柔韧管式过滤机制造技术

一种固液分离的柔韧管式过滤机，包括过滤元件、过滤原液输送系统、压紧力发生装置、滤清液排出系统、滤渣输出系统和控制系统，并综合成为机电一体化成套设备，其特征是将至少一个膜单元排列组成至少一个膜组件；将至少一个膜组件排列组成至少一个过滤元件，将至少一个过滤元件排列组成过滤机；压紧力发生装置对过滤元件上柔韧性的膜单元挤压时从原液中排除滤清液；可以从设置的搅拌和排出滤渣系统、振动系统、液体反冲系统、气反冲和气搅拌系统、滤渣萃取和洗涤系统、真空吸滤系统的功能中选用一种或组合使用；采用滤压比带式过滤机高；管式滤室的滤压沿轴向高度递减，满足滤饼脱水时所需最佳滤压的要求；在获得较干滤渣的前提下，过滤速度较高。

【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固液分离的柔韧管式过滤机，特别适用于污泥处置、河道疏浚泥浆处理、钻井泥浆处理、湿法冶炼废水处、洗煤废水处理、蓄禽养殖业污染物处置和充填采矿泥浆处理等项目，它们都需要在低耗能、高效率的前提下获得含液量低的滤渣。
技术介绍
现有的污水处理产生的污泥处理方法中，机械脱水、填埋、烘干、焚烧的运行费用比大约为，10∶50∶380∶450，项目投资费用比大约在1∶1.5∶5∶8(填埋考虑需要对运输工具、道路和场地等投资)，虽然机械脱水运行和项目投资费用低，可是从脱水程度来说，现有技术的机械的脱水能力受到很大的限制。以生活污水处理后产生的污泥处理为例，用机械脱水达到最低含水率的极限值在45％(重量比)左右，在世界范围，现在污泥处理量的95％以上是用脱水程度仅能达到70～80％的脱水机械完成。过滤是通过外加的推动力完成的，带式过滤机因污泥滤带两侧易溢料(跑泥)使设计者选用滤压时受到限制；高速离心脱水机因为转鼓强度、轴承转速以及旋转机构加工制造所能达到的动和静平衡最高水平的因素，使设计者选用离心力的大小时受到限制；真空吸滤机的滤压受大气压强和滤饼干化缩裂的因素限制；因此，已有的技术使我们不能获得较高含固体量的污泥，这些设备稳定达到技术经济合理的最好脱水程度一般只能做到75％左右。板框式压滤机由于滤压较高，污泥滤渣可以达到50％的含水量，可是现有技术的板框压滤机即使采用全自动化运行方式，由于每次过滤脱水结束，需依次分别打开每个滤室的滤板，卸滤渣，再对每个室滤膜进行清扫冲洗，十分费时，在反复启闭滤板时，较长的密封圈很容易泄漏，在同等设备体积和过滤面积下，单位时间产量是其它机械方法的1/8～1/16以下，而且滤布易于堵塞，清洗困难，滤布磨损严重。如果含水量80％的污泥脱水成含水60％的污泥，其体积缩小一倍，重量减轻95％左右，因此，在低能耗、低投资、高效率的前提下，提高机械设备的脱水程度是当前极待解决的课题，它可以加快处理速度，减少浪费土地，减少投资，降低成本，保护环境，改善操作人员的工作条件。
技术实现思路
