專利名稱:在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種粘稠和細粒物質的固液處理的在膜單元中使用撓滑管式格架 的柔韌管固液處理裝置,特別適用于造紙廢水處理、污泥處置、河道疏浚泥漿處理、 鉆井泥漿處理、濕法冶煉廢水處理、洗煤廢水處理、畜禽養殖業污染物處置和充填 采礦泥漿處理等項目的固液分離,還適用于中藥、食品和化工等行業化學物質的壓 榨、浸取、熱壓反應或洗滌等要求;特別適用于從生物原料、活性污泥和煤等原料 中制取液態燃料等要求;它們都需要在低耗能、高效率的前提下獲得含液率低的濾 渣;本技術屬于流體機械領域。
背景技術:
柔韌管固液處理裝置是本人提出的一種多功能的處理設備,例如在《柔管式過 濾機》申請號200420092669. X、《柔韌管式固液處理機及其多種使用方法》申請號 200510063677.5和《柔韌管熱壓濾式活性污泥固液處理裝置》申請號 200610084906.1,《柔韌管并排并連式高溫、高壓壓搾和干燥固液處理裝置》申請 號200710146290. 0、《高速過濾、高溫、高壓壓搾和干燥柔韌管式固液處理裝置》 申請號200710146291. 5、《柔韌管并排串聯式高溫、高壓壓搾和干燥固液處理裝置》 申請號200710146292. X和《柔韌管并排串聯高速、高壓壓搾和干燥固液處理裝置》 申請號200710149861.6上公知的技術采用的管式格架雖然簡單,但是對于高度較 短的膜單元由于該管式格架軸向剛度較強,靠近上下部的法蘭的管式格架的筋骨兩 端在壓緊濾漿室時不能軸向變形,減少了可壓縮的濾漿室的可變容積,此位置的濾 餅的厚度不能達到較薄的要求,濾餅的含濕量較高,這些都影響了過濾、壓搾、加 熱和干燥速度進一步提高。
發明內容
針對以上缺陷,本發明提出了解決存在問題的技術方案;
固液處理裝置包括過濾元件、施壓總成、排渣系統、濾清液排出系統、管路系 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固液分離綜合處理成 套設備;過濾元件是由至少一個膜組件組成;所述的膜組件包括至少一個膜單元、 上法蘭室、下法蘭室和機械排渣總成;膜組件的所有膜單元并排排列在上法蘭室和 下法蘭室之間;膜組件的所有膜單元長軸線都在一個中心平面內,該平面分別與該 膜組件的上法蘭室和下法蘭室的外形對稱中心的長軸線重合;過濾元件的所有的膜 組件的長軸線相互平行;膜單元包括柔韌性的下列元件管狀濾膜(管狀過濾介質 的簡稱)和管狀格架,至少一層的管狀濾膜和管狀格架的長軸中心線重合,并與水 平線垂直;管狀濾膜內形成圓形的濾漿室,在管狀濾膜外設置管狀格架;管狀格架 包括筋骨和骨架,筋骨為長軸線垂直水平線的一系列有軸向空隙的剛性管束,骨架為纏繞式串接一系列筋骨的柔韌的環,筋骨在骨架上串接并依靠骨架向心支撐管狀 濾膜圍成一個管狀的整體結構,筋骨內端板表面支撐管狀濾膜,該筋骨內端板表面 設置一系列篩孔,篩孔與內端板外側的上下貫通的流道孔連通;本文提出的管式格 架的創新點是,所述的管狀格架采用撓滑管式格架,撓滑管式格架是以如下技術方 案實現的撓滑管式格架是在一系列筋骨中采用撓動式筋骨,在鉛直的膜單元整體 結構管狀的橫截面中,與壓扁方向垂直的橫截面中線為長軸線,在長軸線兩側對稱 設置至少一對撓動式筋骨,撓動式筋骨的剛性管束的上、下端的端頭分別通過各自 的撓動機構與膜單元兩端的法蘭室伸出的支管連接;在一系列筋骨中至少一對筋骨 的上、下端的端頭分別與上、下位置的法蘭室伸出的支管固定連接。推薦將撓滑管 式格架中的撓動式筋骨對稱設置在壓緊方向垂直的橫截面中變形最大的兩側,在膜 單元壓緊后,撓滑管式格架中的撓動式筋骨很容易變形,變形較小的筋骨仍然可以 使用剛性管束;推薦將撓動式筋骨分別通過各自的撓動機構與膜單元兩端的法蘭室 伸出的支管固定連接,推薦將其它筋骨分別通過各自的撓動機構與膜單元兩端的法 蘭室伸出的支管滑動連接。
管式格架在其中起到的作用是將過濾與壓榨時從管式濾膜滲出的濾清液無障 礙的導入膜單元外,筋骨設置在管式濾膜外側,兩個相鄰的膜單元之間插入壓力分 配架,當一系列膜單元重疊壓緊時,壓緊力通過壓力分配架傳遞給管式格架,管式 格架再傳遞給管式濾膜;為了完成濾清液導出的目的,管式格架首先要保證任何時 候都留有空隙,但是還能夠托住管式濾膜,使管式濾膜僅承受滲透力,不承受周向 拉力;第二,導出的濾清液阻力盡量小;第三,在管式格架能夠由圓形壓扁為近似 矩形且不被破壞;第四,制造成本低,壽命長;第五滿足利用管式格架的空隙導入 反沖流體的要求。
在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理裝置的技術方案是在膜組件 上部設置的上法蘭室設有上連接通道和上內支管,將膜組件上的每個膜單元的濾漿 室的上端相互對齊并通過上內支管垂直與上連接通道連通,膜單元的上連接通道設 有進出料口;在膜組件下部設置的下法蘭室設有下連接通道和下內支管,將膜組件 上的每個膜單元的濾漿室下部相互對齊,濾漿室的下端通過下內支管與下連接通道 連通,膜單元的下連接通道設有進出料口;每個管狀濾膜上端與上法蘭室上的上內 支管連接并密封,每個管狀濾膜下端與下法蘭室的下內支管連接并密封。
本發明的濾漿從膜組件一側端的膜單元的連接通道進入濾漿室,濾漿移動中經 過所有膜組件的濾漿室,這時通過給料泵的壓力可以將濾清液從管狀濾膜排除一部 分,然后關閉原液閥和排渣閥,排渣閥堵塞了流程最后的膜單元的下內支管到達排 渣口的下連接通道后進行壓搾,壓搾是利用濾室變容的原理完成固液分離,還可以 完成濾渣的洗滌、加熱、干燥和萃取;壓濾時濾清液透過濾膜,流過筋骨的篩孔, 順著筋骨的剛性管束匯流入下部的水平濾清液匯集室,從排液管口排除,完成壓搾 后打開最后的膜單元排渣閥,利用機械排渣總成排渣,同時準備下一次循環。由于本發明在按以下的幾種方式關閉排渣閥后,纜索牽引機構還能使濾漿室中的活塞刮 渣板組件刮除管狀濾膜上聚集的濾渣,這樣就可以為實現后文闡述的在濾槳進入濾 漿室后,在壓榨壓緊動力傳動機構壓搾動作之前的高壓過濾中快速形成高濃度的濾 漿創造了基本條件,通過在本設備中的預處理,稀薄性的濾漿形成高濃度的濾漿后 再進行高壓力的壓搾,這將大大縮短了過濾壓搾的總循環周期(一般壓搾單循環時
間節省30%以上),同時大大提高了壓榨脫出液體濾渣的干度。上述的方案的膜單 元構成最基本的膜組件,該膜組件構成最基本的過濾元件,雖然以該過濾元件組裝 的柔韌管式固液處理裝置無法從濾膜外部進行反沖,但是過濾時濾清液壓出的過程 可以直觀,結構簡單,更換濾膜比較簡單,投資較低,但是濾清液外溢,異味容易 擴散。
在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理裝置還可以在如下列舉的幾
個膜單元技術方案中實現的,但是不局限于以下方案
