CN1331613A - 用于清洗过滤设备内过滤布的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于清洗过滤设备(200)内过滤布(222)的装置,它具有转动鼓筒(210),以及具有被过滤液体的入口(212)。鼓筒(210)在它的周边表面(216)上具有孔(213),通过此孔过滤液可以沿过滤方向传送出鼓筒(210)以便通过过滤布(222)过滤。清洗装置具有至少一个喷射喷嘴(233),它用于沿与过滤方向相对的方向喷射清洗液到过滤布(222)的一部分。此外,清洗装置还具有传动装置,以保证喷射喷嘴(233)的往复运动。传动装置具有连接器,它用于将鼓筒(210)的转动运动转换为喷射喷嘴(233)的往复运动,并带有这样的比率,使鼓筒(210)的转动运动和喷射喷嘴(233)的往复运动相互不同相。

Description

用于清洗过滤设备内过滤布的装置
本发明涉及按照权利要求1所述的用于清洗过滤设备内过滤布的装置。
上述这种类型的过滤设备专门用于过滤液体中的颗粒。
在市场上这种类型的过滤设备主要有两种变型。
一种变型在技术语言中称为转动盘过滤器，例如在德文小册子“Skivfilter”(Hydrotech，1996出版)示出这种原理的转动盘过滤器的透视图(见图1)。转动盘过滤器10具有水平的缓慢转动的鼓筒11，它支承多个平行的盘形过滤元件12，它们沿鼓筒的中心轴顺序地有间距地设置，以及它们由鼓筒11径向伸出。过滤元件12在它们相对的横表面上具有较大的孔，用过滤布13覆盖。鼓筒11具有一系列孔，通过它们被过滤的液体A可以流入过滤元件12的内部。过滤的液体A通过入口流入鼓筒11和随后落下到盘形元件12的内部，由此液体A继续通过过滤布13流出，从而使颗粒被过滤粘附到过滤布13的内部。为了清洗过滤布13，转动盘过滤器10配备有喷射喷嘴14，它们安装在一系列固定的冲洗管15上，冲洗管15在盘形过滤元件12之间延伸。冲洗管15用于传送冲洗液至喷射喷嘴14以及连接至细长的液体传送管16，液体传送管平行于鼓筒11的中心轴延伸。喷射喷嘴14沿与过滤方向相对的方向由外部轴向喷射过滤布13，以及冲下的颗粒收集在位于鼓筒11内上部的排放槽17内。
另一种变型在技术语言中称为鼓筒过滤器，例如德文小册子“Trumfilter”(Hydrotech，1996出版)示出这种原理鼓筒过滤器的透视图(见图2)。图中鼓筒21被切开，以便显示设置在鼓筒21外面的冲洗装置。鼓筒过滤器20具有水平的缓慢转动的鼓筒21，它的周边表面具有较大的孔，用过滤布22覆盖。被过滤的液体A进入鼓筒21以及通过过滤布22落下和流出鼓筒21时被过滤。为了避免转动鼓筒上的过滤布22的堵塞，可以借助固定安装的喷射喷嘴23进行冲洗，喷射喷嘴位于鼓筒21的外面和超过鼓筒内的液面。冲洗沿与过滤方向相对的方向径向向内进行。由过滤布22冲下的脏物向内流入鼓筒21达到排放槽24，该槽24位于鼓筒21内部稍高于中心轴，用于吸取脏物。
在转动或静止鼓筒的两种情况下，都可进行反向冲洗或清洗，以及这种冲洗可以是连续的或间断的。
这些过滤设备的共同问题是过滤布具有堵塞的倾向，尽管可以沿与过滤方向相对的方向用特殊的喷射喷嘴冲洗过滤布。过滤布的堵塞降低了过滤设备的效率。
此外，两种变型的过滤布都具有由于不规则清洗引起的“磨伤”倾向，它意味过滤布的某些部分不能充分地清洗。
上述的缺点使得需要非常频繁地更换过滤布。
为了满意地清洗过滤布，按照现有技术的解决方案，必须设置多个非常接近的喷射喷嘴，这就意味过滤设备变得很昂贵。
本发明的目的是提出解决上述问题的技术方案，提供用于清洗过滤设备内过滤布的改进的装置。
