CN1484544A - 具有内部压力降低的旋转过滤组件 - Google Patents

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Abstract

一种过滤组件包括容器和滤鼓，该滤鼓可旋转地设置在容器内。鼓具有内表面和外表面，并且沿着外表面设置有若干凹入的室或者隔室，每个室设置有过滤元件。降压阀设置在容器内，在鼓进行旋转期间，降压阀顺序地与这些室或者隔室连通，从而消除这些室或者隔室中的过压。此外，泵回阀设置在位于降压阀下游处的容器中，其中下游是相对于鼓的旋转方向来限定。在这些室或者隔室通过降压阀之后，在鼓进行旋转期间，泵回阀顺序地与这些室或者隔室连通。该装置可以在大气压力或者环境压力下从这些室或者隔室中排出固体。

Description

具有内部压力降低的旋转过滤组件
背景技术
本发明涉及一种旋转过滤器。更加具体地说，本发明涉及一种旋转压力过滤器。
旋转压力过滤器在化学、食品、药品和采矿工业中得到广泛应用。在制造过程期间，圆柱形滤鼓在容器或者壳体内进行旋转。容器或者壳体承受着最高达150PSIG(lbs/in2.压强计)的压力。在滤鼓内部，产生了不同的压力。所产生的压差迫使液体从容器内的稀浆通过滤鼓。该稀浆供给到壳体中并到达过滤器沿径向向外的位置上。稀浆中的固体沉积在鼓的外表面上并且形成了块状层。
当滤鼓进行旋转时，沉积层常常被输送通过冲洗台，在冲洗台那里，把冲洗流体或者液体分散到该层上并且通过过滤器吸到旋转鼓中。随后，使该块旋转到排出台中，在排出台那里，从旋转缸内部喷出压力气体，该压力气体把该沉积块从过滤器的外表面推出来并且送到排放出口。
在排放位置上，使该块增压到依容器内的过压而定的值上。该过压在旋转压力过滤器下游处在批型卸压阀工作中减少到大气压力。这种技术产生了在配对的批处理和连续处理中所共有的一些困难。此外，降压(pressure let-down)装置较贵并且它的费用大约与旋转压力过滤器的费用相当。
发明内容
本发明寻求改善旋转压力过滤器的结构。更加具体地说，本发明寻求使该装置简化并且减少投资和运行成本。
根据本发明，一种过滤组件包括容器和滤鼓，该滤鼓可旋转地设置在容器内。该鼓具有内表面和外表面，并且沿着外表面设置有若干凹入的室或者隔室，每个室设置有过滤元件。降压阀设置在容器内，在鼓进行旋转期间，降压阀顺序地与这些室或者隔室连通，从而消除这些室或者隔室中的过压。此外，泵回阀(blowback valve)设置在位于降压阀下游处的容器中，其中下游是相对于鼓的旋转方向来限定的。在这些室或者隔室通过降压阀之后，在鼓进行旋转期间，泵回阀顺序地与这些室或者隔室连通。这种装置可以在大气压力或者环境压力下从这些室或者隔室中排出固体。
根据本发明的另外特征，降压阀和泵回阀包括：外滑瓦，它沿着鼓的外表面设置在容器内；及至少一个内滑瓦，它沿着鼓的内表面进行设置。外滑瓦和内滑瓦相互叠置从而在至少两个室或者隔室的周围形成压力密封。借助内滑瓦和外滑瓦中的第一流动通道来部分地限定出降压阀，同时借助内滑瓦和外滑瓦中的第二流动通道来部分地限定出泵回阀。
降压阀和泵回阀可以具有独立的外滑瓦和独立的内滑瓦。优选地，它们是多个内滑瓦，这些内滑瓦沿着鼓的长度并排地设置，每个滑瓦包括相应的降压阀和相应的泵回阀。这些内滑瓦中的每一个大约1英尺宽，因此长度为6英尺的鼓具有六个内滑瓦。这些独立的内滑瓦各自可以调整成更好地符合鼓的内表面或者直径。此外，优选的是，具有一单个外滑瓦，该外滑瓦沿着鼓的外表面进行设置。外滑瓦与所有内滑瓦对准，并且因此为它们所共用。
这些内滑瓦的降压阀和泵回阀基本上由相应的导管(duct)限定出，这些导管从鼓的内表面延伸通过相应的内滑瓦。
通常地，该鼓限定出封闭的内空间，同时每个室或者隔室通过鼓内的一个或者多个相应的孔与那个空间连通。过滤组件还包括气体过压源，该源可操纵地连通到容器中，从而在鼓的容器外侧内产生过压，吸入源与该空间连通，从而在该空间内产生差压，从而在鼓的旋转期间通过过滤元件泵出滤液，并且泵回管(blowback pipe)向着内表面延伸到该空间中。泵回管连接到内滑瓦中，以便与第二流动通道连通。
