CN200939364Y

CN200939364Y - 无机膜动态过滤机

Info

Publication number: CN200939364Y
Application number: CN 200620028732
Authority: CN
Inventors: 邱宝辰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2016-05-12

Abstract

本实用新型提供了多种行业中在微滤、超滤、纳滤过程使用的无机膜动态过滤机。它是在机壳内至少四个空心转轴上分别连接多个无机膜过滤盘构成至少四个旋转过滤盘组，机壳底部设扭矩控制装置及滤渣排出阀，在两控制阀之间设循环罐构成的。该机利用旋转过滤盘之间的交叉旋转产生的离心力，相对运动产生的连续剪切力，以及相对速度差形成的湍动力不断将滤饼削除削薄，从而实现薄滤饼、无滤饼过滤。并在转动扭矩达控制范围时将滤渣排出。在进、出口压差达额定数值时停止过滤进行反冲洗。它能有效延长过滤周期，减少频繁拆机次数，降低能耗和过滤成本，改善过滤环境，减少污染，明显提高产品质量和过滤效率。适合大流量、高精度、连续自动化工业生产。

Description

无机膜动态过滤机

技术领域：本实用新型涉及饮水、饮料、酿酒、制药、调味品、中水回用、污水处理以及石油化工等行业进行固液分离、微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤过程中使用的过滤设备。

背景技术：在饮水、饮料、酿酒、制药、调味品、中水回用、污水处理以及石油化工等行业中，为了确保工业液体的澄清度和产品的质量，都必须经过滤机进行过滤，即固液分离。目前国内外在上述领域中使用的过滤机其结构类型有水平金属网圆盘式、金属网叶片式、金属网圆柱式、卧式板框式、塑料厢式和板框式、陶瓷和塑料管式以及膜分离技术。所述这些过滤机的过滤过程都是在静压差的状态下进行的，也就是说流体通过过滤机多孔介质的流动均属渗流运动。由于工业液体的流量相当大，在过滤过程中，原液中的固体杂质、悬浮液、溶剂和溶质中的固体粒子、预涂和添加的助滤剂等都会连续不断地沉积在过滤介质表面或孔隙中，由于滤渣的不断形成，过滤机多孔介质表面的沉积层逐渐增厚构成滤饼，过滤阻力逐渐增大，使压差上升，过滤流量明显下降。这时就必须停止过滤，对过滤机进行彻底清洗，然后灭菌再重新进入下一个周期的过滤。虽然所述过滤机在工业生产的过滤净化作业中发挥了重要作用，然而这种间歇的过滤方式，不仅是过滤周期短、产品质量不稳定、且滤液中可回收利用的产品与助滤剂、滤渣混在一块被排放造成资源的浪费并污染环境。同时由于频繁拆机清洗，过滤材料消耗大，汽、水、电能耗损失大，过滤成本高，过滤效率低，根本不能适应工业化连续生产的需要。因此，上述问题一直是该领域长期渴望解决却尚未解决的难题。

发明内容：本实用新型目的就是为了提供一种无机膜动态过滤机，主要是解决现有过滤机滤渣沉积过滤元件表面或孔隙中形成滤饼，必须频繁拆机清洗，从而导致过滤周期短、产品质量不稳定、过滤材料消耗大，汽、水电能耗及滤液损失大，滤液中的有用产品不能回收利用，过滤成本高，过滤效率低的问题。

本实用新型的方案如下所述：该实用新型包括机架、导轮、由封头、筒体和法兰组成的机壳，以及卡紧螺栓、排气阀、压力表、空心转轴、过滤盘、密封圈、固定支架、滤浆泵、进(入)口阀、出口阀、控制阀、排污阀、反冲洗阀和连接管，还包括电机、传动装置、扭矩控制装置、继电器、滤渣排出装置、滤渣排出阀、循环罐、添加泵、前后轴承座、机械密封装置、视镜和清理刷，它是通过在机壳内的至少四个空心转轴上分别连接多个无机膜过滤盘构成至少四个旋转过滤盘组，在机壳底部设置扭矩控制装置及其控制的滤渣排出阀，并在两控制阀之间连接有循环罐构成的。

