一種電磁控制導磁微球過濾部件及過濾裝置的制作方法

本發明涉及液體過濾領域，具體涉及一種導磁微球過濾部件及過濾裝置。

背景技術：

過濾是在推動力的作用下，位于一側的懸浮液(或含塵氣)中的流體通過過濾介質的孔道向另一側流動。顆粒則被截留，從而實現流體與顆粒的分離操作過程。無論采用何種過濾方式，過濾介質總是必須的，因此過濾介質是過濾操作的要素之一。

過濾介質的共性要求是多孔、理化性質穩定、耐用和可反復利用等。目前，過濾介質主要由以下幾種。

織物介質，織物是非常常用的過濾介質。工業上稱為濾布(網)，由天然纖維、玻璃纖維、合成纖維或者金屬絲組織而成。可截留的最小顆粒視網孔大小而定，一般在幾到幾十微米的范圍。

多空材料，制成片、板或管的各種多孔性固體材料，如素瓷、燒結金屬和玻璃、多孔性塑料以及過濾和壓緊的氈與棉等。此類介質較厚，孔道細，能截留1μm～3μm的微小顆粒。

固體顆粒床，由沙、木炭之類的固體顆粒堆積而成的床層，稱為濾床。用做過濾介質使含少量懸浮物的液體澄清。

多孔膜，由特殊工藝合成的聚合物薄膜，最常見的是醋酸纖維膜與聚酰胺膜。膜過濾屬精密過濾，可分離5nm的微粒。

目前，過濾介質在使用過程中面臨液體和固體小顆粒的沖刷，使用一段時間后，過濾介質的過濾性能往往會明顯下降。因此，進一步提高過濾介質的可靠性和耐用性、降低成本是非常有必要的。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種耐用性高和成本低的電磁控制導磁微球過濾部件及過濾裝置。

一種電磁控制導磁微球過濾部件，包括管狀殼體、進料部件和出料部件，所述進料部件和出料部件均連接于所述管狀殼體的內部，所述進料部件、出料部件和所述管狀殼體之間構成一半封閉空間；所述半封閉空間中填充有若干導磁微球，且所述管狀殼體還設有電磁部件。

本電磁控制導磁微球過濾部件可用于過濾含有固體顆粒或沉淀的液體。過濾液體時，先給電磁部件通電，使其產生磁場，然后導磁微球在磁場的作用下被聚集在一起，形成導磁微球聚集層；導磁微球聚集層的導磁微球之間具有微小的縫隙，其可以阻擋尺寸大于縫隙的固體顆粒或沉淀，而讓液體物質和其它小顆粒通過，因此本導磁微球聚集層能起到過濾液體的作用。無需過濾時，將電磁部件斷電，由于沒有磁場存在，導磁微球則會處于雜散狀態，這便于用水沖洗導磁微球，避免了傳統過濾介質的內部區域難以被沖洗干凈的缺點。另外，每次給電磁部件通電，導磁微球都能重新緊密結合，導磁微球間的縫隙幾乎不因本部件的使用次數和時間而明顯改變，這避免了傳統過濾介質因固體顆粒沖刷而導致的濾孔變大或者濾孔堵塞的缺點，因此提高了過濾介質的耐用性。此外，導磁微球和電磁部件的成本低廉，通過調節電磁部件導通電流的大小，便能對導磁微球聚集層的結合牢固程度進行調節，以承受不同流速液體的沖擊。

進一步地，所述進料部件和出料部件可拆卸式連接于所述管狀殼體。拆下進料部件或者出料部件后，可取出導磁微球，然后用化學(比如洗滌劑、酸、堿、有機溶劑等)、機械(比如搓揉等)、超聲波等方法深度清洗導磁微球。

