CN2234300Y - 旋流动态薄层气压过滤机 - Google Patents

Abstract

一种旋流动态薄层气压过滤机，由控制器、控制阀和过滤器组成。过滤器包括外壳和过滤构件，外壳内表面与过滤构件外表面形成的空间为滤液室，过滤构件内表面围成的空间为料液室，位于料液室之上、由外壳内表面围成的空间为进料室。进料室顶部周边切线方向安装有进料管，顶部中央设有进气管，室内设有料液导向构件。外壳下端部设置卸渣阀，侧壁开有滤液出口。该机具有高的分离速率、分离效能和分离精度，且过滤过程辅助时间短。

Description

旋流动态薄层气压过滤机

本实用新型属于固液分离技术领域，特别涉及一种过滤设备。

分离速率、分离效能和分离精度是过滤设备的三大性能指标，国内外过滤分离技术研究者们均围绕这三方面进行探索。提高过滤分离速率主要有两大途径，一是降低过滤阻力，二是增大过滤动力。在降低过滤阻力方面采取的主要措施是限制滤饼层的增长和添加助滤剂，限制滤饼层的增长以过滤产品不受污染而倍受欢迎，现在其最为成功的研究成果是十字流剪切过滤技术和动态薄层过滤技术。在增大过滤动力方面，可采用离心力场、电极、磁场、高压气体、机械挤压等措施，但从应用及发展趋势看，采用高压气体更有优势。提高过滤分离效能的重要途径是简化设备结构，尤其是摒弃运动部件。提高过滤分离精度主要是降低滤液含固量和降低滤饼含湿量。降低滤液含固量的措施有：选择适宜的过滤介质、选择适宜的过滤方式和过滤动力、添加化学试剂或助滤剂；降低滤饼含湿量的措施是气压吹干和机械挤压。

通过文献检索和社会调查，现有的过滤设备生产者仅注重了上述性能中的某一个或某两个性能，在结构设计时仅应用了上述提高性能的某些措施。例如，旋管式压滤机〔*Tobler W.，Dynamic Filt-ration：principle and application of shearfiltration in an annudar gap.Filtration&sep-aration，July/Aug.1982：329～332〕和旋叶压滤机〔*时云，旋叶压滤机的发展，《化工机械》1985，3：13～18〕注重于提高过滤分离速率，而忽视了提高过滤分离效能，在结构设计时应用了“十字流剪切过滤技术和动态薄层过滤技术”，但却未能摒弃运动构件。近年来出现的管式过滤机无运动部件，工作时依靠流体的压力使料浆中的液体透过过滤介质，而颗粒在过滤介质管外侧壁形成滤饼，滤液从管内流走，过滤结束时采取压气吹干法使滤饼含湿量降低，并用压气反吹使滤饼脱落，此种过滤设备虽然提高了过滤效能，但却存在以下不足：(1)过滤速率不高；(2)辅助时间较长，过滤过程间歇化运行影响了设备的处理能力。

本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种新型的过滤机，它不仅具有高的分离速率、分离效能和分离精度，而且过滤过程辅助时间短。

实现本实用新型目的的过滤机由控制器、控制阀和过滤器组成。过滤器包括外壳和安装在外壳内的过滤构件，外壳内表面与过滤构件外表面之间形成的空间为滤液室，过滤构件内表面所围成的空间为料液室，位于料液室之上、由外壳内表面所围成的空间为进料室；进料室顶部周边切线方向安装有进料管，进料室顶部中央安装有进气管，进料室内设置有料液导向构件；外壳下端部安装有卸渣阀，外壳侧壁开有滤液出口并连接有输液管；滤液出口兼为反吹气入口。上述过滤器的结构综合应用了离心过滤、十字流剪切过滤、动态薄层过滤和气压过滤技术，而且使固体颗粒在过滤构件内侧壁下部形成滤饼并沉积到底部，这是本实用新型最主要的特点。

为了更好地实现发明目的和扩宽用途，本实用新型还采取了以下技术措施：

1、在过滤器侧壁安装进洗涤液管，进洗涤液管穿过外壳，插入过滤构件与料液室相通。

2、将滤液室由隔板至少分成两段，每一段均设置滤液出口。

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是根据本实用新型所提出的旋流动态薄层气压过滤机的一种结构图；

图2是图1的俯视图；

图3是根据本实用新型所提出的旋流动态薄层气压过滤机的另一种结构图，此种结构中增设了进洗涤液管；

图4是图3的俯视图；

图5是根据本实用新型所提出的旋流动态薄层气压过滤机的又一种结构图，此种结构中不仅增设了进洗涤液管，而且滤液室由隔板分成三段；

图6是图5的俯视图；

图7是根据本实用新型所提出的旋流动态薄层气压过滤机的又一种结构图，此种结构中滤液室由隔板分成两段。

实施例1：

本实施例中的旋流动态薄层气压过滤机的结构如图1、图2所示，由程序控制器1、控制阀和过滤器组成。过滤器包括外壳13和安装在外壳内的过滤构件7，它们均为圆筒形，组合成管式结构。外壳内表面与过滤构件外表面之间形成的空间为滤液室8，过滤构件内表面所围成的空间为料液室12，料液室分为过滤段I和脱水贮渣段III，位于料液室之上，由外壳内表面所围成的空间为进料室5。进料室顶部周边切线方向安装有横截面为圆形的进料管2，进料管逼近进料室顶部周边的外形为渐开线。进料室顶部中央安装有进气管3，进料室内设置有料液导向构件15，导向构件的上部为圆柱面，下部为圆锥面，并与进气管为整体结构。外壳的下端部安装有卸渣阀11，其侧壁开有滤液出口10，并连接有输液管，滤液出口兼为反吹气入口。与过滤器的结构相匹配，控制阀包括进料阀14，进气阀4、脉冲反吹气阀6、卸渣阀11和滤液截止阀9。