按照本发明，达到上述目的的方法是提供序言部分所述的这种类型的设备，其特征如权利要求1所述，其最佳实施例如权利要求2-16所限定。
按照本发明的清洗装置具有传动装置，用于提供喷射喷嘴的往复运动，它允许每个喷射喷嘴可以清洗较大部分的过滤布，这样提高了清洗效率。此外，喷射喷嘴的数目也可以减少。
传动装置具有连接器，适合于将鼓筒的转动运动转换为喷射喷嘴的往复运动。连接器具有这样的齿轮比，使鼓筒的转动运动和喷射喷嘴的往复运动相互不同相。由于这两种运动不会产生在相互相同的阶段或相内，这样就避免了某个喷射喷嘴在一转之后的另一转内冲洗过滤布的同一部分。这就意味过滤布的每一部分现在和以后仅一次经受喷射喷嘴冲洗。如果这两种运动产生在一个相内，则代替地，上面所述的过滤布的“磨伤”条件仅会转变为曲线，因而导致不完全清洗。
喷射喷嘴的往复运动最好具有运动矢量分量，它位于平行于过滤布一部分的平面上，这部分在一定的转动位置被冲洗，以及它垂直对准上述过滤布部分运动的方向。借助过滤布沿一个方向运动以及喷射喷嘴至少部分沿垂直于此方向的方向运动，过滤布的所有部分可以达到喷射喷嘴的冲洗射流。
喷射喷嘴有利地设置在冲洗管上，它用于传送清洗液至所有的喷射喷嘴。这种解决方案使结构紧凑和坚固。
按照本发明的第一方面，过滤设备还具有至少一个盘形过滤元件，它的垂线方向平行于鼓筒的中心轴线和实质上与其同轴。过滤元件由鼓筒径向伸出围绕其延伸，过滤布支承在盘形过滤元件的至少一个横表面上。按照本发明第一方面的清洗设备有利地具有冲洗斜面，它可沿平行于鼓筒中心轴线的枢轴枢转。冲洗斜面的枢转可能性给予喷射喷嘴往复的摇摆运动，它导致更有效的清洗过滤布，从而改进了过滤设备的效率。
按照第一方面的最佳实施例，冲洗斜面具有冲洗管，每个冲洗管支承至少一个喷射喷嘴。冲洗管用于传送清洗液至喷射喷嘴。借助冲洗斜面的摇摆运动，冲洗管上支承的喷射喷嘴一方面获得沿径向的往复运动，以及另一方面获得沿切向方向的往复运动，从而使过滤布的所有部分达到喷射喷嘴。
为了利用盘形元件之间有限的空间，冲洗管最好设置在实质上平行于过滤元件的横表面的平面上。
冲洗管具有这样的径向范围，以便实质上是沿盘形元件横表面的整个部分延伸，这部分设置有过滤布。这样就允许过滤布的所有部分被支承在冲洗管上的喷射喷嘴达到，而冲洗管又不必去完成大量的和不方便的运动。
按照本发明第一方面的最佳实施例，在鼓筒的转动运动和喷射喷嘴的往复运动之间的上述连接器的设置是借助于与冲洗斜面连接的偏心安装轮子和在鼓筒的转动轴上固定安装的轮子之间的环形驱动元件实现的。由于环形驱动元件具有实质上恒定的长度以及与冲洗斜面连接的轮子是偏心安装的，冲洗斜面被强迫进行上述往复的摇摆枢转运动。
为了保证鼓筒的转动运动和冲洗斜面的往复运动不同相，两个轮子具有不均匀的比例-两直径的母线比。例如，两个直径尺寸不能互相整除。
按照本发明的第二方面，过滤布支承在鼓筒的圆周表面上，至少一个喷射喷嘴设置在长条的斜面上，并带有细长的冲洗管，用于传送清洗液至喷射喷嘴，以及它设置实质上平行于鼓筒的中心轴线。这种技术方案使结构紧凑和坚固。
冲洗管最好沿其纵向轴线往复运动，以保证喷射喷嘴的往复运动，它导致更高的效率的过滤布清洗，以及因此更高的过滤设备的效率。
按照第二方面的最佳实施例，传动轮设置在传动轴上，它通过上述连接器可转动地驱动所述的鼓筒。优选地，传动轮在其周边上具有周边导向装置，以及清洗装置还具有与冲洗管连接的随动件。为了保证喷射喷嘴的往复运动，随动件与导向装置接合和跟随它运动。
引向装置最好具有在传动轮周边表面上形成的波形槽，以及随动件优选地是与冲洗管固定连接的销钉。
