CN1467012A - 螺旋桨压力式过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种螺旋桨压力式过滤装置，在近似圆筒状过滤体(10)的内侧可旋转地插入螺旋桨(4)，并将从上述螺旋桨(4)的一端供给上述过滤体(10)的处理物通过该螺旋桨(4)的旋转，输送到另一端，同时通过上述过滤体(10)进行过滤。它具有，设置于上述过滤体(10)的另一端的排出口(9)并控制滤后处理物的排出的背压阀(21)；向上述背压阀(21)供给控制处理物排出的压力的气缸(22)；检测上述排出口(9)和上述背压阀(21)开度的开度检测部(30)；根据开度检测部(30)的检测结果，控制上述气缸(22)，使将对应于上述开度的压力供给上述背压阀(21)的控制部(40)。利用该装置，在处理量发生改变的情况下，也能够使排出的处理物含水率保持恒定。

Description

螺旋桨压力式过滤装置

技术领域

本发明涉及一种，即使改变供给的处理物量，也使排出的滤饼的含水量保持一定的螺旋桨压力式过滤装置。

背景技术

过去利用的螺旋桨压力式过滤装置是，把高含水率的污泥等处理物从供给口供给圆筒形过滤体，并通过设置于该圆筒过滤体内侧的螺旋桨，输送处理物至排出口且通过该过滤体进行过滤。

如上述，以往的螺旋桨压力式过滤装置是，在排出口设有控制从排出口排出处理物的背压阀，并通过驱动装置，使背压阀向螺旋桨的轴向方向做往复运动，使得控制处理物排出的压力保持恒定。由此，控制从排出口排出的处理物的含水率，保持恒定。

但是，上述根据以往技术的螺旋桨压力式过滤装置是，当处理物的供给量增加时，伴随着处理物供给量的增加，向排出口挤处理物的压力也相应地增加，但因为背压阀的压力是恒定的，所以，使背压大于背压阀的压力。由此，开口率变大的同时，加快了过滤，结果降低处理物的含水率。

另外，在以往技术的螺旋桨压力式过滤装置是，当处理物的供给量减少时，伴随着处理物供给量减少，向排出口挤处理物的压力也相应地降低，但因为背压阀的压力是恒定的，所以，使得背压小于背压阀的压力。由此，即使开口率变小，但因在过滤不充分的状态下从排出口排出处理物，结果增加处理物的含水率。

如上述，在以往技术的螺旋桨压力式过滤装置中存在随处理物供给量的改变，从排出口排出的处理物的含水率改变的问题。

另外，由于从排出口排出的处理物的含水率发生变化，在利用排出的处理物制造产品时，产品中存在不均匀的问题，或者在焚烧排出的处理物时，为了保持一定的焚烧能力，存在必须与处理物的含水率相对应地控制燃料供给量等后处理麻烦的问题。

发明内容

本发明是借鉴了上述问题，其目的在于提供即使处理量发生改变的情况下，也能够使排出的处理物含水率保持恒定的螺旋桨压力式过滤装置。

为了解决上述目的，本发明的螺旋桨压力式过滤装置是在圆筒状过滤体的内侧插入螺旋桨，且能够旋转，并通过该螺旋桨的旋转，将从上述螺旋桨的一端向上述过滤体供给的处理物，输送到另一端，同时通过上述过滤体进行过滤，其特征在于，具有，设置于上述过滤体的另一端的排出口并对过滤后的处理物的排出进行控制的背压阀；向上述背压阀供给控制上述处理物排出压力的加压机构；检测上述排出口和上述背压阀开度的开度检测机构和根据开度检测机构的检测结果，控制上述加压机构，使将对应于上述开度的压力供给上述背压阀的控制机构。

另外，在上述本发明的螺旋桨压力式过滤装置中，上述控制机构的特征在于，根据上述检测机构检测的结果，在上述背压阀的开度在设定开度以上时，降低向上述背压阀供给的压力，而当上述背压阀的开度在设定开度以下时，增加向上述背压阀供给的压力。

另外，上述本发明的螺旋桨压力式过滤装置的特征在于，具有检测出上述加压机构供给上述背压阀的压力的压力检测机构，而上述控制机构是，控制上述背压阀的压力，使上述开度检测机构的检测结果与上述压力检测机构的检测结果的乘积等于规定的值。

