CN204502806U - 压差立式转鼓过滤分离机 - Google Patents

Abstract

一种压差立式转鼓过滤分离机，由直立的圆斗形外罐和罐内的转鼓及罐外的自吸泵构成，能对去渣处理的浆液进行分子级别的过滤分离，该机在正、负压差的偶合作用下，具有浆料一次性过滤无需重复分离的高效率，且运行成本低，结构紧凑，便于安装和更换超滤膜，为规模生产提供了一种理想的设备造型。

Description

压差立式转鼓过滤分离机

技术领域

本实用新型属于过滤分离设备，具体涉及一种压差立式转鼓过滤分离机。

背景技术

精细分离，尤其是在分子级别上的分离，例如对生物质不同构成成分的分离，基本采用化学、物理两大方法，化学法易于在规模生产上运用，但容易造成不应有的化学反应和化学毒性残留，物理法主要使用板框式分子筛和小容积管式过滤器，可获纯天然高品质产品，但需反复停机冲洗滤膜导致间歇作业，且处理量小产能低，不能满足规模生产的需要，工业生产中普遍使用的离心分离机有较强的分离能力，但难以实行分子级别的精细分离，产品质量档次不高，其他如吸附法，成本高且限制性因素多，适应范围狭窄。

发明内容

本实用新型针对板框式分子筛和小容积管式过滤器及离心分离机的不足，提供了一种压差立式转鼓过滤分离机，其在分子级别分离上，改小容量间歇作业为大容量连续运转，大大提高了过滤能力和分离效率，且适应范围广而成本低。

本实用新型技术方案：由密闭的直立圆斗形承压外罐和罐内的承压过滤转鼓及罐外的自吸泵构成本装置主体，其特征是：穿外罐上、下圆拱形端盖的内径分别垂直同心固定有上、下对应的中空短轴，该两根中空短轴分别通过轴承与罐内转鼓的上、下支承分别定位联接，沿该上、下支承的外径围有夹套式滤斗，抵上、下支承内径凹孔间嵌有亚铃式长轴，固定在外罐上端盖上的电机通过齿轮与罐内的转鼓相联接，该上端盖另一侧设有联结管，经电磁阀与上中空短轴侧向连通，该上中空短轴中设有注液管，经注液阀与外置的乙醇源相连通；罐外设有自吸泵，其输入端管道侧向穿入下中空短轴与转鼓连通，该泵输出端管道经单向阀与气液分离器连通，该分离器上、下两端分别与外罐上端盖和下道工序连通；该装置中的各电器件分别与外置的人机界面操控台电路对应电连接。

所述外罐（1）垂直竖立，由圆斗（1.2）经法兰与均为圆拱形的上端盖（1.1）及下端盖（1.3）垂直同心连接成密闭的圆斗形罐体。

所述圆斗（1.2）上部一侧开孔设有管道经电动入料阀（1.2.1）与上道工序连通，另一侧贴圆斗内壁设有料位仪（1.2.2），在该圆斗内壁上均布多道斜隔圈（1.2.3）。将该圆斗竖剖为均等的左、右两半，然后以螺栓沿剖开线将之重新固定密封成完整的一体，即形成“半边体式构造”，以利安装和检修。

所述上端盖（1.1）为圆拱形，同心固定有上中空短轴（1.1.5），该短轴有一半长度从上端盖内径伸入外罐內，轴上设有台阶式轴承位与罐内转鼓上支承内的轴承（2.1.2）定位联接；该中空短轴中设有注液管（1.1.6），该管上行出该短轴经电动注液阀（1.1.7）与外置的乙醇源连通。该上端盖的一侧固定有变频调速电机（1.1.2），其轴穿入罐内、轴端设有外齿轮（1.1.3）与转鼓上支承上的外齿圈（2.1.3）相啮合；该上端盖的另一侧设有联接管（1.1.8），经电磁阀（1.1.9）与上中空短轴侧向连通。

所述下端盖（1.3）为锅形，垂直同心固定有下中空短轴（1.3.1），该轴自下向上有一半长度从下端盖内径伸入罐内，轴上设有台阶式轴承位与下支承内的轴承（2.3.1）定位联接；该短轴上轴端设有台阶、套有密封圈（1.3.2），并与下支承内径上沿平齐；在该短轴贴及下端盖内径上沿位置的轴杆上，侧向对称开有两个通透的出料孔（1.3.5）；该短轴下端口收缩成较小直径，经电动出料阀（1.3.6）与下道工序连通。

所述转鼓（2）由上支承（2.1）、亚铃式长轴（2.2）、下支承（2.3）、夹套式滤斗（2.4）上下垂直同心连接构成，整体轮廓略小于外罐，置于外罐内中间位置。

所述亚铃式长轴（2.2）的上下两端均嵌入上、下支承的凹孔内，三者联接定位成一体。该长轴上端设有内孔并侧向对称开有两个通透的通气孔（2.2.1），以连通转鼓和上中空短轴；贴该内孔的下部、在该长轴上同心设一较小直径圆孔与注液管（1.1.6）滑配衔接，侧置密封圈（2.2.2）以防止来自注液管的乙醇侧漏；自该小圆孔向下沿该长轴轴心设有输液长孔（2.2.3），在该输液长孔按上下等距、每错开90°侧向分别连通多根支管（2.2.4），该多根支管分别穿过夹层式滤斗与外罐连通；该长轴下端设有内孔并侧向对称开有两个通透的排液孔（2.2.5），连通转鼓和自吸泵输入端管道（3. 1）。