借助按照最佳实施例的导向装置和随动件，它们由槽和销钉组成，获得了简单、坚固和可靠的运动转换连接器。
为了达到鼓筒的转动和冲洗斜面的往复运动相互不同相，支承传动轮的传动轴连接至带有不均匀齿轮比的鼓筒的转动轴。这种不均匀的齿轮比导致喷射喷嘴在鼓筒转动时一转之后另一转时不会冲洗过滤布的同一部分。
按照本发明第一或第二方面的最佳实施例清洗装置具有至少两个喷射喷嘴，两个相邻的喷射喷嘴设置成在鼓筒的一定的转动位置将清洗液喷射到过滤布的第一和第二部分。喷射喷嘴的往复运动具有冲程至少等于过滤布的上述第一和第二部分之间的距离。这一冲程引起过滤布的所有部分达到被喷射喷嘴之一直接冲洗。
以下本发明较详细地参考附图来陈述，为了示例的目的，附图示出本发明两个方面的最佳实施例，附图中：
图1是现有技术的转动盘过滤器的透视图，示出其工作原理；
图2是现有技术的鼓筒过滤器的透视图，示出其工作原理；
图3是按照本发明第一方面的清洗设备中设置的转动盘过滤器的前视图；
图4是图3所示转动盘过滤器的端视图；
图5是按照本发明第二方面的清洗设备中设置的鼓筒过滤器的前视图；
图6是图5所示鼓筒过滤器的端视图；
图7是图5所示鼓筒过滤器的局部放大图；
图8是图7所示喷射喷嘴的往复运动的基本示意图。
图3和4示出按照本发明第一方面的称为转动盘过滤器的过滤设备。这种盘过滤器的工作原理示于图1。盘过滤器100具有缓慢转动的鼓筒110，它支承一组盘形过滤元件120，其垂线方向平行于鼓筒110的转动轴线111和与该轴线同轴，以及过滤元件在它们的轴向指向的和具有径向范围的横表面121上支承过滤布122。被过滤的液体A通过入口112传送至鼓筒110的内部。过滤液体从鼓筒110的内部通过鼓筒110周边表面116上的孔113传送至盘形过滤元件120的内部。从这里过滤的液体A沿过滤方向通过过滤布122最后流出。在过滤的液体A中的任何颗粒粘附在过滤布122的内部。
如果使用的盘形过滤器100没有清洗或反向冲洗，则越来越多的颗粒将积聚在过滤布122的内部和网孔内。这样就导致过滤器的效率降低以及需要频繁地更换过滤布122。为了避免太频繁地需要更换过滤布122，应间断地或连续地冲洗，冲洗时使用喷射喷嘴133从外部沿与过滤方向相对的方向进行。从过滤布122冲下的颗粒由位于鼓筒110内上部的排放槽115收集和排出。
喷射喷嘴133固定安装在多个冲洗管132上，而每个冲洗管132以其一端安装在冲洗斜面130上，冲洗斜面130在盘形过滤元件120的外面沿盘形过滤器100放置。冲洗斜面130具有细长的冲洗斜管131，它平行于鼓筒110的中心轴线延伸，以及传送冲洗或清洗液至冲洗管132，冲洗管132又传送清洗液至喷射喷嘴133。冲洗斜面130安装在多个悬挂轴承134内，使其可以围绕纵向轴线135枢转。在盘形过滤元件120之间冲洗管132从冲洗斜面130径向向内延伸以及沿支承过滤布122的过滤元件120的横向表面121整个部分平行。
盘过滤器100具有电动机102用以驱动鼓筒110的转动运动。鼓筒110具有滑轮141，它固定连接鼓筒的转动轴111以及通过传动皮带142连接另一个滑轮143，滑轮143偏心地和活动地安装在枢转销钉144上。枢转销钉144平行于鼓筒110的中心轴线111以及被安装在冲洗斜面130上的支臂145支承在离开冲洗斜面130一定距离处。由于皮带142的长度和滑轮141，143的直径在操作中不改变，枢转销钉144相对于鼓筒110的位置必然改变，以及由于枢转销钉144是通过支臂145固定连接至冲洗斜面130，冲洗斜面130被迫进行往复的摇摆运动。
