CN204989935U - 一种硅藻土过滤芯体的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种硅藻土过滤芯体的制备装置。将本装置的配料、上料、混料、搅拌、喷浆、温控等工序的自动控制与网络节点的数据采集通过网络服务器的调度服务，充分体现了设备集成化的优势；每一道重要工序都可以按量化的标准实施，尤其是在对硅藻土、粘合粉的精良细选的手段上解决了手工筛分料粉不均匀的问题；并且，通过网络服务器与wi-sun节点传感器、Zigbee节点温度传感器的数据交互可以随时掌握喷浆、电热辊压工序的动态状况，保证每一批次的芯体产品按标准化生产；本实用新型将传统设备的改造与程序化的生产相结合弥补了硅藻土过滤滤芯体生产设备非标准化的空白。

Description

一种硅藻土过滤芯体的制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种制造用于防气、水污染的过滤器芯体的设备，具体的说是一种硅藻土过滤芯体的制备装置。

背景技术

空气、饮用水过滤的概念和举措，屡见不鲜。尤其是在空气污染需要大力治理的今天，除了综合治理环评差的且造成空气污染的企业外，模拟清新环境、人为造就负氧离子气场的设备已经层出不觉地面向了市场。例如市场上销售的亚都空气过滤器、格力空气过滤器等都有较好的销售业绩。

研习当前市售的空气过滤设备及过滤器技术的发展趋势，其技术手段大都采用在过滤器的空气入口处设置滤网（膜）滤除粗尘，再以过滤芯体除尘或以高压电弧除尘方式对进口气体进行电子除微尘，最后在出口处利用水雾化方式将出口空气加湿润化处理。

在利用现有材料进行过滤除尘的事例中，中国专利CN103997085A给出了采用“防尘网层、活性炭吸附层和硅藻土吸附层”的结构解决防尘散热型无线充电器的防尘问题。

中国专利CN203954839U披露了针对水龙头净水器采用的是“在自来水出水口上设有滤网、麦饭石、活性炭和天然硅藻泥陶瓷层”的结构方式。

利用硅藻土源于硅酸盐遗骸的特性解决自动加土防尘的问题，中国专利CN203043930U披露了自动加土防尘装置中的用于固定袋装硅藻土的固定装置结构。

综上，利用硅藻土解决现场施工、生活环境的防尘、除尘问题亦是多种技术手段选项中的一种。然而，针对PM2.5、雾霾等大气污染和生活用水退化的现象，就利用硅藻土的特性而言，如何提高过滤的质量，尤其是要实现无虑可忧的气、水过滤的目的，必须针对硅藻土的特性而提供一种生产设备。该设备应当摒除当今手工制作过滤芯体工序上的弊端，解决连续化生产的需求，建立全新的工业化标准。同时还应解决在制备过滤芯体的过程中工序、工位参数的获取、修正、反馈的问题，最终产出高质量低耗材环评达标的产品。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制备以硅藻土为基料的过滤芯体的装置。以此装置可以实现连续生产以硅藻土为核心材料的过滤器芯体，同时可为业内同行提供一种规范化的生产流程，使过滤芯体产品质量保持一致。

为此，本实用新型解决所述问题的技术方案是：一种硅藻土过滤芯体的制备装置，其特征是，所述装置具有筛分40目矿粉的硅藻土精粉炉，粘合粉烘干炉，研磨机，筛粉机，带有喷头的空气压力喷射器，wi-sun节点传感器，电热辊压机，Zigbee节点温度传感器，温差电路模块，网络服务器，搅拌机，水阀，复合平台，布棍机，机械手，输送机；所述的粘合粉烘干炉、研磨机、筛粉机依次相连接，在所述研磨机、筛粉机之间设有一根防尘输送管，所述防尘输送管的出口处设有调节阀；在所述的筛分机的出料端设有一台计量400目粉末的计量器；所述的硅藻土精粉炉、筛粉机各自的出料端与所述的搅拌机的入料端相连接；在所述搅拌机的底部设有一台带有输送管的加压泵，所述加压泵的另一端与空气压力喷射器相连接；在所述空气压力喷射器的电路板上设有一个通过wi-sun节点网路与所述网络服务器交互信息的wi-sun节点传感器，所述的电热辊压机、复合平台、布棍机、输送机依次相连接，其中，所述的Zigbee节点温度传感器设置在所述电热辊压机的两端，所述的机械手设置在所述复合平台的上端两侧。