1、 作為上述膜單元的改進方案,在膜單元的管狀格架外設置管狀封閉膜,管 狀封閉膜從外側籠罩了管狀格架,在管狀封閉膜與管狀濾膜之間通過管狀格架支撐 形成環狀濾清液匯集室,管狀封閉膜上端連接并密封在上法蘭室下端面的上外支 管,上外支管通過緊固件聯結在上內支管,管狀封閉膜的下端連接并密封在下法蘭 室上端面的下外支管,在下法蘭室的下連接通道的上部設置水平濾清液匯集室,下 連接通道與水平濾清液匯集室用隔板分開,水平濾清液匯集室設有排液管口,環狀 濾清液匯集室與各自的水平濾清液匯集室連通;濾漿室的下端通過下內支管鉛直穿 過水平濾清液匯集室與下連接通道連通,膜單元的下連接通道設有進出料口 。
2、 作為上述膜單元的進一步改進方案,在膜組件的每個膜單元的上法蘭室的 上連接通道下端面設置流體預留通道,每個膜單元的管狀封閉膜的上端連接并密封 在上法蘭室下端面的流體預留通道的上外支管,流體預留通道使各自的環狀濾清液 匯集室上部相互連通,流體預留通道設置外接管口 。
3、 作為上述膜單元的另一個可選方案,用闊殼體代替柔韌管固液處理裝置原 有的膜組件的下法蘭室組成帶截止流體閥的下法蘭室,帶截止流體閥的下法蘭室包 括閥殼體、往復執行機構、對夾連桿機構、下內支管、下外支管和柔靭管室;下內 支管、下外支管和柔韌管室的幾何長軸線重合;閥殼體作為閥機構空腔體中設置對 夾連桿機構和柔韌管室;通過下內支管的管狀濾膜延伸一段作為柔韌管室;往復執 行機構安裝在閥殼體的左或右側;下內支管和下外支管分別從閥殼體的上面板的上 部鉛直向上伸出;在右側設置的膜單元的下外支管通過緊固件聯結在下內支管上, 下內支管聯接在閥殼體的上面板上,管式格架的端頭夾在下內支管、下外支管之間 的環隙中并利用連接件與下內支管連接,濾清液從管式格架的端頭的管接口流出。
4、 作為上述膜單元的另一個擴展方案,本文件創新的方案還適用于帶中間法 蘭室的膜組件構成的過濾元件;這種過濾元件是在每個膜組件的膜單元垂直方向的 中間位置,換句話就是在上法蘭室和下法蘭室之間設置至少一個中間法蘭室(見本人提出的中國專利200610084906.1)或者是在上法蘭室和下法蘭室之間設置至少 一個帶截止流體閥中間法蘭室,結構方案有多種形式,在此僅列舉一種作為帶截止 流體閥的中間法蘭室的一個可選方案在柔韌管固液處理裝置的膜組件的上法蘭室 和下法蘭室之間設置一個帶柔韌管式截止閥的中間法蘭室(簡稱中間法蘭室),當 然還可以設置幾個帶柔韌管式截止閥的中間法蘭室;中間法蘭室包括閥殼、往復執 行機構、對夾連桿機構、上內支管、上外支管、下內支管、下外支管、隔板和柔韌 管室;該中間法蘭室的閥殼是用板和壁板等圍護的中空的密閉的接近矩形腔室,該 閥殼中隔板是相互平行的板,在上法蘭室和中間法蘭室之間設置上段膜單元,在中 間法蘭室和下法蘭室之間設置下段膜單元,管狀濾膜從中間法蘭室的中心的上內支 管和下內支管穿過;上內支管、上外支管、下內支管、下外支管和柔韌管室的幾何 長軸線重合;從閥殼的上部的上面板鉛直向上伸出下內支管、下外支管,下內支管 與上面板聯結,上段膜單元的管式格架的端頭夾在下內支管、下外支管之間的環隙 中并利用環形鍵與下內支管或下外支管連接;在上面板下部用與其平行的第一隔板 和延伸的壁板圍成水平濾清液室及其低處設置管接口 ,水平濾清液匯集室將膜組件 的每個上段膜單元的管狀格架下部相互連通;下內支管聯結在第一隔板上;在水平 濾清液室的第一隔板的下部設置與其平行的下面板;在第一隔板、下面板和四面豎 直的壁板連接成閥殼的閥機構空腔體中設置對夾連桿機構和柔韌管室;在從下面板 鉛直向下伸出上內支管、上外支管,上外支管與下面板聯結,下段膜單元的管式格 架的端頭夾在上內支管、上外支管之間并利用環形鍵與上內支管或上外支管連接, 上內支管通過篩孔板聯結在閥殼的下面板上;膜組件上、下段膜單元的管狀濾膜分 別穿過第一隔板聯結的下內支管和下面板聯結的上內支管延伸后相互連接的一段 管狀柔韌體在閥殼中作為柔韌管室。
以上僅列舉了部分膜單元的結構方案,其特點在此沒有詳細闡述,可以參見本 人提出的相關資料。
所述的管狀格架采用撓滑管式格架,撓滑管式格架的一系列筋骨中采用撓動式 筋骨,撓滑管式格架的一系列筋骨中的其余筋骨采用滑動式筋骨,滑動式筋骨的剛 性管束的兩端中至少一端的端頭與膜單元的兩端的法蘭室伸出的支管滑動連接或 固定連接。如果將撓動式筋骨設置在長軸線最遠處,滑動式筋骨設置在長軸線最近 處,因為活塞牽引時,特別是撓滑管式格架在受壓緊變形時,兩端法蘭室之間的距 離縮短,每個滑動式筋骨的剛性管束的長度一定,采用滑動連接的滑動式筋骨插入 上、下法蘭室的支管的深度變大。滑動式筋骨的剛性管束如果與上、下法蘭室的支 管也采用固定聯結,剛性管束將產生較大的應力。
作為本文件提出的創新的可選方案,所述的撓動機構是采用纜索的撓動機構, 采用纜索的撓動機構包括撓性纜索、活絡板、端頭和卡子,端頭的橫截面與撓動式 筋骨的剛性管束相同,端頭的上下端設有通孔,端頭、活絡板和撓動式筋骨的剛性 管束的橫截面的輪廓相同,端頭的下端面的通孔、活絡板的上、下端面的通孔和撓動式筋骨的剛性管束的端面的通孔的軸線和直徑一致,撓性纜索依次穿過端頭、活 絡板和撓動式筋骨的剛性管束端面的通孔用卡子鎖住,如此將它們緊密撓性連接一 起;撓動機構的端頭與膜單元的法蘭室伸出的支管滑動連接或固定連接。這種結構 在壓緊變形時過渡圓滑,沒有棱角,有利于延長與撓動機構接觸的管式濾膜的壽命。
作為本文件提出的創新的可選方案,所述的活絡板鉛直方向設置至少一個通 孔;撓動式筋骨和滑動式筋骨連接后每個膜單元的撓滑管式格架的軸向空隙的下端 與水平濾清液匯集室導通。設置通孔使撓動式筋骨的軸向空隙與兩端的法蘭,例如 上法蘭的流體預留通道或者下法蘭的水平濾清液匯集室連通,滿足反沖、加熱的要 求;還可以滿足排除濾清液到水平濾清液匯集室的要求。
所述的撓動機構的另一種方案是采用鉸接軸的撓動機構,采用鉸接軸的撓動機 構包括鉸接軸、活絡管和端頭;端頭和活絡管的橫截面與撓動式筋骨的剛性管束相 同,端頭的下端部設有水平的軸孔,該軸孔的軸線與鉛直的膜單元整體結構管狀的 橫截面的圓周的切線一致,端頭的下端部的軸孔、活絡管的上、下端部的軸孔和撓 動式筋骨的剛性管束的端部的軸孔的軸線平行,活絡管的一端與端頭用鉸接軸鉸 接,活絡管的另一端與撓動式筋骨的剛性管束的端部的軸孔用鉸接軸鉸接,如此將 它們緊密撓性連接一起;撓動機構的端頭與膜單元的兩端的法蘭室伸出的支管滑動 連接或固定連接。這種結構在壓緊變形時過渡有棱角,撓動機構與管式濾膜接觸地 方需要墊柔韌的襯層。
作為本文件提出的創新的可選方案,在筋骨的剛性管束接觸管狀濾膜的壁板的 背面設有鉛直的支撐筋板或支撐筋管,鉛直的支撐筋板或支撐筋管保證了形成剛性 管束的鉛直空隙。這種結構適合擠塑加工件。
作為本文件提出的創新的可選方案,在撓動式筋骨和滑動式筋骨的鉛直的剛性 管束高度方向的中間,在膜單元整體結構管狀的橫截面的長軸線兩側對稱設置至少 一個水平的柔韌桿,每個柔韌桿橫穿過該長軸線兩側對稱設置前排和后排的一系列 撓動式筋骨和滑動式筋骨的剛性管束,該剛性管束可在柔韌桿的軸向滑動。增加柔 韌桿可以使撓動式筋骨在壓緊變形時,保證滑動式筋骨的兩端在法蘭的支管滑動的 行程基本相同。
作為本文件提出的創新的可選方案,所述的撓動式筋骨的剛性管束接觸管狀濾 膜的內端板表面設置鉛直的導流溝,撓動式筋骨下端設置導流孔。這種結構適合擠 塑加工件。