根据本发明的另一个特征，提供隔离阀来使鼓的外侧与容器内的压力隔开。隔离阀沿着鼓的外侧设置在围绕着降压阀的区域内。
根据本发明，一种操纵旋转压力过滤器的方法包括：使鼓在容器内进行旋转；在旋转期间通过过滤元件从容器内的稀浆中抽出液体；沿着旋转鼓的外表面使来自稀浆中的固体进行沉积；在鼓进行旋转期间，使容器保持过压；在沿着鼓的压力降低位置上，释放沉积固体中的过压；并且把压力释放后的固体从鼓中排出来，因此可以在大气压力下排出这些固体。
释放过压最好包括通过降压阀排出压力，同时排出压力释放后的固体包括使气体介质通过鼓中的孔。如上所述，压力减少和排出最好通过成一体的阀组件来实现，该阀组件包括：多个内滑瓦，它们沿着鼓的内表面进行设置；和沿着鼓外表面的一单个滑瓦。过压的排出可以通过下面方法来实现：通过鼓中的孔使增压气体从沉积固体导向到鼓中。
本发明取代了这样的当前技术，该技术需要两级设备，即压力离心机，在该离心机中使排出块重新变成浆，并且借助位于降压装置前面的过滤器或者压力过滤器来进一步进行脱水和冲洗。本发明减少了原始设备的成本，因为两级设备比单级设备更贵。
本发明的单级过滤和降压装置可以以标准尺寸大小来进行制造，从而能够更好地使消费者的需求与工厂设备能力相适应。这就提供了灵活性，并且与具有它们尺寸大小要求的当前多个装置相比，这提供了费用少得多的替换物。
本发明的单级过滤和降压装置提供了连续的装置，而不是独立降低装置的分批生产。连续的工作模式特别好地适合于工厂处理材料如对苯二甲酸的标准设计。直接进入输送机或者干燥机中的大气排出有利于现有的制造方法。
与具有相关的降压装置的现有旋转压力过滤器相比，本发明的单级过滤和降压装置具有较小的空间需求。
可以料到，本发明提高了块状产品的生产率和纯度。与现有系统相比，单个装置系统的维护费用不贵，并且停机时间较短。
附图说明
图1是本发明旋转压力过滤器的示意性横剖视图，它示出了可旋转鼓和阀组件，其中阀组件包括沿着鼓的外表面进行设置的阀板或者滑瓦(shoe)。
图2是图1所示可旋转鼓的示意性局部前视图。
图3是图1所示的阀板或者滑瓦的平面视图。
图4是沿着图3的线IV-IV所截取的横剖视图。
具体实施方式
如图1所示，压力过滤组件包括容器或者壳体12和滤鼓14，该滤鼓14可旋转地设置在容器12内部。滤鼓14具有内表面16和外表面18并且沿着外表面设置有若干矩形凹槽、室或者隔室20。
如图2所示，每个隔室20设置有过滤元件22，该过滤元件叠置在支撑格栅或者筛子24上。格栅24本身与相应室20的地面或者底表面26相接触。底部26有若干孔28。
在图1的过滤组件进行工作期间，驱动器30使滤鼓14进行旋转，并且滤鼓14通过稀浆池32，该稀浆池装在容器34中，而容器34设置在容器12中。稀浆通过开口元件36供给到池32中。
滤鼓14限定出基本上是圆柱形的内部空间38，该内部空间38可操纵地连通到吸入源40中，由此，在装置进行工作期间该内部空间承受不同的压力。此外，容器12与压力源42如压缩机相连通，由此环绕鼓14的空间44承受着65-70lbs./in2.的过压。在借助驱动器30使鼓14进行旋转期间，空间44和空间38之间的压差迫使液体从稀浆池32通过过滤元件22、格栅24和孔28，并且使固体从稀浆中沉积到室20内的过滤元件22上。在这些室从稀浆池32中进行旋转之后，还从室20内的沉积块中吸出液体。设置在容器12内的一些喷射喷嘴46把冲洗喷射流47导向到室20内的沉积块上。借助空间44内的过压和空间38内的低压迫使冲洗液体进入到空间38中。
旋转鼓14经过位于块排出或者泵回阀50上游处的降压阀48，该降压阀设置在容器12内，其中上游是由鼓14的旋转方向来限定的。在鼓14进行旋转期间，降压阀48顺序地与室20相连通，从而排除由于空间44内的过压而存在于室20中的过压。在室20已通过降压阀48之后，在鼓14进行旋转期间，泵回阀50顺序地与室20相连通。该装置在大气压力或者环境压力下可以从室20中排出固体或者有利于固体排出。
降压阀48和泵回阀50通过外滑瓦52和至少一个、但最好是若干个内滑瓦54来形成。外滑瓦52沿着鼓14的外表面18设置在容器12内，而内滑瓦54沿着鼓14的内表面26并排地设置在线性排中。这些内滑瓦54中的每一个大约为一英尺宽并且一起沿着鼓14的长度进行延伸，因此长度为六英尺的鼓具有六个内滑瓦。独立的内滑瓦54各自可调整成能更好地符合鼓14的内表面或者直径16。