实施例2：

本实施例中的旋流动态薄层气压过滤机的结构如图3、图4所示，由程序控制器1、控制阀和过滤器组成。与实施例1不同之处在于：(1)过滤器侧壁增设了进洗涤液管16，该管穿过外壳13，插入过滤构件7与料液室12相通。进洗涤液管16有多根，在洗涤段侧壁上部均匀分布，进洗涤液管上有洗涤液阀17；(2)料液室12分为过滤段I、洗涤段II和脱水贮渣段III；(3)进料管2的横截面为矩形，进料管逼近进料室顶部周边的外形为切线。

实施例3：

本实施例中的旋流动态薄层气压过滤机的结构如图5、图6所示，由程序控制器1、控制阀和过滤器组成。与实施例2的不同之处在于：(1)将滤液室由隔板18分成三段，且料液室12也分为过滤段I、洗涤段II和脱水贮渣段III，每一段均设有滤液出口10，可得到浓度不同的滤液。(2)进料管2的横截面为椭圆形，其逼近进料室顶部周边的外形为螺旋线。

实施例4：

本实施例中的旋流动态薄层气压过滤机的结构如图7所示，由程序控制器1、控制阀和过滤器组成。与实施例1的不同之处在于：将滤液室由隔板分成两段，每一段均设有滤液出口。

本实用新型所提供的旋流动态薄层气压过滤机工作时按下列步骤周期性运行：

1、关闭脉冲反吹气阀6、卸渣阀11，开启滤液截止阀9。

2、依次开启进料阀14、洗涤液阀17和进气阀4，进入过滤工作状态。

3、当过滤过程可持续时间到限后，依次关闭进料阀14、洗涤液阀17及进气阀4，过滤过程中断。

4、关闭滤液截止阀9，开启卸渣阀11进行卸渣。

5、开启脉冲反吹气阀6，清除过滤构件表面的残余滤渣并对过滤构件进行反吹再生。至此，周期结束，然后返回1项进行周期循环。

本实用新型具有以下优点：

1、由于结构设计综合了离心过滤、十字流剪切过滤、动态薄层过滤和气压过滤技术，且摒弃了运动部件，因此该过滤机具有高的分离速率，分离效能和分离精度。

2、过滤、洗涤、脱水吹干三过程连续进行，极大地提高了工效。

3、滤渣沉积在过滤器底部，卸渣时只需打开卸渣阀并适当反吹压气，即可快速卸渣，与现有管式过滤机相比，减少了辅助时间。

4、进洗涤液管的设置既有利于洗涤滤饼以提高分离精度，还便于输入其它溶剂进行化学反应以制备新的物质。

5、隔板的设置，将滤液室分成了几段，能得到浓度不同的滤液。

本实用新型可广泛应用在化工、轻工、纺织、冶金、食品、石油、矿山、生物工程、能源、饮料、上下水处理及工业废水处理等众多领域。

Claims (5)

1、一种旋流动态薄层气压过滤机，由控制器(1)、控制阀和过滤器组成，过滤器包括外壳(13)和安装在外壳内的过滤构件(7)，其特征在于：

①外壳内表面与过滤构件外表面之间形成的空间为滤液室(8)，过滤构件内表面所围成的空间为料液室(12)，位于料液室之上，由外壳内表面所围成的空间为进料室(5)，

②进料室顶部周边切线方向安装有进料管(2)，进料室顶部中央安装有进气管(3)，进料室内设置有料液导向构件(15)，

③外壳下端部安装有卸渣阀(11)，外壳侧壁开有滤液出口(10)并连接有输液管，

④滤液出口兼为反吹气入口。

2、根据权利要求1所述的旋流动态薄层气压过滤机，其特征在于过滤器侧壁安装有进洗涤液管(16)，进洗涤液管穿过外壳(13)、插入过滤构件(7)与料液室(12)相通。

3、根据权利要求2所述的旋流动态薄层气压过滤机，其特征在于滤液室(8)由隔板(18)至少分成两段，每一段均设有滤液出口(10)。

4、根据权利要求1或2或3所述的旋流动态薄层气压过滤机，其特征在于进料管(2)的横截面为圆形或矩形或椭圆形，进料管逼近进料室顶部周边的外形为直线或曲线。

5、根据权利要求1或2或3所述的旋流动态薄层气压过滤机，其特征在于料液导向构件(15)的上部为圆柱面，下部为圆锥面，并与进气管(3)为整体结构。

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