在线监测滤液浊度：浊度传感器2在线监测滤液浊度，并及时向PLC程控系统20传递浊度设定值临界信息；（3）动态分流清浊滤液：（3.1）滤液浑浊时浊液分流阀3自动打开，因为浊液分流管8位于清液分流管9上游，浊液自然通过上游的浊液分流管8流至浊液池，以便于回收浊液中有价值的微粒；（3.2）滤液清澈时浊液分流阀3自动关闭（即浊液分流管8被关闭），清液只能从清液分流管9流至清液池。
本发明提供的明流压滤机，其有益效果是，通过将现有的双阀控制式集液与清浊分流装置，改进成明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置14，省略了一套清液分流阀装置，通过设置相邻的上游浊液分流管口与下游清液分流管口，使之依然保持原有动态自动分流清浊滤液的全部功能，解决了人们一直认为不可能实现的使用单阀控制清浊双管分流的技术问题；相对降低了控制阀更换频率，降本增效。
Claims (4)
1.一种明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置，包括明流集液槽、浊度监测器、浊液分流阀、集液槽支架；其特征在于：所述的明流集液槽，包括集液槽主体、颗粒汇集室、浊液分流管、清液分流管、传感器安装板、撑槽筋，采用不锈钢材料；设置的集液槽主体，为两端封闭式集液槽主体，具有槽口外折边、浊液分流方口、清液分流圆口，清液分流圆口位于集液槽主体右端底下，浊液分流方口与集液槽主体宽度相等、位于清液分流圆口上游旁边，集液槽主体长度与压滤机长度相应；所述的浊度监测器，包括浊度表、浊度传感器；所述的浊液分流阀，为DQVT型气动球阀；相互连接关系是：利用传感器箍、浊度传感器安装在明流集液槽中的传感器安装板上；浊液分流阀安装在明流集液槽的浊液分流管上，形成明流集液与清浊分流装置主体；四个集液槽支架分别焊接在双机头支腿和双机尾支腿外侧相应高度；双明流集液与清浊分流装置分别安装在压滤机两侧的双集液槽支架上、横跨压滤机首尾位于明流滤板两侧的明流水嘴下方；浊度表安装在PLC程控柜中，浊度传感器联通PLC程控系统；浊液分流阀联通PLC程控系统，并外接浊液池管路；清液分流管外接清液池管路；该明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置，省略了一套清液分流阀装置，依然保持原有动态自动分流清浊滤液的全部功能，即在PLC程控系统的控制下具有明流集液、在线监测滤液浊度与动态自动分流清浊滤液的功能。
2.根据权利要求1所述的明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置，其特征在于：所述的明流集液槽，设置的颗粒汇集室，为方形滤液中带的颗粒汇集室，其长宽与集液槽主体宽度相等，汇集室底面具有浊液分流管孔；设置的清液分流管和浊液分流管，为一端带法兰的短管接头；设置的传感器安装板具有双传感器箍安装孔；设置的撑槽筋，为槽口横撑筋，其长度与集液槽主体内宽相等；多根撑槽筋相间焊接在集液槽主体内壁的上部，可防止集液槽开口变形；颗粒汇集室上边焊接在浊液分流方口上，浊液分流管焊接在汇集室底面的浊液分流管孔上；清液分流管焊接在清液分流圆口上；传感器安装板焊接在浊液分流管附近的明流集液槽槽底上。
3.根据权利要求1所述的明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置，其特征在于：所述的浊度监测器，其设置的浊度表，为MIK-PTU100型浊度显示仪表；设置的浊度传感器，为MIK-PTU-801型浊度传感器；浊度传感器联通浊度表，形成浊度监测器。
4.一种明流压滤机，即出液方式为明流并清浊分流的自动压滤机，包括双梁机架、滤板压紧机构、明流过滤机构及其滤板、明流集液与清浊分流装置、翻板接液机构、拉板卸饼机构、清洗滤布机构、PLC程控系统；其特征在于：所述的明流集液与清浊分流装置，为权利要求1-3任一项所述的明流集液与单阀控制式清浊双管分流装置；该明流压滤机，具有自动压紧滤板、自动翻板接液、自动分流清浊滤液、自动拉板卸饼、自动清洗滤布的功能。
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