优选的，所述的防尘输送管，其管壁上设有检修口。

优选的，所述的空气压力喷射器，其喷头是可调控喷头，可调控喷头的扇面喷射角度是70°。

优选的，设置在所述电热辊压机两端的Zigbee节点温度传感器，是通过Zigbee节点网路与所述网络服务器交互信息的Zigbee节点传感器。

相比现有技术，本实用新型具有的积极效果是显而易见的：将本装置的配料、上料、混料、搅拌、喷浆、温控等工序的自动控制与网络节点的数据采集通过网络服务器的调度服务，充分体现了设备集成化的优势；每一道重要工序都可以按量化的标准实施，尤其是在对硅藻土、粘合粉的精良细选的手段上解决了手工筛分料粉不均匀的问题；并且，通过网络服务器与wi-sun节点传感器、Zigbee节点温度传感器的数据交互可以随时掌握喷浆、电热辊压工序的动态状况，保证每一批次的芯体产品按标准化生产；本实用新型将传统设备的改造与程序化的生产相结合弥补了硅藻土过滤滤芯体生产设备非标准化的空白。

附图说明

图1是本实用新型涉及的装置总装结构示意图；

图2是关于图1中的粘合粉烘干炉、研磨机、筛粉机、计量器之间连接关系的结构示意图；

图3是关于图1中的wi-sun节点传感器、Zigbee节点温度传感器与网络服务器的通信信号交互示意图；

图4是本实用新型涉及装置的工艺流程示意图。

图中：1-粘合粉烘干炉，2-研磨机，3-筛粉机，31-计量器，32-筛粉机的出料端，4-空气压力喷射器，41-喷头，42-wi-sun节点传感器，43-喷射器电路板，5-电热辊压机，51-Zigbee节点温度传感器，52-温差电路模块，6-网络服务器，7-搅拌机，71-水阀，72-加压泵，8-复合平台，81-布棍机，82-机械手，9-输送机，10-硅藻土精粉炉,11-防尘输送管，111-防尘管出口处，12-调节阀。

具体实施方式

产品质量的控制决定产品的生命力，这句话贯穿于本实用新型涉及制备以硅藻土为基料的过滤芯体的装置的具体环节。换言之就是利用现有技术中传感器与互联网的技术，严格掌握生产芯体的工艺设备的运行情况。发明人充分考虑到采集信号与传递信号的便利与成本，考虑到信号通讯的便捷性及经济性，分别将wi-sun节点传感器和Zigbee节点传感器设置在装置中，随时调度调整装置所涉及的硅藻土精粉、粘合粉的质量和用量，并在制作过滤芯体产品的过程中随时掌控装置的喷涂厚度、温控等要素，还为同业提供了一条可复制的经验。以下实施例将详细析之。

实施例一，本实用新型涉及一种制备以硅藻土为基料的过滤芯体的装置，所述装置具有筛分40目矿粉的硅藻土精粉炉10，粘合粉烘干炉1，研磨机2，筛粉机3，带有喷头41的空气压力喷射器4，其中的喷头是一个可调控喷头，喷头的扇面喷射角度是70°；wi-sun节点传感器42，电热辊压机5，Zigbee节点温度传感器51，温差电路模块52，网络服务器6，搅拌机7，水阀71，复合平台8，布棍机81，机械手82，输送机9；所述的粘合粉烘干炉1、研磨机2、筛粉机3依次相连接，在所述研磨机2、筛粉机3之间设有一根防尘输送管11，除了维保期间打开（图未画出的）检修口检修该管外，动态时该管可以在完全密闭的情况下将全部料粉输入至筛粉机，避免了粉尘污染；同时，为了防止料粉在筛粉机内分布不均匀，在防尘输送管11的出口处111设有调节阀12，通过手动或电动调整该阀，使得筛粉机内的料粉一次过筛率最大化。设置在所述筛粉机3的出料端32的计量器31可以将每次筛分满足400目的粉末按重量计均分输出至搅拌机7；在所述搅拌机7的入料端设有分别相连接来自硅藻土精粉炉10、筛粉机3、水阀71的入口。当搅拌机工作完成，其内部的浆料在搅拌机7底部加压泵72的驱动下随即通过加压泵输送管73向空气压力喷射器4输送浆料。在所述空气压力喷射器4的电路板43上设有一个通过wi-sun节点网路与所述网络服务器6交互信息的wi-sun节点传感器42，该传感器可以采集浆料的喷涂参数。按节约成本原则，本例中的电热辊压机5、复合平台8、布棍机81、输送机9相对集中且依次相连接。为了准确采集电热辊压机5的热敏数据，本例将所述的Zigbee节点温度传感器51设置在所述电热辊压机5的两端用于随机采集电热辊压机的内热温度，且通过Zigbee节点网路实时地与所述网络服务器交互信息。

