柔管式過濾機的制作方法

專利名稱：柔管式過濾機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種粘稠和細粒物質的固液分離的柔管式過濾機及其運行方法，特別適用于污泥處置、河道疏浚泥漿處理、鉆井泥漿處理、濕法冶煉廢水處、洗煤廢水處理、蓄禽養殖業污染物處置和充填采礦泥漿處理等項目，它們都需要在低耗能、高效率的前提下獲得含液量低的濾渣。
背景技術：
現有的污水處理產生的污泥處理方法中，機械脫水、填埋、烘干、焚燒的運行費用比大約為，10∶50∶380∶450，項目投資費用比大約在1∶1.5∶5∶8(填埋考慮需要對運輸工具、道路和場地等投資)，雖然機械脫水運行和項目投資費用低，可是從脫水程度來說，現有技術的機械的脫水能力受到很大的限制。以生活污水處理后產生的污泥處理為例，用機械脫水達到最低含水率的極限值在45％(重量比)左右，在世界范圍，現在污泥處理量的95％以上是用脫水程度僅能達到70～80％的脫水機械完成。過濾是通過外加的推動力完成的，帶式過濾機因污泥濾帶兩側易溢料(跑泥)使設計者選用濾壓時受到限制；高速離心脫水機因為轉鼓強度、軸承轉速以及旋轉機構加工制造所能達到的動和靜平衡最高水平的因素，使設計者選用離心力的大小時受到限制；真空吸濾機的濾壓受大氣壓強和濾餅干化縮裂的因素限制；因此，已有的技術使我們不能獲得較高含固體量的污泥，這些設備穩定達到技術經濟合理的最好脫水程度一般只能做到75％左右。板框式壓濾機由于濾壓較高，污泥濾渣可以達到50％的含水量，可是現有技術的板框壓濾機即使采用全自動化運行方式，由于每次過濾脫水結束，需依次分別打開每個濾室的濾板，卸濾渣，再對每個室濾膜進行清掃沖洗，十分費時，在反復啟閉濾板時，較長的密封圈很容易泄漏，在同等設備體積和過濾面積下，單位時間產量是其它機械方法的1/8～1/16以下，而且濾布易于堵塞，清洗困難，濾布磨損嚴重。如果含水量80％的污泥脫水成含水60％的污泥，其體積縮小一倍，重量減輕95％左右，因此，在低能耗、低投資、高效率的前提下，提高機械設備的脫水程度是當前極待解決的課題，它可以加快處理速度，減少浪費土地，減少投資，降低成本，保護環境，改善操作人員的工作條件。

發明內容
本發明的柔管式過濾機及方法是以如下技術方案實現的過濾機包括過濾元件、過濾料輸送系統、壓緊力發生裝置、濾清液排出系統、濾渣輸送系統和控制系統，并綜合成為機電一體化全自動過濾成套設備。本發明的過濾機雖然也是間歇過濾，但是它可以在過濾中對所有過濾元件進過濾原液的同時啟動機械攪拌功能，有利于排濾清液和濾渣，還可以根據過濾原液的性質從振動系統、液體反沖系統、氣反沖和氣攪拌系統、萃取和洗滌系統、真空吸濾系統的功能中選用一種或組合使用，因為過濾時濾室封閉無“跑泥”因素，故采用濾壓比帶式過濾機高，濾布利用率可以達到95％以上；管式濾室的濾壓沿軸向高度方向遞減，滿足濾餅脫水時不同含水率所需的最佳濾壓的要求；采用氣體攪拌和振動系統產生的脈動濾壓操作使濾餅透液界面能夠不斷更新，可以降低濾餅產生阻力；蒸汽反沖可以在過濾細粘稠微粒的濾渣時利用熱能溶解濾膜的油污，快速和高效的恢復濾膜能力。
本發明的過濾機包括至少一個過濾元件，過濾元件是由至少一個膜組件和施壓裝置組成。膜組件包括至少一個膜單元、上法蘭室、下法蘭室和排渣閥組；膜單元包括柔韌性的下列元件管狀濾膜、管濾膜支撐骨架、管狀格架和管狀封閉膜，它們的長軸中心線重合，并與水平線垂直，它們在膜單元垂直的長軸線中部的直徑與其兩端的直徑可以不等，管狀濾膜、管濾膜支撐骨架、管狀格架和管狀封閉膜中部直徑較大時外表呈現兩個圓錐臺合成的棗核形，可以增加濾室容積；它們中部直徑較小時外表呈現蜜蜂腰形，對于某些過濾漿液可以獲得較干的濾渣。在周長不變的前提下，受壓后圓橫截面的橢圓度具有可變性，從而減少濾室容積，此時濾室內受壓漿液沒有流出通道，濾清液只能通過濾膜；管狀濾膜內通過設置管濾膜支撐骨架形成濾室，其外設置管狀格架，上法蘭室設置原液分配通道和一對支撐軸，并將膜組件上的每個膜單元的濾室上部相互連通；下法蘭室設置濾清液匯集室、排濾渣出口和一對支撐軸，并將膜組件上的每個膜單元的管狀格架的下部相互連通；管狀格架外設置管狀封閉膜；管狀格架包括筋骨和骨架，筋骨為長軸線垂直水平線的板，骨架為封閉的撓性的環，沿高度方向至少固定一層封閉環連接并向心支撐該板圍成一個管狀的整體結構；該板內端面支撐管狀濾膜，管狀格架環狀的水平斷面有5～95％的空隙率，筋骨上端與原液分配通道支管連接，下端與下法蘭的濾清液匯集室支管連接；排渣閥組包括排渣閥門和旋轉啟閉閥門執行機構；排渣閥是蝶閥和球閥中任何一種，每個膜單元排濾渣出口安裝一個排渣閥門；旋轉啟閉閥門執行機構包括執行機構和聯軸器；排渣閥的旋轉軸桿、執行機構和聯軸器的轉動軸中心線重合；設置在下法蘭室一側的旋轉啟閉閥門執行機構連接相鄰的排渣閥的旋轉軸桿，中間的排渣閥的旋轉軸桿雙向伸出，在每兩個排渣閥之間設置聯軸器，將伸出的旋轉軸桿連接在一起；膜組件的所有膜單元排列在上法蘭室和下法蘭室之間；管狀封閉膜的上端連接并密封在上法蘭室下端面的支管；下端連接并密封在下法蘭室上端面的支管；所有膜單元軸線都在一個中心平面內，該平面與上法蘭室、下法蘭室的外形對稱中心的長軸線重合；每個管狀濾膜上端與原液分配通道支管連接并密封，其下端與下法蘭的排渣支管連接并密封。在上法蘭和下法蘭之間兩端對稱設置多股柔性拉索；撓性拉索可以是拉繩或拉桿或環鏈，安裝管狀封閉膜與上法蘭和下法蘭之間，并承載膜單元的部分垂直的軸向載荷，減輕管狀格架的拉力載荷，防止軸向變形、避免端面密封破壞。
施壓裝置包括等距平移架、壓力分配架、導軌機架和壓緊推力架；等距平移架包括連桿、短軸和軸用擋圈，每對連桿中心設置中心鉸接軸孔，每對連桿的兩端與另一對連桿的兩端用短軸鉸接，并用軸用擋圈限位；壓力分配架包括壓力桿、連桿、可調間距的導向定位機構和至少一對支撐軸焊接成的承壓網架；導軌機架包括兩對水平導軌和型鋼組成的矩形框架；壓緊推力架包括滾輪，托軸、推桿和施壓網架；所述的過濾元件是將至少一個膜組件和施壓裝置這樣組成的，每個膜組件上對應的膜單元之間的間距相等，組成過濾元件的排膜單元和列膜單元的長軸中心線為相互垂直的矩陣排列，兩個相鄰的膜組件中間設置一個壓力分配架，兩個相鄰的膜組件上相鄰最近的膜單元中心連線之間為壓力分配架的壓力桿，壓力桿長軸線與膜單元長軸線平行，并與相鄰最近的膜單元的外表面接觸，兩個壓力桿之間沿高度方向用至少兩層水平連桿焊接固定，在兩個壓力桿之間的水平連桿中間設置可調間距的導向定位機構，壓力分配架至少設置至少四個可調間距的導向定位機構，壓力桿的寬度使膜單元受壓后兩個彼此相鄰的膜單元的上法蘭和下法蘭不能相撞，壓力桿的高度小于膜單元高度的90％，位于膜單元的中部可變形處，兩端的壓力桿沿高度方向對稱設置至少一對支撐軸；導向定位機構由套管、活動套管、調節螺桿、固定板和限位板組成，兩個壓力分配架相鄰的可調間距的導向定位機構首尾相接從每個膜組件的兩個相鄰的膜單元之間穿過，用以導向和限制兩個壓力分配架之間的最小距離；壓力分配架兩側的支承軸與膜組件的上法蘭室和下法蘭室兩側的支撐軸都安裝在等距平移架的中心鉸接軸孔內，并用軸用擋圈限位。
