CN214513186U - 反冲洗固液分离机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了反冲洗固液分离机，包含吸液装置、粗过滤装置、固液分离装置、反冲洗装置和废弃物收集装置。吸液装置包含吸液管路和吸液泵，吸液管路连接至粗过滤装置及吸液泵，吸液泵与固液分离装置的进液口连接，吸液泵启动后泵腔内的负压会将工艺溶液吸入内，通过粗过滤装置过滤后进入泵腔内，通过管路输送至固液分离装置，分离出的颗粒物进入废弃物收集装置。经过固液分离装置的工艺溶液通过管路进入反冲洗排液泵，反冲洗喷嘴伸入工艺溶液液箱对工艺溶液进行反冲洗，将沉积在底部的颗粒物冲离以利于吸液管路的入口吸入颗粒物。本实用新型的优点在于减少了人工的介入，自动运行，以完成对工艺溶液液箱的整体循环净化过程。

Description

反冲洗固液分离机

技术领域

本实用新型属于从流体中分离固体物料的磁分离技术领域，涉及工艺溶液内颗粒物和工艺溶液液箱底部沉积颗粒物去除的净化技术，特别针对各种可被磁吸附的工艺溶液内悬浮和沉积在容器底部的颗粒物去除的清洁技术。

背景技术

现代机械制造业包含零部件的机械加工、零部件的清洗清洁、零部件的热处理、零部件的表面处理等各个环节。在零部件加工的过程中，根据零部件的材料的特点以及加工工艺，会产生很多微小的颗粒物，在不同的工艺路线中，这些微小的颗粒物不仅仅存在于加工设备内，还会被带入到其他制造环节中，例如上述的热处理，清洗清洁及表面处理等环节。

目前，加工设备、清洗设备、热处理及表面处理等设备都会附带一些过滤系统（过滤罐，涡旋等）对上述设备内使用的工艺溶液进行过滤，目的是使工艺溶液的寿命得以延长和减少停机频次等。但这种过滤系统的功能通常比较简单，部分耗材使用量大，且在耗材不稳定的情况，工艺溶液的清洁度难以得到保证，部分微小颗粒物还会沉积在工艺溶液的液箱底部，久而久之，会造成工艺溶液的性能变差，导致零部件的质量受到影响。清扫工艺溶液的液箱就需要设备停机，且有些液箱清扫难度非常大，目前均以人工的方式进行清扫，不仅设备停产停机，且清扫过程中工艺溶液被浪费的程度也很高。

发明内容

本实用新型针对上述制造过程中各个环节容易出现的因净化能力不足而造成的颗粒物悬浮和沉积的现象进行改进，提出减少人工甚至无人化的设备解决方案，尽量减少设备停机次数或使制造设备不停机，减少工艺溶液浪费的现象，减轻环境压力，节约企业环保费用支出。

为了解决上述问题，本实用新型提出的技术方案为反冲洗固液分离机，包含吸液装置、粗过滤装置、固液分离装置、反冲洗装置和废弃物收集装置；反冲洗装置包含反冲洗排液泵与反冲洗喷嘴；吸液装置包含吸液管路和吸液泵；吸液管路连接至粗过滤装置，粗过滤装置与吸液泵连接，吸液泵与固液分离装置的进液口连接，吸液泵启动后泵腔内的负压会将工艺溶液吸入内，通过粗过滤装置过滤后进入泵腔内；进入吸液泵泵腔内的工艺溶液通过管路输送至固液分离装置，分离出的颗粒物进入废弃物收集装置；经过固液分离装置的工艺溶液通过管路进入反冲洗排液泵，反冲洗排液泵与反冲洗喷嘴连接；反冲洗喷嘴伸入工艺溶液液箱对工艺溶液进行反冲洗，将沉积在底部的颗粒物冲离，使工艺溶液形成悬浮液或悬浊液的状态，以利于吸液管路的入口吸入颗粒物，完成对工艺溶液液箱的整体循环净化过程。

为应对反冲洗排液泵出现故障的情形，固液分离装置上设置溢流管路和溢流口，当反冲洗排液泵出现故障时，工艺溶液可以通过溢流管路和溢流口排出，返回至工艺溶液液箱内。

固液分离装置优选为磁性分离器，工艺溶液经由进液口进入固液分离装置后，工艺溶液内的颗粒物会被磁辊所吸附，通过驱动电机与减速机转动后，被吸附的颗粒物通过胶辊进行压实挤干，再通过刮板将吸附在磁辊的颗粒物刮离，随着颗粒物不断在刮板的堆积，颗粒物会顺着刮板掉落至废弃物收集装置。