所述上支承（2.1）为倒扣的盘状，其内径上部设有轴承室，内置轴承（2.1.2）与上中空短轴的轴承位定位联接，该轴承室的外径上固定有外齿圈（2.1.3）与电机轴端的外齿轮相啮合；该上支承内径下部设有凹孔，亚铃式长轴（2.2）的上端嵌入凹孔内与之联接定位；该上支承外径与夹套式滤斗的上沿相固定。

所述下支承（2.3）为钵状，其内径上部设有凹孔，长轴的下端嵌入凹孔内与之联接定位；该下支承内径下部设有轴承室，内置轴承（2.3.1）与下中空短轴的轴承位定位联接；该下支承外径与夹套式滤斗的下沿相固定。

所述夹套式滤斗（2.4）为圆斗状，由两层不锈钢筛板形成中空夹套、内置超滤膜构成。外层筛板上均布有多道平隔圈（2.4.1），其与外罐圆斗上的斜隔圈对应排列、交错穿插，形成浆料有序流动的多层曲线通道。将该夹套式滤斗竖剖为左、右均等的两半，然后以螺栓沿剖开线将之重新联接密封成完整的一体，即形成“半边体式构造”，以利于安装和检修。

所述自吸泵（3）工作压力0.8Mpa，对气、固、液三态混杂的浆料有很好的适应性，在一定真空度的条件下仍能保持稳定的工作性能，作为本装置的流体驱动器和气压施行器置于罐外。该泵输入端管道（3.1）侧向穿入下中空短轴内上行、至该轴上端口平齐固定，并通过排液孔（2.2.5）与转鼓（2）连通；该泵输出端管道经单向阀（3.2）与气液分离器（3.3）连通。该气液分离器顶部有输气管（3.3.1）与外罐上端盖连通，该气液分离器底部有管道经调压阀（3.3.2）和流量计（3.3.3）与下道工序连通。

该压差立式转鼓过滤分离机中的压力仪、电机、真空仪、注液阀、电磁阀、入料阀、料位仪、出料阀、自吸泵、调压阀、流量计，均分别与外置的人机界面操控台的电路对应电连接。

本实用新型具有以下有益效果。

相较传统的板筐式分子筛具有不停歇连续运转的优势。

相较现有的小容量管式过滤器具有处理量大、产能高的优势。

相较普遍使用的离心分离机具有精细分离能力强、产成品纯度高的优势。

附图说明

图1为本装置结构示意图。

图2为本装置沿垂直中心线局部爆炸图。

图中标号：

1外罐；1.1上端盖；1. 1. 1压力仪；1. 1. 2电机；1. 1. 3外齿轮；1. 1. 4真空仪；1. 1. 5上中空短轴；1. 1. 6注液管；1. 1. 7注液阀；1. 1. 8联接管；1. 1. 9电磁阀；1. 1. 10安全阀；1. 2圆斗；1. 2. 1入料阀；1. 2. 2料位仪；1. 2. 3斜隔圈；1. 3下端盖；1. 3. 1下中空短轴；1. 3. 2密封圈；1. 3. 3密封圈；1. 3. 4密封圈；1. 3. 5出料孔；1. 3. 6出料阀；

2转鼓；2. 1上支承；2. 1. 1轴承盖；2. 1. 2轴承；2. 1. 3外齿圈；2. 1. 4密封圈； 2. 2亚铃式长轴；2. 2. 1通气孔；2. 2. 2密封圈；2. 2. 3输液长孔；2. 2. 4支管；2. 2. 5排液孔；2. 3下支承；2. 3. 1轴承；2. 3. 2轴承盖；2. 4夹套式滤斗；2. 4. 1平隔圈；

3自吸泵；3. 1输入端管道；3. 2单向阀；3. 3气液分离器；3. 3. 1输气管；3. 3. 2调压阀；3. 3. 3流量计。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，不限制本实用新型。

开机时先将调压阀3.3.2调至0.3Mpa，然后启动变频电机1.1.2带动转鼓2按30圈/分钟缓速旋转，接着开启入料阀1.2.1，经上道工序除渣的板栗苞浆液以≥0.3Mpa压力进入外罐1内，并从上部顺多层平、斜隔圈交错穿插形成的曲折通道渐次辗转下行。其间小分子量成分的单宁溶液透过夹套式滤斗2.4的超滤膜进入转鼓之内，大分子量成分的色素溶液被拦截继续下行至外罐底部，从出料孔1.3.5进入下中空短轴1.3.1之中。

