本发明专利技术公开了一种三维变频振动装置，包括用于使膜沿水平面方向振动的水平振动器，包括与膜组件连接的水平支架、第一电机、竖直转轴、水平偏心轴和支撑部件，所述水平偏心轴套在所述竖直转轴的一端，并嵌入所述水平支架内，第一电机和水平偏心轴与竖直转轴相连接；支撑部件的下端固定、上端与水平支架相连接并适于沿水平面方向振动；竖直振动器，用于使膜沿竖直方向振动；变频器，与第一电机和竖直振动器相连接，用于分别控制水平振动器和竖直振动器的振动频率在10-100Hz的范围内变频变化。在此基础上还提出使用上述三维变频振动装置的膜处理系统。上述振动装置及膜处理系统适用于油品处理，解决了油品杂质造成的膜污染问题。
【技术实现步骤摘要】
一种三维变频振动装置及其膜处理系统
本专利技术涉及一种用于解决膜污染问题的三维变频振动装置，以及包含该装置的膜处理系统，属于膜处理
技术介绍
膜分离是分离料液内不同大小组分的单元操作技术，广泛用于污水处理、给排水、饮品生产、药物生产和油品处理等领域。在膜分离技术应用中影响较大的是膜污染问题，随着使用时间延长，高压侧料液内杂质容易聚积在膜表面，造成膜通量下降、处理效率降低，同时也严重影响了膜的使用寿命。尤其是用于油品处理的膜，由于油品中杂质粘性较大，杂质粘附在膜表面，更加难以处理，因此造成膜经常堵塞的问题。减少膜污染一般采用物理清洗或化学清洗的方法，但是，物理清洗需要耗费大量低浓度反冲液，成本较高且大量反冲液被浪费，而化学清洗使用的药剂容易与膜产生化学反应，降低膜的寿命。为了克服上述方法的缺陷，现有技术中还有采用振动设备来解决膜污染问题的，如中国专利文献CN101791501A公开了一种抗污染高效振动过滤分离设备，平板膜安装在过滤分离元件支架上，并共同安装在混合液容器内；混合液容器的顶盖上或侧面安装动力机构和运动变换机构，动力机构通过运动变换机构带动平板膜做竖直方向上的直线往复振动，振动频率为1次/2s，振幅为平板膜竖直方向长度的30％；混合液容器外部还设置外接的控制单元、供气单元、提升单元和抽吸单元。通过使平板膜在待分离混合液中进行直线式循环运动，加强了混合液或气泡对平板膜表面污染物摩擦作用的强度和频率，减缓了平板膜的污染进程，提高了产量。上述技术通过竖直或水平方向的膜振动来减少膜表面杂质的积聚，从而达到解决膜污染的目的；但是，油料中的杂质粘性往往比较大，容易粘附在膜面上，并且高粘性的杂质还会进入膜孔堵塞住过滤膜，通过上述技术的振动装置无法有效去除膜面上粘附的杂质和膜孔内堵塞的杂质，因而无法有效解决油品膜分离中的膜污染问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术是通过竖直或水平方向的膜振动来减少膜表面杂质的积聚，但是通过上述技术的振动装置无法有效去除膜面上粘附的杂质和膜孔内堵塞的杂质，无法有效解决油品处理中的膜污染问题；进而提出一种能够有效脱除膜孔内的杂质并且脱除掉粘附在膜表面的杂质，从而解决油品处理中膜污染问题的三维变频振动装置。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种三维变频振动装置，包括用于使膜沿水平面方向振动的水平振动器，所述水平振动器包括第一电机、竖直转轴、水平偏心轴、支撑部件、用于与膜组件连接的水平支架；所述水平偏心轴套在所述竖直转轴上，并可活动地嵌入所述水平支架内，所述第一电机与竖直转轴相连接；所述水平偏心轴适于以所述竖直转轴为中心水平转动，并带动所述水平支架水平振动；竖直振动器，用于使膜沿竖直方向振动；其特征在于，变频器，与所述第一电机和竖直振动器相连接，用于分别控制所述水平振动器和竖直振动器的振动频率在10-100Hz的范围内变频变化；所述支撑部件包括由上至下依次设置的第一滑块、第二滑块和下端固定的第三滑块；所述第一滑块与水平支架的底部连接，所述第一滑块适于相对所述第二滑块沿单一水平方向滑动，同时所述第二滑块适于相对所述第三滑块沿与该单一水平方向相垂直的另一水平方向滑动。