固液分离装置上可以设置可视化窗口，以人工观察固液分离装置分离颗粒物的状态。

可通过调节固液分离装置的胶辊调节装置改变对吸附在磁辊上的颗粒物施加的压力。

上述胶辊调节装置可以人工调节或由PLC通过驱动或执行部件进行调节。

作为优选，可以在反冲洗喷嘴与反冲洗排液泵的连接管路安装流量监控装置以确定反冲洗排液泵的工作状态。

吸液管路与反冲洗喷嘴可分开设置，优选捆绑在一起，这样通过反冲洗喷嘴强大的射流能力将沉积在工艺溶液液箱的颗粒物冲刷起来后，即可迅速由吸液管路的吸液口吸入以迅速地清理颗粒物。

对于大型的工艺溶液液箱，例如冷轧钢板设备使用的冷轧油的油箱，其容量和流量要求都十分巨大，可进行多反冲洗固液分离机的并联以提高处理速度。

对工艺溶液要求非常苛刻的工况，上述固液分离装置可以进行多级串联和并联以满足其对净化的要求。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1，本实用新型采用的固液分离系统具有寿命久、无耗材的优点，在可以被磁捕捉的前提下对颗粒物的直径没有具体限定，均可将其与工艺溶液进行分离，不限定磁性分离机具体的结构及磁铁的磁场强度和材料。

2，被分离出来的废弃物含液量很低，一般都低于5%，因此可以直接做为固废进行处理，减少再次处理的过程。与之相比，目前的固液分离技术清扫过程中，含有较多的工艺溶液，还需再沉淀或压实才能做固废处理。

3，本实用新型的反冲洗固液分离机可以最大程度地减少人工介入，除过滤系统留存的大颗粒物外，其余颗粒物均可自动排出，无需人工进行过多的操作，操作人员只需定期将废弃物收集装置内的废弃物倾倒到工厂内指定地点即可。

4，本实用新型的反冲洗固液分离机可最大程度地减少颗粒物在工艺溶液内的存在，磁场对颗粒物的净化能力远远大于过滤系统，过滤系统内的过滤袋有过滤精度，小于其过滤精度的颗粒物则无法过滤，且过滤袋的精度也无法保证，难以达到预期的过滤效果。本实用新型可以减少因极其微小的颗粒物而造成的设备故障，延长加工辅助工具（例如加工刀具等）的寿命等，对生产设备提供更好的保障。

5，本实用新型的反冲洗固液分离机可以自动运行，对接受净化的设备不会造成停机停产的影响，从而帮助企业提高资源利用率和降低运营成本。

附图说明

图1为授权公告号CN 207188391 U专利中液槽清理机的示意图；

图2为反冲洗固液分离机前后的轴侧结构示意图；

图3-5为固液分离装置的三视结构示意图；

图6为固液分离装置的轴测结构示意图；

图7为反冲洗固液分离机的应用示意图；

图2-7中使用的附图标记所对应的部件和产品的名称为：

301-反冲洗喷嘴，302-溢流口，303-抽液管路进口，304-粗过滤系统，305-抽液泵，306-反冲洗排液泵，307-废弃物收集装置，308-可视化窗口，309-固液分离系统，309-3-磁辊，309-1-进液口，309-2-出液口，309-9-机体，309-5-胶辊调节装置，309-4-胶辊支撑，309-7-驱动电机，309-8-减速机，309-6-刮板，500-反冲洗固液分离机，80-工艺溶液液箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步的描述。

图1所示为专利号CN207188391U披露的一种液槽清理机的结构示意图，其设计目的是快速清理工艺溶液的液箱内的颗粒物，通过负压将液箱内的工艺溶液和颗粒物吸入到液槽清理机内，进一步通过过滤袋将颗粒物截留。分离后的工艺溶液则进入液槽清理机自带的储液箱内，待液箱内的液体抽干、液槽清理机的储液箱已满或过滤袋堵塞时停止使用液槽清理机，清理过滤袋或将液槽清理机内储液箱的工艺溶液排至工艺溶液的液箱，为达到较好的过滤效果，滤袋一般使用过滤精度较高的滤袋，则滤袋很容易堵塞，如时常发生堵塞的情况，则需要更换过滤精度低的滤袋，又难以达到预期过滤效果。同时操作人员需要不停操作吸液管，确保颗粒物可以进入液槽清理机内，生产设备也需要停机才能完成对整体液箱的净化。与本实用新型的反冲洗固液分离机相比，液槽清理机费时费力，影响生产任务，同时过滤效果难以保证，且固体颗粒物内含液量又较大，难以处理。