進一步地，所述導磁微球是由純鐵、硅鋼或者坡莫合金材料等可磁化材料制成的微球；所述導磁微球的直徑在1μm～3mm之間。由純鐵、硅鋼或者坡莫合金等可磁化材料所制成的微球，在磁場作用下可被聚集在一起；所用導磁微球的直徑越小，則導磁微球之間的縫隙越小，進而可濾掉的固體或沉淀的尺寸也越小，因此可根據所需的過濾條件選擇相應直徑的導磁微球。

進一步地，所述導磁微球外包覆有防腐保護層。防腐保護層能防止導磁微球被過濾原料所腐蝕，從而延長導磁微球的使用壽命。

進一步地，所述電磁部件包括電磁線圈和管狀鐵芯；所述電磁線圈繞制于所述管狀鐵芯，所述管狀鐵芯與所述管狀殼體連接。管狀鐵芯能增強電磁線圈所產生的磁場，以便導磁微球結合得更加牢固，且電磁線圈和管狀鐵芯所構成的電磁部件結構簡單、成本低廉。

進一步地，在所述管狀殼體進料端的側壁開設第一通孔，所述第一通孔處設有進料閥；在所述管狀殼體的出料端的側壁開設第二通孔，所述第二通孔處設有出料閥；所述管狀殼體進料端的端口處還設置有排雜質閥。所述進料閥和出料閥開啟后，液體能流過電磁控制導磁微球過濾部件，以進行過濾；所述進料閥和出料閥關閉后，液體不能流過電磁控制導磁微球過濾部件，以終止過濾。打開所述排雜質閥后，可將被導磁微球聚集層截留固體物質排出。

進一步地，所述進料閥、所述排雜質閥和所述出料閥均為電磁閥。將上述閥門設置為電磁閥，能便于閥門的打開和關閉，進而便于控制過濾的開始、終止以及被導磁微球聚集層截留固體物質的清理。

進一步地，所述管狀殼體的出料端的側壁開設第三通孔，所述第三通孔處設有反吹氣嘴。給所述反吹氣嘴通入壓縮氣體，能吹出被導磁微球聚集層截留固體物質，這有利于被截留固體的快速、高效清理。

另外，本發明還提供了一種過濾裝置，包括料桶、位于料桶內的擠料螺桿、與所述擠料螺桿連接的傳動支撐機構、與所述傳動機支撐機構連接的驅動電機以及若干本發明所述的電磁控制導磁微球過濾部件；所述電磁控制導磁微球過濾部件的進料端與所述料桶連通。

本裝置能用于液體的過濾處理，還能用于半固體(如泥漿等)的脫水處理。用于半固體的脫水處理時，先加入半固體原料，然后擠料螺桿的旋轉推動半固體原料在料桶內移動，同時半固體原料會進入與料桶連通的導磁微球過濾部件內，進而被導磁微球過濾部件脫水。本過濾裝置安裝有本發明所述的電磁控制導磁微球過濾部件，因此本過濾裝置有耐用性高、成本低廉的優勢。

進一步地，所述料桶的兩端分別設有進料口和出料口；所述過濾裝置還設有進料斗，所述的進料斗與所述料桶的進料口連通；所述出料口還設有節流開口。待過濾原料從進料口進入，過濾后的固體從出料口排出，過濾后的液體從電磁控制導磁微球過濾部件的出料端排出；進料斗能便于使用者添加待過濾原料；將本裝置用于半固體脫水時，節流開口可調控半固體被脫水的程度。

