双锥形多相旋转过滤器制造技术

一种用于过滤的设备，具有污泥进料，所述进料包含液体、固体和气体并被投入到罐中，所述罐包含至少一个旋转分离过滤器，所述旋转分离过滤器包括具有过滤网的过滤锥体组和屏障锥体，所述过滤锥体组和屏障锥体大致平行布置，并在所述过滤锥体组和屏障锥体之间限定锥形工作空间，所述锥形工作空间具有通向罐的外围开口和与支撑屏障锥体和过滤锥体的一个或更多个中空轴的内部连通的中心开口，支撑屏障锥体的上轴具有用于气体排出的上部轴向通道，支撑过滤锥体中心的下轴具有用于液体或油排出的下部轴向通道，用于在所述至少一个旋转分离过滤器中产生旋转的马达工具，和位于过滤锥体下方用于捕捉通过过滤网的滤液的滤液液体储存器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双锥形多相旋转过滤器相关申请本申请要求2016年6月6日提交的美国专利申请第62/392,657号的权益。背景污泥脱水过滤器通常包括螺旋压榨机和辊压机以及过滤网，它们通常需要反冲洗循环(backwashcycles)来防止过滤器堵塞。环形横流过滤器，如美国专利7,757,866(2010年7月20日)的McCutchen三相过滤器的特征在于至少一个旋转盘(spinningdisk)中具有环形横流过滤器，其运动产生剪切提升效应(shearlifteffect)，有助于防止固体堵塞过滤器。盘旋转速度越快，相对于进料的横流运动将越大且剪切提升效应越大。然而，来自快速旋转盘的离心力将使进料更快地向外移动穿过过滤器表面，并减少过滤发生的时间。虽然这种方法可以分离液相、固相和气相，但它不能也同时分离液体油相。所需要的是一种最佳利用剪切提升效应从旋转过滤器表面过滤的方法，增加停留时间，同时分离固相、液相、气相和油相。概述包含液体、固体和气体的污泥进料进入包含至少一个旋转分离过滤器的罐，该过滤器包括过滤锥体组，该过滤锥体组具有大致平行布置的过滤网和屏障锥体，并在它们之间限定锥形工作空间。这个工作空间具有通向罐的外围开口和中心开口。中心开口与支撑上部屏障锥体(upperbarriercone)和下部过滤锥体(lowerfiltercone)的一个或更多个中空轴的内部连通。支撑屏障锥体的上轴(uppershaft)具有用于气体排出的上部轴向通道，并且支撑过滤锥体中心的下轴具有用于液体或油排出的下部轴向通道。滤液液体储存器位于过滤锥体下方，用于捕获通过过滤网的滤液。对于罐中的单个过滤锥体，旋转过滤锥体的外边缘由连接到静态圆柱形壁的防漏连接部支撑，该静态圆柱形壁限定滤液液体储存器。对于罐中的多个堆叠的过滤锥体组，滤液液体储存器被结合到每个旋转的过滤锥体组中，滤液通过回流管排出到中心轴向轴排放部，并且过滤锥体组的下侧用作屏障锥体，从而界定序列中更靠下的下一个过滤锥体组的工作空间。在罐中，进料进入罐的进料区，进料区包括罐的在通向工作空间的开口上方的部分。与工作空间开口相对的部分是输入/输出区，而输入/输出区下方的部分是固体区，在固体区中，过滤锥体的运动弹出从过滤表面排出的固体。旋转屏障锥体的背面上的叶片可用于平流输送(advect)进料以改善其进入工作空间的流动。当进料进入工作空间时，旋转屏障和过滤盘平流输送进料。当滤液液体通过过滤盘落入滤液液体储存器中以待提取时，排出的固体被向外旋转，以重新进入罐中的固体区，在那里，浓缩的固体通过固体排放部排出。同时，当气体通过低压从工作空间向内抽吸并通过上部轴向通道排出时，位于进料顶部的液体油将溢出到下部轴向通道中以用于提取。因此，液体、固体、气体和油的多相可以被连续分离。