作為本文件提出的創新的推薦方案,所述的作為骨架的連接件是上下螺旋纏繞 的纜索,纜索的端頭固定在筋骨的兩端;纜索是纜繩或是鏈索。
作為本文件提出的創新的推薦方案,所述的作為骨架的連接件是上下分層纏繞 的纜索,每層纜索的端頭相互連接;纜索是纜繩或是鏈索。
作為本文件提出的創新的推薦方案,所述的撓動機構的外周包覆一層環狀柔韌 彈性的管狀封閉膜。本發明的固液處理裝置的管路系統和運行方法如下
本發明的基本程序包括進料階段、過濾階段或壓濾階段、壓榨階段、排渣階段。 壓濾階段將過濾原液用泵通過閥門,原液分配罐,耐壓軟管,原液閥門和分 配管口進入到膜組件上的膜單元的濾漿室內,這時排渣閥(例如帶截止流體閥的 下法蘭室)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 濾膜從撓滑管狀格架,下法蘭室或中間法蘭室的各自的水平濾清液匯集室(管口), 耐壓軟管、濾清液匯集罐、濾清液閥門排出,同時啟動纜索牽引機構,活塞刮渣纜 索通過排渣閥中心開始牽弓I活塞刮渣板往復移動,活塞刮渣板組件順濾漿流動方向 運動時處于基本水平狀態,濾渣在活塞刮渣板組件的滑動接觸作用下從膜壁刮下, 滑落到濾漿室端部,活塞刮渣板組件到達端部限位后開始換向,換向后活塞刮渣板 組件逆濾漿流動方向移動,活塞刮渣板組件翻轉成為與濾漿室的垂直軸線傾斜一定 角度,盡量不刮渣,如此反復排渣,濾槳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%,關閉原液閥門停止供過濾原液,可移動壓力 分配架在壓緊動力傳動機構的作用下沿導軌機架的導軌上移動,將壓力通過壓力分 配架依次傳遞給排列成行的膜組件,每個膜組件之間的距離不斷縮短,壓力分配架 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,此時膜單元的進過
濾原料液通道和排渣口己經關閉,在周長不變的前提下,受壓后膜單元的軸向中部 橫截面的外圓變成長、短直徑差距較大的近似矩形的橢圓,在該橢圓接近活塞刮渣 板自然撐起的膜單元輪廓后,纜索牽引機構將活塞刮渣板組件停留在濾漿室端部。 壓榨階段開啟空氣閥對連接通道輸送壓縮空氣,使殘液返回原料液罐;壓緊 動力傳動機構繼續壓縮膜單元減少濾漿室容積進入壓榨階段,此時濾漿室23內的 濾渣被濾膜截留,只能使濾液通過濾膜,濾漿受壓后,濾清液繼續透過濾膜進入到 撓滑管狀格架,匯集到膜單元各自的或膜組件并連通的水平濾液匯集室內,由濾清 液排出系統導出,濾液減少到原來流量的10 80%,停止施壓,完成過濾任務; 壓緊動力發生傳動機構反向運動使的壓力分配架恢復原位,此時,可以繼續將過濾 原料輸入濾漿室內,過濾原液泵的壓力使膜單元的橫截面又恢復長短半徑相差較小 橢圓,反復多次上述擠壓、排濾清液和聚集濾渣等固形物的過程,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。
排渣階段打開排渣閥,啟動纜索牽引機構牽引活塞刮渣板組件,形式與過濾 刮渣相同。
由于設置壓緊限位機構將使每個膜組件之間的距離縮短時都限制在預定的范 圍內,換句話說膜單元壓縮變形的程度限制在預定的范圍內;完成濾渣脫水,壓濾
結束時,壓緊動力發生傳動機構恢復原位,處于導軌一端的可移動的膜組件向另一 端移動,由于設置了展開限位機構將使每個膜組件之間的距離展開時都限制在預定 的范圍內,過濾原料進入濾槳室也可以使其膨脹恢復原位。
本發明的固液處理裝置是間歇過濾,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,因為過濾時濾漿室封閉無"跑泥"因素,故采用過濾壓力比帶式 過濾機高,濾布利用率可以達到95%以上;管式濾漿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;釆用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;壓搾后,立即可
以用高溫蒸汽對壓搾后的濾餅進行加熱,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。
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、下法蘭室中上的濾液匯集室管口或者上法蘭室上流體預留通道管口 或者中間法蘭室上的流體預留通道管口道進入濾膜外和管狀封閉膜之間的撓滑管 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。當原料濃度較 低,可以利用原料從膜單元入料口向下沖洗濾膜,也可以利用濾清液室進行水或氣 反沖濾膜。過濾元件的壓緊動力發生傳動機構、濾清液排出系統、加熱干燥系統、 反沖和控制系統等可以參見本文的實施例中的簡介或背景技術中介紹的已公開的
更為詳細的技術資料。以上固液處理裝置的使用方法均可以由PLC程序控制器的自
動程序控制系統完成。
本發明的固液處理裝置的膜單元的撓滑管式格架與現有技術相比的有益效果
是
本發明的撓滑管式格架可以在普遍的柔韌管固液處理裝置的膜單元中使用,并 能較好的滿足前述的五項基本要求,特別是對于高度較短的膜單元其軸向中部仍然 保持較強的剛度以利于壓榨濾餅,撓滑管式格架的撓動式筋骨兩端采用撓動機構 后,靠近膜單元的上下部的法蘭的筋骨兩端在壓緊濾漿室時能夠很好軸向變形,增 加了可壓縮的濾槳室的可變容積,此位置的濾餅的厚度能夠達到較薄的技術要求, 濾餅的含濕量較低并與中部均勻一致;這些使固液處理裝置的過濾、壓榨、加熱和 干燥速度進一步提高。本發明的固液處理裝置具有結構簡單,成本低,便于推廣的 特點。
本發明的柔韌管固液處理裝置的特點是可以做到 1、根據卡門(Carman)過濾基本方程式
<formula>formula see original document page 11</formula>
式中V—濾液體積,m3 ;
t一過濾時間,S;
P—過濾壓力,kg/m2;
A—過濾面積,m2
U—濾液的動力粘滯度,kg. s/m2;
" 一濾過單位體積的濾液在過濾介質上截流的干固體重量,kg/m3;r一比阻,m / kg,單位過濾面積上,單位干重濾餅所具有的阻力;
Rf—過濾介質的阻抗,1/m 。 顯而易見,在t、 P、 A、 tx、 r和Rf—定時,如果"趨小,則在單位時間產 出的濾液體積(V)趨大。由于在壓榨前的過濾時,本發明利用活塞減少了濾餅在過 濾介質表面堆積,"趨小,從而避免了濾餅產生的濾阻,固液分離速度大大提高;
2、 進料管徑可以很粗,因此泵輸送原料漿的阻力很小,使輸送泵的壓力很好 的發揮在原料漿中濾液克服過濾介質的阻抗(Rf)上,總能耗降低;
3、 不需橡膠隔膜壓榨,直接采用機械減容壓榨,比較傳統技術為了克服過濾 介質的阻抗(Rf),用過濾泵和壓搾泵載料漿或壓搾介質(壓榨水或壓縮空氣)造 成的高壓力完成固液分離,本發明的效率更高,更節能降耗,因為過濾泵和壓榨泵
為了克服在管道產生的阻力浪費功率超過30%;
4、 升壓速度快,具有多次壓榨功能;
5、 由于在膜單元中過濾介質不會像皮帶過濾機和板框壓濾機那樣容易跑料, 因此壓榨力可以大大提高;