在膜組件的上法蘭室的底平面，至少設置一個直線軸承組件，膜組件通過直線軸承在導軌機架的上水平導軌上移動；壓力分配架的水平連桿的底平面，設置至少一個直線軸承組件，壓力分配架通過直線軸承在導軌機架的下水平導軌上移動；膜組件上法蘭和直線軸承之間和壓力分配架和直線軸承之間可以設置彈性體減震器，彈性體減震器可以是至少一層板彈簧或至少一層碟彈簧中任何一種；另一種實施例是在膜組件的上法蘭室的一對支撐軸與壓力分配架兩側的其中一對支承軸上設置腳輪，腳輪在導軌機架各自的上和下水平導軌上移動，上述腳輪設置軸肩，卡在水平導軌內防止軸向移動；還一種實施例是在膜組件上法蘭室的一對等距平移架和壓力分配架的其中一對等距平移架的連桿下端鉸接短軸上設置腳輪，腳輪在導軌機架各自的上和下水平導軌上移動，上述腳輪設置軸肩，卡在水平導軌內防止軸向移動，這種方案由于膜組件的重量加載在等距平移架連桿中心，壓濾結束，沒有水平壓力后壓癟的膜單元能夠自動的恢復松懈位置，供過濾原液泵壓力較低，但是振動較大。
壓緊推力架將鋼結構的施壓網架和兩側設置的推桿焊接成一體，推桿上設置托軸，托軸上的滾輪與導軌機架的上水平導軌嚙合，壓緊力發生裝置的動力通過該施壓網架作用在排列在導軌機架上最外側的膜組件一個側面的壓力的分配架上，并通過該壓緊推力架的推桿和等距平移架的最外側的一對支撐軸上設置的導輪嚙合。
壓緊推力架在壓緊力傳動機構的作用下沿導軌機架的上水平導軌上移動，將壓力通過壓力分配架依次傳遞給膜單元，還把壓力傳給等距平行架，由于等距平移架具有將總長縮短的距離平分給每一對連桿機構的功能，這樣將使過濾元件在受壓縮時，膜組件沿水平導軌方向移動，每個膜組件之間的相互距離始終保持基本相等。
當每個膜組件之間的距離縮短，膜單元受擠壓時，膜單元的軸向中部橫截面的外圓變成長、短直徑差距較大的近似矩形的橢圓，濾管內容積變小，等距平移架使每個膜組件之間的距離縮短時都限制在一定的范圍內，其中的過濾原液受壓，濾清液通過濾膜，完成濾渣脫水；壓濾結束時，施壓裝置恢復原位，復位時等距平移架使每個膜組件的距離變化時保持相等，都能恢復原來位置，重新用泵輸進濾漿液時，濾漿料的壓力使膜單元的橫截面又恢復長短半徑相差較小橢圓；沒有等距平移架則每個膜組件的相互之間的距離無法控制，每個膜單元的橫截面的面積無法控制，過濾室的容積無法控制，泵輸進濾漿液量無法控制。
支撐骨架、管狀格架和管狀封閉膜可選用能夠保證足夠柔韌性的金屬或有機高分子材料中任何一種，管狀封閉膜或管狀格架能夠承受過濾時的壓力，不能斷裂和滲漏，這些問題采用市場已有技術就可以解決。管狀封閉膜可以做成光滑圓周表面的圓筒形或在該光滑圓周表面的圓筒形沿垂直的方向，在不與壓力桿接觸處至少設置一個波紋的圓筒形。
管狀格架的筋骨是在其水平斷面設置至少一個均布一系列波紋的板，波紋板上開許多孔，并將一系列波紋的板圍成一個均布波紋的管狀，用骨架穿過筋骨的孔連接，保證其均布的間距不變；或在骨架上均布一系列板制成周長一定的管；筋骨沿高度方向至少固定一層封閉環的骨架，骨架為封閉的鏈條環或套環或至少一層的螺旋帶環中任何一種結構。
管狀格架的筋骨和骨架另一利實施方案是可以采用整體澆注，骨架為管狀的封閉環，管壁澆注時埋入絲網加強；筋骨是在管內壁均布翅形的板條；該骨架在膜單元中可以兼作管狀封閉膜。
管濾膜支撐骨架是在濾室內設置的內支撐骨架與緊靠濾膜外設置的外支撐骨架成對使用；內支撐骨架用柔韌性材料制成的封閉套環，套環橫截面是圓柱或是矩形橫截面；外支撐骨架用柔韌性材料制成的不封閉套環，至少分成一段以上；外支撐骨架橫截面為矩形的凹形槽或半圓槽，外支撐骨架的開口方向朝中心，外支撐骨架均布固定在管狀格架的筋骨的內圓周的豁口內，內支撐骨從開口處將管狀濾膜壓入外支撐骨架的槽中；外支撐骨架開口的板邊緣設置圓弧邊，從套環軸向看該圓弧邊為齒狀。
管濾膜支撐骨架的另一種方案是在濾室外設置的外支撐骨架為網格或篩板，展開后開孔率80％；濾室內設置的內支撐骨架為螺旋環，其軸向設置拉筋，拉筋固定壓套式管板的緊固件的壓板下。
本發明的過濾機的至少一個過濾元件都排列在一套導軌機架上；其上所有膜組件的中心平面都相互平行，安裝在壓緊推力架內，并可在導軌機架的水平導軌上移動。
本發明的過濾機的壓緊力發生裝置的動力是采用兩個相對方向力的壓緊力發生裝置，動力壓頭通過壓緊推力架的施壓網架作用在至少一個過濾元件的相對方向的兩個外側面的壓力分配架上，并通過壓緊推力架上的推桿和過濾元件的最外側膜組件的一對支撐軸上設置的導輪嚙合；這樣兩個壓頭力量和方向相等，膜組件都向中心移動，避免其中有些膜組件位移過大，對于多組膜組件的過濾元件壓縮，結構也較單向壓頭簡單。
兩個相對方向力的壓緊力發生裝置一個實施例是采用至少一套電動螺桿傳動。傳動裝置的拉力中心設置在過濾元件外側的施壓網架上的施壓平衡點上的直徑小與300毫米的圓內，施壓平衡點的確定與設置壓力點數量有關，它們是對稱施壓網架平面的垂直中心和水平中心的點群。當采用至少兩套電動螺桿傳動時，為了使兩側的壓緊推力架保持平行，每套電動螺桿傳動旋轉中心相互平行，選用輸出轉速相同的減速機和電機，對置的減速機的雙向動力輸入軸和電機的輸出軸之間用聯軸器與軸連接使這些電機和減速機運轉同步。
本發明的過濾機的壓緊力發生裝置從兩個相對方向對過濾元件壓縮有如下幾種方案壓緊力發生裝置的另一種實施例是該壓緊力發生裝置的傳動裝置采用電動拉(推)桿為市場銷售產品；該傳動裝置包括鉸接支撐電動傳動箱、螺桿、管形螺母拉桿、拉桿導管；鉸接支撐電動傳動箱、螺桿、管形螺母拉桿和拉桿導管的中心線都重合；鉸接支撐電動傳動箱與拉桿導管用緊固件連接，鉸接支撐電動傳動箱的輸出軸與螺桿連接，螺桿與管形螺母拉桿的傳動副嚙合，管形螺母拉桿在拉桿導管中滑動(該裝置本身在實施例中沒有給出附圖)；在鉸接支撐傳動箱兩側設置的與傳動軸軸線垂直方向伸出的鉸接軸水平安裝在最外側的過濾元件的施壓網架上的軸承座里，管形螺母拉桿頭部設置鉸接軸孔伸出的鉸接軸水平安裝在過濾元件另一側的施壓網架上的軸承座里；一套以上的電動螺桿傳動選用輸出轉速相同的減速機和電機，每套電動螺桿傳動旋轉中心相互平行，在電機的風扇輸出軸安裝鏈輪，對置的電機的連輪之間用鏈條連接，同步轉動。