借助具有一比例-两直径的母线比的两个滑轮141，143(该比例是不可整除的)，在鼓筒110的转动运动和喷射喷嘴的摇摆运动之间获得了连接，这两个运动不同相。这样导致过滤布122的所有部分现在和以后被喷射喷嘴清洗一次。其结果是过滤布122不会由于不均匀的清洗而“磨伤”，该“磨伤”由于当鼓筒110转动时一转接一转使过滤布122的不同部分经受不同程度的冲洗而产生。
冲洗斜面130绕纵向轴线135的枢转运动使冲洗管132在平行于过滤元件120横表面121的平面上摆动。喷射喷嘴133进行往复运动，以及随后冲洗过滤布122的不同的部分。借助于冲洗管132和冲洗斜面130的悬挂，喷射喷嘴133进行往复运动，该运动带有径向和切向的运动分量。由于过滤布122相对于静止的喷射喷嘴133具有运动的切向矢量，喷射喷嘴133在相对于过滤布122运动时至少部分具有径向分量。喷射喷嘴133的运动应是这样的，对于一个喷射喷嘴到达的过滤布的不同部分来说，当它的运动的一些部分相对于过滤布122的另一部分的运动具有角度时，这一部分在一定的转动位置被冲洗。运动的两个矢量之间的角度差意味着运动的第一矢量至少具有一个分量垂直于运动的第二矢量。
图5和6示出的过滤设备按照本发明的第二方面称为鼓筒过滤器。这种鼓筒过滤器的基本工作原理示于图2。鼓筒过滤器200具有缓慢转动的鼓筒210。准备过滤的液体A通过入口212传送到鼓筒210的内部，鼓筒210在它的周边表面216具有孔213，用过滤布222覆盖。过滤液A穿过覆盖过滤布222的孔213，任何颗粒会粘附在过滤布222的内部。
与盘过滤器100的情况类似，在没有清洗或反向冲洗的情形下，使用的鼓筒过滤器200则越来越多的颗粒将积聚在过滤布222的内部和网孔内，这样就导致效率降低。同样对于鼓筒过滤器200，反向冲洗是借助位于鼓筒200外面的喷射喷嘴233进行的，这样使它们沿与过滤方向相对的方向冲洗过滤布222。
鼓筒过滤器200与前述盘过滤器100的区别在于过滤布222直接设置在鼓筒200的周边表面216的孔213的上面，以代替张紧在盘形过滤元件120上。这意味着进行冲洗的结构应设计得稍有不同，以满足本发明的特点。
因此，喷射喷嘴233固定安装在长条的冲洗斜面230上直接在细长的冲洗管232上，冲洗管232用于传送清洗液至喷射喷嘴233和它平行于鼓筒210的转动轴211。为了保证上述的喷射喷嘴233和过滤布222运动方向之间的差别，冲洗管232可沿它的纵向轴线往复运动。其结果是过滤布222随鼓筒210转动以及喷射喷嘴233在两个方向运动，该两个运动方向的运动矢量相互垂直。
由图7可见，鼓筒过滤器200具有电动机202，该电动机202借助皮带传动元件253驱动鼓筒210的转动运动。传动轴246从电动机202延伸出，支承传动轮247，在传动轮247的周边表面248具有周边的波形槽249。冲洗管232具有连接元件250，它支承与冲洗管232固定连接的销钉251，销钉251作为随动件，以及传动轮247的槽249作为导向装置。
传动轴246借助皮带传动元件253，通过固定安装在传动轴246上的滑轮252以及鼓筒210的周边部分254，与鼓筒210的转动运动连接。
滑轮252和鼓筒210具有这样的一个比例-两直径的母线比，使鼓筒210的转动运动和冲洗管232的往复运动在相互不同的相产生。
本发明上述各实施例的共同特点是喷射喷嘴133；233的往复运动在它的结束位置之间具有这样的冲程B，这个冲程这样大，使得当冲洗斜面130；230处于一个结束位置D时被一个喷射喷嘴133；233冲洗的过滤布122；222的那部分与当冲洗斜面处于另一个结束位置E时被相邻的喷射喷嘴133’；233’冲洗的那部分重合。