6、 比較容易實現在高溫下熱壓榨,溫度升高,濾液的動力粘滯度)變小, 在此狀態下過濾的阻力進一步降低;
7、 處理規模不像皮帶過濾機那樣受限制;
8、 可以做到全自動控制,無人值守,不用擔心發生皮帶過濾機的皮帶跑偏, 不用擔心在全自動隔膜板框壓濾機發生橡膠隔膜的突然斷裂。
因此本發明的柔韌管固液處理裝置的脫水干度高,相同的處理能力,投資低于 濾帶過濾機,運行費低,處理時異味擴散少,維護費用低。
圖1是圖6膜單元A的放大剖面圖,柔韌管固液處理裝置的膜單元的示意圖。 圖2是圖6膜單元B的放大剖面圖,剖面圖的方位與膜單元A相同,柔韌管固
液處理裝置的另一種膜單元的示意圖。
圖3是圖6的C-C剖面圖,柔韌管固液處理裝置的另一種膜單元的示意圖。 圖4顯示了柔韌管固液處理裝置的膜單元的帶截止流體閥的下法蘭室,柔韌管
式截止閥采用了一套對夾連桿機構啟閉兩個柔韌管室。 圖5是圖4的E向視圖。圖6是圖4的D-D剖面圖。
圖7顯示了本發明在圖10的固液處理裝置的W剖面放大圖中,圖9的F-F剖 面圖,采用帶柔韌管式截止閥的中間法蘭的膜單元的使用的情況。 圖8顯示了固液處理裝置的總體方案。 圖9是圖7的G-G剖面圖,還是圖10的H-H剖面圖。 圖IO顯示了帶中間法蘭的固液處理裝置的總體方案。
圖11顯示了撓滑管式格架的總體方案,骨架采用螺旋纏繞筋骨的型式,中間 筋骨為撓動式筋骨,左右筋骨為滑動式筋骨。圖12是圖11的I-I剖面圖,僅顯示了對稱設置的撓動式筋骨。 圖13顯示了撓滑管式格架的總體方案,骨架采用水平纏繞筋骨的型式,其余 與圖ll相同。
圖14是圖11的J-J剖面放大圖,撓滑管式格架處于張開狀態。 圖15是圖11的J-J剖面放大圖,撓滑管式格架處于壓緊狀態。
圖16顯示了撓滑管式格架的總體方案,兩道骨架采用螺旋纏繞筋骨的型式,
兩道骨架的螺旋角相反,撓滑管式格架的筋骨全部采用撓動式筋骨。
圖17顯示了采用纜索的撓動機構的撓動式筋骨的總體方案。
圖18顯示了圖12的中的撓動機構77。
圖19顯示了件81的俯視圖。
圖20顯示了件81的仰視圖。
圖21顯示了活絡板82的俯視圖。
圖22是圖18的M-M剖面放大圖,筋骨的剛性管束76為內端板76a和支撐筋 管76b拼接的結構斷面圖。
圖23是圖3的Q-Q剖面放大圖(僅畫出撓滑管式格架)。
圖24是圖22中筋骨的剛性管束76的剖面放大圖,筋骨的剛性管束76設有導 流溝85,筋骨76為整體結構。
圖25顯示了圖22中筋骨的剛性管束76接觸管狀濾膜的內端板76a的篩孔面。 圖26是圖22的0向視圖,顯示了筋管的剛性管束76的主視圖。 圖27顯示了圖12的L剖面放大圖中的撓動機構的另一種結構的方案。 圖28是圖11拼接的滑動式筋骨的剛性管束76的J-J剖面放大圖。 圖29顯示了圖28中滑動式筋骨的剛性管束76的俯視圖。 圖30顯示了圖28中滑動式筋骨的剛性管束76的仰視圖。 圖31顯示了采用鉸接軸的撓動機構的撓動式筋骨的總體方案。 圖32顯示了圖31中的撓動式筋骨的局部放大圖。 圖33是圖11整體的滑動式筋骨的剛性管束76的J-J剖面放大圖。 其中1-膜單元,Is-上段膜單元,lx-下段膜單元,2-纜索牽引機構,2a-傳動箱,3-密封件(帶骨架油封),4-緊固件,5-上法蘭室,5a、 5b-板,6-環鍵, 7-緊固件,8-上外支管,9-上內支管,10-活塞刮渣纜索,10a-順濾漿流動方向牽 引的端頭,10b-逆濾漿流動方向牽引的端頭,11-骨架,12-管狀濾膜,13-下外支 管,14-下法蘭室,14a、 14b-面板,14c-下內支管,14d-柔韌管式截止閥的下法蘭 室,15-介輪,15c-介輪軸,16-連接支架,17 —水平濾清液匯集室,18-管狀封閉 膜的統稱,18a-環狀柔韌彈性的管狀封閉膜,19-下連接通道,20-活塞刮渣板組件, 21-管狀格架,22-管箍環,23-第二層管狀濾膜,24-濾漿室,25-環狀濾清液匯集 室,26-上限位法蘭,27-上連接通道,28-隔板,30-壓力分配架的統稱, 30a—左、右壓力分配架, 30b-中間壓力分配架,31 —導軌機架,32_壓緊限位機構,33-導軌,34-直線軸承組件,35-隔板,36軸承座,37—驅動減速機, 37a—主動鏈輪,38-密封填料套,39a—順濾漿流動方向牽引的牽引導輪,39b—逆 濾漿流動方向牽引的牽引導輪,40—從動鏈輪,41-導輪軸,42-流體預留通道,43-膜組件,44-濾漿流動方向,45—閥殼,46-鏤空導向體,47—導向體,48—壓板,49-濾液流出縫隙,50—柔韌管室,51-縱向推拉桿,52—往復執行機構,53-動力桿, 54-連接件,55-曲柄,56-橫向推拉桿,57-鉸接軸,58-展開限位機構,59-孔隙, 60—中間法蘭室,60a—上面板,60b—隔板,60c—下面板,61 —拉索的統稱,61a 一左右拉索,61b—固定拉索,62-固結件,63-環鏈索,63a-環鏈索伸出端,64— 導輪組件,65a-環鏈壓緊動力發生傳動機構,65b-液壓壓緊動力發生傳動機構,66-驅動環鏈輪,67—垂直振動器,68-鉸接軸,69-耳座,70-彈性減震裝置,71_基座, 72-油缸活塞桿,73-活絡,74-, 75-撓動式筋骨,76 -剛性管束,76a-內端板, 76b-支撐筋管,76c-支撐筋板,77-撓動機構,78-壓扁方向,79-篩孔,80-卡子,81-端頭,81c-端面,82-活絡板,83-撓性纜索,84-流道孔,85 -柔 韌桿,86-導流溝,87-長軸線,Gl —原料入口, G2 —空氣或蒸汽的進排管口, G3 一濾清液出口, G4—排渣出口。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的固液處理裝置作進一步的描述。
在圖l、 2、 3、 4、 5、 6和8中,顯示了采用本發明的柔韌管固液處理裝置的 膜單元的總體設備結構方案的實施例1,在圖中固液處理裝置包括過濾元件、施壓 總成、排渣系統、濾清液排出系統、管路系統、濾渣輸送系統和控制系統,并綜合 成為機電一體化全自動固液分離綜合處理成套設備;過濾元件是由四個膜組件43 組成,四個膜組件采用三種結構的膜單元l,在圖l顯示本發明采用的膜單元l; 每個膜組件包括兩個膜單元1、上法蘭室5、下法蘭室14和機械排渣總成;膜組件 的所有膜單元1并排排列在上法蘭室5和下法蘭室14之間;膜組件的所有膜單元 1長軸線都在一個中心平面內,該平面分別與該膜組件43的上法蘭室5和下法蘭 室14的外形對稱中心的長軸線重合;過濾元件的所有的膜組件43的長軸線相互平 行;在圖1中,膜單元1包括柔韌性的下列元件管狀濾膜12 (管狀過濾介質的 簡稱)和管狀格架21,兩層的管狀濾膜12、 23和管狀格架21的長軸中心線重合, 并與水平線垂直,其中管狀濾膜12為微孔濾布,管狀濾膜23為孔徑較大的襯網, 管狀濾膜23包覆在管狀濾膜12的外側;管狀濾膜12內形成圓形的濾漿室24,在 管狀濾膜23外設置管狀格架21;在膜組件43上部設置的上法蘭室5下端面5b通 過緊固件4設有上內支管9和上連接通道27,將膜組件上的每個膜單元的濾漿室 