本发明专利技术公开了一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统，包括外圆筒结构、电机、可变节流阀、喷射器、浓缩液回收导管、传动杆和滤筒；电机与外圆筒结构固定，传动杆安装在电机的输出端，滤筒顶部与传动杆通过螺栓固定，滤筒下部设有出口与外圆筒的滤液出口通道使用轴承连接，外圆筒结构与浓缩液回收导管固定，浓缩液回收导管与进料液输送端合并连接至进料液喷射器；该装置提高滤液的产量的同时维持滤筒表面均匀水利环境，为高效过滤创造有利条件；新设计的回收浓缩液装置可减少进料液的浪费，增加过滤效益；同时回收的浓缩液流量可根据可变节流阀进行调节；喷射器内部的渐扩结构设计使浓缩液回收的过程具有自发性。设计使浓缩液回收的过程具有自发性。设计使浓缩液回收的过程具有自发性。
【技术实现步骤摘要】
一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统
[0001]本专利技术涉及旋转过滤系统
，具体为一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统。
技术介绍
[0002]现今，旋转圆筒式过滤系统广泛应用于化工、生物、医药、食品、城市给用水领域，诸如工业循环用水的过滤，酵母培养液的提取，白色药物的制备，血浆的分离，乳制品、果汁的提取，脱脂牛奶及葡萄酒的过滤系统。
[0003]现有的旋转圆筒式过滤系统可分为内圆筒向外圆筒过滤与外圆筒向内圆筒过滤两大类过滤方式，内圆筒向外圆筒过滤方式利用离心力促进过滤，无浓缩液浪费促成短期高生产效率，缺点是滤膜极易沉淀杂质造成堵塞，滤膜寿命短。较为新型的外圆筒向内圆筒过滤方式利用旋转圆筒间的环隙形成的Taylor涡及旋转本身自带的离心力破坏滤膜表面边界层，形成Taylor
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Couette流(TCF)，达到抑制滤膜杂质沉淀从而长期保持滤膜过滤效果的作用，其显著特点是产生相对大量的浓缩液(或称倾倒液、回流液)。一般情况下，该类过滤方式所产生的浓缩液流量超过进料液流量的50％。高占比的浓缩液可带来诸多优势：例如过滤速度在整个滤筒表面均匀分布，在旋转滤筒和固定外圆筒之间的整个环隙中带来足以稳定流场的轴向速度等。由此提供了整个过滤膜表面均匀的水力环境，为过滤创造有利条件。但同时高浓缩液流量占比也会导致一个极大的缺点，就是该过滤方式生产的滤液产量很低，因为大部分的进料液作为浓缩液倾倒造成浪费，这样的缺点同时也导致外圆筒向内圆筒过滤方式主要存在于生物化学实验等科学研究中，难以满足工业生产效率需求。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术目的在于提供一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统，具备高滤液产量、高效过滤的优点，解决了现有新式旋转圆筒式过滤装置缺失回收浓缩液功能导致过滤效率低的问题。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统，包括固定外圆筒结构3、电机1、可变节流阀10、进料液喷射器8、浓缩液回收导管9、传动杆2和滤筒 4，所述电机1固定连接在外圆筒结构3顶部，所述传动杆2固定连接在电机1 的输出端，所述滤筒4固定连接传动杆2，所述滤筒4下部以轴承11连接外圆筒结构3的滤液出口通道5，所述外圆筒结构3与旋转滤筒4间形成环形间隙，所述外圆筒结构3下部设有浓缩液倾倒出口通道13与浓缩液回收进口通道12，所述浓缩液回收进口通道12与浓缩液回收导管9固定相连，所述浓缩液回收导管9设有可变节流阀10，所述浓缩液回收导管9与进料液输送端6合并连接至进料液喷射器8。
[0007]与现有技术相比，本专利技术一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统具有以下优点：
[0008]1、保证新型外圆筒向内圆筒旋转过滤方式中产生Taylor涡的同时，维持滤筒表面
均匀的水利环境，为均匀高效过滤创造有利条件，提高滤液的产量；
[0009]2、不改变环隙内轴向流速，维持高轴向流速在Taylor
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Couette流(TCF)
[0010]中所带来的稳定流场的作用，保证过滤进程中不会因为高转速形成的湍流导致杂质粒子进入滤筒4从而降低过滤的效益；
[0011]3、回收浓缩液装置的加入一定程度上减少了进料液的浪费，增加了新型外圆筒向内圆筒旋转过滤方式的过滤效益与效率；
[0012]4、在保留原有浓缩液倾倒出口通道13的情况下增设浓缩液回收进口通道 12，回收的浓缩液流量可根据可变节流阀10进行调整，应对不同工业实际情况应用处理更加灵活，易于变通；