兩個相對方向力的壓緊力發生裝置的另一種實施例是采用拉力鋼絲繩傳動；該種壓緊力發生裝置包括動力機、鋼絲繩、導輪組件；導輪組件包括導輪、支撐軸和軸承座；導輪安裝在支撐軸上，支撐軸安裝在兩個以上個軸承座中，一系列導輪和軸承座對稱安裝在過濾元件垂直中心位置；在過濾元件兩側的施壓網架上安裝至少一套導輪組件；動力機為電動卷揚機，安裝在過濾元件外側的施壓網架上；鋼絲繩牽引動力機的鋼絲繩順序繞過濾元件兩側導輪組件，另一端固定在機架處。
本發明的過濾機的壓緊力發生裝置的動力是還可以是采用一個方向的壓緊力發生裝置，該裝置采用至少一套動力推桿，該裝置的拉力中心線與壓力分配架的施壓平面垂直，設置在過濾元件外側的施壓網架上的施壓平衡點上的直徑小與300毫米的圓內；在導軌機架設置限位架；該動力推桿是電動推桿，在電動推桿的鉸接支撐電動傳動箱兩側設置的與傳動軸軸線垂直方向伸出的鉸接軸水平安裝在導軌機架外側上的軸承座里，管形螺母拉桿頭部設置與管形螺母拉桿軸線垂直方向的鉸接軸孔伸出的鉸接軸水平安裝在相鄰的過濾元件的施壓網架上的軸承座里；一套以上的電動螺桿傳動選用輸出轉速相同的減速機和電機，每套電動螺桿傳動旋轉中心相互平行，在電機的風扇輸出軸安裝鏈輪，對置的電機的連輪之間用鏈條連接，同步轉動；該動力推桿或者是液壓推桿，在液壓推桿的鉸接液壓缸兩側設置的與活塞桿軸線垂直方向伸出的鉸接軸水平安裝在導軌機架外側鋼結構支架上的軸承座里，活塞桿頭部設置與活塞桿軸線垂直方向的鉸接軸孔伸出的鉸接軸水平安裝在相鄰的過濾元件的施壓網架上的軸承座里。
本發明的過濾機的濾渣輸出系統包括濾渣排出裝置和輔助卸料的刮料器組件。濾渣排出裝置安裝在過濾機排渣閥組下面，可以采用市場銷售的皮帶、刮板或螺旋等形式輸送設備，屬于市場已有技術。
在每套膜組件上法蘭上設置一套刮料器組件，刮料器組件是由攪拌槳葉、刮料傳動器和傳動系統組成；每套膜組件中每一個膜單元設置一臺刮料器，其中一臺是主動刮料傳動器，其余為從動刮料傳動器。每一臺刮料器的軸中心線與每一個膜單元長軸中心線重合，每臺刮料傳動器用螺栓安裝在膜組件的上法蘭上；主動刮料傳動器采用市場銷售的雙向伸出動力輸出軸的電動蝸桿減速機，其下端伸出軸采用機械密封件；從動刮料傳動器包括傳動軸、傳動箱體、角軸承、止推軸承、端蓋和機械密封件，傳動軸的軸肩一端與在下部角軸承內環接觸，另一端與止推軸承下環接觸，止推軸承上環通過軸套與上部角軸承外環連接；傳動軸上的機械密封件設置傳動箱體下部的端面上，用螺栓將端蓋固定在傳動箱體上部并壓住一個角軸承外環；攪拌槳葉安裝在濾室內，攪拌槳葉通過聯軸節與刮料傳動器的傳動軸下端連接，上述兩種傳動器的傳動軸伸出傳動箱體上部固定一個傳動輪；安裝在主動刮料傳動器的傳動軸與安裝在從動刮料傳動器的傳動軸采用鏈傳動或皮帶傳動中任何一種方式傳遞扭矩，帶動相鄰膜單元的攪拌槳葉轉動；主動刮料傳動器還通過自身的傳動軸帶動下端的攪拌槳葉轉動。攪拌槳葉由柔韌性的結構材料做成，可以是用金屬或橡膠做成的單頭或多頭、空心或實心的螺旋彈性體(圈)。攪拌槳葉的轉向和螺旋角應使濾渣產生向下的力，就可以刮料了，這些都是市場已有技術。
本發明的過濾機的管路系統和運行方法如下基本程序是將過濾原液用泵通過閥門，原液分配罐，耐壓軟管，閥門和分配管進入到膜組件上的膜單元的濾室內，這時排渣閥處于關閉位置，濾清液在原液泵壓力和濾清液泵的抽吸力的作用下通過濾膜從管狀格架，下法蘭上的匯集室，耐壓軟管、共用罐，閥門排出，濾室內的原液中固形物濃度不斷增加，當濾清液流減少到原來流量的10～80％，停止供過濾原液，關閉該閥門，壓緊力發生裝置利用壓緊推力架對膜單元中部的外圓周兩面擠壓，將膜單元柔韌性的中部壓扁，同時壓縮相關的等距平行架，濾漿受壓后，濾清液繼續透過濾膜進入到管狀格架，匯集到膜組件的濾液匯集室內，由過濾清液排出系統導出，濾液減少到原來流量的10～80％，停止施壓，壓緊力發生裝置使的壓緊推力架恢復原位，此時，可以繼續將過濾原液漿輸入濾室內，反復多次上述擠壓，排濾清液過程，直至在相等壓濾時間每次排濾清液量的差為95％以下，則開始排渣。閥門啟閉執行機構將排渣閥打開，濾渣在外力的作用下排除膜外，滑落到導軌機架下邊濾渣輸送裝置內排渣完成后將排渣閥關閉。壓緊力發生裝置使壓緊推力架回到初始位置，當過濾料輸送系統的壓力泵對濾室內輸入濾漿時，濾管恢復原樣，從而可以開始完成下一個過濾循環。液體反沖系統是因濾膜堵塞恢復通量時使用，將反沖液通過閥門、共用罐、閥門、耐壓軟管、下法蘭中上的濾液匯集室進入濾膜外和管狀封閉膜之間的管狀格架內，反沖濾膜后反沖液從排渣閥排出，其余管路被閥門關閉。
在完成上述基本運行方法時還可以考慮下述系統的設置和操作液體反沖系統還可以這樣使用在上法蘭的原液分配通道下部設置S流體共用通道，并將膜組件上的每個膜單元管狀格架的上部相互連通；當排空濾室濾渣時，該系統將反沖液通過閥門、共用罐、閥門、耐壓軟管、每個過濾膜組件的S流體共用通道進入濾膜外和管狀封閉膜之間的管狀格架內，反沖濾膜后從排渣閥排出到導軌機架下的接水盤，其余管路被閥門關閉。
真空吸濾系統可以增加濾膜兩邊的過濾壓差，它是從管狀格架負壓抽氣通過在上法蘭中設置的S流體共用通道或下法蘭中設置的濾液匯集室、耐壓軟管、閥門、共用罐、閥門、真空泵排到大氣中，其余管路被閥門關閉。
氣反沖系統是在每次完成一個排濾液周期后排渣時采用它恢復濾膜通量，該系統操作不必考慮是否將濾渣排干凈，由于減少了反沖水量(該沖洗水仍須返回繼續分離)，大大降低過濾處理量的負荷，因反沖速度快，縮短了過濾周期，該系統將壓縮空氣或蒸汽分別通過各自的閥門、氣反沖和攪拌分汽罐、閥門、耐壓軟管、S流體共用通道或下法蘭中設置的濾液匯集室進入濾膜外和管狀封閉膜之間的管狀格架內起反沖作用；在氣反沖時將排渣閥打開，氣體進入的大氣中，其余管路被閥門關閉。這種功能特別適合不怕熱的濾膜和濾渣，用熱蒸汽反沖濾膜。