的上端相互對齊并通過上內支管9垂直與上連接通道27連通,膜單元的上連接通 道27設有進出料口 Gl;在膜組件43下部設置的下法蘭室14通過緊固件設有下內 支管14c,將膜組件43上的每個膜單元1的濾漿室24下部相互對齊,濾漿室24 的下端通過下內支管14c與下連接通道19連通,膜單元1的下連接通道19設有進出料口 G4;管狀格架21包括筋骨76和骨架11,筋骨76為長軸線垂直水平線的一 系列有鉛直空隙的剛性管束,骨架11為纏繞式串接一系列筋骨的柔韌的環,筋骨 76在骨架11上串接并依靠骨架11向心支撐管狀濾膜12圍成一個管狀的整體結構, 筋骨76內端板76a表面支撐管狀濾膜12,該筋骨76內端板76a表面設置一系列 篩孔79,篩孔79與內端板外側的上下貫通的流道孔85連通;管狀格架采用撓滑 管式格架,在一系列筋骨中一對筋骨采用撓動式筋骨75,撓動式筋骨75的上、下 端的端頭81分別與上、下位置的法蘭室伸出的支管固定連接,其余12個筋骨采用 滑動式筋骨,滑動式筋骨的上、下端的端頭分別與上、下位置的法蘭室伸出的兩個 套裝的支管的環狀間隙中滑動連接;每個管狀濾膜12上端與上法蘭室5上的上內 支管9連接并密封,每個管狀濾膜12下端與下法蘭室14的下內支管14c的上端連 接并密封;機械排渣總成包括活塞刮渣板組件20和纜索牽引機構2,每個膜組件 43上都至少設置一套單獨的纜索牽引機構2,每個膜組件43的每個膜單元1在濾 漿室24中串聯安裝一個活塞刮渣板組件20,活塞刮渣板組件20a、 20b包括活塞 刮渣板和環狀密封件,環狀密封件通過連接件固定在活塞刮渣板的周邊;活塞刮渣 纜索10串聯接在活塞刮渣板,活塞刮渣板組件20密封件的周邊與管狀濾膜12的 橫截面滑動接觸。
在圖2中,在膜單元1的管狀格架21外設置管狀封閉膜18,管狀封閉膜18 從外側籠罩了管狀格架21,在管狀封閉膜18與管狀濾膜12之間通過管狀格架21 支撐形成環狀濾清液匯集室25,管狀封閉膜18上端連接并密封在上法蘭室下端面 的上外支管8,上外支管8通過緊固件7聯結在上內支管9,管狀封閉膜18的下端 連接并密封在下法蘭室上端面的下外支管13,在下法蘭室的下連接通道19的上部 設置水平濾清液匯集室17,下連接通道19與水平濾清液匯集室17用隔板14b隔 開,水平濾清液匯集室17設有排液管口G3,環狀濾清液匯集室25與各自的水平 濾清液匯集室17連通;濾漿室24的下端通過下內支管14c鉛直穿過水平濾清液匯 集室17與下連接通道19連通,膜單元1的下連接通道19設有進出料口 G4,撓動 式筋骨75下端的端頭81在支管13和14c之間滑動連接,其余與圖1基本相同。
在圖3中,在膜組件的每個膜單元的上法蘭室的上連接通道27的下端面設置 流體預留通道42,流體預留通道42與連接通道19用板5b隔開,每個膜單元的管 狀封閉膜18的上端連接并密封在上法蘭室5下端面的流體預留通道42的上外支管 8,流體預留通道42使各自的環狀濾清液匯集室24上部相互連通,流體預留通道 42設置外接管口G2,滑動式筋骨的端頭在支管之間滑動連接,其余與圖2相同。
在圖4中顯示了一套設置兩個膜單元的膜組件,膜組件通過直線軸承組件34 在可在導軌機架31的導軌33上移動;作為圖3膜單元的進一步可選方案,所述的 閥殼體14d代替柔韌管固液處理裝置原有的膜組件的下法蘭室組成帶截止流體閥 的下法蘭室14,其余與圖3膜單元基本相同;帶截止流體閥的下法蘭室14包括閥 殼體14d、往復執行機構52、對夾連桿機構、下內支管14c、下外支管13和柔韌管室55;下內支管14c、下外支管13和柔靭管室55的幾何長軸線重合;下內支管 14c和下外支管13分別從閥殼體14d的上面板14a的上部鉛直向上伸出;在右側 設置的膜單元的下外支管13通過緊固件7聯結在下內支管14c上,下內支管14c 聯接在閥殼體的上面板上,管式格架的端頭夾在下內支管14c、下外支管13之間 的環隙中并利用連接件6與下內支管14c連接,濾清液從管式格架的端頭81的管 接口 G3流到設備基礎上的水溝里;在左側設置的膜單元的下外支管13與上面板 14a聯接,下內支管通過篩孔板45聯接在閥殼體14d的上面板14a上;在閥殼體 的上面板14a下部和豎直的壁板圍成水平濾清液室17,水平濾清液室17可以設置 下面板14b和管接口 G3,也可以濾清液從篩孔板45直流到設備基礎上的水溝里; 管式格架21的端頭81夾在下內支管14c和下外支管之間的環隙中并利用連接件6 與下內支管14c連接;閥殼體14d的閥機構空腔體中設置對夾連桿機構和柔韌管室 50;通過下內支管14c的管狀濾膜12延伸一段作為柔韌管室50,將往復執行機構 52安裝在閥殼體14d外輪廓的左側。所述的對夾連桿機構包括兩套在閥殼體14d 水平橫截平面上對稱設置的連桿總成,兩套連桿總成分別對稱設置在柔韌管室的兩 側;每套連桿總成包括兩個曲柄55、縱向推拉桿51、橫向推拉桿56、導向體47 和鉸接軸57,導向體47是連接在閥殼體14d的凸形條,導向體47是在閥殼體14d 的側壁形成的鏤空槽,對夾連桿機構中的每個曲柄55兩端分別利用垂直于縱向推 拉桿51和橫向推拉桿56長軸線的鉸接軸57鉸接在縱向推拉桿51和橫向推拉桿 56上,柔韌管室55的左右兩側對稱設置縱向推拉桿51和橫向推拉桿56;縱向推 拉桿51和橫向推拉桿56的長軸線相互平行,每套連桿總成的兩個曲柄55的長軸 線相互平行,每套連桿總成中的曲柄55的長軸線與本套的縱向推拉桿51和橫向推 拉桿56的長軸線傾斜一定的角度OK180。;縱向推拉桿51的右端伸出閥殼體14d 外,縱向推拉桿51的其余部分利用壓板48約束在閥殼體14d空腔壁的鏤空導向體 46的鏤空槽中,縱向推拉桿與壓板48 —起可以沿鏤空導向體46滑動;橫向推拉 桿56的兩個端部軸向約束在閥殼體14d空腔壁的導向體47的凸形條中間,橫向推 拉桿56可以在導向體47上、下凸邊沿橫向推拉桿長軸線的垂直方向滑動,兩套連 桿總成的橫向推拉桿56的內側端面的長軸線設置在同一個平面內;兩套連桿總成 的兩個橫向推拉桿56的內側端面分別與一個柔韌管室55外圓周的中部接觸并夾 持,并通過柔韌管室55外圓周相互咬合;縱向推拉桿51伸出閥殼體14d—端后利 用連桿54與往復執行機構52的動力桿53聯接;當縱向推拉桿51沿長軸線方向移 動,通過曲柄55帶動橫向推拉桿56沿縱向推拉桿長軸線的垂直方向移動。兩個橫 向推拉桿56相對移動距離縮小時,閥門截流或關閉,距離變大時,閥門打開。
機械排渣總成包括活塞刮渣板組件20和纜索牽引機構2,每個膜組件上設置 一套單獨的纜索牽引機構2,每個膜組件的每個膜單元在濾漿室24中串聯安裝一 個活塞刮渣板組件20,活塞刮渣板組件20包括活塞刮渣板和環狀密封件,環狀密 封件通過螺栓固定在活塞刮渣板的周邊;活塞刮渣纜索10串聯接在活塞刮渣板,活塞刮渣板組件20密封件的周邊與管狀濾膜12的橫截面滑動接觸;每個膜組件所 有的膜單元的濾漿室24通過端部的連接通道27與相鄰的膜單元的濾漿室24連通。