另外，上述本发明的螺旋桨压力式过滤装置的特征在于，上述加压机构为气缸。

另外，本发明的螺旋桨压力式过滤方法是在近似圆筒状的过滤体的内侧插入螺旋桨，且使其能够旋转，并从上述螺旋桨的一端，将从上述螺旋桨的一端向上述过滤体供给的处理物，输送到另一端，同时用上述过滤体进行过滤，其特征在于，通过设置于上述过滤体另一侧排出口的背压阀而控制过滤后处理物的排出，检测上述排出口和上述背压阀的开度，并根据其检测结果，向上述背压阀供给对应于上述开度的压力。

另外，本发明的记录控制程序的记录媒介是在近似圆筒状的过滤体的内侧插入螺旋桨，且使其能够旋转，并通过该螺旋桨的旋转，将从上述螺旋桨的一端向上述过滤体供给的处理物，输送到另一端，同时用上述过滤体进行过滤的螺旋桨压力式过滤装置中，其特征在于，用计算机进行以下步骤即，通过设置于上述过滤体另一侧排出口的背压阀而控制过滤后处理物的排出的步骤；检测上述排出口和上述背压阀的开度的步骤和根据检测上述开度的检测结果，向上述背压阀供给对应于上述阀度的压力而进行控制的步骤。

附图说明

图1为表示该发明实施例的螺旋桨压力式过滤装置的结构的示意框图；

图2为表示开度和背压乘积与滤饼含水率之间关系的图；

图3为用于说明螺旋桨压力式过滤装置工作的流程图。

图中，4-螺旋桨，9-排出口，10-过滤体，21-背压阀，22-气缸，22A-活塞杆，23-压力检测部，24-气缸控制部，30-开度检测部，40-控制部，50-驱动部。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的一实施例的螺旋桨压力式过滤装置。图1为表示本发明的一实施例的螺旋桨压力式过滤装置结构的结构示意图。在该图中，螺旋桨4是以轴线O为中心，在旋转轴4A的外周螺旋状地形成螺旋桨叶4B，并能够旋转地支撑于轴承5、5上。被该螺旋桨4另一侧的轴承5支撑的螺旋轴4A的端部上设有使螺旋桨4旋转的驱动部50。

通过将该驱动部50连接于螺旋轴4A，螺旋桨4能够在轴线O周围旋转，把从一侧供给的处理物输送到另一侧。该驱动部50例如是电动机。

对螺旋桨4的螺旋桨叶4B的螺旋角和外径，可以是一定的，也可以在设置有螺旋桨叶4B的部分中，从一端到P位置范围中螺旋轴4A的外周直径保持恒定，而从P位置向过滤体10另一端方向上螺旋轴4A的外径逐渐变大。由此，使螺旋轴4A的外周和与轴线O方向邻接的螺旋桨叶4B之间的空间，另一端小于一端。另外，可替代如上述，使螺旋轴4A的直径在另一端变大的方法，也可通过以一定的螺旋轴4A的直径，而向另一端前进的方向上逐渐减少螺旋桨叶4B的螺距的方法使上述空间减少。或者，通过增大在另一端螺旋轴4A的外径的同时减小螺旋桨叶4B的螺距，也可以使上述空间在另一端变小。

过滤体10类似圆筒状，且把上述的螺旋桨插入到该过滤体10内。由此，处理物通过螺旋桨4从一端向另一端输送的过程中，利用该过滤体10进行脱水，得到过滤。另外，在该过滤体10的一端设有供给处理物的圆管状的供给部13。

在该过滤体10的另一端的排出口9，把过滤后的处理物作为滤饼排出。

背压阀21设置于排出口9，并控制滤饼的排出。该背压阀21为圆环状，能够向轴线O进退地外嵌于排出口。另外，该背压阀21的外径大于，用于能够插通螺旋桨4的同时排出滤饼，从而在另一侧的端部8形成的排出口9的内径，且，该背压阀21呈圆环状的前端面对应外周侧向螺旋桨4的另一侧形成倾斜的锥面。

另外，在该背压阀21的上述另一侧端，连接安装于上述端部8的气缸22的活塞杆22A，并通过，与轴线O平行地向一侧端进退该活塞杆22A，而使背压阀21进退的方法，适当地设置该背压阀21和端部8A之间的间隔，能够调整从排出口9的滤饼的排出量。在这里，通过该背压阀21，向过滤体10内的处理物施加的压力称为背压阀的压力，而把过滤体10内的处理物所受的压力称为背压。