如果冲程B等于过滤布122；222的这些部分之间的距离C，其中两个相邻的喷射喷嘴133，133’，233，233’在鼓筒110；210的一定的转动位置冲洗(见图8)，这就意味过滤布122；222的所有部分仅一次被喷射喷嘴133；233冲洗。冲程B的较大的搭接区进一步提高了过滤布的清洗效率。
对于鼓筒过滤器200，过滤布222和喷射喷嘴233的运动相互垂直，所需冲程B取决于喷射喷嘴233的往复运动。
另一方面，对于盘过滤器100，过滤元件122的转动运动与喷射喷嘴133的偏摆运动相配合以提供相对的运动。在偏摆运动时，一定的喷射喷嘴133通过过滤元件120的最内的和最外的半径之间的不同半径位置。被上述喷射喷嘴133在最内位置清洗的过滤布122的那部分与被上述喷射喷嘴133在最外位置清洗的那部分之间的距离至少应等于在鼓筒110的一定转动位置的被两个相邻喷射喷嘴133，133’清洗的两部分之间的距离。其结果是清洗部分相互搭接。这种偏摆冲程意味着被两个相邻的喷射喷嘴133，133’在喷射喷嘴133，133’往复运动相应的结束位置清洗的过滤布122的那些部分至少相互接触。
可以理解，上述本发明实施例的变型可以在所附权利要求书限定的本发明的范围内设想出来。例如，按照本发明第一方面的最佳实施例的皮带驱动器件可以用其它环形传动器件代替，如链条传动器件或类似器件(图中未示出)。
对于鼓筒过滤器，鼓筒的转动运动和冲洗管的往复运动之间的连接，可以借助任何具有不均匀齿轮比的转换器件实现，因为传动轴和鼓筒转动轴之间的距离是恒定的。
按照本发明的两个主要方面它具有共同的基本功能，它可解决同样的基本问题以及获得相同的优点。本发明上述两个方面的差别在于结构的特点，它取决于使用这种清洗设备的过滤工厂的类型。

Claims (16)

1.一种用于清洗过滤设备(100；200)内过滤布(122；222)的装置，所述的清洗装置包括一个鼓筒(110；210)，可围绕它的中心轴(111；211)转动，以及它具有被过滤液体的入口(112；212)和在它的周边表面(116；216)具有孔(113；213)，通过这些孔过滤液体可以沿过滤方向传送出鼓筒(110；210)以便通过过滤布(122；222)过滤，清洗装置具有至少一个喷射喷嘴(133；233)，它用于沿与过滤方向相对的方向喷射清洗液到过滤布(122；222)的一部分，其特征在于清洗装置还具有传动器件(102，141-143；202，252-254)用于提供喷射喷嘴(133；233)的往复运动，该传动器件具有连接器(141-143；247-254)，它用于将鼓筒(110；210)的转动运动转换为喷射喷嘴(133；233)的往复运动，以及该连接器具有这样的比率，使鼓筒(110；210)的转动运动和喷射喷嘴(133；233)的往复运动相互不同相。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于喷射喷嘴(133；233)的往复运动具有一个运动矢量分量，该运动矢量分量处于平行于过滤布(122；222)一部分的平面(117；217)上这一部分，该部分在一定的转动位置被冲洗以及它指向垂直于上述过滤布(122；222)这一部分运动的方向。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于喷射喷嘴(133；233)设置在冲洗管(132；232)上，所述的管用于传送清洗液至喷射喷嘴(133；233)。