在圖8中,活塞刮渣纜索10的順濾漿流動方向牽引的端頭10a分成多叉的倒 傘狀的纜索的端頭聯結在活塞刮渣板端面對稱幾何中心的點上;活塞刮渣纜索10 的逆濾漿流動方向牽引的端頭10b分成多叉的纜索的端頭聯結在活塞刮渣板端面 輪廓的幾何中心的偏向濾漿室壓扁方向78的偏心處,纜索10b的端頭聯結點對稱 于活塞刮渣板輪廓的幾何中心并排成直線;活塞刮渣板組件20密封件的周邊與管 狀濾膜12的橫截面滑動接觸。
機械排渣總成的纜索牽引機構2包括活塞刮渣纜索10、牽引導輪、介輪、導 輪軸41、軸承座36、傳動箱2a和驅動機械37;牽引輪系包括逆濾漿流動方向牽 引的牽引導輪39b、順濾漿流動方向牽引的牽引導輪39a和活塞刮渣纜索10,逆濾 漿流動方向牽引的牽引導輪39b和順濾漿流動方向牽弓I的牽引導輪39a不斷在主動 和從動角色互換,如此,牽引導輪39a、 39b通過活塞刮渣纜索10構成牽引活塞刮 渣板上下往復運動的輪系;該輪系所屬的兩個牽引導輪39a、 39b都設置在同一個 導輪軸41上,但是活塞刮渣纜索在兩個牽引導輪39a、 39b的纏繞方向是相反的; 在機械排渣總成的纜索牽引機構2中,在同一個導輪軸41上設有一個牽引導輪的 輪系;導輪軸41設置在傳動箱2a上一系列軸承座36中,軸承座36設置在傳動箱 2a上,導輪軸41一部分設置在傳動箱2a內,另一部分通過設置在傳動箱2a壁上 安裝填料筒38的密封件伸出傳動箱2a外,在傳動箱2a外露的導輪軸41上設置的 驅動輪37a被驅動機械37的傳動系統帶動;傳動箱2a固定在膜組件的連接通道 27鉛直方向的外部,傳動箱2a與相鄰的連接通道27用隔板分開。在過濾元件的 每個膜組件上并排設置兩個與一個牽引輪系匹配的膜單元1;膜組件的兩個膜單元 分別匹配的活塞刮渣纜索10 —端左旋纏繞后固定在一個輪系所屬的牽引導輪39b 上,活塞刮渣纜索10另一端通過上法蘭室5的隔板28上的密封件3,膜單元的濾 漿室24和連接通道27、 19,并串接每個膜單元中的活塞刮渣板組件20,通過排渣 口 G4離開濾漿室24,經過一系列介輪15轉向向上,再右旋纏繞后固定在同一個 輪系所屬的牽引導輪39a上,牽引導輪39a固定在同一個導輪軸41上。
過濾元件的施壓總成包括壓緊動力發生傳動機構65a、左、右壓力分配架30a、 膜組件行走機構、中間壓力分配架30b、可調間距的壓緊限位機構32和可調間距 的展開機構的纜索58;膜組件行走機構包括直線軸承組件34和導軌機架31,導軌 機架31是導軌33和型鋼組成的整體框架,導軌33的傾斜角度為2° 。左、右和 中壓力分配架30a或30b包括施壓網架和支撐的連接件61分別組成各自的整體結 構;中間壓力分配架30b通過連接件61與膜組件的膜單元高度方向的中部接觸連 接,左、右和中壓力分配架30的連接件61為柔性拉索,移動的壓力分配架30a、 30b的連接件61通過連接件固定在相鄰的膜組件的上法蘭室5上,非移動的壓力 分配架的連接件61固定在導軌機架31上。壓緊動力發生傳動機構65a的動力通過該可移動左、右壓力分配架30a作用在 排列在導軌機架31上最外側的膜組件43側面的管狀格架21上。
本實施例的壓緊動力傳動機構65a采用環鏈索傳動;該種壓緊動力傳動機構包 括壓緊動力發生器65a、環鏈索63、導輪組件64;導輪組件64包括導輪、支撐軸 和軸承座;導輪安裝在支撐軸上,支撐軸安裝在軸承座中, 一系列導輪組件64安 裝在過濾元件鉛直中心兩側位置;在過濾元件兩側的壓力分配架30a的施壓網架上 安裝一列環鏈索63和導輪組件64,該列環鏈索63繞過五套導輪組件64;壓緊動 力發生器為驅動機械和驅動環鏈索63的輪鏈66,驅動機械安裝在過濾元件外側的 壓力分配架上;環鏈索63的一端與驅動機械帶動的驅動鏈輪66嚙合并向右伸出后 自然垂落63a,環鏈索63另一端順序繞過濾元件兩側導輪組件64后約束在壓力分 配架的固結件62處。
在圖7、 9和10中,顯示了采用本發明的帶截止流體閥的中間法蘭室的膜組件 和總體設備結構方案的實施例2,本柔韌管固液處理裝置是對《柔韌管熱壓濾式活 性污泥固液處理裝置》申請號200610084906. 1的帶中間法蘭室的膜組件的改進。 本柔韌管固液處理裝置在膜組件的上法蘭室5和下法蘭室14之間設置一個帶柔韌 管式截止閥的中間法蘭室60 (簡稱中間法蘭室60),當然還可以設置幾個帶柔韌管 式截止閥的中間法蘭室;中間法蘭室包括閥殼45、往復執行機構52、對夾連桿機 構、上內支管9、上外支管8、下內支管14c、下外支管13、隔板和柔韌管室50; 該中間法蘭室的閥殼是用板60a、 60b、 60c和壁板等圍護的中空的密閉的接近矩形 腔室,該閥殼45中隔板60a、 60b、 60c是相互平行的板,在上法蘭室5和中間法 蘭室60之間設置上段膜單元ls,在中間法蘭室60和下法蘭室14之間設置下段膜 單元lx,管狀濾膜從中間法蘭室60的中心的上內支管9和下內支管14c穿過;上 內支管9、上外支管8、下內支管14c、下外支管13和柔韌管室50的幾何長軸線 重合;從閥殼45的上部的上面板60a鉛直向上伸出下內支管13、下外支管14c, 下內支管14c與上面板60a聯結,上段膜單元ls的管式格架21的端頭81夾在下 內支管14c、下外支管之間的環隙中并可利用環形鍵6與下外支管13固定;在上 面板60a下部用與其平行的第一隔板60b和延伸的壁板圍成水平濾清液室17及其 低處設置管口 G3,水平濾清液匯集室17將膜組件的每個上段膜單元ls的管狀格 架21下部相互連通;下內支管14c聯結在第一隔板60b上;在水平濾清液室17的 第一隔板60b的下部設置與其平行的下面板60c;在第一隔板60b、下面板60c和 四面豎直的壁板連接成閥殼45的閥機構空腔體中設置對夾連桿機構和柔韌管室; 在從下面板60c鉛直向下伸出上內支管9、上外支管8,上外支管8與下面板60c 聯結,下段膜單元lx的管式格架21的端頭81夾在上內支管9、上外支管8之間 并利用環形鍵6與上外支管8連接,上內支管9通過篩孔板45聯結在閥殼45的下 面板60c上;膜組件43的上、下段膜單元的管狀濾膜12分別穿過第一隔板60b聯 結的下內支管14c和下面板60c聯結的上內支管9延伸后相互連接的一段管狀柔韌體在闊殼45中作為柔韌管室55。本實施例中上段膜單元和下段膜單元壓采用分體 的左、右和中壓力分配架30a、 30b,并分別在高度方向設置上下兩套壓緊動力發 生傳動機構65b,壓緊動力發生傳動機構65b是采用液壓的油缸,上下兩套的油缸 的活塞桿72相互平行,油缸和活塞桿72通過鉸接軸68和軸承座69安裝在左、右 分配架30a上,下層壓力分配架30a利用纜索懸掛在上層壓力分配架30a底部。
在圖11、 12、 14 22、 25、 26、 28、 29 、 30和33中,顯示了采用本發明的 撓滑管式格架的實施例3,在圖11的管狀格架采用撓滑管式格架,該撓滑管式格 架設置在圖1顯示的膜單元中,撓滑管式格架是在一系列筋骨中采用撓動式筋骨 75,在鉛直的膜單元1整體結構管狀的橫截面中,與壓扁方向78垂直的橫截面中 線為長軸線87,在長軸線兩側對稱設置一對撓動式筋骨75,撓動式筋骨75的剛性 管束76的上、下端的端頭81分別通過各自的撓動機構77與膜單元1兩端的法蘭 室14、 5伸出的支管固定連接;固定連接是將撓動機構77的端頭81與上法蘭室5 下面伸出的上內支管9用環形鍵6和緊固件7連接,筋骨76的下端與下法蘭室14 上面伸出的下內支管14c中用環形鍵6和螺栓7連接(參見圖1)。