气缸22是，通过活塞杆22A，在背压阀21中产生控制处理物排出的压力(背压阀的压力)。通过将该气缸22作为上述加压机构使用，能够容易地进行控制。

开度检测部30是，检测出与过滤体10的端部8A之间的距离，并根据该检测结果，检测出排出口9和背压阀21的开度，并把该检测结果作为背压阀开度1，向控制部40输出。

气缸控制部24是，根据从控制部40的控制信号，控制在气缸22产生的压力。

压力检测部23是，检测出背压阀21产生的背压阀的压力，并把检测结果作为背压检测值p向控制部40输出。在这里，视通过背压阀21向过滤体10内的处理物施加的压力近似等于过滤体10内的处理物所受的压力，把背压阀21所产生的背压阀压力作为背压检测值p，向控制部40输出。

其次，对控制部40进行说明。控制部40是，根据开度检测部30的检测结果，向气缸控制部24输出控制信号，使得从气缸22向背压阀21供给对应于开度的压力。

另外，控制部40是这样进行控制的，即，使开度检测部30的检测结果-阀开度1和压力检测部23的检测结果-背压检测值p的乘积等于根据规定的含水率而设定的脱水污泥含水率k，增减背压阀21的压力。另外，控制部40是，在阀开度1为0的情况下，为了达到预先规定的背压阀的压力，向气缸控制部24输出控制信号。

在这里，脱水污泥含水率k是，根据处理物的种类及所希望的含水率而设定。

下面，用图2说明开度和背压的乘积与滤饼的含水率之间的关系。图2为表示开度和背压的乘积与滤饼的含水率之间关系的图。如该图中所示，对应于开度和背压乘积，滤饼的含水率成反比关系。例如，固定背压，加大开度时，从排出口9排出的滤饼的含水量降低，同样，固定背压，减小开度时滤饼的含水率上升。

一方面，固定开度，加大背压时，滤饼的含水量降低，而固定开度，降低背压时，滤饼的含水量上升。

另外，通过实验得出，在该图中所表示的开度和背压的乘积与滤饼的含水率之间的关系是不依赖于处理量的。

下面，用图1、图3说明具有图1结构的螺旋桨压力式过滤装置的工作。图3是，用于说明螺旋桨压力式过滤装置的工作的流程图。

螺旋桨式压力机过滤装置开始脱水步骤，即进行处理物的脱水之前，背压阀21的状态是，以预先根据所希望的含水率规定的背压阀的压力当接于端部8。

首先，驱动部50的旋转传至螺旋桨叶4A，从供给部13按顺序供给处理物。

接着，由供给部13供给的处理物，流入由过滤体10、螺旋桨叶4B及螺旋轴4A形成的空间，并通过螺旋桨4的旋转，从过滤体10的一端输送至另一端，同时通过上述空间的缩小，慢慢脱水，过滤。接着，即使处理物到达过滤体10的端部8，但因为此刻，未打开排出口9，所以到达端部8的处理物累积在排出口9的附近。然后，从供给部13输送处理物的同时，排出口9附近的背压升高，进一步对处理物进行过滤。并且，向过滤体10的另一端挤出处理物的压力增大，当背压高于背压阀21的压力时，从过滤体10挤出背压阀21，而被过滤的处理物作为具有期望含水率的滤饼从过滤体10和背压阀21之间的排出口9排出。

排出滤饼之后，通过开度检测部30，检测出背压阀21的开度，而将其检测结果作为阀开度1，输送到控制部40的同时，将通过压力检测部23检测出来的背压阀的压力作为背压检测值p，输送到控制部40(步骤S1)。控制部40是，计算从开度检测部30输送的阀开度1和从压力检测部23输送的背压检测值p之间的乘积，并把该计算结果和脱水污泥含水率系数k进行比较。

在比较的结果，阀开度1和背压p间的乘积大于脱水污泥含水率系数k时(步骤S2)，控制部40向气缸控制部24输出使背压阀压力减少的控制信号，使背压等于对应于现有阀开度1的背压，即，使其等于根据脱水污泥含水率系数k和阀开度1而计算得到的背压(步骤3)。气缸控制部24是，根据从控制部40输出的控制信号，控制气缸22，减少背压阀的压力。