4.按照上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于过滤设备还具有至少一个盘形过滤元件(120)，它的垂线方向平行于鼓筒(110)的中心轴线(111)和实质上与该轴线同轴，上述盘形过滤元件(120)由鼓筒(110)径向伸出围绕其延伸，过滤布(122)支承在盘形过滤元件(120)的至少一个横表面(121)上以及清洗装置还具有冲洗斜面(130)它可围绕平行于鼓筒的中心轴的枢动轴作枢转。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于可枢转的冲洗斜面(130)具有至少一个冲洗管(132)，每个冲洗管支承至少一个喷射喷嘴(133)，和用于传送清洗液至喷射喷嘴(133)。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于冲洗管(232)在实质上平行于过滤元件(120)的横表面(121)的平面上延伸。
7.按照权利要求5或6所述的装置，其特征在于冲洗管(132)具有这样的径向范围，它实质上是沿设置有过滤布(122)的盘形元件(120)横表面(121)的整个部分延伸。
8.按照权利要求4-7任何一项所述的装置，其特征在于冲洗斜面(130)连接至偏心地安装在轴(144)上的轮子(143)，离开冲洗斜面(130)的枢动轴线一定距离，以及鼓筒(110)的转动轴(111)支承在其上固定设置的轮子(141)，在固定的轮子(141)和偏心安装的轮子(143)之间的环形驱动器件(142)形成了在鼓筒(110)的转动运动和冲洗管(132)的往复转动运动之间的上述连接器。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于两个轮子(141，143)具有这样的一个比例-两直径的母线比，使冲洗斜面(130)的往复运动和鼓筒(110)的转动运动相互不同相。
10.按照权利要求1-3任何一项所述的装置，其特征在于至少一个喷射喷嘴(233)设置在带有冲洗管(232)的长条的冲洗斜面(130)上，冲洗管(232)用于传送清洗液至冲洗喷嘴(233)，以及设成实质上平行于鼓筒(210)的中心轴线(211)。
11.按照权利要求10所述的装置，其特征在于冲洗管(232)可沿纵向轴线(234)往复运动。
12.按照权利要求10或11所述的装置，其特征在于传动轮(247)设置在传动轴(246)上，借助上述连接器可转动地驱动所述的鼓筒(210)，传动轮(247)在其周边表面(248)上具有周边导向装置(249)，连接至冲洗管(232)的随动件(251)，以及随动件(251)接合导向装置(249)和跟随导向装置(249)运动，以保证上述往复运动。
13.按照权利要求12所述的装置，其特征在于所述的导向装置在传动轮(247)的周边表面(248)上具有波形槽(249)。
14.按照权利要求12或13所述的装置，其特征在于所述的随动件是固定连接至冲洗管(232)的销钉(251)。
15.按照权利要求12-14任何一项所述的装置，其特征在于支承传动轮(247)的传动轴(246)以这样的比率连接至鼓筒(210)的转动轴(211)，使鼓筒(210)的转动运动和冲洗管(232)的往复运动相互不同相。
16.按照上述权利要求中任何一项所述的装置，它具有至少两个喷射喷嘴(133；233)，两个相邻的喷射喷嘴(133；233)用以在鼓筒(110；210)的一定的转动位置时喷射清洗液到过滤布(122；222)的第一和第二部分，以及喷射喷嘴(133；233)的往复运动具有冲程B，它至少等于过滤布(122；222)的上述第一和第二部分之间的距离。
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