图2-7为本实用新型固液分离机的结构示意图。其中的轴侧结构示意图显示了固液分离机主要组成部分的吸液系统、粗过滤系统、固液分离系统、反冲洗系统、废弃物收集装置、可视化窗口的形状结构及相互之间的连接关系。

吸液系统还包含了吸液管路303，粗过滤系统304，吸液泵305以及其之间相互连接的管路；固液分离系统309，溢流口302；反冲洗系统的排液泵306，反冲洗排液口301；废弃物收集装置307；可视化窗口308。吸液口303与粗过滤系统304连接，粗过滤系统与吸液泵305连接，吸液泵305与固液分离系统的进液口309-1连接，固液分离系统的排液口309-2与反冲洗排液泵306连接，固液分离系统同时与溢流口302连接，反冲洗排液泵306与反冲洗喷嘴301连接。

为便于本领域的技术人员实施本实用新型的技术方案，现对本实用新型的工作原理和流程说明如下：

操作人员将吸液口外的管路放入至工艺溶液液箱80内，同时调节反冲洗喷嘴301，取合适的喷射位置，要求反冲洗喷嘴301为万向调节管路或带自锁功能的管路；然后启动反冲洗固液分离机，此时吸液泵305的泵腔内的负压会将工艺溶液吸入至吸液管303内，通过粗过滤系统304过滤后进入泵腔内。其中粗过滤系统304内的滤网精度建议在1mm左右，这样粗过滤系统不容易堵塞，同时对于固液分离系统309的压力也较小，对胶辊309-4也起到保护作用。粗过滤系统上建议安装机械式或电子式压力表，用来监控粗过滤系统304内部的压力变化也就是是否需要清理滤篮内的颗粒物，同时建议粗过滤系统304与吸液泵305之间的连接管路安装电子液体流量监控装置，可以更好的监控吸液口303与粗过滤系统304的工作状态。

进入吸液泵305泵腔内的工艺溶液由排液口通过管路输送至固液分离系统309的进液口309-1，工艺溶液进入固液分级系统309机体内后，工艺溶液内的颗粒物会被磁辊309-3所吸附，通过驱动电机309-7与减速机309-8转动后，被吸附的颗粒物通过胶辊309-4进行压实挤干，再通过刮板309-6将吸附在磁辊309-3的颗粒物刮离磁辊309-3，随着颗粒物不断在刮板309-6的堆积，颗粒物会顺着刮板掉落至废弃物收集装置307，待废弃物收集装置307内的颗粒物积满时，由操作人员将其清理掉即可。同时操作人员可以通过可视化窗口308观察固液分离系统309分离颗粒物的状态。

根据工艺溶液内的固体颗粒物含量不同，以及粗过滤系统内滤网的精度不同，可能会需要操作人员调整固液分离系统，即通过调节胶辊调节装置309-5改变对吸附在磁辊上的颗粒物施加的压力，达到最低的液体残留率。

本固液分离系统的结构示意图，仅仅代表固液分离机的形式，不对磁辊、胶辊、传动做特别定义，优先原则为分离能力强，寿命长；对于胶辊调节装置309-5的调节方式，可以为人工调节，也可以由PLC通过驱动或执行部件进行调节。

工艺溶液通过固液分离系统309内的磁辊捕捉区后，工艺溶液内的颗粒物大大降低，然后工艺溶液会流至固液分离系统309的排液口309-2，排液口309-2与反冲洗排液泵306连接，当工艺溶液进入反冲洗排液泵306的泵腔内后，再通过管路输送至反冲洗喷嘴301，对在工艺溶液液箱80内的工艺溶液进行反冲洗，通过其高流速、高压的方式将沉积在工艺溶液液箱内的颗粒物冲离液箱底部，使工艺溶液形成悬浮液或悬浊液的状态，以利于吸液口303可以更好地吸入颗粒物完成对工艺溶液液箱的整体循环净化过程。

其中，对于反冲洗排液泵的选择，这里不明确泵的具体种类，可以是任何一种泵类，优先原则为可以加大流量、提高压力、加大流速以便工艺溶液可以获得更好更高的动能，对沉积在工艺溶液液箱内的颗粒物进行冲洗。