入料至设定量时料位仪1.2.2检测并显示料位，此时开启出料阀1.3.6并启动自吸泵3。外罐内被截留的溶液作为已分离的色素成分经出料阀排向下道工序；转鼓中的透过液作为已分离的单宁成分，从排液孔2.2.5经输入端管道3.1被自吸泵抽吸，并送入气液分离器3.3内进行气、液分离，其中混杂的气体顺该分离器上部的输气管3.3.1从上端盖1.1不断进入外罐上部较小空间（罐内大部分空间被浆液占据），逐渐蓄积很快形成气压，并压迫液面强化浆液穿透滤膜的能量，当压力达0.3Mpa时，该气压又同时作用于气液分离器下部的透过液、继而压迫调压阀3.3.2开启，该透过液经流量计3.3.3计量排向下道工序。此时开启注液阀1.1.7以≥0.3Mpa的压力，按流量计处的流速流量向注液管1.1.6内注入乙醇溶剂，该乙醇溶剂经输液长孔2.2.3再经多根支管2.2.4分散注向外罐内的浆液中，并随转鼓的旋转得以充分搅匀，以弥补浆液中溶剂的流失，从而加强传质、加大透膜量。

在自吸泵的持续抽吸下，转鼓内相当部分气体被连带抽走排入外罐上部，转鼓内部形成一定负压，真空仪1.1.4显示鼓内真空度在负0.2Mpa波动，压力仪1.1.1显示外罐内压力在0.3Mpa波动，即转鼓内外两边压差累计达0.5Mpa，该正、负压差驱使浆液中小分子量成分大量快速透膜分离进入转鼓内，不断被自吸泵抽吸排向下道工序，而被拦截的大分子量成分在正压作用下也加速流向罐底外排。此一期间，料位仪通过人机界面操控台调整入料阀和出料阀的开口度，以维系进、出浆料在罐内液面高度的动平衡状态。

在线检测流经出料阀的截留液，出现微量透过液成分时，同时关闭入料阀和自吸泵及注液阀，紧接打开电磁阀1.1.9并将电机转速调至高速，外罐上部的压力气体瞬间由联接管1.1.8经上中空短轴从通气孔2.2.1进入转鼓内，正负压差消失转为内外两边平衡，电机带动转鼓短时高速旋转，由此产生的离心力将附着在超滤膜外表的堵塞物质甩离滤斗随浆液下行。5秒内电机转为常态缓速运转，依次关闭电磁阀并开启入料阀和自吸泵及注液阀，整个装置迅速恢复正常过滤分离状态。

自动重复循环以上过程，完成持续过滤分离作业。

Claims (3)

1. 压差立式转鼓过滤分离机，由密闭的直立圆斗形承压外罐和罐内的承压过滤转鼓及罐外的自吸泵构成本装置主体，其特征是：穿外罐上、下圆拱形端盖的内径分别垂直同心固定有上、下对应的中空短轴，两根中空短轴分别通过轴承与罐内转鼓的上、下支承分别定位联接，沿该上、下支承的外径围有夹套式滤斗，抵上、下支承内径凹孔间嵌有亚铃式长轴，固定在外罐上端盖上的电机通过齿轮与罐内的转鼓联接，该上端盖另一侧设有联接管，经电磁阀与上中空短轴侧向连通，该上中空短轴中设有注液管，经注液阀与外置的乙醇源连通；罐外设有自吸泵，其输入端管道侧向穿入下中空短轴与转鼓连通，该泵输出端管道经单向阀与气液分离器连通，该分离器上、下两端分别与外罐上端盖和下道工序连通；该装置中的各电器件分别与外置的人机界面操控台电路对应电连接。

2.根据权利要求1所述的压差立式转鼓过滤分离机，其特征是：所述外罐由圆斗经法兰与圆拱形的上、下端盖垂直同心连接成密闭的圆斗形罐体；该圆斗的上部一侧设有管道经入料阀与上道工序连通，另一侧上部壁内设有料位仪，贴该圆斗壁的内侧均布有多层斜隔圈。

3.根据权利要求1所述的压差立式转鼓过滤分离机，其特征是：所述转鼓由上、下支承及支承间中心位的亚铃式长轴和外径位的夹套式滤斗分别垂直同心连接成圆斗形鼓体，其轮廓略小于外罐而置于外罐内中间位置；所述亚铃式长轴的上、下两端分别嵌入上、下支承内经处的凹孔内，该长轴上端口侧向设有通气孔，连通转鼓和上中空短轴，该长轴下端口侧向设有排液孔，间接连通转鼓和自吸泵，该长轴轴心的上部与注液管滑配衔接，注液管以下、沿长轴轴心设有一定深度的输液长孔，该输液长孔侧向均布多根支管，并穿过滤斗与外罐连通；所述夹套式滤斗，由两层不锈钢筛板同心围成圆斗形双层夹套，夹层内均置超滤膜构成，该滤斗的上、下沿分别与上、下支承外径相固定，贴该滤斗外层筛板上均布多层平隔圈，与外罐圆斗壁内的斜隔圈有序交错穿插，构成浆液流动的曲折通道。