CN209696429U - 一种过滤控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及过滤技术领域，公开了一种过滤控制系统，包括过滤系统及连接其上的洗涤系统和气吹系统；过滤系统包括过滤装置；过滤装置的进口连接有原液进口段，其出口连接有滤后液出口段；洗涤系统包括与过滤装置的进口和/或出口连接的洗涤液进口段；气吹系统包括设于过滤装置上的排气段，和与滤后液出口段连接的反吹气进口段；原液进口段、滤后液出口段、洗涤液进口段、排气段、反吹气进口段上连接有控制阀。该过滤控制系统自动化程度高，减轻了操作人员的劳动强度，节省了操作时间。由于镍电解系统环境恶劣，介质具有腐蚀性，此系统可以避免操作人员直接接触腐蚀介质，身体受伤，改善操作环境；另外，还可以避免人工误操作。

Description

一种过滤控制系统

技术领域

本实用新型涉及过滤技术领域，特别是涉及一种过滤控制系统。

背景技术

在电镍生产过程中，电解液的纯净度直接影响着电镍的产品质量。由电解工序生产的电解液中，通常含有铅、铜、钴、铁等有害杂质。这些杂质进入系统中，电解时会使镍的质量降低，进而会降低电镍的纯度。所以在电解液进入电解槽前必须去除这些杂质，才能保证电镍的产品质量。

现有技术中，镍冶炼厂镍电解车间通常使用固液分离设备(过滤器)，其在生产、检修、维护、检测等方面对电镍生产质量的稳定性波动较大。而且，随着镍电解车间生产能力增加，新液需求量逐步加大，原料不稳定，杂质量增加，净化工序除杂深度增加，导致生产中易产生波动，控制不稳定。而且过滤器的维护中，需要人工操作对每台过滤器进行检修维护，导致岗位人员工作量大，劳动生产效率低，已满足不了现代化企业大规模发展的需求。故急需对现有过滤系统及其自动化控制进行改造，以提高过滤器的自动化程度，降低操作人员工作强度，提高过滤生产效率。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种过滤控制系统以解决现有技术中的上述技术问题。

本实用新型采用的技术方案为：一种过滤控制系统，包括过滤系统及连接其上的洗涤系统和气吹系统；

所述过滤系统包括过滤装置，其内设有过滤元件；所述过滤装置的进口连接有原液进口段，其出口连接有滤后液出口段；

所述洗涤系统包括与过滤装置的进口和/或出口连接的洗涤液进口段；所述过滤装置内由洗涤液进口段通入洗涤液进行洗涤处理；

所述气吹系统包括设于过滤装置上的排气段，和与滤后液出口段连接的反吹气进口段；所述反吹气进口段内通入气体吹扫过滤装置后从排气段向外排出；

所述原液进口段、滤后液出口段、洗涤液进口段、排气段、反吹气进口段上连接有控制阀。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，所述洗涤系统分为清洗系统和酸洗系统；所述清洗系统包括与原液进口段连接的清液进口段，所述酸洗系统包括与过滤装置的滤后液出口段连接的反洗酸进口段，反洗酸进口段上连接有酸洗泵。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，所述滤后液出口段上连接有取样阀和/或流量计。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，所述过滤元件设有多组，出口一一对应过滤元件设置有多个，且出口连接有支管，支管汇合至滤后液出口段。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，所述支管上连接有滤元监测装置和切断阀。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，所述原液进口段和/或滤后液出口段上连接有浊度计。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，所述过滤装置上连接有排污段，排污段设于过滤装置的底部，其上设置有控制阀。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，所述控制阀为自动阀门。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，还包括气源，所述自动阀门为气动阀门，气动阀门的执行机构与气源通过管路连接。

根据本实用新型提供的过滤控制系统，还包括控制器，控制器与酸洗泵、自动阀门、浊度计、流量计信号连接。

本实用新型的有益效果：

该过滤控制系统的过滤系统(过滤装置)可对镍电解车间电解液(Ni₂SO₄)进行精细过滤净化，有效去除电解液中的固体颗粒等悬浮物(SS)、有机物及油份，从而提高生产成品镍板的产品质量。当过滤系统(过滤装置)过滤能力下降或者堵塞时，其可以在洗涤系统和气吹系统的控制下进行反洗再生处理，使过滤系统(过滤装置)的过滤能力恢复至正常或最佳状态，确保整个系统的正常稳定工作，可连续过滤净化电解液，效率高。