撓滑管式格架的一系列筋骨中的其余12個筋骨采用滑動式筋骨,滑動式筋骨 的剛性管束76的上端與膜單元上端的上法蘭室5伸出的上外支管8和上內支管9 的環隙中滑動連接,滑動式筋骨的剛性管束76的下端的端頭與膜單元下端的下法 蘭室14伸出的支管13和14c的環隙中滑動連接。
在圖18中,顯示采用纜索的撓動機構77,該撓動機構77包括撓性纜索83、 活絡板82、端頭81和卡子80,端頭81、活絡板82和撓動式筋骨75的剛性管束 76的橫截面的輪廓相同,端頭81的下端面81c的通孔、活絡板82的上、下端面 的通孔和撓動式筋骨75的剛性管束76的端面81c設置的通孔的軸線和直徑一致, 撓性纜索83依次穿過端頭81、活絡板82和撓動式筋骨75的剛性管束76的端面 81c的通孔并用卡子80鎖住,如此將它們緊密撓性連接一起。
在圖19 22中,顯示所述的端頭81的下端面81c、活絡板82的上下端面和 撓動式筋骨75的剛性管束76的上下端面81c鉛直方向設置上下貫通的流道孔85; 撓動式筋骨75和撓動式筋骨75的剛性管束76連接后,每個膜單元的撓滑管式格 架的剛性管束76的篩孔79通過流道孔85形成上下貫通的流道。在筋骨的剛性管 束76接觸管狀濾膜的壁板的背面設有鉛直的支撐筋管76b。
圖28是采用兩個鉛直的槽形的型材拼接的滑動式筋骨的剛性管束76,其一型 材是接觸管狀濾膜的內端板76a,內端板76a設置篩孔79,另一個型材是支撐筋管 76b。
圖29顯示了圖28中滑動式筋骨的剛性管束76的支撐筋管76b。 圖30顯示了圖28中滑動式筋骨的剛性管束76的內端板76a。 圖33是圖11整體結構的滑動式筋骨的剛性管束76,內端板76a和支撐筋管 76b連成一體,適合擠塑加工。在圖11和14中,所述的作為骨架11是上下螺旋纏繞的纜索,骨架通過筋骨 凸出的連接件lla串聯撓滑管式格架的所有筋骨,骨架的端頭固定在筋骨75的兩 端;纜索是纜繩。在撓動式筋骨和滑動式筋骨的鉛直的剛性管束76高度方向的中 間,在鉛直的膜單元整體結構管狀的橫截面的中心線87a兩側對稱設置的兩個水平 的柔韌桿85,每個柔韌桿85橫穿過該長軸線兩側對稱設置前排的一組和后排的一 組共八個撓動式筋骨和滑動式筋骨的剛性管束76,該剛性管束76可在柔韌桿85 的軸向滑動。
在圖1中所述的撓動機構77的外周包覆一層環狀柔韌彈性的管狀封閉膜18a。
在圖13中,顯示了采用本發明的實施例4,所述的作為骨架是上下分層纏繞 的纜索,每層纜索的端頭相互連接;纜索ll是鏈索,其余與實施例3相同。
在圖16中,顯示了采用本發明的實施例5,所述的作為骨架是上下螺旋纏繞 的兩道纜索,兩道纜索的螺旋角相反,每道骨架的端頭固定在筋骨的兩端,纜索是 纜繩,在長軸線兩側對稱設置七對撓動式筋骨75,該膜單元的管狀格架21全部采 用了撓動式筋骨75,其余與實施例3相同。
在圖23中,顯示了采用本發明的實施例6,本實施例與實施例3的區別在于 撓滑管式格架是在一系列筋骨中采用四個撓動式筋骨75,每側設置兩個撓動式筋 骨75,骨架11串聯撓滑管式格架的所有筋骨,其余與圖14中的撓滑管式格架相 同。
在圖24中,顯示了采用本發明的實施例7,在筋骨的剛性管束76接觸管狀濾 膜的壁板的背面設有鉛直的支撐筋板76c;撓動式筋骨的剛性管束接觸管狀濾膜的 內端板表面設置鉛直的導流溝86,篩孔79設置在導流溝86的底部。
在圖27中,顯示了采用本發明的實施例8,所述的撓動式筋骨兩端撓動機構 77的撓性纜索83鉛直通過撓動式筋骨的剛性管束連接。
在圖31 32中,顯示了采用本發明的實施例9,所述的撓動機構的另一種方 案是采用鉸接軸的撓動機構,采用鉸接軸的撓動機構,該撓動機構包括短軸73、 活絡管74和端頭81;端頭81和活絡管74的橫截面與撓動式筋骨的剛性管束76 相同,端頭81的下端部設有水平的軸孔,該軸孔的軸線與鉛直的膜單元1整體結 構管狀的橫截面的圓周的切線平行,端頭81的下端部的軸孔、活絡管的上、下端 部的軸孔和撓動式筋骨的剛性管束的端部的軸孔的軸線平行,活絡管74的一端與 端頭75用短軸73鉸接,活絡管74的另一端與撓動式筋骨的剛性管束76的端部的 軸孔用短軸73鉸接,如此將它們安裝在一起;撓動機構的端頭81與膜單元1的兩 端的法蘭室伸出的上內支管、上外支管、下內支管或下外支管固定連接。
顯而易見,各種實施例中的有關技術特征在權利保護范圍內可以合理的組合和 省略。
權利要求
1、一種在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理裝置,固液處理裝置包括過濾元件、施壓總成、排渣系統、濾清液排出系統、管路系統、濾渣輸送系統和控制系統,并綜合成為機電一體化全自動固液分離綜合處理成套設備;過濾元件是由至少一個膜組件組成;所述的膜組件包括至少一個膜單元(1)、上法蘭室(14)、下法蘭室(5)和機械排渣總成;膜組件的所有膜單元(1)并排排列在上法蘭室(14)和下法蘭室(5)之間;膜組件的所有膜單元長軸線都在一個中心平面內,該平面分別與該膜組件的上法蘭室(14)和下法蘭室(5)的外形對稱中心的長軸線重合;過濾元件的所有的膜組件(43)的長軸線相互平行;膜單元(1)包括柔韌性的下列元件管狀濾膜(管狀過濾介質的簡稱)(12)和管狀格架(21),至少一層的管狀濾膜(12)和管狀格架(21)的長軸中心線重合,并與水平線垂直;管狀濾膜(12)內形成圓形的濾漿室(24),在管狀濾膜(12)外設置管狀格架(21);管狀格架(21)包括筋骨和骨架(11),筋骨為長軸線垂直水平線的一系列有鉛直空隙的剛性管束(76),骨架(11)為纏繞式串接一系列筋骨的柔韌的環,筋骨在骨架上串接并依靠骨架向心支撐管狀濾膜(12)圍成一個管狀的整體結構,筋骨的剛性管束(76)的內端板表面支撐管狀濾膜(12),該內端板表面設置一系列篩孔(79),篩孔(79)與內端板外側的上下貫通的流道孔(85)連通;其特征是,所述的管狀格架采用撓滑管式格架,撓滑管式格架是在一系列筋骨中采用撓動式筋骨(75),在鉛直的膜單元(1)整體結構管狀的橫截面中,與壓扁方向(78)垂直的橫截面中線為長軸線,在長軸線兩側對稱設置至少一對撓動式筋骨(75),撓動式筋骨(75)的剛性管束(76)的上、下端的端頭(81)分別通過各自的撓動機構(77)與膜單元兩端的法蘭室伸出的支管連接;在一系列筋骨中至少一對筋骨的上、下端的端頭分別與上、下位置的法蘭室伸出的支管固定連接。
2、 根據權利要求1所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理 裝置,其特征是,所述的管狀格架采用撓滑管式格架,撓滑管式格架的一系列 筋骨中采用撓動式筋骨(75),撓滑管式格架的一系列筋骨中的其余筋骨采用滑 動式筋骨,滑動式筋骨的剛性管束(76)的兩端中任何一端的端頭(81)與膜 單元(1)的兩端的法蘭室伸出的支管滑動連接或固定連接。