每个内滑瓦54包括相应的降压导管56和相应的泵回导管58。每个内滑瓦54基本上叠置在外滑瓦52上，从而在至少两个室20的周围形成压力密封，而这两个室20沿着圆周方向相互邻近。
在鼓14进行旋转期间的每个时刻，至少一个室20在每个内滑瓦54内与降压导管56相连通，而至少一个室同时在上述内滑瓦54内与压力泵回导管58相连通。导管56和58各自在降压阀48和泵回阀50中限定出相应的气体流动通道，并且在鼓14内与相应的管子60和62相连通。空气流用箭头64和66来表示。管子62可操纵地连通到压力源68中，该压力源提供稍稍大于大气压力的空气，从而通过外滑瓦52内的开口82把沉积下来的固体从室20中排出到处于大气压力中的排出滑槽70中。
外滑瓦52包括由低摩擦的聚合材料形成的内层72(参见图1和4)，该内层72与鼓14的外表面18处于接触中，该外滑瓦还包括外金属层74(参见图1、3和4)，聚合材料层安装到该外层74上。类似地，每个内滑瓦54包括由低摩擦的聚合材料形成的外部分76，该外部分76与鼓14的内表面16处于接触中，该内滑瓦还包括内部分78，外部分76安装到该内部分78上。
隔离阀80设置来把鼓14的外侧与容器12内的压力隔开。隔离阀80在降压阀48的周围区域内沿着鼓14的外侧进行设置。
在使旋转压力过滤器进行工作时，鼓14在容器12内进行旋转，而不同的压力源40抽空内空间38，并且压缩机42使空间44增压，由此产生了压力梯度，这种压力梯度迫使液体从稀浆池32中出来或者从稀浆池32中抽出液体，并且沿着鼓14的外表面18沉积出一层块状固体。压缩机42在空间44内所产生的过压沿着鼓14在降压位置上释放在沉积出来的块状层中，具体地说，是在降压阀48所占住的圆周位置上，并且具体地说是阀导管56。在降压阀48(导管56)的下游，借助通过导管58所施加的气体从鼓14中排出压力释放固体，例如把该固体排出到输送机(未示出)或者干燥箱(未示出)中。如上所述，过压的释放通过降压阀48(导管56)来实现，而排出压力释放的固体需要气态介质通过鼓14的孔28。降压阀48和泵回阀50通过成一体的阀组件来执行，该阀组件包括沿着鼓14的外表面18所设置的外滑瓦52和沿着鼓14的内表面16并排设置的多个内滑瓦54。
图4示出了用来把外滑瓦52压靠在鼓14的外表面18上的组件84。可调整螺栓86安装到托架支撑88上，而该支撑88设置有O形环密封件90或者其它密封件。
尽管根据特殊实施例和应用描述了本发明，但是本领域的普通技术人员根据该教导可以形成其它实施例和变型，而不会脱离要求保护的本发明的精神实质或者超越所要求保护的本发明的范围。例如，可以把每个内滑瓦54构造成两个独立的部分，其中一个部分具有降压导管56，而另一个部分设置有压力泵回导管58。外滑瓦52也可以由若干段构造成。因此，应该知道，这里的附图和描述是借助例子的方式来提供的，从而有利于理解本发明，但是这些附图和描述不应被认为用来限制本发明的范围。

Claims (14)

1.一种过滤组件，它包括：
容器；
滤鼓，该滤鼓可旋转地设置在所述容器内，所述鼓具有内表面和外表面，所述鼓沿着所述外表面设置有若干凹入的室或者隔室，每个所述室设置有过滤元件；
降压阀，它设置在所述容器内，在所述鼓进行旋转期间，所述降压阀顺序地与所述这些室或者隔室连通，以排除所述这些室或者隔室中的过压；及
泵回阀，它设置在位于所述降压阀下游处的所述容器中，其中下游是由于所述鼓的旋转方向来限定的，在所述这些室或者隔室通过所述降压阀之后，在所述鼓进行旋转期间，所述泵回阀顺序地与所述这些室或者隔室连通；
由此，借助所述泵回阀从所述这些室或者隔室中排出的固体可以在大气压力或者环境压力下排出。
2.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述降压阀和所述泵回阀包括：外滑瓦，它设置在所述容器内并且沿着所述鼓的所述外表面；及内滑瓦，它沿着所述鼓的所述内表面进行设置，所述外滑瓦和所述内滑瓦相互叠置从而在至少两个所述室或者隔室的周围形成压力密封，借助所述内滑瓦中的第一流动通道来限定出所述降压阀，借助所述内滑瓦和所述外滑瓦中的第二流动通道来限定出所述泵回阀。