该过滤控制系统自动化程度高，减轻了操作人员的劳动强度，节省了操作时间。由于镍电解系统环境恶劣，介质具有腐蚀性，此系统可以避免操作人员直接接触腐蚀介质，身体受伤，改善操作环境；另外，还可以避免人工误操作。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的过滤控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的过滤控制系统的工作流程图；

图中：

1、进液阀，2、进口浊度计，3、过滤装置，4、过滤元件，5-1——5-18、滤元监测装置，6-1——6-18、切断阀，7、流量计，8、出口浊度计，9、出口阀，10、取样阀，11、反吹阀，12、排污阀，13、放空阀，14、酸洗阀，15、止回阀，16、酸洗泵，17、控制器，18、进液阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种过滤控制系统，一种过滤控制系统，包括过滤系统及连接其上的洗涤系统和气吹系统；

过滤系统包括过滤装置3，其内设有过滤元件4；所述过滤装置3的进口连接有原液进口段，其出口连接有滤后液出口段；

洗涤系统包括与过滤装置3的进口和/或出口连接的洗涤液进口段；所述过滤装置3内由洗涤液进口段通入洗涤液进行洗涤处理；

气吹系统包括设于过滤装置3上的排气段，和与滤后液出口段连接的反吹气进口段；所述反吹气进口段内通入气体吹扫过滤装置3后从排气段向外排出；

原液进口段、滤后液出口段、洗涤液进口段、排气段、反吹气进口段上连接有控制阀。

过滤装置3为精密过滤装置，其为现有技术，其中一种精密过滤装置的具体技术方案可参见申请人之前的专利申请(申请号201811437260X)。

洗涤系统分为清洗系统和酸洗系统；所述清洗系统包括与原液进口段连接的清液进口段，所述酸洗系统包括与过滤装置3的滤后液出口段连接的反洗酸进口段，反洗酸进口段上连接有酸洗泵16。

为了便于充分酸洗处理过滤装置3，反洗酸进口段上的酸洗泵16与控制阀之间连接有止回阀15。

滤后液出口段上连接有取样阀10和/或流量计7。取样阀10用于滤后液的取样，便于了解过滤能力；而流量计7用于监测滤后液的流量情况。

过滤元件4设有多组，出口一一对应过滤元件4设置有多个，且出口连接有支管，支管汇合至滤后液出口段。

过滤元件4通常为滤芯，其中多孔碳滤芯、钛滤芯最为常见。钛滤芯为钛烧结过滤芯，其主要参数为，过滤精度：0.25μm－100μm；孔隙率：28－45％；透气率：0.02-20L/cm²·min·Pa；耐温性：280℃(湿态)。烧结过滤芯(包括管式和板式)是以工业高纯钛粉(0级)为原料，经高压、高温烧结制作而成。由于其特殊的制作工艺及钛本身的性能特点，使得该钛金属粉末烧结过滤芯具有了优良的性能：1、结构均匀、孔径分布窄、分离效率高。2、孔隙率高、过滤阻力小、渗透效率高。3、耐高温，一般可以在湿态280度以下正常使用。4、化学稳定性好、耐酸碱腐蚀、具有抗氧化性能，广泛应用于冶金化工行业。5、无磁性无毒性，且与人体组织及血液有很好的相融性，所以被制药工业和食品工业、水处理工业广泛采用。6、无微粒脱落，不使原液形成二次污染，符合食品卫生及制药GMP要求。7、抗微生物能力强，不与微生物发生作用。8、可在线再生，易清洗，使用寿命长(一般为膜滤芯的几倍)。

滤芯过滤主要应用于以下领域：

1、制药行业：大输液、小针剂、滴眼液、口服液浓配环节中的脱炭过滤及稀配环节中的终端过滤前的保安过滤；原料药生产过程中的除杂质过滤，物料的脱炭过滤和精滤。

2、水处理行业：水处理工业中的超滤、RO、EDI系统的保安过滤，臭氧灭菌后过滤；海水淡化领域反渗透前的保安过滤。

3、食品行业：食品中的饮料、果汁、白酒、啤酒、植物油、矿泉水、酱油、醋的澄清过滤。

4、化工行业：化学工业中液体产品、液体原料、医药中间体的脱炭过滤及精密过滤，超细晶体、催化剂的过滤回收，树脂吸附后的精密过滤及系统导热油、物料的除杂过滤；染料工业的高温脱炭、脱白土过滤。