对于堆叠的一组过滤锥体组，滤液进入中心轴向排放部。如果罐被竖直分成一个或更多个级，那么来自第一级的滤液可以从中心向外重新进入罐的下一级，然后通过下一级的一个或更多个工作空间从外部进入。每个级的过滤网、角度或旋转特性可以改变，以形成顺序处理序列，以便筛选到连续更精细的分离水平。对于反冲洗单个过滤锥体，紧靠过滤网的相对静止的反冲洗软管可以迫使液体通过旋转过滤器返回，例如软管的从一端到另一端的线性径向运动足以覆盖旋转过滤网的区域。为了反冲洗堆叠的过滤器组，过滤器组旋转方向的反向将用于将液体或滤液从中心轴向排放部泵送回来，通过回流管和滤液液体储存器，并通过过滤网返回以将其清洗并向外排出固体。附图简述图1示出了双锥形多相旋转过滤器的实施例的横截面。图2示出了用于切割过滤锥体的模式的实施例。图3示出了显示扇形设计的过滤器边缘的细节。图4示出了堆叠过滤器组的示意性半横截面。图5示出了显示回流通道的示意性横截面。图6示出了具有堆叠过滤器组的系统。详细描述列出的零件2.进料4.罐6.进料入口8.进料区10.流型12.叶片14.旋转屏障锥体16.轴向上轴18.上轴向室20.屏障锥体的旋转方向22.上旋转马达24.用于上部马达的机械联接装置26.上部元件28.带有气体出口的容纳罐30.用于上部元件的旋转密封件32.贮气罐34.过滤锥体36.锥体之间的工作空间38.过滤网40.滤液42.滤液液体储存器44.外锥体环46.支撑肋48.中心块50.下部轴向轴52.过滤锥体旋转方向54.过滤锥体马达56.过滤锥体的机械联接装置58.下部元件60.下部轴向通道62.用于下部元件的旋转密封件64.贮油罐66.泵68.液体储存器70.排放部72.滤液液体储存器壁的顶部74.储存器壁76.内密封条78.外密封条80.外部密封条的外表面上的叶片82.固体区84.固体出口86.排出的固体流88.输入/输出区90.进入工作空间中的向内流92.填充工作空间的最佳线94.气体出口泵96.中心空间98.过滤网外边缘100.重叠接缝102.中心出口孔104.锥体形状的横截面106.扇形图案108.旋转方向110.流型112.过滤锥体表面114.进料区流型116.旋转轴118.堆叠组的滤液液体储存器120.回流管122.至中心排放部的回流124.用于堆叠组的过滤锥体的下侧126.通气孔128.顶部封闭的轴向排放部130.堆叠过滤器组本公开可应用于过滤多种多样的进料，包括海水、粪便、开采材料、工业废物、食品加工、污染沉积物和废水。本公开的优点是该过程的连续性、旋转过滤轮的无堵塞性、同时分离几个相以及该方法的相对低成本和机械简单性。将首先针对单个锥体组布置描述过滤锥体组及其相关部件，然后针对具有堆叠过滤锥体组的布置描述过滤锥体组及其相关部件，以增加紧凑空间内的有效过滤表面。在图1中，示出了单个过滤锥体组，进料2通过进料入口6进入罐4，进入进料区8中。在罐4内，进料区中的进料可以通过旋转屏障锥体14上的叶片12以流型10平流输送。屏障锥体14由轴向上轴16支撑。该轴是中空的，具有上部轴向通道18。屏障锥体通过例如由旋转马达22施加到上轴的机械力沿方向20旋转，旋转马达22联接到机械联接装置24，用于将力传递到轴，机械联接装置24例如是直接联接，或者间接装置例如是驱动轮、风扇带、链条或齿轮，带有适当的轴承和支撑框架。为了耐久性和便于维护，这些上部旋转元件26应该位于罐4的外部。上部元件还包括用于捕获从上部轴向通道18出来的任何提取气体的装置，例如带有气体出口的容纳罐28。为了防止泄漏，应该使用旋转密封件30，在此处其离开罐4并且在此处其进入贮气罐32。