所述第二滑块的两侧向上设置有平行的第二折壁，所述第一滑块位于所述第二折壁和第二滑块底部所成的槽内，并适于在槽内沿平行于所述第二折壁的方向滑动；所述第三滑块与所述第二折壁相垂直的两侧向上设置有平行的第三折壁，所述第二滑块位于所述第三折壁和第三滑块底部所成的槽内，并适于在槽内沿平行于所述第三折壁的方向滑动。所述第一滑块分别与所述第二折壁、第二滑块底部内侧间，以及所述第二滑块分别与所述第三折壁、第三滑块底部内侧间设置有滚珠。所述变频器控制所述水平振动器和竖直振动器的振动频率周期性变化。每一周期中，所述振动频率每隔1ms-1s递增一次，直至由10Hz增加至40-50Hz，再每隔1ms-1s递减一次，直到降至10Hz；递增和递减的方式为在1ms内匀速增加或匀速减少3Hz。所述水平偏心轴套在所述竖直转轴的一端，并整体可活动地嵌入所述水平支架内。还包括轴承，设置于所述水平偏心轴的嵌入部分和水平支架之间。所述竖直振动器包括电磁铁、衔铁和压缩弹簧，所述压缩弹簧的上端用于与膜组件相连、下端与所述水平支架相连；所述电磁铁和衔铁沿竖直方向相对设置，所述电磁铁或衔铁的上端用于与膜组件的底部相连，相对应地，所述衔铁或电磁铁的下端与所述水平支架相连；所述变频器与所述电磁铁相连，用于控制所述电磁铁和衔铁间的相对运动。所述竖直振动器包括竖直支架、第二电机、水平转轴、竖直偏心轴、用于与膜组件连接的水平调整支架和调整弹簧，所述调整弹簧的下端与水平支架相连接、上端与所述水平调整支架的底部相连接，所述竖直支架的底部与水平调整支架相连接，所述水平转轴贯穿所述竖直支架，所述水平转轴的一端与所述第二电机相连接、另一端设置所述竖直偏心轴，所述第二电机与所述变频器相连接，所述水平支架通过所述调整弹簧和水平调整支架与膜组件相连接。使用所述三维变频振动装置的膜处理系统，还包括膜组件，与所述水平振动器和竖直振动器相连接。所述膜组件包括至少一级膜单元，所述膜单元包括膜装置和储油罐，所述膜装置的进料口处设置有进料阀和进料泵，所述膜装置的浓料出口处设置有调压阀，所述膜装置的净料出口通过带有流量检测器的出料阀或配有反冲泵的逆向阀与所述储油罐相连通，所述储油罐设置有产品出口。多级所述膜单元串联连接；除第一级膜单元外，每级所述膜单元中，所述进料阀通过所述进料泵与前一级所述膜单元的储油罐内部相连通，所述调压阀与前一级所述膜单元的储油罐内部相连通。所述膜装置为陶瓷膜装置。本专利技术与现有技术方案相比具有以下有益效果：(1)本专利技术所述三维变频振动装置，适用于对油品尤其是废润滑油进行处理，申请人研究后发现废润滑油成分复杂，过滤时膜表面会吸附很多大小不同的颗粒、膜孔内会堵塞住很多不同大小的颗粒，当振动频率与颗粒的固有频率相当即产生共振时，颗粒物才能够获得最大惯性力，才会从膜表面脱附下来，由于各个颗粒的固有频率是不同的，越小的颗粒其固有频率越高，振动频率在10-100Hz间变化的水平振动器和竖直振动器带动膜在三维方向作变频振动，以期对不同的颗粒都能引起共振，使其获得惯性力、脱离膜孔；又由于膜孔的方向不同，堵塞膜孔的颗粒方向也不同，三维振动可以使堵塞膜孔的颗粒接受到来自各个方向的振动，因而获得激振力而脱离膜孔，从而能够将堵塞膜孔的各种不同大小的颗粒去除掉，同时将粘附在膜表面的杂质也去除掉，避免了现有技术中仅仅通过水平或/和竖直方向的膜振动无法有效去除堵塞膜孔的杂质和粘附在膜表面的杂质，因而无法有效解决油品处理中膜污染的问题。将水平偏心轴套在竖直转轴上，并可活动地嵌入水平支架内，通过竖直转轴带动水平偏心轴相对水平支架转动，由于水平偏心轴在转动过程中与水平支架相接触，进而带动水平支架水平振动，因此使得水平支架具有较大的振幅，从而能够进一步带动膜组件变频振动。