氣攪拌系統是在過濾時采用，它是在下法蘭中的濾液匯集室下部設置X流體共用通道，接管進口與該X流體共用通道連通，接管出口設置單向閥。氣攪拌系統可以利用氣攪拌系統的壓縮空氣或蒸汽攪拌濾漿兼沖涮濾室內表面，也起到減薄濾餅層厚度，從而減少濾阻，加快過濾速度的作用。該系統將分別將壓縮空氣或蒸汽通過閥門、氣反沖和攪拌分汽罐、閥門、耐壓軟管、X流體共用通道、接管和單向閥進入濾室內的下部濾液中起攪拌作用，氣體透過濾膜從S流體共用通道，破空閥排到大氣中；如果收集夾帶液體，閥門可以同時打開，液體進入共用罐，其余管路被閥門關閉。
萃取和洗滌系統是對于以獲取純凈固體為目的工藝流程，它是在下法蘭中的濾液匯集室下部設置X流體共用通道，接管進口與該X流體共用通道連通，接管出口設置單向閥；在膜組件下法蘭中的X流體共用通道進入單向閥的接管之間設置進流體調節閥，啟閉和調節閥板開度的轉軸從下法蘭的底板伸出；萃取和洗滌系統可以進行熱萃取，熱洗滌。該系統將萃取液或洗滌液分別通過各自的閥門、萃取液分配罐、閥門、耐壓軟管、X流體共用通道、接管和單向閥進入每個濾室內的下部濾渣中，萃取液或洗滌液透過濾膜從管狀格架排出，其余管路被閥門關閉。
為了使氣反沖和氣攪拌系統與萃取和洗滌系統的工作流體進入膜組件時比較均勻，在下法蘭中的X流體共用通道中設置與每個膜單元匹配的進流體調節閥，啟閉調節閥板開度的轉軸從下法蘭的底板伸出，在關閉位置設置限位擋塊。
對濾渣輸出系統還可以如下操作以避免原液分配通道中存留含液流入較干濾渣中并可快速排濾渣閥門(Tn)和閥門(Yn)打開，進入壓縮空氣將上法蘭的原液分配通道中存留含液大的濾漿液吹入排漿管，然后啟閉執行機構將排渣閥打開，破空閥(X10)打開，其余管路被閥門關閉，啟動振動裝置或輸入帶壓氣體輔助排濾渣。
本發明的過濾機的振動系統是從過濾元件垂直振動發生裝置、過濾元件的水平振動發生裝置中選用一種或聯合使用。上述振動發生裝置的本身屬于市場已有的技術產品。
本發明的過濾機設置垂直振動發生裝置(頻率為≤100Hz，振幅為≤15mm)，它是在擠壓過濾或卸料時使用，它使濾膜表面濾渣在振動和重力的作用下向下移動，加快過濾和排渣速度，采用至少一個慣性垂直振動發生器安裝在過濾元件的導軌機架上；或者采用偏心彈性連桿垂直振動發生器安裝在過濾元件的導軌機架和過濾機座之間，電動機和曲柄傳動機構安裝在過濾機座上，偏心彈性連桿一端鉸接在導軌機架上，另一端鉸接在曲柄上；導軌機架和過濾機座之間安裝減震器，過濾機座和基礎之間安裝減震器。
本發明的過濾機設置至少一個水平發生振動裝置(頻率為≤100Hz，振幅為≤15mm)是在擠壓過濾時使用，它可以使濾膜表面濾渣在振動的作用下向下移動，不斷減薄濾餅層厚度，過濾界面得以更新，從而減少濾阻，加快過濾速度的作用。該裝置安裝在至少一過濾元件兩端外側的壓緊推力架，或者兩個相鄰的過濾元件(如果是兩個或兩個以上的過濾元件)中間的壓力推力架上。
機械刮料裝置不僅在卸濾渣，在過濾時也可使用，它增加過濾原液的擾動，減薄濾膜附著濾餅厚度，從而減少濾阻。
本發明的過濾機與現有技術相比的有益效果是具有結構緊湊、占地面積少、設備容易圍護而使氣味散發少，過濾推動力大且方式多，多功能選擇可適用各種過濾物質的要求，由于形成濾餅在各種外力作用下從濾膜界面迅速轉移，濾阻就小，液體過濾速度快；排出濾渣的幾種方式速度較快；濾膜再生的各種方式具有經濟、簡單、速度快且可靠，工藝流程可以完全自動化，在低含水的物料脫水時，消耗能量低。


圖1是本發明的過濾機的一種膜單元的實施例的結構剖面圖(圖8的C-C剖面)。
圖2是圖1的A-A剖面結構圖。
圖3是圖9的鋼絲拉繩和固定拉鉤結構的放大圖W。
圖4是柔韌管式過濾機的管路系統圖。
圖5是本發明的過濾機的管狀封閉膜另一種實施例的結構剖面圖(圖8的F-F剖面)。
圖6是圖5的S-S本發明的過濾機的另一種管狀格架實施例的結構剖面圖。
圖7是圖5的S-S本發明的過濾機的另一種管狀格架實施例的結構剖面圖。
圖8是本發明的過濾機采用電動螺桿傳動的壓緊力發生裝置的柔韌管式過濾機的總體結構剖面圖(圖11的D-D剖面)。
圖9是圖8的F-F剖面結構圖。
圖10是圖8的E-E剖面結構圖。
圖11是圖8的B-B剖面結構圖。
圖12是管狀格架中兩層的螺旋帶環結構示意圖。
圖13是圖12的I-I剖面結構圖。
圖14是直線軸承組件的剖面結構示意圖。
圖15是圖13的H-H剖面結構圖。
圖16是圖8的壓力分配架的平面結構圖。
圖17是膜單元在壓力分配架中處于壓扁狀態的放大圖。
圖18是圖17的導向定位機構放大圖K。
圖19是(件60)等距平行架的主視圖。
圖20是圖19的H-H剖面結構示意圖。
圖21是(件66)等距平行架的主視圖。
圖22是圖21的I-I剖面結構示意圖。
圖23是(件68)等距平行架的主視圖。
圖24是圖23的J-J剖面結構示意圖。
圖25是本發明的過濾機的等距平行架與機架導軌結合關系采用腳輪的結構圖。
圖26是本發明的過濾機采用電動螺桿傳動的壓緊力發生裝置，等距平行與機架導軌結合關系采用腳輪的另一種實施例的總體結構剖面圖。
圖27是本發明的過濾機采用撓性機構的壓緊力發生裝置，等距平行架與導軌機架結合關系采用直線軸承組件的另一種實施例的總體結構剖面示意圖。
圖28是圖27的G-G剖面結構圖。
圖29是本發明的過濾機采用撓性機構的壓緊力發生裝置，等距平行架與導軌機架結合關系采用腳輪的另一種實施例的總體結構剖面示意圖。
圖30是本發明的另一種膜單元的實施例的結構剖面圖(圖8的F-F剖面)。
圖31是本發明的過濾機采用一個方向的動力推桿的壓緊力發生裝置的另一種實施例的總體結構剖面圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的過濾機作進一步的描述。
在圖1、2和圖9中，膜組件2包括4個膜單元1、上法蘭室12、下法蘭室9、排渣閥組件、鋼絲繩31和固定卡子30。膜單元1包括柔韌性的下列元件管狀濾膜5、管濾膜支撐骨架6和18、管狀格架、管狀封閉膜4，它們的長軸中心線重合，并與水平線垂直。管式濾室內設置管濾膜支撐骨架6，其外設置管狀格架，管狀格架外設置管狀封閉膜4，管狀封閉膜4采用無滲漏不銹鋼薄壁管。管狀格架由筋骨8，骨架17組成，筋骨8為一個矩形板折疊成一系列波紋的板，波紋板上開許多孔，管狀格架環狀的水平斷面有60％的空隙率；波紋板8外圓周在垂直方向連接一系列封閉套環作為外骨架17；在圖1中，管濾膜支撐骨架管濾膜支撐骨架是在濾室內設置的內支撐骨架6與緊靠濾膜外設置的外支撐骨架18成對使用；內支撐骨架6用柔韌性材料制成的封閉套環，套環橫截面是圓柱或是矩形橫截面；外支撐骨架18用制成的不封閉套環，分成六段；外支撐骨架18橫截面為矩形的凹形槽或半圓槽，外支撐骨架的開口方向朝中心，外支撐骨架18均布固定在管狀格架的筋骨8的內支撐的凸邊的豁口內，內支撐骨架6從開口處將管狀濾膜壓入外支撐骨架18的槽中；外支撐骨架開口的板邊緣設置圓弧邊，從套環6軸向看該圓弧邊為齒狀。