為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本發明。

附圖說明

圖1是本發明的電磁控制導磁微球過濾部件的示意圖。

圖2是本發明的過濾裝置的示意圖。

符號說明

1：管狀殼體；11：第一通孔；111：進料電磁閥；121：排雜質電磁閥

13：第二通孔；131：出料電磁閥；14：第三通孔；141：反吹氣嘴

151：電磁閥；16：通孔；161：反吹氣嘴；2：出料部件

3：進料部件；4：鐵球；5：電磁線圈；10：料桶

20：進料口；201：進料斗；30：出料口；40：擠料螺桿

50：傳動支撐機構；60：驅動電機

具體實施方式

實施例1

請參閱圖1，圖1為本實施例的電磁控制導磁微球過濾部件的示意圖。本實施例的電磁控制導磁微球過濾部件，包括管狀殼體1、出料部件2、進料部件3、若干直徑為2mm的鐵球4和電磁線圈5。所述出料部件2和進料部件3均可拆卸式連接于所述管狀殼體1的內部，所述出料部件2、進料部件3和所述管狀殼體1構成一半封閉空間。所述半封閉空間中填充有若干直徑為2mm的鐵球4，且所述管狀殼體1還繞制電磁線圈5。

過濾時，先給電磁線圈5通電以產生磁場，磁場使得鐵球4形成鐵球聚集層，所述鐵球聚集層的鐵球4之間具有一定縫隙；然后讓待過濾的液體流過鐵球聚集層，即可實現液體的過濾。

所述管狀殼體1的進料端的側壁開設第一通孔11，所述第一通孔11處安裝有進料電磁閥111。所述管狀殼體1的進料端的端口處安裝有排雜質電磁閥121。

所述管狀殼體1的出料端的側壁開設第二通孔13和第三通孔14。所述第二通孔13處安裝有出料電磁閥131，所述第三通孔14處安裝有反吹氣嘴141，所述管狀殼體1的出料端的端口被密封。

以下詳細說明本電磁控制導磁微球過濾部件的工作原理：

過濾時，先給電磁線圈5通電以產生磁場，鐵球4在磁場作用下形成鐵球聚集層。關閉排雜質電磁閥121，打開進料電磁閥111和出料電磁閥131，將含固體顆粒的液體從進料電磁閥111通入本電磁控制導磁微球過濾部件，經鐵球聚集層過濾后的液體從出料電磁閥131排出。

過濾一段時間后，將進料電磁閥111和出料電磁閥131關閉，打開排雜質電磁閥121，再將壓縮空氣由反吹氣嘴141通入，從而將鐵球聚集層攔截的固體雜質吹出，并通過排雜質電磁閥121排出外部。然后，關閉排雜質電磁閥121，打開進料電磁閥111和出料電磁閥131，繼續過濾液體。

電磁控制導磁微球過濾部件使用一段時間后，導磁微球會附著一些頑垢，而通過反吹氣嘴反吹氣體不能起到清除頑垢的作用。這時須卸下出料部件或者進料部件，取出導磁微球，然后用化學(比如洗滌劑、酸、堿、有機溶劑等)、機械(比如搓揉等)、超聲波等方法深度清洗。

需指出的是，實際使用本電磁控制導磁微球過濾部件進行過濾時，可采取分級過濾的方式，即讓待過濾的液體依次通過多個本過濾部件進行過濾，且每個電磁控制導磁微球過濾部件的導磁微球的直徑依次減小。比如，讓待過濾液體依次通過導磁微球直徑為2mm、1mm、0.5mm和0.1mm的電磁控制導磁微球過濾部件。將帶過濾液體進行分級過濾，可提高過濾的效率。

相對于現有技術，本電磁控制導磁微球過濾部件的成本低廉，簡單控制電磁線圈的通電、斷電便可控制鐵球的聚集、散開；通過調節電磁線圈導通電流的大小，便能對導磁微球聚集層的結合牢固程度進行調節，以承受不同流速液體的沖擊。每次通電，鐵球都能重新緊密結合，因此鐵球聚集層的縫隙幾乎不受使用次數和時間的影響，這提高了過濾介質的可靠性高和耐用性高。此外，電磁線圈斷電后，鐵球處于分散狀態，這便于對各個鐵球進行全方位沖洗；進而還可取出導磁微球，用化學(比如洗滌劑、酸、堿、有機溶劑等)、機械(比如搓揉等)、超聲波等方法深度清洗導磁微球。