5、石油行业：油田回注水过滤。

在以上各行业中均涉及到：物料截留过滤；气体净化方面的蒸气、压缩空气、催化气体过滤。也就是说该过滤装置3同样适用于上述各行业中的过滤操作，而适用于该过滤装置3的过滤控制系统同样可应用于上述各领域。

支管上连接有滤元监测装置5(监测过滤元件4的具体过滤情况)和切断阀6。

切断阀6的设置，一是便于控制过滤元件4所在支管的通断，控制其是否启用该过滤元件4进行过滤处理；二是当其关闭时，用于检修过滤元件4。当关闭部分切断阀6时，其所在支管上连接的过滤元件4处于不工作状态，此时，过滤元件4起到备用的效果。当其它过滤元件4过滤能力下降时，启用该备用的过滤元件4。

滤元监测装置5设置为监测用的(玻璃)视镜，视镜与支管间通过法兰连接。通过视镜可以准确判断过滤元件4的工作状况，当流过的过滤液出现跑浑、浊度超标时，可及时关闭切断阀6，过滤元件4停止工作，避免未达标的过滤液继续流出汇合到滤后液出口段内造成二次污染，使得滤后液不达标。当整台过滤装置3不能达到过滤能力时，再整机停机，进行维护处理，降低了频繁停机维护检修造成的运行成本升高，同时也降低了工人的劳动强度。

上述的滤元监测装置5还可以设置为流量监测仪表，当过滤液的流量低于设定值时，说明对应的该组过滤元件4可能出现堵塞现象，此时关闭切断阀6，过滤元件4停止工作，避免未达标的过滤液继续流出。流量监测仪表选用电磁流量计7，其型号及主要技术参数为LDSXAACINT2TI20，生产厂家为江苏红光仪表厂有限公司。

原液进口段和/或滤后液出口段上连接有浊度计。由于过滤控制系统及其过滤装置3使用于较恶劣的环境中，设置浊度计，用于监测过滤元件的运行情况。关于浊度计，其可以选用在线式浊度计，型号为台湾尚捷(Sungee)的T532。浊度计设置有两组，一组为进口浊度计2，连接在原液进口段上；另一组为出口浊度计8，连接在滤后液出口段上。

过滤装置3上连接有排污段，排污段设于过滤装置3的底部，其上设置有控制阀。

控制阀为自动阀门。关于控制阀的设置，为便于理解整个控制系统及工艺，当其连接在原液进口段上时，其具体称为进口阀1；当其连接在滤后液出口段上时，其具体称为出口阀9；当其连接在洗涤液进口段的清液进口段上时，其具体称为进液阀18；当其连接在洗涤液进口段的反洗酸进口段上时，其具体称为酸洗阀14；当其连接在排气段上时，其具体称为放空阀13；当其连接在反吹气进口段上时，其具体称为反吹阀11；当其连接在排污段上时，其具体称为排污阀12。

上述的控制阀最好选用球阀，型号为Q641F(材料为铸钢衬氟)，选用上海川沪控制设备有限公司的产品。

还包括气源，所述自动阀门为气动阀门，气动阀门的执行机构与气源通过管路连接。气源可以是压缩机、空气罐等。

还包括控制器17，控制器17与酸洗泵16、自动阀门、浊度计、流量计7信号连接。酸洗泵16为循环泵，可以将酸循环起来，洗涤过滤装置3。

控制器17以性能稳定可靠的西门子S7-200PLC为控制核心(CPU226)，完成流量、压力、压差、温度及设备状态等开关量、模拟量的输入检测和各类控制阀、泵的状态指示、故障报警等输出的控制。

如图2所示，该过滤控制系统的工作流程如下：

1)过滤流程：

当过滤装置3投入运行时，控制系统的PLC控制器17发出指令，打开过滤装置3前端的进口阀1及其后端的出口阀9，并同时打开过滤装置3上的放空阀13，待过滤处理的原液通过由原液进口通入管路(原液进口段)进入过滤装置3，当过滤装置3腔体中的空气排尽后自动关闭放空阀13。原液经过过滤装置3过滤净化后从管路(滤后液出口段)的滤后液出口输送分配到下一道工序电解槽中继续进行生产处理。该过滤流程为连续工作，每个过滤元件4的支管上装有滤元监测装置5，并在滤后液出口段上装有流量计7，可实时监测流量或者压差等参数，以确保系统正常运行，稳定生产。