在圖30中，管濾膜支撐骨架的另一種方案是在濾室外設置的外支撐骨架18為網格或篩板，展開后開孔率80％；濾室內設置的內支撐骨架6為螺旋環，其軸向設置拉筋147，拉筋固定壓套式管板15的緊固件的壓板下。
上法蘭室12設置原液分配通道11、一對支撐軸72；下法蘭室9設置濾清液匯集室19、排濾渣出口和一對支撐軸73。管狀格架的筋骨上端與原液分配通道支管連接，下端與下法蘭的濾清液匯集室支管連接。排渣閥組包括排渣閥門34和旋轉啟閉閥門執行機構，每個膜單元排濾渣出口安裝一個排渣閥門34，排渣閥是蝶閥或球閥中任何一種。旋轉啟閉閥門執行機構包括電動或氣動執行機構78、聯軸器76；排渣閥旋轉軸桿、執行機構78和聯軸器76的轉動軸中心線重合，電動或氣動執行機構78帶動第一個排渣閥的軸桿轉動，排渣閥旋轉軸桿從另一端伸出通過聯軸器76帶動相鄰的排渣閥軸柄轉動，該排渣閥旋轉軸桿從另一端伸出通過聯軸器76帶動下一個相鄰的排渣閥軸柄轉動，以此方法帶動全部排渣閥的啟閉；電動或氣動執行機構是市場已有的技術產品。膜組件2上的所有膜單元1排列在上法蘭室12、下法蘭室9之間，濾膜5、管狀格架和管狀封閉膜4的上端連接在上法蘭室12下的各自支管，下端連接在下法蘭室9上的各自支管，其軸線都在一個中心平面內，該平面與上法蘭室12、下法蘭室9的外形對稱中心軸線重合。每個管狀濾膜上端與原液分配通道11的支管連接，并采用壓套式管板15和緊固件固定并密封，下端與下法蘭連接采用壓套式管板10，壓套式管板10與排渣閥門34的和下法蘭9接觸，用緊固件固定并密封。管狀封閉膜4與上法蘭室12的支管連接用兩個對半的管箍環14、緊固件13，密封件3組成，管箍環14將管狀封閉膜4緊密套在上法蘭12的凸圓外；管狀封閉膜4與下法蘭室9的支管連接用兩個對半的管箍環16、緊固件13，密封件3組成，管箍環16卡在管狀封閉膜4和上法蘭12、9的凸圓臺外，凸圓臺唇面之間安裝密封件3，凸圓臺與管箍半環16之間嚙合面設有斜嵌面，緊固件13擰緊使密封件3受壓變形。在上法蘭12和下法蘭9之間對稱設置兩根鋼絲繩31和固定卡子30，固定卡子30由螺栓、螺母、墊圈和連結板組成，連結板焊在上法蘭12下面，鋼絲繩31穿過螺栓上的孔，用螺母固定在連接板上，下法蘭12通過固定卡30和兩根鋼絲繩31拽住下法蘭9。
在圖5中，管狀封閉膜的另一種實施例是采用至少設置兩個波紋的薄壁管36。在上法蘭的原液分配通道11下部設置上法蘭S流體共用通道29，并將膜組件上的每個膜單元管狀格架的上部相互連通。在下法蘭的濾清液匯集室19下部設置下法蘭X流體共用通道32。
在圖6和30中，管狀格架的另一種實施例，其外骨架38和筋骨37采用聚胺酯材料組成一體，外骨架38為柔韌性薄壁管，管壁成型時埋入金屬絲網或有機材料絲網加強，筋骨37是在該管內壁均布的翅板條，在翅板條內圓周設置多孔篩板18作為內骨架，環狀的水平斷面開孔率在65％，外骨架38做成密閉的柔韌性薄壁管時可以兼作管狀封閉膜。
在圖7中，管狀格架的另一種實施例的是筋骨41采用矩形的板條，沿垂直方向設置一系列封閉套環40穿過筋骨41上的孔作為其骨架；為了保證筋骨41在骨架均勻布置，筋板之間間距定位是在骨架上設置同軸心螺旋絲套圈131(或套管)；筋骨41內端的豁口連接的骨架39為封閉的撓性的環。
在圖8中，本發明的過濾機的施壓裝置包括與膜組件匹配的等距平移架60和68、與壓力分配架匹配的等距平移架66、壓力分配架55，導軌機架61和壓緊推力架70。
在圖19～24中，等距平移架包括長連桿91、短連桿92、短軸93、軸用擋圈94，導輪99、96和中心鉸接軸72、98和73；等距平行架60、66和68的中間是長連桿91，兩端是短連桿92。每對連桿中心設置中心鉸接軸孔和軸用擋圈95，每對連桿的兩端與另一對連桿的兩端用短軸93和擋圈94鉸接。
在圖16～18中，壓力分配架55包括壓力桿84、連桿83、可調間距的導向定位機構82和一對支承軸98焊接成的承壓網架；該承壓網架兩端固定支承軸98；導向定位機構82由固定套管85、活動套管88、內六角的調節螺桿87、固定板86和底板89組成。固定套管85內焊接固定板86，活動套管88內焊接底板89，調節螺桿87與活動套管88的底板89上螺紋嚙合，調節螺桿87端部設置一個較細的軸頸鉸接在固定板86的光孔中，并用軸用擋圈90固定。通過調節螺桿87可以改變固定套管85和活動套管88的相對位置，從而改變兩個相鄰壓力分配架之間最小距離，保證夾在其中的膜單元受壓后的最終變形量。
過濾元件的每個膜組件兩側設置一個壓力分配架55，兩個相鄰的膜組件上相鄰最近的膜單元中心連線之間為壓力分配架55的壓力桿84，壓力桿長軸線與膜單元長軸線平行，兩個壓力桿之間沿高度方向用3層水平連桿83焊接固定，在兩個的壓力桿84之間和水平的連桿83交點設置可調間距的導向定位機構82，(在圖17中)兩個壓力分配架相鄰的可調間距的導向定位機構82首尾相接從每個膜組件的兩個相鄰的膜單元之間穿過，用以導向和限制兩個壓力分配架之間的最小距離。壓力桿84的高度是膜單元的高度的80％，位于膜單元的中部可變形處，兩端的壓力桿沿高度方向對稱設置了一對支撐軸98。
在圖9和圖19～25中，壓力分配架兩側的支承軸98與膜組件的上法蘭室和下法蘭室兩側的支撐軸72和73都安裝在等距平移架的中心鉸接軸孔內，并用軸用擋圈95限位。
在圖8、圖9的右半部分、圖10、圖14、圖15、圖27和28中，在膜組件的上法蘭室12的底平面，對稱過濾元件垂直中心線設置兩個直線軸承組件125，膜組件通過直線軸承在導軌機架的上水平導軌51上移動；壓力分配架的水平連桿的底平面，對稱過濾元件垂直中心線設置兩個直線軸承組件125，壓力分配架通過直線軸承在導軌機架的下水平導軌57上移動；直線軸承組件包括滑動外槽126、滑動內槽130，滾柱129、板彈簧127，膜組件上法蘭12的底平面和滾柱129嚙合，滑動內槽130壓在一系列滾柱129上；滑動內槽130在動外槽126內上下滑動，二者之間設置板彈簧127。
在圖20、22和27中，本發明的過濾機等距平行架與機架導軌結構關系的另一個實施例是在膜組件的上法蘭室兩側的一對支撐軸和壓力分配架兩側的其中一對支承軸上設置腳輪，腳輪與支撐軸中心線重合，腳輪在導軌機架上各自的上和下水平導軌上移動。