實施例2

請參閱圖2，圖2為本實施例的過濾裝置示意圖。本實施例的過濾裝置，包括料桶10、分別位于所述料桶10兩端的進料口20和出料口30、與所述進料口20連通的進料斗201，位于所述料桶10內的擠料螺桿40、與所述擠料螺桿40連接的傳動支撐機構50、與所述傳動機支撐機構50連接的驅動電機60以及若干本發明的電磁控制導磁微球過濾部件；所述電磁控制導磁微球過濾部件的進料端與所述料桶10連通。

本裝置能用于液體的過濾處理，還能用于半固體(如泥漿等)的脫水處理。用于半固體的脫水處理時，先給電磁線圈5和減速電機60通電，然后擠料螺桿40旋轉迫使半固體原料不斷往出料口30運動，在該運動過程中，半固體原料被電磁控制導磁微球過濾部件脫水。

本實施例中電磁控制導磁微球過濾部件，包括管狀殼體1、出料部件2、進料部件3、若干直徑為1mm的鐵球4和電磁線圈5。所述出料部件2和進料部件3均可拆卸式連接于所述管狀殼體1的內部，所述出料部件2、進料部件3和所述管狀殼體1構成一半封閉空間。所述半封閉空間中填充有直徑為1mm的鐵球4，且所述管狀殼體1還繞制電磁線圈5。

另外，本實施例中電磁控制導磁微球過濾部件的出料端設有電磁閥151。電磁控制導磁微球過濾部件的出料端的側壁開設一通孔16，所述通孔16處設有反吹氣嘴161。

以下詳細說明本過濾裝置用于半固體脫水時的工作原理：

首先依次給電磁線圈5通電、打開電磁閥151、給減速電機60通電，然后從進料斗201加入半固體原料。半固體原料在擠料螺桿40旋轉的作用下，被不斷擠往出料口30，在該過程中，半固體原料同時被鐵球聚集層脫水。脫水后的固體經出料口30排出，水分經電磁閥151排出。

每隔一定時間，關閉電磁閥151數秒，然后從反吹氣嘴161通入壓縮空氣，將堵塞在鐵球聚集層的固體吹出，以保障鐵球聚集層的脫水能力。然后再打開電磁閥151，以繼續給半固體原料脫水。

本過濾裝置使用一段時間后，導磁微球會附著一些頑垢，而通過反吹氣嘴反吹氣體不能起到清除頑垢的作用。這時須卸下出料部件或者進料部件，取出導磁微球，然后用化學(比如洗滌劑、酸、堿、有機溶劑等)、機械(比如搓揉等)、超聲波等方法深度清洗。

相對于現有技術，本過濾裝置配備有本發明所述的電磁控制導磁微球過濾部件，因此本過濾裝置有耐用性高、成本低廉的優勢。另外，反吹氣嘴能吹出堵塞在鐵球聚集層的固體，進而還可取出導磁微球，用化學(比如洗滌劑、酸、堿、有機溶劑等)、機械(比如搓揉等)、超聲波等方法深度清洗導磁微球，以保障過濾裝置的脫水效率。本實施例還可在出料口設置節流部件，比如節流開口，通過調節節流開口的大小，可調控半固體被脫水的程度。節流開口開啟越小，則料桶內的半固體產生的壓力越大，半固體因此受到的擠壓也越嚴重，進而被固體被脫水的程度越高，但相應地裝置的機械損耗也越大。

需指出的是，實施例1和實施例2中的電磁線圈也可繞制于管狀鐵芯，管狀鐵芯與管狀殼體連接，管狀鐵芯能使電磁線圈所產生的磁場增強，以便導磁微球結合得更加牢固。另外，鐵球也可用其它材質的導磁微球代替，比如硅鋼球或者坡莫合金球等。此外，為了防止導磁微球被所過濾的液體所腐蝕，可以給磁微球包覆防腐保護層，比如給導磁微球電鍍金等。根據所需過濾固體顆粒的大小，導磁微球的直徑可在1μm～3mm之間選擇。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。