2)反洗再生流程：

当过滤系统的滤后液出口段的出口流量或者压差(流量计7测得)低于参考值时，PLC控制器17发出指令使该过滤控制系统进入反洗再生流程，对过滤装置3进行反洗再生。为确保稳定生产，反洗再生方式为单台过滤装置3逐一进行。反洗再生流程分为排污、酸洗、气吹、清洗四个工序。

A)排污：排污时，PLC控制器17发出指令同时关闭控制系统的进口阀1、出口阀9，短时打开排污阀12，排污口排出一定量的液体后再关闭排污阀12。随后启动气吹系统，具体为反吹气。此时打开反吹阀11，由反吹气进口通入压缩空气，当过滤装置3腔体内压力达到一定值时，打开过滤装置3底部的排污阀12形成脉冲气压，排污口向外泄压排污，过滤装置3腔体内的滤渣将在压力的作用下被液体带走，从排污口中排出。

B)酸洗：排污结束后启动酸洗系统，PLC控制器17发出指令同时关闭控制系统的进口阀1、出口阀9，打开酸洗阀14，浓酸液从反洗酸进口进入反洗酸进口段，由酸洗泵16泵入过滤装置3腔体内，先侵泡一定时间，然后继续在酸洗泵16的作用下对过滤装置3进行循环酸洗处理再生。

C)气吹：当酸洗结束后，PLC控制器17发出指令关闭酸洗阀14，再次启动气吹系统。此时打开反吹阀11及排污阀12，在压缩空气的压力作用下，很好的清除过滤装置3、及过滤元件4上的滤渣。还可采用上述排污工序中的脉冲气压以达到更好的排污效果，滤渣将被压缩空气及残留酸液从排污口中带出。

D)清洗：以上三个步骤完成后将运行最后的清洗系统，PLC控制器17发出指令关闭反吹阀11，打开进液阀18、排污阀12，部分滤后清液由清液进口通入过滤装置3内，对过滤元件4及腔体内部进行彻底清洗，以去除残留的滤渣等杂质，并从排污口排出。

经过以上四个工序完成整个反洗再生流程，过滤装置3恢复初始状态，随即再次进入正常过滤工作中，如有多个过滤装置3需反洗再生，将依次进入反洗再生流程，逐一关闭各台过滤装置3并依次进行反洗再生，以保证气他过滤装置3可正常运行，不中断整个过滤工艺。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种过滤控制系统，其特征在于，包括过滤系统及连接其上的洗涤系统和气吹系统；

所述过滤系统包括过滤装置，其内设有过滤元件；所述过滤装置的进口连接有原液进口段，其出口连接有滤后液出口段；

所述洗涤系统包括与过滤装置的进口和/或出口连接的洗涤液进口段；所述过滤装置内由洗涤液进口段通入洗涤液进行洗涤处理；

所述气吹系统包括设于过滤装置上的排气段，和与滤后液出口段连接的反吹气进口段；所述反吹气进口段内通入气体吹扫过滤装置后从排气段向外排出；

所述原液进口段、滤后液出口段、洗涤液进口段、排气段、反吹气进口段上连接有控制阀。

2.根据权利要求1所述的过滤控制系统，其特征在于，所述洗涤系统分为清洗系统和酸洗系统；所述清洗系统包括与原液进口段连接的清液进口段，所述酸洗系统包括与过滤装置的滤后液出口段连接的反洗酸进口段，反洗酸进口段上连接有酸洗泵。

3.根据权利要求1所述的过滤控制系统，其特征在于，所述滤后液出口段上连接有取样阀和/或流量计。

4.根据权利要求1所述的过滤控制系统，其特征在于，所述过滤元件设有多组，出口一一对应过滤元件设置有多个，且出口连接有支管，支管汇合至滤后液出口段。

5.根据权利要求4所述的过滤控制系统，其特征在于，所述支管上连接有滤元监测装置和切断阀。

6.根据权利要求1所述的过滤控制系统，其特征在于，所述原液进口段和/或滤后液出口段上连接有浊度计。

7.根据权利要求1所述的过滤控制系统，其特征在于，所述过滤装置上连接有排污段，排污段设于过滤装置的底部，其上设置有控制阀。

8.根据权利要求1所述的过滤控制系统，其特征在于，所述控制阀为自动阀门。

9.根据权利要求8所述的过滤控制系统，其特征在于，还包括气源，所述自动阀门为气动阀门，气动阀门的执行机构与气源通过管路连接。

10.根据权利要求1-3、6-9中任一所述的过滤控制系统，其特征在于，还包括控制器，控制器与酸洗泵、自动阀门、浊度计、流量计信号连接。