在圖9的左半部分和圖25中，本發明的過濾機等距平行架與機架導軌結構關系的另一個實施例是在膜組件上法蘭室的一對等距平移架92和壓力分配架66的連桿下端鉸接的短軸上設置腳輪100和101，腳輪在導軌機架61上各自的上、下水平導軌上移動，上述腳輪100設置軸肩，卡在水平導軌內防止軸向移動。
在圖8中，導軌機架61是由兩對水平導軌51、57和型鋼組成的矩形整體框架；壓緊推力架70是由滾輪49，托軸50、推桿48和施壓網架65組成。
在圖8和9中，施壓裝置的壓緊推力架70設置在過濾元件兩側，是由施壓網架65和推桿48和59，支撐軸50，滾輪49組成，施壓網架65和兩側設置的推桿48焊接成一體的鋼結構，推桿48上設置托軸50，托軸上的滾輪49安裝在支撐過濾元件的導軌51上并與之嚙合；施壓網架65靠壓在壓力分配架55上，推桿48和59與上述等距平行架的最外側中心鉸接軸上的滾動軸套96嚙合，導輪96用軸用擋圈97限位。當相鄰的膜組件2之間的距離縮短，膜單元1受擠壓時，膜單元的管狀封閉膜外圓變成長、短直徑差距較大的橢圓(見附圖17)。
在圖8和圖9中，本實施例由一個過濾元件組成。每個過濾元件由4個膜組件組成，過濾元件的每個膜組件2的中心平面相互平行都排列在一套獨立的施壓裝置中。
在圖26、27和圖29中，本實施例由兩個過濾元件組成。兩個過濾元件都放置在一套導軌平臺61上，兩個過濾元件中間設置雙向承壓的壓緊推力架59，外側安裝壓緊推力架70，施壓裝置的壓緊傳動機構的兩個相對方向的動力通過壓緊推力架70作用在全部過濾元件上。
在圖8中，兩個相對方向的壓緊力發生裝置的一個實施例是采用電動拉(推)桿，電動推桿桿屬于市場銷售產品，在此不作進一步描述。鉸接支撐傳動箱52兩側與旋轉中心線垂直伸出的鉸接軸135水平安裝在最外側的過濾元件外側的施壓網架65上的軸承座133里，管形螺母拉桿132頭部鉸接軸孔內與旋轉中心線垂直伸出的鉸接軸135水平安裝在過濾元件另一側的施壓網架上的軸承座133里；一套以上的電動螺桿傳動，在電機的風扇輸出軸134處安裝鏈輪，對置的電機的連輪之間用鏈條連接，同步轉動。
在圖27、28和圖29兩個相對方向的壓緊力發生裝置的另一個實施例是采用撓性機構的壓緊力發生裝置。該壓緊力發生裝置包括動力機105、鋼絲繩103、導輪組件；導輪組件包括導輪、支撐軸111和軸承座112。導輪安裝在支撐軸111上，支撐軸111安裝在6個軸承座112中，導輪組件的軸承座112安輪組件，鋼絲繩牽引動力機105的鋼絲繩103順序繞導輪組件107、102、109、106、110、104，另一端固定在機架108處。壓緊力發生裝置從兩個相對方向B1和B2對兩個過濾元件壓縮。
在圖31中，該實施例是一個方向的動力的壓緊力發生裝置，該裝置采用一套動力推桿，該裝置的拉力中心線與壓力分配架的施壓平面垂直，設置在過濾元件外側的施壓網架上的施壓平衡點上的直徑小與300毫米的圓內，在導軌機架設置限位架148；該動力推桿134可以是電動推桿，在電動推桿的鉸接支撐電動傳動箱兩側設置的與傳動軸軸線垂直方向伸出的鉸接軸135水平安裝在導軌機架外側上的軸承座133里，管形螺母拉桿132頭部設置與管形螺母拉桿軸線垂直方向的鉸接軸孔伸出的鉸接軸135水平安裝在相鄰的過濾元件的施壓網架上的軸承座133里；一套以上的電動螺桿傳動選用輸出轉速相同的減速機和電機，每套電動螺桿傳動旋轉中心相互平行，在電機的風扇輸出軸安裝鏈輪，對置的電機的連輪之間用鏈條連接，同步轉動；在圖31中，也可以把動力推桿134看成是液壓推桿，在液壓推桿的鉸接液壓缸兩側設置的與活塞桿132軸線垂直方向伸出的鉸接軸135水平安裝在導軌機架外側鋼結構支架上的軸承座133里，活塞桿132頭部設置與活塞桿軸線垂直方向的鉸接軸孔伸出的鉸接軸135水平安裝在相鄰的過濾元件的施壓網架上的軸承座133里。
在圖8、圖9、圖26和29中，本發明的過濾機的振動系統的垂直振動發生裝置67的實施例是將兩個慣性振動發生器對稱安裝在過濾元件的導軌機架61上，從B3方向對過濾元件發生振動，導軌機架61和過濾機座58之間安裝搖桿式減震器119或者是滑桿式減震器69；在圖9中，過濾機座58和基礎之間安裝滑桿式減震器69。在圖27和圖28中，本發明的過濾機的垂直振動發生裝置安裝在導軌機架下部。本實施例采用雙質體平衡共振式偏心彈性連桿振動發生器，安裝在過濾元件的導軌機架61和過濾機座58之間，電動機和曲柄傳動機構安裝在過濾機座58上，偏心彈性連桿一端鉸接在導軌機架61上，另一端鉸接在曲柄上。滑桿式減震器69包括滑桿121、彈簧122、托板123和120，屬于市場銷售產品，滑桿121下部固定在托板123上，托板123固定在過濾機架58上，彈簧122托著導軌機架61，托板120固定在導軌機架61底部或基礎上，托板120設置通孔在滑桿121滑動。
在圖26、27和圖29中，過濾元件的水平振動發生裝置的實施例是采用慣性振動發生器56，附著在兩個的過濾元件中間的壓力推力架59上；在圖8和圖29中，每個振動發生器56附著在過濾元件兩側的壓力推力架48上；并在兩個的過濾元件中間的壓力推力架59上、下附著兩個振動發生器；從B1和B2方向對過濾元件發生振動。
上述垂直和水平振動發生器都屬于市場銷售產品，在此不作進一步描述。
在圖4、圖9和圖30中，本發明的管路系統是這樣連接并使用的過濾料輸送系統用原液泵將原液P1通過閥門X1、原液分配罐42、閥門Yn(n＝1)、耐壓軟管、接管80、第d(d＝1)個過濾膜組件上法蘭的原液分配通道11進入濾室內。
濾液排出系統是將濾液P8從第d(d＝1)個過濾膜組件的濾膜5、管狀格架，下法蘭的濾清液匯集室19、其中一側的接管73、閥門Gn(n＝1)、耐壓軟管79、共用罐45、閥門X8進入排液泵，其余管路被閥門關閉；濾液也可以通過上法蘭S流體共用通道29、接管46和打開的X9閥門進入共用罐45。
濾渣輸出系統啟閉執行機構將排渣閥打開，破空閥10打開。
液體反沖系統是將反沖液P7通過閥門X7、共用罐45、閥門Gn(n＝1)、耐壓軟管、下法蘭中設置的濾液匯集室19進入濾膜外和管狀封閉膜之間的管狀格架內，反沖濾膜5后反沖液從排渣閥34排出到導軌機架下的接水盤(圖中未畫出，在設備基礎上)，其余管路被閥門關閉；還可以同時通過閥門X9、接管46和上法蘭S流體共用通道29進入濾膜外和管狀封閉膜之間的管狀格架內。
真空吸濾系統是從管狀格架負壓抽氣P6通過在上法蘭中設置的S流體共用通道29和下法蘭中設置的濾液匯集室19、耐壓軟管、閥門Gn(n＝1)和閥門X9、共用罐45、閥門X6、真空泵排到大氣，其余管路被閥門關閉。