由此，即使随处理物的供给，背压阀21的开度变大，但，控制背压阀压力的降低，使处理物达到一定的含水率，，并通过上述方法，使排出的滤饼的含水率保持恒定。

在这里，当从供给部13供给的处理物的供给量为一定时，在处理物的供给量和滤饼的排出量之间的比例成为一定的那一时刻的开度阀1的位置上保持背压阀21。

接着，如果从供给部13供给的处理物的供给量增加，通过螺旋桨4而输送的处理物量也增加，且向排出口9挤出处理物的压力也变大。另外，如果向排出口9挤出处理物的压力变大，过滤体10内的处理物的背压上升。另外，如果背压大于背压阀21的压力，通过背压，向远离排出口9的方向挤出背压阀21，使阀开度1变大。

这时，控制部40是，读出从开度检测部30输送的阀开度1和从压力输出部23输送的背压检测值p(步骤S1)，并计算该读出的阀开度1和背压检测值p之间的乘积，并对计算结果和脱水污泥含水率系数k进行比较。这时，因为阀开度1变大，所以能够检测出计算结果大于脱水污泥含水率系数k(步骤S2)。

如果检测出计算结果大于脱水污泥含水率系数k，控制部40向气缸控制部24输出使背压阀压力减少的控制信号，使背压成为对应于现有阀开度1的背压，即，等于根据脱水污泥含水率系数k和阀开度1而计算得到的背压(步骤3)。

由此，如果增加处理物的供给量，相应地，即使背压阀21的开度变大，控制使得背压阀的压力降低，得到一定的含水量，并通过上述方法，使排出的滤饼的含水率保持恒定。

接着，如果减少从供给部13供给的处理物的供给量，通过螺旋桨4而输送的处理物量减少的同时，向排出口9挤出处理物的压力也降低。另外，如果向排出口9挤出处理物的压力降低，过滤体10内的处理物的背压也降低，并由此，如果背压小于背压阀21的压力，背压阀21受活塞杆22A的压力，使背压阀21挤回到接近于排出口的方向，变小阀开度1。

这时，控制部40读出从开度检测部30输送的阀开度1和从压力输出部23输送的背压检测值p(步骤S1)，计算该读出的阀开度1和背压检测值p之间的乘积，并对计算结果和脱水污泥含水率系数k进行比较。这时，因为背压阀21向接近于排出口的方向挤回，阀开度1变小，并由此，能够检测出计算结果小于脱水污泥含水率系数k(步骤S4)。

如果检测出计算结果小于脱水污泥含水率系数k，控制部40向气缸控制部24输出使背压阀压力增加的控制信号，使背压等于对应于现有阀开度1的背压，即，等于根据脱水污泥含水率系数k和阀开度1而计算得到的背压(步骤5)。

由此，随处理物的供给量的减少，即使背压阀21的开度变小，但增加背压阀的压力、达到一定的含水量地进行控制，并由此，排出的滤饼的含水率保持恒定。

如上所示，根据上述实施例，因为能够使滤饼的含水率保持一定，在利用排出的处理物制造制品时，能够防止在制品中产生不均的现象，另外，在焚烧排出的燃料时，因为能够使处理物的含水率保持恒定，从而能够方便地控制，在焚烧处理中的燃料的供给量，由此，能够简化后处理。

另外，使用气泵作为上述实施例的加压机构的情形进行了说明，但，也可以使用气泵以外的机构对背压阀供给压力。

另外，在上述的实施例中，控制部40是按如下方式进行控制的情形做了说明，即，增减背压阀21的压力，使阀开度1和检测值p的乘积等于脱水污泥含水率系数k，而预先把根据处理物的品种或所希望的含水率而设定的开度-设定开度a记忆到控制部40。并且，控制部40也可以按以下方式向气缸22的气缸控制部24输出控制信号，即，比较阀开度1和预先记忆到控制部40的设定开度a，当阀开度1比设定阀度a大时，减少供给背压阀21的压力，而当阀开度1比设定阀度a小时，增加供给背压阀21的压力。

另外，也可以按以下方式向气缸22的气缸控制部24输出控制信号，即，设定开度上限值b和开度下限值c作为上述的设定开度a，当背压阀21的开度比开度上限值b大时，降低向背压阀21供给的压力，而当背压阀21的开度比开度上限值b小时，增加向背压阀21供给的压力。