3.如权利要求2所述的过滤组件，其特征在于，所述第一流动通道和所述第二流动通道中的每一个包括所述内滑瓦内的导管。
4.如权利要求2所述的过滤组件，其特征在于，所述鼓限定出封闭的内空间，每个所述室或者隔室通过所述鼓内的相应孔与所述空间连通，该过滤组件还包括：
气体过压源，该源可操纵地连通到所述容器，从而在所述鼓的外侧的所述容器内产生过压；
吸入源，它与所述空间连通，以在所述空间内产生低压，从而在所述鼓的旋转期间通过过滤元件吸引滤液；及
泵回管，它向着所述内表面延伸到所述空间中，所述泵回管连接到所述内滑瓦，以便与所述第二流动通道连通。
5.如权利要求1所述的过滤组件，该过滤组件还包括隔离阀，该隔离阀使所述鼓的外侧与所述容器内的压力隔开，所述隔离阀沿着所述鼓的外侧设置在绕着所述降压阀的区域内。
6.如权利要求5所述的过滤组件，其特征在于，所述隔离阀是一个单体单元。
7.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述降压阀包括：外滑瓦，它设置在所述容器内并且沿着所述鼓的所述外表面；及内滑瓦，它沿着所述鼓的所述内表面设置在所述空间内，所述外滑瓦和所述内滑瓦相互叠置从而在至少一个所述室或者隔室的周围形成压力密封。
8.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述泵回阀包括：外滑瓦，它设置在所述容器内并且沿着所述鼓的所述外表面；及内滑瓦，它沿着所述鼓的所述内表面设置在所述空间内，所述外滑瓦和所述内滑瓦相互叠置从而在至少一个所述室或者隔室的周围形成压力密封。
9.一种过滤组件，它包括：
容器；
滤鼓，该滤鼓可旋转地设置在所述容器内，所述鼓具有内表面和外表面，所述鼓限定封闭的内空间，所述鼓沿着所述外表面设置有若干凹入的室或者隔室，每个所述室设置有过滤元件，每个所述室或者隔室通过所述鼓中的相应孔与所述空间连通；
外滑瓦，它设置在所述容器内并且沿着所述鼓的所述外表面；及
内滑瓦，它沿着所述鼓的所述内表面设置在所述空间内，所述外滑瓦和所述内滑瓦相互叠置，从而在至少一个所述室或者隔室的周围形成压力密封，第一导管设置在所述外滑瓦和所述内滑瓦中的一个内，用于从所述一个室或者隔室中释放过压，第二导管设置在所述内滑瓦中，用于从所述室或者隔室中吹走在所述容器内的所述鼓进行旋转期间所收集起来的固体。
10.如权利要求9所述的过滤组件，该过滤组件还包括：
气体过压源，该源可操纵地连通到所述容器，用于在所述鼓的外侧的所述容器内产生过压；
吸入源，它与所述空间连通，以在所述空间内产生降压，从而在所述鼓的旋转期间通过过滤元件吸引滤液；及
泵回管，它向着所述内表面延伸到所述空间中，所述泵回管与所述第二导管连通，所述第二导管设置在所述第一导管的下游处，其中所述下游是由所述鼓的旋转方向来限定。
11.如权利要求10所述的过滤组件，其特征在于，所述第一导管设置在所述内滑瓦中，该过滤组件还包括降压阀，该降压阀向着所述内表面延伸到所述空间中，所述降压管与所述第一导管连通。
12.一种操纵旋转压力过滤器的方法，它包括：
使鼓在容器内进行旋转，所述鼓在外表面上载有至少一个过滤元件；
在所述鼓进行旋转期间，使所述容器保持过压；
在所述鼓的旋转期间，迫使所述容器内的稀浆中的液体通过所述过滤元件；
在所述鼓进行旋转期间，沿着所述鼓的所述外表面使所述稀浆中的颗粒固体进行沉积；
在沿着所述鼓的压力降低位置上，释放沉积固体中的所述过压；及
把压力释放后的固体从所述鼓中排出来，由此在大气压力下可以排出这些固体。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，释放所述过压包括通过降压阀排出压力，排出压力释放后的固体包括使气体介质通过所述鼓中的孔。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，从所述沉积的固体中排除压力包括：通过所述鼓中的所述孔使增压气体从所述沉积固体导向到所述鼓中。
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