所述支撑部件包括由上至下依次设置的第一滑块、第二滑块和下端固定的第三滑块；所述第一滑块与水平支架的底部连接，所述第一滑块适于相对所述第二滑块沿单一水平方向滑动，同时所述第二滑块适于相对所述第三滑块沿与该单一水平方向相垂直的另一水平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三维变频振动装置，包括用于使膜沿水平面方向振动的水平振动器（1），包括用于与膜组件连接的水平支架（2）、第一电机（3）、竖直转轴（4）、水平偏心轴（5）和支撑部件（6）；所述水平偏心轴（5）套在所述竖直转轴（4）上，并可活动地嵌入所述水平支架（2）内，所述第一电机（3）与竖直转轴（4）相连接；所述水平偏心轴（5）适于以所述竖直转轴（4）为中心水平转动，并带动所述水平支架（2）水平振动；竖直振动器（7），用于使膜沿竖直方向振动；其特征在于，变频器，与所述第一电机（3）和竖直振动器（7）相连接，用于分别控制所述水平振动器（1）和竖直振动器（7）的振动频率在10‑100Hz的范围内变频变化；所述支撑部件（6）包括由上至下依次设置的第一滑块（8）、第二滑块（9）和下端固定的第三滑块（10）；所述第一滑块（8）与水平支架（2）的底部连接，所述第一滑块（8）适于相对所述第二滑块（9）沿单一水平方向滑动，同时所述第二滑块（9）适于相对所述第三滑块（10）沿与该单一水平方向相垂直的另一水平方向滑动。
【技术特征摘要】
1.一种三维变频振动装置，包括用于使膜沿水平面方向振动的水平振动器(1)，所述水平振动器(1)包括第一电机(3)、竖直转轴(4)、水平偏心轴(5)、支撑部件(6)、用于与膜组件连接的水平支架(2)；所述水平偏心轴(5)套在所述竖直转轴(4)上，并可活动地嵌入所述水平支架(2)内，所述第一电机(3)与竖直转轴(4)相连接；所述水平偏心轴(5)适于以所述竖直转轴(4)为中心水平转动，并带动所述水平支架(2)水平振动；竖直振动器(7)，用于使膜沿竖直方向振动；其特征在于，变频器，与所述第一电机(3)和竖直振动器(7)相连接，用于分别控制所述水平振动器(1)和竖直振动器(7)的振动频率在10‐100Hz的范围内变频变化；所述支撑部件(6)包括由上至下依次设置的第一滑块(8)、第二滑块(9)和下端固定的第三滑块(10)；所述第一滑块(8)与水平支架(2)的底部连接，所述第一滑块(8)适于相对所述第二滑块(9)沿单一水平方向滑动，同时所述第二滑块(9)适于相对所述第三滑块(10)沿与该单一水平方向相垂直的另一水平方向滑动。2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述第二滑块(9)的两侧向上设置有平行的第二折壁(11)，所述第一滑块(8)位于所述第二折壁(11)和第二滑块(9)底部所成的槽内，并适于在槽内沿平行于所述第二折壁(11)的方向滑动；所述第三滑块(10)与所述第二折壁(11)相垂直的两侧向上设置有平行的第三折壁(12)，所述第二滑块(9)位于所述第三折壁(12)和第三滑块(10)底部所成的槽内，并适于在槽内沿平行于所述第三折壁(12)的方向滑动。3.根据权利要求2所述的振动装置，其特征在于，所述第一滑块(8)分别与所述第二折壁(11)、第二滑块(9)底部内侧间，以及所述第二滑块(9)分别与所述第三折壁(12)、第三滑块(10)底部内侧间设置有滚珠(13)。4.根据权利要求1-3任一所述的振动装置，其特征在于，所述变频器控制所述水平振动器(1)和竖直振动器(7)的振动频率周期性变化。5.根据权利要求4所述的振动装置，其特征在于，每一周期中，所述振动频率每隔1ms-1s递增一次，直至由10Hz增加至40-50Hz，再每隔1ms-1s递减一次，直到降至10Hz；递增和递减的方式为在1ms内匀速增加或匀速减少3Hz。6.根据权利要求1-3任一所述的振动装置，其特征在于，所述水平偏心轴(5)套在所述竖直转轴(4)的一端，并整体可活动地嵌入所述水平支架(2)内。7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：连力生，魏厚瑗，
申请(专利权)人：连力生，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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