过滤、换热和热压榨等功能的柔韧管式固液处理机制造技术

一种过滤、换热和热压榨等功能的柔韧管式固液处理机；其特征是，过滤元件包括至少一个柔韧管式的膜单元、上法兰室和下法兰室；液力压榨系统包括压力容器、压榨泵及管路，压力容器中的原料液即可以通过膜单元的管状外滤膜过滤，同时用该原料液作为工作介质对膜单元滤室内已浓缩的原料液进行压榨，排除滤渣；可在压力容器夹套注入介质或利用膜单元中的管式格架形成的滤清液室注入介质作为热源换热，实现热过滤或压榨；过滤元件设置在压力容器内的托盘式的轴承座上，助滤旋转机械装置使过滤元件旋转实现外滤膜十字流过滤；可设置气或水反冲管路和真空吸滤管路；排渣系统包括振动排渣装置或管状内、外膜刮渣装置或扭振排渣装置或挤压等排渣装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粘稠和细粒物质的过滤、换热和热压榨等功能的柔韧管式固液处理机，适用于污泥处置、河道疏浚泥浆和河水除藻处理、钻井泥浆处理、湿法冶炼废水处理、洗煤废水处理、畜禽养殖业污染物处置和充填采矿泥浆处理等项目的固液分离，还适用于中药、食品和化工等行业化学物质的热压反应或洗涤等要求；还特别适用于从生物原料、活性污泥和煤等原料中作为粘稠物质加热反应制取液态燃料等要求，还适用于气体水膜洗涤；它们一方面都需要在低耗能、高效率的前提下获得含液量低的滤渣，另一方面获得含固量低，高品质的，可用的滤液，还需要防止结垢的高效换热或反应设备(例如水热氧化反应器)；还适用于沼气生产中生化处理的消化器等。
技术介绍
在现有的固液处理机的公开技术资料中，尚没发现过滤、换热和热压榨等功能的柔韧管式固液处理机的技术报道，也没发现柔韧管式固液处理机的技术报道；因此，在满足低能耗、低投资、高效率的前提下，提出过滤和热压榨的多功能固液处理机新的合理的技术方案是非常必要。
技术实现思路
过滤、换热和热压榨等功能的柔韧管式固液处理机是在过滤功能延伸发展的设备，还可以作为换热器和反应釜使用，当然它也可以对滤渣进行冷压榨，它是以如下技术方案实现的柔韧管式固液处理机包括过滤元件、压力容器、排渣系统、管路系统、旋转机械驱动装置、滤渣输出系统和程序控制系统；根据功能需要可包括压榨系统、加热管路及夹套，其中压榨系统包括液力压榨和机械压榨，液力压榨包括压渣泵及管路；其中管路系统包括原料液输送管路、液体反冲管路和滤液排出管路，根据需要还可设置气或水反冲管路和真空吸滤管路；其中滤渣输出系统是设置在滤室外的输渣装置，属于市场已有技术(图中未画出，在设备基础上)；其特征是，所述的过滤元件包括上法兰室、下法兰室和至少并连一个的膜单元，膜单元的长轴的中心线相互平行并与上法兰室和下法兰室的端板垂直，同时与水平线垂直；过滤元件安装在压力容器内，过滤元件的上法兰室固定在压力容器内壁的托盘上，托盘上设置使上法兰室上部空间和下部空间导通的通道；膜单元包括柔韧性的下列元件管状内膜、管状内膜外支撑骨架、管状内膜内支撑骨架、管状格架和管状外膜，它们与上法兰室、下法兰室连接处的横截面的曲线轮廓为长椭圆形，它们横截面的曲线轮廓的重心的中心线重合，并与水平线垂直；管状内膜通过设置管状内膜内支撑骨架和外支撑骨架形成滤室(滤浆原料室)，其外设置管状格架形成环状滤清液室；管状内膜的内支撑骨架包括托架板和卡环，托架板衬在管状格架的筋骨内圆周，卡环为刚性开口环，管状内膜夹在托架板和卡环之间；管状格架外设置管状外膜；上法兰室设置原料液分配通道及其管口，原料液分配通道将膜组件上的每个膜单元的滤室上部相互连通；上法兰室设置S流体共用通道及其管口，S流体共用通道将每个膜