为使工艺溶液获得更高的流速和压力，也可以通过管理变径的方式获得，通过伯努力方程式可进行相应的计算，这里不再陈述。

反冲洗喷嘴301在与排液泵306的连接管路上建议安装流量监控装置，以确定排液泵306的工作状态，避免在排液泵306不工作或工作状态不稳定时，可能会造成固液分离系统309内的工艺溶液溢出，而造成设备损坏。同时固液分离系统309上设置溢流口，然后通过管路与反冲洗固液分离机的溢流口302连接，确保在排液泵306出现问题后，工艺溶液可以通过溢流管路和溢流口302排出并送回至工艺溶液液箱80内，从而减少或实现整体的循环净化过程无工艺溶液的溢出，减少其浪费。

对于较为复杂的工况，吸液口303与反冲洗喷嘴301可均为软管，且捆绑在一起，通过反冲洗喷嘴301强大的射流能力，迅速将沉积在工艺溶液液箱的颗粒物冲刷起来后，并迅速由吸液口303吸入，这种操作模式可更迅速地清理颗粒物。

根据实际工况和需求不同，上述提到的吸液管路303，粗过滤系统304，吸液泵305，固液分离系统309，溢流口302；反冲洗系统的排液泵306，反冲洗排液口301；废弃物收集装置307；可视化窗口307等，均可以根据实际情况对其增加或变更，对于较小的工艺溶液液箱，如示意的设备设计合理即可以满足使用要求，而对于大型的工艺溶液液箱，例如冷轧钢板设备使用的冷轧油的油箱，无论是其容量还是流量要求都十分巨大，显然本实用新型提出的示意图则无法满足，则需要进行多系统并联以提高处理速度，如果对工艺溶液要求非常苛刻的工况，则需要固液分离系统309进行多级串联和并联以满足其对净化的要求。

本实用新型针对现有技术中没有这种基于固液分离系统（磁性分离机）的反冲洗固液分离设备，可以实现针对这种沉积在液箱底部颗粒物进行在线净化、可实现无人化的功能。目前市场上最常见的处理方式中，一种就是前述专利CN207188391U公开的方式；另一种就是人工通过泵将液体从液箱中抽走，然后人工通过铁锹对沉积的颗粒物进行铲除，两种方式都有局限性，就是生产设备需要停机，工人参与多和耗费工时长的缺点。

需要说明的是，本实用新型所提供的上述实施例仅具有示意性，不具有限定本实用新型的具体实施的范围的作用。本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域的普通技术人员来说显而易见的变换或替代方案。

Claims (4)

1.反冲洗固液分离机，其特征在于，包含吸液装置、粗过滤装置（304）、固液分离装置（309）、反冲洗装置和废弃物收集装置（307）；

反冲洗装置包含反冲洗排液泵（306）与反冲洗喷嘴（301）；

吸液装置包含吸液管路（303）和吸液泵（305）；

吸液管路（303）连接至粗过滤装置（304），粗过滤装置（304）与吸液泵（305）连接，吸液泵（305）与固液分离装置（309）的进液口（309-1）连接，吸液泵（305）启动后泵腔内的负压会将工艺溶液吸入吸液管路（303）内，通过粗过滤装置（304）过滤后进入泵腔内；

进入吸液泵（305）泵腔内的工艺溶液通过管路输送至固液分离装置（309），分离出的颗粒物进入废弃物收集装置（307）；

经过固液分离装置（309）的工艺溶液通过管路进入反冲洗排液泵（306），反冲洗排液泵（306）与反冲洗喷嘴（301）连接；反冲洗喷嘴（301）伸入工艺溶液液箱（80）对工艺溶液进行反冲洗，将沉积在底部的颗粒物冲离，使工艺溶液形成悬浮液或悬浊液的状态，以利于吸液管路（303）的入口吸入颗粒物，完成对工艺溶液液箱的整体循环净化过程。

2.如权利要求1所述的反冲洗固液分离机，其特征在于，固液分离装置（309）上设置溢流管路和溢流口（302），确保在反冲洗排液泵（306）出现故障时工艺溶液可以通过溢流管路和溢流口（302）排出，返回至工艺溶液液箱（80）内。

3.如权利要求1所述的反冲洗固液分离机，其特征在于，所述固液分离装置（309）为磁性分离器，工艺溶液经由进液口（309-1）进入固液分离装置（309）后，工艺溶液内的颗粒物会被磁辊（309-3）所吸附，通过驱动电机（309-7）与减速机（309-8）转动后，被吸附的颗粒物通过胶辊（309-4）进行压实挤干，再通过刮板（309-6）将吸附在磁辊（309-3）的颗粒物刮离，随着颗粒物不断在刮板（309-6）的堆积，颗粒物会顺着刮板掉落至废弃物收集装置（307）。

4.如权利要求3所述的反冲洗固液分离机，其特征在于，设置可视化窗口（308）以人工观察固液分离装置（309）分离颗粒物的状态。

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