氣反沖系統是將壓縮空氣P2或蒸汽P3分別通過各自的閥門X2和X3、氣反沖和攪拌分汽罐43、閥門Qn(n＝1)、耐壓軟管、上法蘭中設置的S流體共用通道29進入管狀格架內通過濾膜5起反沖作用；在氣反沖時將排渣閥門34打開，氣體進入的大氣中。
氣攪拌系統是將壓縮氣體P2或蒸汽P3通過閥門X2和X3、氣反沖和攪拌分汽罐43、閥門Jn(n＝1)、耐壓軟管、下法蘭中設置的X流體共用通道32、接管33和單向閥35進入濾室內的下部濾液中起攪拌作用，氣體透過濾膜從上法蘭中設置的S流體共用通道29、破空閥X10排到大氣中；如果收集夾帶液體，閥門X9可以打開，其余管路被閥門關閉；接管33進口與該X流體共用通道32連通，接管出口設置單向閥35。
萃取和洗滌系統是分別將萃取液P4或洗滌液P5分別通過各自的閥門X4和X5、萃取液分配罐44、閥門Cn(n＝1)、耐壓軟管、下法蘭中設置的X流體共用通道32、接管33和單向閥35進入每個濾室內的下部濾渣中，萃取液或洗滌液透過濾膜5從管狀格架排出到濾液排出系統，其余管路被閥門關閉。
在圖9和11中，為了使氣反沖和氣攪拌系統與萃取和洗滌系統的工作流體進入膜組件時比較均勻，在下法蘭中的X流體共用通道32中設置與每個膜單元匹配的進流體調節閥77，啟閉調節閥板開度的轉軸74從下法蘭9的底板伸出，在調節閥板開度最小時設置限位塊113。
本發明的過濾機的濾渣輸出系統包括濾渣排出裝置和輔助卸料的刮料器組件。濾渣排出裝置安裝在過濾機排渣閥組下面，可以采用市場銷售的皮帶、刮板或螺旋等形式輸送設備(圖中未畫出，在設備基礎上)。
在圖1、9和圖30中，每套膜組件上法蘭上設置一套刮料器組件，刮料器組件是由攪拌槳葉7、刮料傳動器和傳動系統組成。每套膜組件中每一個膜單元設置一臺刮料器，其中一臺是主動刮料傳動器81，其余三臺為從動刮料傳動器20。每一臺刮料器的軸中心線與每一個膜單元長軸中心線重合，每臺刮料傳動器用螺栓安裝在膜組件的上法蘭12上。主動刮料傳動器81采用市場銷售的雙向伸出動力輸出軸的電動蝸桿減速機，其下端伸出軸采用機械密封件，從動刮料傳動器20包括傳動軸21、傳動箱體27、軸承24、軸套25、端蓋23、軸用彈性擋圈和機械密封件26。攪拌槳葉7垂直安裝在濾室內，攪拌槳葉7通過聯軸節28與刮料傳動器的傳動軸21下端連接。傳動軸的軸肩一端與在下部角軸承內環接觸，另一端與止推軸承下環接觸，止推軸承上環通過軸套與上部角軸承外環連接；傳動軸21上的機械密封件設置傳動箱體27下部的端面上，用螺栓將端蓋23固定在傳動箱體27上部并壓住一個角軸承外環；上述兩種傳動器的傳動軸21伸出傳動箱體上部并用鍵和軸用彈性擋圈固定一個鏈輪22。安裝在主動刮料傳動器81傳動軸的鏈輪與安裝在相鄰的從動刮料傳動器的鏈輪用鏈條71連接；以此方式獲得扭矩的從動刮料傳動器再通過該方式傳給其它從動刮料傳動器。
權利要求1.一種柔管式過濾機，包括至少一個過濾元件、過濾原液輸送系統、壓緊力發生裝置、振動系統、液體反沖系統、濾清液排出系統、濾渣輸出系統和控制系統，并綜合成為機電一體化成套設備，根據需要還可設置氣反沖和氣攪拌系統、濾渣萃取和洗滌系統、真空吸濾系統和電助濾系統；其中過濾元件是由至少一個膜組件和施壓裝置組成；其特征是，所述的膜組件包括至少一個膜單元、上法蘭室、下法蘭室和排渣閥組；膜單元包括柔韌性的下列元件管狀濾膜、管濾膜支撐骨架、管狀格架和管狀封閉膜，它們的長軸中心線重合，并與水平線垂直；管狀濾膜內通過設置管濾膜支撐骨架形成濾室，其外設置管狀格架，管狀格架外設置管狀封閉膜；上法蘭室設置原液分配通道和一對支撐軸，并將膜組件上的每個膜單元的濾室上部相互連通；下法蘭室設置濾清液匯集室、排濾渣出口和一對支撐軸，并將膜組件上的每個膜單元的管狀格架的下部相互連通；管狀格架包括筋骨和骨架，筋骨為長軸線垂直水平線的板，骨架為封閉的撓性的環，垂直方向設置至少一層封閉環連接并向心支撐該板圍成一個管狀的整體結構，該板內端支撐管狀濾膜，管狀格架的水平斷面有5～95％的空隙率，筋骨上端與原液分配通道支管連接，下端與下法蘭的濾清液匯集室支管連接；排渣閥組包括膜組件上所有排渣閥，每個膜單元排濾渣出口安裝一個排渣閥；膜組件的所有膜單元排列在上法蘭室和下法蘭室之間；管狀封閉膜的上端連接并密封在上法蘭室下端面的支管，下端連接并密封在下法蘭室上端面的支管；所有膜單元長軸線都在一個中心平面內，該平面分別與上法蘭室和下法蘭室的外形對稱中心的長軸線重合；每個管狀濾膜上端與原液分配通道支管連接并密封，其下端與下法蘭的排渣支管連接并密封。
2.根據權利要求1所述的柔管式過濾機，其特征是，所述的施壓裝置包括等距平移架、壓力分配架、導軌機架和壓緊推力架；等距平移架包括連桿、短軸和軸用擋圈，每對連桿中心設置中心鉸接軸孔，每對連桿的兩端與另一對連桿的兩端用短軸鉸接，并用軸用擋圈限位；壓力分配架包括壓力桿、連桿、可調間距的導向定位機構和支撐軸焊接成的承壓網架；導軌機架包括兩對水平導軌和型鋼組成的矩形框架；壓緊推力架包括滾輪，托軸、推桿和施壓網架；所述的過濾元件是將至少一個膜組件和施壓裝置這樣組成的，每個膜組件上對應的膜單元之間的間距相等，組成過濾元件的排膜單元和列膜單元的長軸線為相互垂直的矩陣排列，兩個相鄰的膜組件中間設置一個壓力分配架，兩個相鄰的膜組件上相鄰最近的膜單元中心連線之間為壓力分配架的壓力板，壓力板長軸線與膜單元長軸線平行，并與相鄰最近的兩個膜單元的外表面接觸，在自然狀態相鄰最近的兩個膜單元的上下法蘭留有可壓縮的距離，兩個壓力板之間沿高度方向用水平連桿焊接固定，在兩個壓力板之間的水平連桿中間設置可調間距的導向定位機構，壓力分配架至少設置至少兩個個可調間距的導向定位機構；壓力板的寬度使膜單元受壓后彼此相鄰的兩個膜單元的上法蘭和下法蘭不能相撞，壓力板的高度小于膜單元高度的90％，位于膜單元的中部可變形處，兩端的壓力板沿高度方向對稱設置至少一對支撐軸；兩個壓力分配架相鄰的可調間距的導向定位機構首尾相接從每個膜組件的兩個相鄰的膜單元之間穿過，用以導向和限制兩個壓力分配架之間可壓縮的最小距離；壓力分配架兩側的支承軸與膜組件的上法蘭室和下法蘭室兩側的支撐軸都安裝在等距平移架的中心鉸接軸孔內，并用軸用擋圈限位；在膜組件的上法蘭室的底平面設置至少一個直線軸承，膜組件通過直線軸承與在導軌機架的上水平導軌上移動；壓力分配架的水平連桿的底平面設置至少一個直線軸承，膜組件和壓力分配架通過直線軸承與在導軌機架的下水平導軌上移動；或者在膜組件的上法蘭室的一對支撐軸與壓力分配架兩側的其中一對支承軸上設置腳輪，腳輪在導軌機架各自的上和下水平導軌上移動；或者在膜組件上法蘭室的一對等距平移架和壓力分配架的其中一對等距平移架的連桿下端鉸接短軸上設置腳輪，腳輪在導軌機架各自的上和下水平導軌上移動，上述腳輪設置軸肩，卡在水平導軌內防止軸向移動；壓緊推力架的施壓網架和兩側設置的推桿焊接成一體，推桿上設置托軸，托軸上的滾輪與導軌機架的上水平導軌嚙合，壓緊力發生裝置的動力通過該施壓網架作用在排列在導軌機架上最外側的膜組件一個側面的壓力分配架上，并通過該壓緊推力架上的推桿和等距平移架的最外側的一對支撐軸上設置的導輪嚙合。