[0013]5、喷射器8作为进料液进口内部设计为渐扩结构，依据伯努利定律，在截面最小结构处速度最大而压力最小，通过浓缩液回收导管9连接过滤器内部压力相对较高，浓缩液进入回收导管9与进料液混合重新通过喷射器8进入过滤器的过程具有自发性。
附图说明
[0014]图1为一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统的结构示意图；
[0015]图2为一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统(不带电机)的顶部细节示意图；
[0016]附图中：1—电机；2—传动杆；3—外圆筒结构；4—滤筒；5—滤液出口通道；6—进料液输送端；7—轴承1；8—喷射器；9—浓缩液回收导管；10—可变节流阀；11—轴承2；12—浓缩液回收进口通道；13—浓缩液倾倒出口通道；
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。
[0018]如图1所示，一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统，包括固定外圆筒结构3、电机1、可变节流阀10、进料液喷射器8、浓缩液回收导管9、传动杆2和滤筒4；电机1与外圆筒结构3固定在一起，传动杆2安装在电机1的输出端，滤筒4顶部与传动杆2通过螺栓固定连接，滤筒4下部设有出口与外圆筒的滤液出口通道5使用轴承11连接，外圆筒结构3下部设有浓缩液倾倒出口通道13与浓缩液回收进口通道12，浓缩液回收进口通道12与浓缩液回收导管9 固定在一起，浓缩液回收导管9设有可变节流阀10，所述浓缩液回收导管9与进料液输送端6合并连接至进料液喷射器8。
[0019]如图所示，电机1通过传动杆2带动滤筒4旋转，含有杂质的进料液从进料液输送端6通过喷射器8进入过滤器，所述进料液在外圆筒结构3与滤筒4构成的环形间隙内经滤筒4加速，环隙内流场在一定转速与轴向流速的条件下形成 Taylor
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Couette流(TCF)并伴随有Taylor涡，破坏滤筒4表面的边界层，使杂质颗粒不易吸附于滤筒4表面从而维持现有的跨膜压降与过滤速度，形成的 Taylor涡同时阻滞了进料液轴向运输，使进料液充分与滤筒4接触，增强过滤效果，不含杂质的滤液穿过滤筒4表面进入滤筒4内部，通过滤筒4底部的出口进入外圆筒结构3的滤液出口通道5；拥有高杂质颗粒含量的浓缩液经过整个环隙空间储存在外圆筒结构3底部，外圆筒结构3底部保留原有传统设计的浓缩液倾倒出口通道13可供浓缩液倾倒，另外，所述浓缩液还可从浓缩液回收进口通道12进入浓缩液回收导管9，流量
通过浓缩液回收导管9上设有的可变节流阀10进行控制，进入浓缩液回收导管9的浓缩液最终与进料液混合与喷射器8 喉部，根据伯努利定理，喷射器8喉部截面小，流体流速高，相对压力较小，外圆筒结构3底部浓缩液相对压力较大，形成的压差将浓缩液输送至喷射器8喉部，混合进料液从喷射器8的喷嘴进入外圆筒结构3。
[0020]最后，以上实例仅用于说明本专利技术的技术方案而非限制，本领域技术人员应该理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改及同等替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围的，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围中。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有浓缩液回收装置的旋转圆筒式过滤系统，其特征在于：外圆筒结构(3)、电机(1)、可变节流阀(10)、进料液喷射器(8)、浓缩液回收导管(9)、传动杆(2)和滤筒(4)；电机(1)与外圆筒结构(3)固定在一起，传动杆(2)安装在电机(1)的输出端，滤筒(4)顶部与传动杆(2)通过螺栓固定连接，滤筒(4)下部设有出口与外圆筒的滤液出口通道(5)使用轴承(7)连接，外圆筒结构(3)下部设有浓缩液倾倒出口通道(13)与浓缩液回收进口通道(12)，浓缩液回收进口与浓缩液回收导管(9)固定在一起，浓缩液回收导管(9)设有可变节流阀(...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊夫根，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：新型
国别省市：
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