单元的滤清液室上部相互连通；原料液分配通道和S流体共用通道之间设置隔板各自封闭；下法兰室设置滤清液汇集室及其管口和排放口，滤清液汇集室将膜组件上的每个膜单元的管状格架下部相互连通；过滤元件的所有膜单元排列在上法兰室和下法兰室之间；管状外膜的上端连接并密封在上法兰室下端面的支管，下端连接并密封在下法兰室上端面的支管；每个膜单元的管状内膜上端与原料液分配通道的支管连接并密封，其下端与下法兰室的排渣的支管连接并密封；所述的管状格架包括筋骨和骨架，筋骨横截面是由至少一个拱形边、短圆弧边形成的曲线型材，该型材的长轴线垂直于水平线，接近管状内膜的筋骨的最内的边是一段短圆弧边，该型材壁上设置许多通孔；骨架为挠性的封闭环链，垂直方向设置至少一层封闭环链，径向均布的至少四个筋骨用封闭环链连接围成一个环状的整体结构；该筋骨内端支撑管状内膜外周边，管状格架的水平断面的空隙上下导通，筋骨的上端和下端分别与上法兰室S流体共用通道和下法兰室的滤清液汇集室的支管连接；膜单元的管状内膜均可以采用密闭的管状内封闭膜或是管状内滤膜；管状内膜均可以采用密闭的管状外封闭膜或是管状外滤膜；如果管状内膜和管状内膜采用管状封闭膜则适合作为换热器使用的方案中；管状滤膜能限制一定粒径的介质通过，如果采用管状滤膜则适合作为过滤和压榨使用的方案中，在同一个过滤元件或膜单元上二者也可以综合使用。管式格架的筋骨外周边设置纵向棱条或者在管状外滤膜和管式格架的筋骨之间设置圆筒形的垫网，垫网代替纵向棱条；由于增加了棱条或垫网，滤清液排出的阻力可减少，这是内外两面都可以过滤的膜单元，其过滤面积增加一倍。在膜单元的管状内膜和管状外膜均可以采用管状滤膜方案中，其管状外滤膜和管式格架的筋骨之间设置封闭的柔性的隔膜，隔膜与管状外滤膜接触的表面设置导液沟槽，两个筋骨之间的导液沟槽与水平线垂直，这是两面都可以过滤的膜单元，其过滤面积增加一倍，也可以在本专利技术作为过滤机使用的系统原理方案中；但它比较适合需要较于的滤渣场合；但是结构较为复杂，成本增加。本专利技术的有一个基本的技术方案，在上述基本特征的基础上增加或减少一些要素就成为一些新的方案，分别列举如下基本方案1(参见图9)、本方案根据采用管状内膜和管状外膜的种类可以分为过滤机或换热器的两种用途，压榨是过滤的强化形式；作为过滤机使用时需在压力容器的外壳上至少设置一个原料液体的管口，该管口连通压力容器的内壳与膜单元之间的空间；作为换热器使用时需在压力容器的外壳上至少设置两个原料液体的管口，该管口连通压力容器的内壳与膜单元之间的空间；过滤元件的滤液上排出管39的一端与过滤元件的上法兰室上S流体共用通道20中心的管口固定并接通，滤液上排出管39的另一端通过压力容器上的轴承座41、密封件与固定在压力容器上的管口Gn1连通；滤液下排出管62的一端与过滤元件下法兰室上滤清液汇集室16中心的管口固定并接通，滤液下排出管62的另一端通过固定在压力容器下部的三通接管65、轴承座66、密封件67与管口Gn7连通，轴承座66固定在压力容器的三通接管65上。过滤原理管状格架外设置管状外膜；管状外膜的上端连接并密封在上法兰室下端面的支管22，下端连接并密封在下法兰室上端面的支管28；膜单元的管状外膜和管状内膜分别是管状滤膜30和33，原料液从压力容器的外壳75上的进料管口G14(n代表在说明部分列举的方案代号)切向进入压力容器的内壳与膜单元之间的空间74，一部分经过上法兰室的通道孔38进入原料液分配通道19、滤室26，另一部分经过通道孔38和46进入空间74；滤清液从过滤元件的管状内滤膜和管状外滤膜进入管状格架25、滤清液汇集室16、滤液上排出管39和滤液下排出管62排出，压力容器80上的出管口G15被阀门截止时进行死端过滤，过滤后的浓缩物或滤渣通过压力容器下部的排放口G16排出压力容器外；如果在过滤的同时有一部分原料液(也许已经浓缩)从压力容器的外壳上的管口G15排出，此时为十字流过滤(也称错流过滤)。