3.根據權利要求1所述的柔管式過濾機，其特征是，所述的管狀格架的筋骨是在其水平斷面設置至少一個均布一系列波紋的板，波紋板上開許多孔，并將均布波紋的板首尾拼接，用骨架穿過筋骨上的孔連接后圍成管狀；管狀格架的筋骨或是在骨架上均布一系列矩形的板圍成管狀；骨架上設置筋骨之間定位用套管或套圈，套管或套圈與筋骨一樣套在骨架上；筋骨沿垂直方向固定至少一層封閉環的骨架，骨架為封閉的鏈條環或套環或至少一層的螺旋帶環中任何一種結構。
4.根據權利要求1或2所述的柔管式過濾機，其特征是，所述的管濾膜支撐骨架是在濾室內設置的內支撐骨架與緊靠濾膜外設置的外支撐骨架成對使用；內支撐骨架用柔韌性材料制成的封閉套環，套環橫截面是圓柱或是矩形橫截面；外支撐骨架用柔韌性材料制成的不封閉套環，至少分成一段以上；外支撐骨架橫截面為矩形的凹形槽或半圓槽，外支撐骨架的開口方向朝中心，外支撐骨架均布固定在管狀格架的筋骨的內圓周的豁口內，內支撐骨從開口處將管狀濾膜壓入外支撐骨架的槽中；外支撐骨架開口的板邊緣設置圓弧邊，從套環軸向看該圓弧邊為齒狀。
5.根據權利要求1或2所述的柔管式過濾機，其特征是，所述的振動系統是設置垂直振動發生裝置，頻率為≤100Hz，振幅為≤15mm；采用至少一個慣性的垂直振動發生器安裝在過濾元件的導軌機架上；或者采用偏心彈性連桿的垂直振動發生器安裝在過濾元件的導軌機架和過濾機座之間，電動機和曲柄傳動機構安裝在過濾機座上，偏心彈性連桿一端鉸接在導軌機架上，另一端鉸接在曲柄上；導軌機架和過濾機座之間安裝減震器。
6.根據權利要求1或2所述的柔管式過濾機，其特征是，所述的振動系統是設置至少一個水平振動發生裝置，頻率為≤100Hz，振幅為≤15mm；過濾元件水平振動發生裝置安裝在兩個相鄰的過濾元件中間的壓力推力架上或至少一個過濾元件兩端外側的壓緊推力架上。
7.根據權利要求1或2所述的柔管式過濾機，其特征是，所述的壓緊力發生裝置的兩個相對方向的大小基本相等的動力的另一種實施例是該壓緊力發生裝置的傳動裝置采用至少一套電動拉(推)桿，該傳動裝置的拉桿中心線與壓力分配架的施壓平面垂直，設置在過濾元件外側的施壓網架上的施壓平衡點上的直徑小與300毫米的圓內；該傳動裝置包括鉸接支撐電動傳動箱、螺桿、管形螺母拉桿、拉桿導管；鉸接支撐電動傳動箱、螺桿、管形螺母拉桿和拉桿導管的中心線都重合；鉸接支撐電動傳動箱與拉桿導管用緊固件連接，鉸接支撐電動傳動箱的輸出軸與螺桿連接，螺桿與管形螺母拉桿的傳動副嚙合，管形螺母拉桿在拉桿導管中滑動；在鉸接支撐傳動箱兩側設置的與傳動軸軸線垂直方向伸出的鉸接軸水平安裝在最外側的過濾元件的施壓網架上的軸承座里，管形螺母拉桿頭部設置與管形螺母拉桿軸線垂直方向鉸接軸孔伸出的鉸接軸水平安裝在過濾元件另一側的施壓網架上的軸承座里；一套以上的電動螺桿裝置，設置在對稱過濾元件的垂直中心線或者水平中心線位置，傳動裝置選用輸出轉速相同的減速機和電機，每套電動螺桿傳動旋轉中心相互平行，在電機的風扇輸出軸安裝鏈輪，對置的電機的連輪之間用鏈條連接，同步轉動。
8.根據權利要求1或2所述的柔管式過濾機，其特征是，所述的壓緊力發生裝置的兩個相對方向的大小基本相等的動力是采用拉力鋼絲繩傳動；該種壓緊力發生裝置包括動力機、鋼絲繩、導輪組件；導輪組件包括導輪、支撐軸和軸承座；導輪安裝在支撐軸上，支撐軸安裝在兩個以上個軸承座中，一系列導輪和軸承座對稱安裝在過濾元件垂直中心位置；在過濾元件兩側的施壓網架上安裝至少一套導輪組件；動力機為電動卷揚機，安裝在過濾元件外側的施壓網架上；動力機伸出的鋼絲繩順序繞過濾元件兩側導輪組件，另一端固定在導軌機架處。
9.根據權利要求1或2所述的柔管式過濾機，其特征是，所述的壓緊力發生裝置的一個方向的動力是該裝置采用至少一套動力推桿，該裝置的拉力中心線與壓力分配架的施壓平面垂直，設置在過濾元件外側的施壓網架上的施壓平衡點上的直徑小與300毫米的圓內；在導軌機架設置限位架；該動力推桿是電動推桿，在電動推桿的鉸接支撐電動傳動箱兩側設置的與傳動軸軸線垂直方向伸出的鉸接軸水平安裝在導軌機架外側上的軸承座里，管形螺母拉桿頭部設置與管形螺母拉桿軸線垂直方向的鉸接軸孔伸出的鉸接軸水平安裝在相鄰的過濾元件的施壓網架上的軸承座里；一套以上的電動螺桿裝置設置在對稱過濾元件的垂直中心線或者水平中心線位置，一套以上的電動螺桿傳動選用輸出轉速相同的減速機和電機，每套電動螺桿傳動旋轉中心相互平行，在電機的風扇輸出軸安裝鏈輪，對置的電機的連輪之間用鏈條連接，同步轉動；該動力推桿或者是液壓推桿，在液壓推桿的鉸接液壓缸兩側設置的與活塞桿軸線垂直方向伸出的鉸接軸水平安裝在導軌機架外側鋼結構支架上的軸承座里，活塞桿頭部設置與活塞桿軸線垂直方向的鉸接軸孔伸出的鉸接軸水平安裝在相鄰的過濾元件的施壓網架上的軸承座里。
專利摘要一種固液分離的柔管式過濾機，包括過濾元件、過濾原液輸送系統、壓緊力發生裝置、濾清液排出系統、濾渣輸出系統和控制系統，并綜合成為機電一體化成套設備，其特征是將至少一個膜單元排列組成至少一個膜組件；將至少一個膜組件排列組成至少一個過濾元件，將至少一個過濾元件排列組成過濾機；壓緊力發生裝置對過濾元件上柔韌性的膜單元擠壓時從原液中排除濾清液；可以從設置的攪拌和排出濾渣系統、振動系統、液體反沖系統、氣反沖和氣攪拌系統、濾渣萃取和洗滌系統、真空吸濾系統的功能中選用一種或組合使用；采用濾壓比帶式過濾機高；管式濾室的濾壓沿軸向高度遞減，滿足濾餅脫水時所需最佳濾壓的要求；在獲得較干濾渣的前提下，過濾速度較高。
文檔編號B01D63/00GK2787295SQ200420092669
公開日2006年6月14日 申請日期2004年9月22日 優先權日2004年9月22日
發明者張泉, 張民良, 張民柱, 高惠琴, 張奇琳 申請人:張民良