并且，考虑到加工多层滤芯需要多层覆布的工艺要求和批量生产滤芯的量化要求，本例也将所述的机械手82设置在所述复合平台8上端的两侧。在实践中，粘合粉加入量的多少决定着滤芯的质量，加多了滤芯夹层容易板结，加少了滤芯夹层容易酥散。因此，每批次生产滤芯所需的粘合粉投入比例应严格控制；本例中的计量器31可以以重量参数采集的方式与程控机进行信息，并在程控机的调度下随时调整计量参数。

从制备硅藻土滤芯的工艺过程亦可看出本实用新型的特点。首先是解决过滤芯体用材的问题，制作过滤芯体的选材应符合环保的要求；既具有耐热、耐磨、化学性质稳定的特点又要具有吸收力强、自身本体空间大的特点。能同时满足以上两大特点的材料，硅藻土是一种不错的选项。换句话说，正是因为硅藻土的非晶质二氧化硅的水性性质才有可能为防尘、过滤所采用的材料提供一种优选。正如此，本实用新型充分利用硅藻土的特性，在将其与粘合剂、适量水、无纺布结合制备出上乘的过滤芯产品。因此，在制备过滤芯体之前，先要获取去除了重金属的硅藻土精粉：粉碎硅藻土原矿，以筛粉机筛选40目的矿粉；将矿粉放入具有涡轮机的沉淀池内，注入相当于所述矿粉重量的至少十倍或十倍以上的水，再放入3‰的絮凝剂，启动涡轮机进行10-20分钟充分搅拌,停机；待混合液在池中沉淀且形成絮状堆积物时，将池中上层的杂质水排出至收集槽进入废水处理系统，此时的硅藻土泥浆的形态类似于蜂窝状的海绵层，其中的硅藻土的大小孔穴膨胀后直视可见；之后，将池中底部的硅藻土泥浆再用筛粉机过滤筛分淘汰泥浆中的重金属，再将水选后的硅藻精土输入烘干机烘干直至获取200目的硅藻精粉。再参见图1至图4，接下来便是制作过滤芯体的步骤：准备至少两层无纺布；取材、制作粘合粉：为防止粘土高温情况下的烧结现象出现，应将高原粘土输入至烘干炉1内并在温度75°C至400°C内逐渐升温并烘干保持其粘性，出炉冷却再输送至研磨机2研磨，之后输入至筛粉机3过筛，留400目粉末作为粘合粉待用；在搅拌机7内加入硅藻精土60%、粘合粉40%、水适量，调和成浆料备用；平展一层无纺布，将备用浆料输入至空气压力喷射器4内，为保证均匀喷涂应调整喷头41扇面喷射角度在70°范围内对准无纺布进行喷洒，由wi-sun节点传感器42监控该布面被喷洒浆料的均匀厚度，之后根据不同的滤芯产品的设计要求使其布面上的涂层厚度控制在0.5至1.0mm之间；将另一层无纺布覆盖在具有浆料喷层的无纺布上面，并在复合平台8上定型成为芯板；将芯板输送至电热辊压机5进行电热烘干、滚压板面整形，由设置在电热辊压机5两端的Zigbee节点温度传感器51采集热敏参数由温差电路模块52接受热敏信号并将其转换成数字信号发送至所述的网络服务器6，在网络服务器6的控制下完成滤芯的制作。作为通用性滤芯产品，此期间的烘干温度可设定为65°C、烘干时间为5小时；经以上工序制成的芯体用材即可根据用户需求再加工成各种型材送入成品库。

同理，制作家用空调使用的硅藻空气过滤芯的制备过程是：准备用第一层16平方厘米的喷浆用无纺布，再准备另一层20平方厘米的覆层用无纺布；分别取硅藻精粉10公斤、400目的粘合粉8公斤，依次填入搅拌机7中；开启搅拌机匀速搅拌，待硅藻精粉、粘合粉完全混和时以喷淋方式将清水喷入搅拌机内直至旋动的混合粉料呈挂糊状浆料的备用浆料；关闭水阀71，将备用浆料输入至空气压力喷射器4内，调整喷头41扇面喷射角度在70°范围内对准平展的第一层无纺布进行喷洒，其层面厚度由wi-sun节点传感器监控，当传感器感知无纺布上的浆料的厚度未均厚0.5mm时，传感器将喷洒在无纺布上的浆料厚度参数通过wi-sun节点的网络传送至生产车间的程控机，由网络服务器实时控制空气压力喷射器的喷洒速度和喷洒扇面角度直至厚度均匀为止；通过输送机9将该喷浆后的无纺布铺展在复合平台8上，由设置在布棍机81上的机械手82将另一层无纺布覆盖、平铺在具有浆料的无纺布上，这两层无纺布由复合平台8自动调制成芯板；之后，将芯板输入至电热辊压机5进行电热烘干、滚压板面整形，制成过滤芯的芯体用材。此期间的烘干温度设定为75°C、烘干时间为4小时；经以上工序制成的芯体用材即可再加工成板型型材送入成品库。