屏障锥体14下方是过滤锥体34。两个锥体14和34被布置成大致平行，并且在它们之间限定了工作空间36。大致平行包括这样的情况，即工作空间在从轴线到工作空间外围的径向方向上在盘之间具有变化的分离距离，例如在外围分离更宽，并且朝着轴线以直线或曲线轮廓逐渐变细。锥体可以是同轴的，或者它们可以彼此偏移，使得工作空间在一侧比在另一侧宽。这允许这样一种布置，其中对于不同模式的进料的向内流动和固体的向外流动，工作空间在一侧更宽，例如，更宽的工作空间允许更多的向内和向外流动，并且更窄的空间具有更高的压力，以使更多的滤液流过过滤锥体。过滤锥体主要包括通常成形为锥体的过滤网38。这里显示的锥体有30度的拐角角度。锥体形状被设计成允许在过滤器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于过滤的设备，包括：污泥进料，所述污泥进料包含液体、固体和气体，所述污泥进料被供给到罐中；所述罐包含至少一个旋转分离过滤器，所述至少一个旋转分离过滤器包括过滤锥体组，所述过滤锥体组包括：过滤网和屏障锥体，所述过滤网和所述屏障锥体大致平行布置，并在所述过滤网和所述屏障锥体之间界定锥形工作空间；所述锥形工作空间具有通向所述罐的外围开口和与支撑所述屏障锥体和所述过滤锥体的一个或更多个中空轴的内部连通的中心开口；支撑所述屏障锥体的所述上轴具有用于气体排出的上部轴向通道，支撑所述过滤锥体的中心的所述下轴具有用于液体或油排出的下部轴向通道；马达装置，其用于在所述至少一个旋转分离过滤器中产生旋转，以及滤液液体储存器，所述滤液液体储存器位于所述过滤锥体下方，用于捕获通过所述过滤网的滤液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.06 US 62/392,6571.一种用于过滤的设备，包括：污泥进料，所述污泥进料包含液体、固体和气体，所述污泥进料被供给到罐中；所述罐包含至少一个旋转分离过滤器，所述至少一个旋转分离过滤器包括过滤锥体组，所述过滤锥体组包括：过滤网和屏障锥体，所述过滤网和所述屏障锥体大致平行布置，并在所述过滤网和所述屏障锥体之间界定锥形工作空间；所述锥形工作空间具有通向所述罐的外围开口和与支撑所述屏障锥体和所述过滤锥体的一个或更多个中空轴的内部连通的中心开口；支撑所述屏障锥体的所述上轴具有用于气体排出的上部轴向通道，支撑所述过滤锥体的中心的所述下轴具有用于液体或油排出的下部轴向通道；马达装置，其用于在所述至少一个旋转分离过滤器中产生旋转，以及滤液液体储存器，所述滤液液体储存器位于所述过滤锥体下方，用于捕获通过所述过滤网的滤液。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述过滤锥体的外边缘由连接到静态圆柱形壁的防漏连接部支撑，所述静态圆柱形壁限定所述滤液液体储存器。3.如权利要求1所述的设备，其中，所述屏障锥体的背面上的叶片平流输送所述罐中的所述进料。4.如权利要求1所述的设备，其中，紧靠所述过滤网的相对静止的反冲洗软管迫使液体通过所述旋转过滤器返回。5.如权利要求1所述的设备，其中，所述反冲洗软管具有足以覆盖所述旋转过滤网的区域的线性径向运动。6.如权利要求1所述的设...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·J·麦卡钦，
申请(专利权)人：沃赛娜有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US