一種旋轉(zhuǎn)雙向動(dòng)態(tài)網(wǎng)膜過濾系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型可以應(yīng)用到固一液、液一液分離的幾乎所有場(chǎng)合，包括礦業(yè)、石化、化工、醫(yī)藥、食品、生物、能源、環(huán)保等多種產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)雙向動(dòng)態(tài)網(wǎng)膜過濾系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]徑向流過濾屬于等量或全量過濾，網(wǎng)膜面積利用率高，但存在容易積料堵通道的弊端，需不斷停機(jī)清洗恢復(fù)網(wǎng)膜通量，設(shè)備工作方式基本上是間歇式的操作模式。
[0003]切向流過濾屬于減量或比量過濾，網(wǎng)膜面積利用率低，且隨著工作時(shí)間的延長(zhǎng)，網(wǎng)膜通量也會(huì)逐步降低，設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后也需要停機(jī)清洗恢復(fù)通量。設(shè)備工作方式為主連續(xù)輔間歇的操作模式。
[0004]對(duì)于有不溶性固形物的過濾體系，無論是徑向流過濾或切向流過濾，不溶性固形物都無法及時(shí)出料，所以出料時(shí)需占用設(shè)備工作時(shí)間，設(shè)備工作效率大幅降低。
[0005]不同于徑向流過濾可以得到含水量較低的濾餅，切向流過濾會(huì)受到不溶性固形物濃度的限制，視物料不同一般有20?30%的濃度高限限制，超過此限設(shè)備基本無法正常運(yùn)行，這一部分的殘余物中含有的可溶性固形物無法回收會(huì)有不同程度的損失，而且單獨(dú)處理此部分的設(shè)備投入、運(yùn)行成本和環(huán)保壓力都不低。這部分物料一般也是工業(yè)廢水的主要污染物來源。
[0006]無論徑向流過濾還是切向流過濾，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的固一液分離或分離不同分子量大小的可溶性固形物物料，都無法同時(shí)分離不同粒度的固形物物料，故需要對(duì)這種物料作進(jìn)一步處理。
[0007]針對(duì)以上不足，本實(shí)用新型提出了一種旋轉(zhuǎn)式雙向流動(dòng)態(tài)網(wǎng)膜系統(tǒng)，將原本一個(gè)通道的進(jìn)料管分成2?4個(gè)功能區(qū)域，利用進(jìn)料流體流動(dòng)壓力推動(dòng)渦輪葉片旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)與其連接的網(wǎng)膜一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使網(wǎng)膜的不同區(qū)域同時(shí)分別處于過濾、漂洗、出料和反洗狀態(tài)，從而有效利用網(wǎng)膜的使用面積，動(dòng)態(tài)的將網(wǎng)膜的工作狀態(tài)保持最佳，提高產(chǎn)品回收率和設(shè)備效率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)廢水零排放的環(huán)保最高目標(biāo)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0008]本實(shí)用新型的目的在于:克服了傳統(tǒng)膜系統(tǒng)的過濾一出渣一清洗不能同時(shí)進(jìn)行的弊端，提供一種旋轉(zhuǎn)雙向動(dòng)態(tài)網(wǎng)膜過濾系統(tǒng)，將原本一個(gè)通道的進(jìn)料管分成2?4個(gè)功能區(qū)域，使網(wǎng)膜過濾性能隨時(shí)得到恢復(fù)，故此網(wǎng)膜過濾系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期不間歇連續(xù)工作，提高了設(shè)備利用率和工作效率，有效降低了生產(chǎn)成本。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種旋轉(zhuǎn)雙向動(dòng)態(tài)網(wǎng)膜過濾系統(tǒng)，包括:進(jìn)料腔體、旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪、出料腔體、第一隔片和第二隔片，旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪設(shè)置于進(jìn)料腔體與出料腔體之間，旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪、進(jìn)料腔體和出料腔體截面相同，進(jìn)料腔體被第一隔片分隔為2?4個(gè)功能區(qū)域，出料腔體被第二隔片分隔為2?4個(gè)功能區(qū)域，進(jìn)料腔體內(nèi)設(shè)置有渦輪一，出料腔體內(nèi)設(shè)置有渦輪二，渦輪一和渦輪二的葉片扭轉(zhuǎn)方向正好相反。
[0010]上述系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪圓心處固定在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別連接有渦輪一和渦輪二。
[0011]上述旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪的外緣上設(shè)置有齒輪或皮帶凹槽，用外置可調(diào)速電機(jī)通過齒輪或皮帶帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪旋轉(zhuǎn)。
[0012]上述旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪包括第一輪架、網(wǎng)膜和第二輪架，第一輪架和第二輪架將網(wǎng)膜緊密夾在中間成為一個(gè)整體，第一輪架和第二輪架將網(wǎng)膜間隔成獨(dú)立的膜區(qū)，互不相通，第一隔片和第二隔片在端口處隔條的寬度大于或等于網(wǎng)膜輪上膜區(qū)的最寬尺寸，第一隔片和第二隔片與旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪的所有輪輻條相互緊密相貼。