本专利技术的柔韧管式过滤机是以如下技术方案实现的过滤机包括过滤元件、过滤料输送系统、压紧力发生装置、滤清液排出系统、滤渣输送系统和控制系统，并综合成为机电一体化全自动过滤成套设备。本专利技术的过滤机虽然也是间歇过滤，但是它可以在过滤中对所有过滤元件进过滤原液的同时启动机械搅拌功能，有利于排滤清液和滤渣，还可以根据过滤原液的性质从振动系统、液体反冲系统、气反冲和气搅拌系统、萃取和洗涤系统、真空吸滤系统的功能中选用一种或组合使用，因为过滤时滤室封闭无“跑泥”因素，故采用滤压比带式过滤机高，滤布利用率可以达到95％以上；管式滤室的滤压沿轴向高度方向递减，满足滤饼脱水时不同含水率所需的最佳滤压的要求；采用气体搅拌和振动系统产生的脉动滤压操作使滤饼透液界面能够不断更新，可以降低滤饼产生阻力；蒸汽反冲可以在过滤细粘稠微粒的滤渣时利用热能溶解滤膜的油污，快速和高效的恢复滤膜能力。本专利技术的过滤机包括至少一个过滤元件，过滤元件是由至少一个膜组件和施压装置组成。膜组件包括至少一个膜单元、上法兰室、下法兰室和排渣阀组；膜单元包括柔韧性的下列元件管状滤膜、管滤膜支撑骨架、管状格架和管状封闭膜，它们的长轴中心线重合，并与水平线垂直，它们在膜单元垂直的长轴线中部的直径与其两端的直径可以不等，管状滤膜、管滤膜支撑骨架、管状格架和管状封闭膜中部直径较大时外表呈现两个圆锥台合成的枣核形，可以增加滤室容积；它们中部直径较小时外表呈现蜜蜂腰形，对于某些过滤浆液可以获得较干的滤渣。在周长不变的前提下，受压后圆横截面的椭圆度具有可变性，从而减少滤室容积，此时滤室内受压浆液没有流出通道，滤清液只能通过滤膜；管状滤膜内通过设置管滤膜支撑骨架形成滤室，其外设置管状格架，上法兰室设置原液分配通道和一对支撑轴，并将膜组件上的每个膜单元的滤室上部相互连通；下法兰室设置滤清液汇集室、排滤渣出口和一对支撑轴，并将膜组件上的每个膜单元的管状格架的下部相互连通；管状格架包括筋骨和骨架，筋骨为长轴线垂直水平线的板，骨架为封闭的挠性的环，沿高度方向至少固定一层封闭环连接并向心支撑该板围成一个管状的整体结构；该板内端面支撑管状滤膜，管状格架环状的水平断面有5～95％的空隙率，筋骨上端与原液分配通道支管连接，下端与下法兰的滤清液汇集室支管连接；排渣阀组包括排渣阀门和旋转启闭阀门执行机构；排渣阀是蝶阀和球阀中任何一种，每个膜单元排滤渣出口安装一个排渣阀门；旋转启闭阀门执行机构包括执行机构和联轴器；排渣阀的旋转轴杆、执行机构和联轴器的转动轴中心线重合；设置在下法兰室一侧的旋转启闭阀门执行机构连接相邻的排渣阀的旋转轴杆，中间的排渣阀的旋转轴杆双向伸出，在每两个排渣阀之间设置联轴器，将伸出的旋转轴杆连接在一起；膜组件的所有膜单元排列在上法兰室和下法兰室之间；管状封闭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；所有膜单元轴线都在一个中心平面内，该平面与上法兰室、下法兰室的外形对称中心的长轴线重合；每个管状滤膜上端与原液分配通道支管连接并密封，其下端与下法兰的排渣支管连接并密封。在上法兰和下法兰之间两端对称设置多股柔性拉索；挠性拉索可以是拉绳或拉杆或环链，安装管状封闭膜与上法兰和下法兰之间，并承载膜单元的部分垂直的轴向载荷，减轻管状格架的拉力载荷，防止轴向变形、避免端面密封破坏。施压装置包括等距平移架、压力分配架、导轨机架和压紧推力架；等距平移架包括连杆、短轴和轴用挡圈，每对连杆中心设置中心铰接轴孔，每对连杆的两端与另一对连杆的两端用短轴铰接，并用轴用挡圈限位；压力分配架包括压力杆、连杆、可调间距的导向定位机构和至少一对支撑轴焊接成的承压网架；导轨机架包括两对水平导轨和型钢组成的矩形框架；压紧推力架包括滚轮，托轴、推杆和施压网架；所述的过滤元件足将至少一个膜组件和施压装置这样组成的，每个膜组件上对应的膜单元之间的间距