又一实施例，制作厂房空调使用的硅藻空气过滤芯的制备过程是：准备用第一层200平方厘米的喷浆用无纺布、180平方厘米的喷浆用无纺布，再分别准备另两层240平方厘米、220平方厘米的覆层用无纺布；分别取硅藻精粉100公斤、400目的粘合粉80公斤，依次填入搅拌机7中；开启搅拌机7匀速搅拌，待硅藻精粉、粘合粉完全混和时以喷淋方式将清水喷入搅拌机内直至旋动的混合粉料呈挂糊状的备用浆料；关闭水阀71，将备用浆料输入至空气压力喷射器内，调整喷头扇面喷射角度在70°范围内对准平展的第一层200平方厘米无纺布进行喷洒，其层面厚度由wi-sun传感器42监控，当传感器感知无纺布上的浆料的厚度未在0.9mm时，传感器将喷洒在无纺布上的浆料厚度参数通过wi-sun节点的网络传送至生产车间的程控机6，由网络服务器实时控制空气压力喷射器的喷洒速度和喷洒扇面角度直至厚度均匀为止；之后通过输送机9将该喷浆后的无纺布铺展在复合平台8上，由设置在布棍机81上的机械手82将第一层240平方厘米无纺布覆盖、平铺在具有浆料的第一层无纺布上制成第一块无纺布芯板；之后，调整喷浆参数，再将第二层180平方厘米、喷浆厚度为0.6mm的无纺布铺展在第一块布板上，再由机械手将第二层220平方厘米的覆层用无纺布覆盖、平铺在具有浆料的第二层无纺布上制成第二块无纺布芯板；通过复合平台8自动调整这两块布板，将其叠落在一起，并输入至电热辊压机5进行电热烘干、滚压板面整形、剪切芯体的余边，制成过滤芯的芯体用材；此期间的烘干温度设定为95°C、烘干时间为8小时；经以上工序制成的芯体用材即可再加工成板型型材送入成品库。

另一实施例，当批量生产规格统一的过滤芯体时，可将配有轴卷的成卷无纺布装配在输送机9上，通过传输带牵引无纺布匀速向一固定方向移动，此时空气压力喷射器4将粉末状硅藻土均匀的喷洒在无纺布上，再经电热辊压机5的热压整形处理获得过滤芯体。

综上，本着安全、环保、低成本、产品统一生产标准化的宗旨，由本实用新型提供的制备硅藻土过滤芯体的装置，在实施生产环节的步骤时均不涉及化学胶合剂及粘合剂的使用，完全通过装置的自动生产、监控举措实现产品的批量化作业；所制造的滤芯产品不仅可以用于空气过滤而且还可以对生活用水、啤酒饮料、工业企业用水、海水淡化水进行过滤，最终为制造硅藻土过滤芯体的产品提供一个量化了的制备标准。

Claims (4)

1.一种硅藻土过滤芯体的制备装置，其特征是，所述装置具有筛分40目矿粉的硅藻土精粉炉，粘合粉烘干炉，研磨机，筛粉机，带有喷头的空气压力喷射器，wi-sun节点传感器，电热辊压机，Zigbee节点温度传感器，温差电路模块，程控机，搅拌机，水阀，复合平台，布棍机，机械手，输送机；所述的粘合粉烘干炉、研磨机、筛粉机依次相连接，在所述研磨机、筛粉机之间设有一根防尘输送管，所述防尘输送管的出口处设有调节阀；在所述的筛分机的出料端设有一台计量400目粉末的计量器；所述的硅藻土精粉炉、筛粉机各自的出料端与所述的搅拌机的入料端相连接；在所述搅拌机的底部设有一台带有输送管的加压泵，所述加压泵的另一端与空气压力喷射器相连接；在所述空气压力喷射器的电路板上设有一个通过wi-sun节点网路与所述程控机交互信息的wi-sun节点传感器，所述的电热辊压机、复合平台、布棍机、输送机依次相连接，其中，所述的Zigbee节点温度传感器设置在所述电热辊压机的两端，所述的机械手设置在所述复合平台的上端两侧。

2.根据权利要求1所述的硅藻土过滤芯体的制备装置，其特征是，所述的防尘输送管，其管壁上设有检修口。

3.根据权利要求1所述的硅藻土过滤芯体的制备装置，其特征是，所述的空气压力喷射器，其喷头是可调控喷头，可调控喷头的扇面喷射角度是70°。

4.根据权利要求1所述的硅藻土过滤芯体的制备装置，其特征是，设置在所述电热辊压机两端的Zigbee节点温度传感器与所述温差电路模块相连接。