所述的旋转过滤盘组，其横向相邻的任意两组之间的旋转方向可为同向或反向，而纵向相邻的任意两旋转过滤盘组之间的旋转方向均为同向，且在每个过滤盘组一侧或另一侧的两过滤盘之间设有清理刷构成。

本实用新型的有益效果：该实用新型由于采取了多个旋转过滤盘组的结构，利用旋转过滤盘之间的交叉旋转产生的离心力，相对运动产生的连续剪切力，以及相对速度差形成的湍动力不断地将滤饼削除削薄，加上清理刷的有机配合起到自动清洗作用，来控制浓差极化，使过滤盘表面不积存或少积存滤渣，以此限制滤饼(滤渣)的增长，使过滤机保持足够大的过滤速率，实现薄滤饼、无滤饼过滤，并在转动扭矩达到扭矩控制装置的控制范围时自动或手动开启滤渣排出阀将滤渣排出。当进、出口压差达到额定数值时，停止过滤并进行反冲洗。本实用新型是对传统过滤工艺设备的重大改革，它有效延长了过滤周期，减少了频繁拆机次数，降低了能耗(汽、水、电及大量过滤助滤剂等)和过滤成本，改善了过滤环境，减少了环境污染，明显提高了产品质量和过滤效率，同时回收滤液中的有用产品，满足了现代工业大流量、高精度、连续自动化过滤的需求，彻底解决了该领域长期渴望解决却尚未解决的难题，可靠实现了发明目的。而且该实用新型还具有结构紧凑合理、操作方便灵活、性能稳定可靠、环保节能降耗、减轻操作人员劳动强度、高效经济实用、适宜工业推广、应用前景广阔等优点。

附图说明：

图1是无机膜动态过滤机整体结构示意图；

图2是空心转轴结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是无机膜过滤盘结构示意图。

具体实施方式：由图1所示的无机膜动态过滤机是在现有技术基础上发明的新型过滤机。该机底部机架1上设有导轨，导轨上经导轮2连接固定封头3和筒体4(封头3、筒体4及筒体法兰成为一体)，并由该封头3、筒体4和固定在机架1上的前端法兰5共同组成机壳。筒体4连同封头3与法兰5经卡紧螺栓6密封固定。机壳内设置四个空心转轴7，四个空心转轴7可采取横、纵向平行对应排列，空心转轴7两端均有轴颈，分别经空心转轴前后轴承座8、9将其安装在固定支架10上。且在前轴承座8内设机械密封装置。空心转轴7上匀布有径向通孔11，对应通孔11的外表面设有导液槽12，经空心转轴7连接固定内为放射状通道、中心孔内设密封圈的无机膜过滤盘13，且每个无机膜过滤盘13之间仍设有密封圈14组成的旋转过滤盘组。每个旋转过滤盘组两端均由空心轴法兰和紧固螺母夹紧固定。在每个旋转过滤盘组一侧或另一侧的相邻两盘之间设有清理刷15。空心转轴7由法兰5外部所设调频电机16及其传动装置17带动旋转。扭矩控制装置18设置在机壳底部的机架1内，经联轴器与传动装置电机19输出轴相连接，电机19带动滤渣排出装置40工作，并由继电器20控制滤渣排出阀21的开启。在机壳的底部还设有排污阀22。在机壳的筒体4上安装了压力表23、排气阀24，同时还设置了与入口管连接的原液进口阀25、滤浆泵26、入口阀27及原液控制阀28，与出口管连接的清液出口阀29、视镜30、出口控制阀31、32、出口压力表33。在原液控制阀28与出口控制阀31之间连接了循环控制阀34，并将原液控制阀28与循环控制阀34交汇处经连接管与循环罐35相连接。在循环罐35入口还设有反冲洗阀41，而在循环罐35出口端经控制阀36连接滤浆泵26进口，在循环罐35出口端至滤浆泵26出口之间设置了经连接管连接的进口阀37、添加泵38和出口阀39。另在滤浆泵26出口与出口控制阀31之间连接反冲洗阀控制阀43。