3、 根據權利要求1所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理 裝置,其特征是,所述的采用纜索的撓動機構(77)包括撓性纜索(83)、活絡 板(82)、端頭(81)和卡子(80),端頭(81)、活絡板(82)和撓動式筋骨(75)的剛性管束(76)的橫截面的輪廓相同,端頭(81)的下端面(81c)的通孔、 活絡板(82)的上、下端面的通孔和撓動式筋骨(75)的剛性管束(76)的端 面(81c)設置的通孔的軸線和直徑一致,撓性纜索(83)依次穿過端頭(81)、 活絡板(82)和撓動式筋骨(75)的剛性管束(76)的端面(81c)的通孔并用 卡子(80)鎖住,如此將它們緊密撓性連接一起;撓動機構的端頭與膜單元的法 蘭室伸出的支管滑動連接或固定連接。
4、 根據權利要求3所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理 裝置,其特征是,所述的端頭(81)的下端面(81c)、活絡板(82)的上下端 面和撓動式筋骨(75)的剛性管束(76)的上下端面(81c)鉛直方向設置上下 貫通的流道孔(85);撓動式筋骨(75)和撓動式筋骨(75)的剛性管束(76) 連接后,每個膜單元的撓滑管式格架的剛性管束(76)的通孔(79)通過流道 孔(85)形成上下貫通的流道。
5、 根據權利要求1或3所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液 處理裝置,其特征是,在撓動式筋骨和滑動式筋骨的鉛直的剛性管束(76)高 度方向的中間,在鉛直的膜單元整體結構管狀的橫截面的中心線(87a)兩側對 稱設置的兩個水平的柔韌桿(85),每個柔韌桿(85)橫穿過該長軸線兩側對稱 設置前排和后排的一系列撓動式筋骨和滑動式筋骨的剛性管束(76),該剛性管 束(76)可在柔韌桿(85)的軸向滑動。
6、 根據權利要求1或2所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液 處理裝置,其特征是,所述的撓動式筋骨的剛性管束(76)接觸管狀濾膜的內 端板表面設置鉛直的導流溝(86),篩孔(79)設置在導流溝(86)的底部。
7、 根據權利要求1所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理 裝置,其特征是,采用鉸接軸的撓動機構,該撓動機構包括短軸(73)、活絡管(74)和端頭(81);端頭(81)和活絡管(74)的橫截面與撓動式筋骨的剛性 管束(76)相同,端頭(81)的下端部設有水平的軸孔,該軸孔的軸線與鉛直 的膜單元(1)整體結構管狀的橫截面的圓周的切線平行,端頭(81)的下端部 的軸孔、活絡管的上、下端部的軸孔和撓動式筋骨的剛性管束的端部的軸孔的 軸線平行,活絡管(74)的一端與端頭(75)用短軸(73)鉸接,活絡管(74) 的另一端與撓動式筋骨的剛性管束(76)的端部的軸孔用短軸(73)鉸接,如 此將它們安裝在一起;撓動機構的端頭與膜單元的法蘭室伸出的支管滑動連接或 固定連接。
8、 根據權利要求1所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理裝置,其特征是,在膜組件上部設置的上法蘭室(14)設有上連接通道(27) 和上內支管(9),將膜組件上的每個膜單元(1)的濾漿室(24)的上端相互對 齊并通過上內支管(9)垂直與上連接通道(27)連通,膜單元的上連接通道(27) 設有進出料口 (Gl);在膜組件下部設置的下法蘭室(5)設有下連接通道(19) 和下內支管(14c),將膜組件(43)上的每個膜單元(1)的濾漿室(24)下部 相互對齊,濾漿室(24)的下端通過下內支管(14c)與下連接通道(19)連通, 膜單元(1)的下連接通道(19)設有進出料口 (G4);每個管狀濾膜(12)上 端與上法蘭室(14)上的上內支管(9)連接并密封,每個管狀濾膜(12)下端 與下法蘭室(5)的下內支管(14c)連接并密封。
9、 根據權利要求8所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處理 裝置,其特征是,在膜單元(1)的管狀格架(21)外設置管狀封閉膜(18),管 狀封閉膜(18)從外側籠罩了管狀格架(21),在管狀封閉膜(18)與管狀濾膜(12) 之間通過管狀格架(21)支撐形成環狀濾清液匯集室(25),管狀封閉膜(18)上 端連接并密封在上法蘭室(5)下端面的上外支管(8),上外支管(8)通過緊固件(7)聯結在上內支管(9),管狀封閉膜(18)的下端連接并密封在下法蘭室(14) 上端面(14a)的下外支管(13),在下法蘭室(14)的下連接通道(19)的上部設 置水平濾清液匯集室(17),下連接通道(19)與水平濾清液匯集室(17)用隔板 分開,水平濾清液匯集室(17)設有排液管口 (G3),環狀濾清液匯集室(25)與 各自的水平濾清液匯集室(17)連通;濾槳室(24)的下端通過下內支管(14c) 鉛直穿過水平濾清液匯集室(17)與下連接通道(19)連通,膜單元(1)的下連 接通道(19)設有進出料口 (G3)。
10、 根據權利要求8所述的在膜單元中使用撓滑管式格架的柔韌管固液處 理裝置,用閥殼體代替柔韌管固液處理裝置原有的膜組件的下法蘭室組成帶截止流 體閥的下法蘭室,帶截止流體閥的下法蘭室包括閥殼體、往復執行機構、對夾連桿 機構、下內支管、下外支管和柔韌管室;下內支管、下外支管和柔韌管室的幾何長 軸線重合;閥殼體作為閥機構空腔體中設置對夾連桿機構和柔韌管室;通過下內支 管的管狀濾膜延伸一段作為柔韌管室;往復執行機構安裝在閥殼體的左或右側;其 特征是,下內支管和下外支管分別從閥殼體(14d)的上面板(14a)的上部鉛直向 上伸出;在右側設置的膜單元的下外支管(13)通過緊固件(7)聯結在下內支管(14c)上,下內支管(14c)聯接在閥殼體的上面板上,管式格架(21)的端頭(81) 夾在下內支管(14c)、下外支管(13)之間的環隙中并利用連接件(6)與下內支 管(14c)連接,濾清液從管式格架的端頭的管接口 (G3)流出。
全文摘要
本發明的撓滑管式格架是可以在普遍的柔韌管固液處理裝置的膜單元中使用的管式格架,撓滑管式格架是在一系列筋骨中采用撓動式筋骨,在鉛直的膜單元管狀的橫截面的長軸線兩側對稱設置至少一對撓動式筋骨,撓動式筋骨的剛性管束的兩端分別通過一個撓動機構與上下法蘭室伸出的支管連接,對于高度較短的膜單元其軸向中部仍然保持較強的剛度以利于壓榨濾餅,但是撓動式筋骨兩端采用撓動機構后,靠近膜單元的上下部的法蘭的筋骨兩端在壓緊濾漿室時能夠很好軸向變形,增加了可壓縮的濾漿室的可變容積,此位置的濾餅的厚度能夠達到較薄的技術要求,濾餅的含濕量較低并與中部均勻一致,這些改進使固液處理裝置的過濾、壓榨速度進一步提高,運行成本降低。
文檔編號B01D63/00GK101439264SQ20071015021
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月19日 優先權日2007年11月19日
發明者張民良 申請人:張民良