另外也可以，通过把用于实现，在图1中的控制部40、气缸控制部24功能的程序记录到计算机能够读懂的记录载体中，且把被该记录载体记录的程序读入计算机系统，进行脱水工序。另外，在这里所说的“计算机系统”是，包含OS或周围设备等硬件。

另外，“计算机能够读懂的记录载体”是指，软盘、光盘、ROM、CD-ROM等可搬媒体及安装于计算机系统的硬盘等记忆装置。另外，“计算机能够读懂的记录载体”也包含，如通过因特网等网络或电话线等通信线路发送程序的通信线路，短时间动态地保持程序的装置和如该情形下的由服务站或客户组成的计算机系统内部的易失存储器，保持一定时间程序的装置。另外，上述程序是，可以用于实现上述功能的一部分，甚至也可以通过已被计算机系统记录的程序的组合实现上述功能。

以上，参照附图，详细说明了本发明的实施例，但具体的结构并不限于该实施例，也包括在不脱离本发明宗旨的范围内的设计等。

如上所述，根据本发明，在过滤体的另一端的排出口设置控制排出过滤后处理物的背压阀，并检测排出口和背压阀的开度，控制背压阀，使其等于对应于检测出的开度的压力，所以，具有能够保持恒定从排出口排出的处理物的含水率的效果。另外，因为能够恒定处理物的含水率，所以也能够恒定处理物的性质，并能够简化后处理。

另外，根据本发明，设置压力检测装置，用于检测出加压装置供给背压阀的压力，且因为控制背压阀的压力，使得开度检测结果装置检测的结果和压力检测装置检测出的结果的乘积达到规定的值，所以能够更加精确地达到处理物恒定含水率，并具有能够适合地保持排出功能的效果。

Claims (6)

1、一种螺旋桨压力式过滤装置，在近似圆筒状过滤体的内侧能够旋转地插入螺旋桨，并通过该螺旋桨的旋转，把从上述螺旋桨的一端向上述过滤体供给的处理物，输送到另一端，同时通过上述过滤体进行过滤，其特征在于，具有，设置于上述过滤体的另一端的排出口上并对过滤后的处理物的排出进行控制的背压阀；向上述背压阀供给控制上述处理物排出的压力的加压机构；检测上述排出口和上述背压阀开度的开度检测机构和根据开度检测机构的检测结果，控制上述加压机构，使将对应于上述开度的压力供给上述背压阀的控制机构。

2、根据权利要求1所述的螺旋桨压力式过滤装置，其特征在于，上述控制机构是，根据上述检测机构检测的结果，在上述背压阀的开度在设定开度以上时，降低向上述背压阀供给的压力，而当上述背压阀的开度在设定开度以下时，增加向上述背压阀供给的压力，并通过以上方法控制上述加压机构。

3、根据权利要求1或2所述的螺旋桨压力式过滤装置，其特征在于，具有检测上述加压机构供给上述背压阀的压力的压力检测机构，上述控制机构是，控制上述背压阀的压力，使上述开度检测机构的检测结果与上述压力检测机构的检测结果的乘积等于规定的值。

4、根据权利要求1至3任一项所述的螺旋桨压力式过滤装置，其特征在于，上述加压机构为气缸。

5、一种在螺旋桨压力式过滤装置中的过滤方法，在近似圆筒状的过滤体的内侧能够旋转地插入螺旋桨，并通过该螺旋桨的旋转，将从上述螺旋桨的一端向上述过滤体供给的处理物，输送到另一端，同时用上述过滤体进行过滤，其特征在于，通过设置于上述过滤体另一侧排出口的背压阀而控制过滤后处理物的排出，检测上述排出口和上述背压阀的开度，并根据其检测结果，向上述背压阀供给对应于上述开度的压力。

6、一种螺旋桨压力式过滤装置中的记录控制程序的记录媒介，是在近似圆筒状的过滤体的内侧能够旋转地插入螺旋桨，并通过该螺旋桨的旋转，将从上述螺旋桨的一端向上述过滤体供给的处理物，输送到另一端，同时用上述过滤体进行过滤，其特征在于，用计算机进行以下步骤，即通过设置于上述过滤体另一侧排出口的背压阀而控制过滤后处理物的排出的步骤；检测上述排出口和上述背压阀的开度的步骤；根据检测结果，向上述背压阀供给对应于上述阀度的压力而进行控制的步骤。

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