工作时，调频电机16及其传动装置17经联轴器带动空心转轴7及其组成的旋转过滤盘组转动。四个过滤盘组两两相对转动。需过滤的浆液从原液进口42、进口阀25、滤浆泵26、入口阀27进入过滤机，滤浆充满时开启排气阀24，排出机内空气。在压力作用下，滤液透过旋转过滤盘组上每个无机膜过滤盘13的表面从微孔进入放射状通道，由密封圈、空心转轴7上的导液槽12、径向通孔11、空心转轴7、再经清液出口阀29、视镜30、出口控制阀31、32汇入清液缸。该过程为正常过滤。本实用新型由于增设了循环罐35，因此可根据不同行业及产品的特殊需求实现循环过滤和添加过滤。在进行循环过滤时，是在正常过滤基础上关闭进口阀25和出口控制阀32，同时打开原液控制阀28、循环控制阀34、控制阀36。而要进行添加过滤时，是在正常过滤基础上打开原液控制阀28、进口阀37、添加泵38和出口阀39即可。由于无机膜过滤盘13在交叉旋转中进行过滤，对污染物具有自清洗作用，使无机膜过滤盘13上的污染物形成的滤饼不断地被自动冲刷掉，因此在旋转过滤盘之间的交叉旋转产生的离心力，相对运动产生的连续剪切力，尤其是在相对速度差形成的湍动力的作用下不断地去除表面形成的部分或全部滤饼(滤渣)，从而实现动态薄滤饼、无滤饼过滤。由于过滤阻力明显降低，因此能有效提高过滤速率，使单位过滤量比传统过滤机提高5-30倍。有效延长了过滤周期，减少了频繁拆机次数，降低了能耗(汽、水、电及大量过滤助滤剂等)和过滤成本。不仅如此，在不断增浓的滤浆逐渐呈现膏状或滤渣状时，电机19转轴扭矩出现急剧增加，在扭矩控制装置18控制下，接通继电器20常开接点，开启滤渣排出阀21，将滤渣排出。当进、出口压力表23、33显示压差到额定上限数值，过滤机的流量减少到额定过滤量的五分之一至六分之一时，应停止过滤进行自动反冲洗。在进行自动反冲洗时，应打开反冲洗阀41、控制阀36、滤浆泵26、控制阀43、清液出口阀29和排污阀22，使清水从出口进入过滤机的空心转轴7、到达过滤盘13、将过滤盘微孔和其表面的杂质冲洗掉并从排污阀22排入污水池。经自动反冲洗后应消毒灭菌然后进入下一周期的过滤。该实用新型不仅实现了动态薄滤饼或无滤饼过滤、自动排渣，特别是全部采取无机膜旋转过滤盘组的动态方式进行过滤，大大降低了助滤剂的用量，从而大幅度降低了因助滤剂导致的大量滤渣带来的环境污染和过滤成本。同时也改善了过滤环境，提高了产品质量和过滤效率，使连续自动化过滤成为现实。

Claims

1、一种无机膜动态过滤机，包括机架(1)、导轮(2)、由封头(3)、筒体(4)和法兰(5)组成的机壳，以及卡紧螺栓(6)、排气阀(24)、压力表(23、33)、空心转轴(7)、过滤盘(13)、密封圈(14)、固定支架(10)、滤浆泵(26)、进(入)口阀(25、27、37、39)、出口阀(29)、控制阀(28、31、32、34、36、43)、排污阀(22)、反冲洗阀(41)和连接管，还包括电机(16、19)、传动装置(17)、扭矩控制装置(18)、继电器(20)、滤渣排出装置(40)、滤渣排出阀(21)、循环罐(35)、添加泵(38)、前后轴承座(8、9)、机械密封装置、视镜(30)和清理刷(15)，其特征在于：在机壳内的至少四个空心转轴(7)上分别连接多个无机膜过滤盘(13)构成的至少四个旋转过滤盘组，在机壳底部设置扭矩控制装置(18)及其控制的滤渣排出阀(21)，在两控制阀(28、36)之间连接有循环罐(35)构成。

2、根据权利要求1所述的无机膜动态过滤机，其特征在于：旋转过滤盘组其横向相邻的任意两组之间的旋转方向可为同向或反向，而纵向相邻的任意两旋转过滤盘组之间的旋转方向均为同向，且在每个过滤盘组一侧或另一侧的两过滤盘(13)之间设有清理刷(15)。