换热原理除热流体进入加热夹套55外还有两种情形，其一，膜单元采用管状滤膜，可以在过滤时将压力低于滤室压力的热流体从S流体共用通道导入环状滤清液室，再从滤清液汇集室排出；其二膜单元采用管状封闭膜，热流体仍然走上述流程，但是压力没有上述限制。方案2(参见图10)、本方案是在基本方案1过滤机基础上设置如下创新，相同部分一般不再描述在上法兰室设置的管道46一端与过滤元件的上法兰室的原料液分配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤、换热和热压榨等功能的柔韧管式固液处理机，包括过滤元件、压力容器、排渣系统、管路系统、旋转机械驱动装置、滤渣输出系统和程序控制系统；根据功能需要可包括压榨系统、加热管路及夹套；其中管路系统包括原料液输送管路、液体反冲管路和滤液排出管路，根据需要还可设置气或水反冲管路和真空吸滤管路；其中滤渣输出系统是设置在滤室外的输渣装置；其特征是，所述的过滤元件包括上法兰室、下法兰室和至少并连一个膜单元，膜单元的长轴的中心线相互平行并与上法兰室和下法兰室的端板垂直，同时与水平 线垂直；过滤元件安装在压力容器内，过滤元件的上法兰室固定压力容器内壁的托盘上；膜单元包括柔韧性的下列元件：管状内膜、管状内膜外支撑骨架、管状内膜内支撑骨架和管状格架，它们与上法兰室、下法兰室连接处的横截面的为连续圆滑过渡的曲线轮廓，它们横截面的曲线轮廓的重心的中心线重合，并与水平线垂直；管状内膜内通过设置管状内膜内支撑骨架和外支撑骨架形成滤浆原料室，其外设置管状格架形成环状滤清液室（在换热功能中为加热介质的流道）；管状内膜的内支撑骨架包括托架板和卡环，托架板衬在管状格架的筋骨内圆周，卡环为开口环，管状内膜夹在托架板和卡环之间；上法兰室设置原料液分配通道及其管口，原料液分配通道将膜组件上的每个膜单元的滤浆原料室上部相互连通；上法兰室设置Ｓ流体共用通道及其管口，Ｓ流体共用通道将每个膜单元的滤清液室上部相互连通；原料液分配通道和Ｓ流体共用通道之间设置隔板各自封闭；下法兰室设置滤清液汇集室及其管口和排放口，滤清液汇集室将膜组件上的每个膜单元的管状格架下部相互连通；过滤元件的所有膜单元排列在上法兰室和下法兰室之间；每个膜单元的管状内膜上端与原料液分配通道的支管连接并密封，其下端与下法兰室的排渣的支管连接并密封；所述的管状格架包括筋骨和骨架，筋骨横截面是由至少一个拱形边、短圆弧边形成的曲线型材，该型材的长轴线垂直于水平线，接近管状内膜的筋骨的最内的边是一段短圆弧边，该型材壁上设置许多通孔；骨架为封闭的挠性的环，垂直方向设置至少一层封闭环，径向均布的至少四个筋骨用封闭环连接围成一个环状的整体结构；该筋骨内端支撑管状内膜外周边，管状格架的水平断面的空隙上下导通，筋骨上端与上法兰室的Ｓ流体共用通道的支管连接，下端与下法兰室的滤清液汇集室的支管连接；在压力容器的外壳上至少设置一个原料液体的管口，该管口连通压力容器的内壳与膜单元之间的空间；过滤元件的滤液上排出管...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张民良，
申请(专利权)人：张民良，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]