相等，组成过滤元件的排膜单元和列膜单元的长轴中心线为相互垂直的矩阵排列，两个相邻的膜组件中间设置一个压力分配架，两个相邻的膜组件上相邻最近的膜单元中心连线之间为压力分配架的压力杆，压力杆长轴线与膜单元长轴线平行，并与相邻最近的膜单元的外表面接触，两个压力杆之间沿高度方向用至少两层水平连杆焊接固定，在两个压力杆之间的水平连杆中间设置可调间距的导向定位机构，压力分配架至少设置至少四个可调间距的导向定位机构，压力杆的宽度使膜单元受压后两个彼此相邻的膜单元的上法兰和下法兰不能相撞，压力杆的高度小于膜单元高度的90％，位于膜单元的中部可变形处，两端的压力杆沿高度方向对称设置至少一对支撑轴；导向定位机构由套管、活动套管、调节螺杆、固定板和限位板组成，两个压力分配架相邻的可调间距的导向定位机构首尾相接从每个膜组件的两个相邻的膜单元之间穿过，用以导向和限制两个压力分配架之间的最小距离；压力分配架两侧的支承轴与膜组件的上法兰室和下法兰室两侧的支撑轴都安装在等距平移架的中心铰接轴孔内，并用轴用挡圈限位。在膜组件的上法兰室的底平面，至少设置一个直线轴承组件，膜组件通过直线轴承在导轨机架的上水平导轨上移动；压力分配架的水平连杆的底平面，设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔韧管式过滤机，包括至少一个过滤元件、过滤原液输送系统、压紧力发生装置、振动系统、液体反冲系统、滤清液排出系统、滤渣输出系统和控制系统，并综合成为机电一体化成套设备，根据需要还可设置气反冲和气搅拌系统、滤渣萃取和洗涤系统、真空吸滤系统和电助滤系统；其中过滤元件是由至少一个膜组件和施压装置组成；其特征是，所述的膜组件包括至少一个膜单元、上法兰室、下法兰室和排渣阀组；膜单元包括柔韧性的下列元件：管状滤膜、管状骨架、管状格架和管状封闭膜，它们的长轴中心线重合，并与水平线垂直；管状滤膜内通过设置管状骨架形成滤室，其外设置管状格架，管状格架外设置管状封闭膜；上法兰室设置原液分配通道和一对支撑轴；下法兰室设置滤清液汇集室、排滤渣出口和一对支撑轴；管状格架包括筋骨和骨架，筋骨为长轴线垂直水平线的板，骨架为封闭的挠性的环，垂直方向设置至少一层封闭环连接并向心支撑该板围成一个管状的整体结构，该板内端支撑管状滤膜，管状格架的水平断面有５～９５％的空隙率，筋骨上端与原液分配通道支管连接，下端与下法兰的滤清液汇集室支管连接；排渣阀组包括排渣阀和旋转启闭阀门执行机构；每个膜单元排滤渣出口安装一个排渣阀；旋转启闭阀门执行机构包括执行机构和联轴器；排渣阀的旋转轴杆、执行机构和联轴器的转动轴中心线重合；设置在下法兰室一侧的旋转启闭阀门执行机构连接相邻的排渣阀的旋转轴杆，中间的排渣阀的旋转轴杆双向伸出，在每两个排渣阀之间设置联轴器，将伸出的旋转轴杆连接在一起；膜组件的所有膜单元排列在上法兰室和下法兰室之间；管状封闭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；所有膜单元长轴线都在一个中心平面内，该平面分别与上法兰室和下法兰室的外形对称中心的长轴线重合；每个管状滤膜上端与原液分配通道支管连接并密封，其下端与下法兰的排渣支管连接并密封。...

【技术特征摘要】

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