[0013]上述進(jìn)料腔體被第一隔片分隔為進(jìn)料區(qū)、第一漂洗區(qū)、第一出渣區(qū)和第一反洗區(qū)四個(gè)功能區(qū)域，出料腔體被第二隔片分隔為出料區(qū)、第二漂洗區(qū)、第二出渣區(qū)和第二反洗區(qū)四個(gè)功能區(qū)域，進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)面積相同，第一漂洗區(qū)和第二漂洗區(qū)面積相同，第一出渣區(qū)和第二出渣區(qū)面積相同，第一反洗區(qū)和第二反洗區(qū)面積相同，渦輪一設(shè)置在進(jìn)料區(qū)中，渦輪二設(shè)置在第二反洗區(qū)中。
[0014]上述進(jìn)料腔體被第一隔片分隔為進(jìn)料區(qū)、第一漂洗區(qū)和第一反洗區(qū)三個(gè)功能區(qū)域，或者分隔為進(jìn)料區(qū)、第一出渣區(qū)和第一反洗區(qū)三個(gè)功能區(qū)域，出料腔體被第二隔片分隔為出料區(qū)、第二漂洗區(qū)、第二反洗區(qū)三個(gè)功能區(qū)域，或者分隔為出料區(qū)、第二出渣區(qū)和第二反洗區(qū)三個(gè)功能區(qū)域，進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)面積相同，第一漂洗區(qū)和第二漂洗區(qū)面積相同，第一出渣區(qū)和第二出渣區(qū)面積相同，第一反洗區(qū)和第二反洗區(qū)面積相同，渦輪一設(shè)置在進(jìn)料區(qū)中，渦輪二設(shè)置在第二反洗區(qū)中。
[0015]上述進(jìn)料腔體被第一隔片分隔為進(jìn)料區(qū)和第一反洗區(qū)兩個(gè)功能區(qū)域，出料腔體被第二隔片分隔為出料區(qū)和第二反洗區(qū)兩個(gè)功能區(qū)域，進(jìn)料區(qū)和出料區(qū)面積相同，第一反洗區(qū)和第二反洗區(qū)面積相同，渦輪一設(shè)置在進(jìn)料區(qū)中，渦輪二設(shè)置在第二反洗區(qū)中。
[0016]上述第一漂洗區(qū)從進(jìn)料腔體的側(cè)面緊貼第一隔片附近設(shè)置開口作為漂洗液進(jìn)口 ；第一反洗區(qū)從進(jìn)料腔體的側(cè)面緊貼第一隔片附近設(shè)置開口作為反洗液出口 ；第一出渣區(qū)緊貼第一隔片附近為設(shè)置出渣口朝下用于出渣；第二漂洗區(qū)從出料腔體的側(cè)面緊貼第二隔片附近設(shè)置開口作為漂洗液出口，出料區(qū)從出料腔體的側(cè)面緊貼第二隔片附近設(shè)置開口作為濾液出口 ；第二出渣區(qū)緊貼第二隔片附近設(shè)置封閉式接口，用于泵入壓縮空氣，出渣液透過旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪的另一面從出渣口出渣。
[0017]上述第一輪架和第二輪架是帶有輻條的硬質(zhì)材料構(gòu)成，兩者材質(zhì)、形狀、尺寸、等分大小完全相同，所述網(wǎng)膜材質(zhì)是不同孔徑大小的多孔燒結(jié)玻璃、陶瓷膜材料、不銹鋼網(wǎng)、尼龍網(wǎng)、纖維布、紙等各種過濾材料，或者是具雙向通透能力的復(fù)合有機(jī)膜材料，或者是將兩張單向復(fù)合膜的過濾膜相對(duì)而貼緊而成的一張雙向復(fù)合膜。
[0018]上述第一隔片和第二隔片之間設(shè)置有多個(gè)膜孔大小不同的旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪，旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪依照料液流動(dòng)方向以膜孔從大到小的順序排列。
[0019]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、由于網(wǎng)膜過濾系統(tǒng)的核心部件旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪始終處于過濾一漂洗一出渣一反洗的動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)中，網(wǎng)膜過濾性能隨時(shí)得到恢復(fù)，故此網(wǎng)膜過濾系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期不間歇連續(xù)工作，避免了傳統(tǒng)膜系統(tǒng)的過濾一出渣一清洗不能同時(shí)進(jìn)行的弊端，提高了設(shè)備利用率和工作效率，有效降低了生產(chǎn)成本。
[0021]2、在實(shí)現(xiàn)了出渣可以隨過濾過程同時(shí)進(jìn)行的工藝目標(biāo)，既避免了徑向流過濾的堵膜效應(yīng)，也解決切向流過濾的濾渣反復(fù)循環(huán)弊端，提高了設(shè)備效率，對(duì)于濾渣本身是產(chǎn)品的情形，可以使產(chǎn)品及時(shí)出料，避免反復(fù)循環(huán)對(duì)產(chǎn)品造成的損傷或損失，縮短產(chǎn)品停留時(shí)間，有利于提尚廣品質(zhì)量。
[0022]3、由于除了出渣部分對(duì)外開放，液體部分均在密閉狀態(tài)中進(jìn)行，對(duì)產(chǎn)品安全要求高的場(chǎng)合，或需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行隔氧保護(hù)的場(chǎng)合，本系統(tǒng)可以發(fā)揮巨大優(yōu)勢(shì)。
[0023]4、第一隔片和第二隔片之間設(shè)置有多個(gè)膜孔大小不同的旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪，旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪依照料液方向以膜孔從大到小的順序排列，可實(shí)現(xiàn)對(duì)于有多種不同粒度產(chǎn)品的物料，在過濾同時(shí)分別出料，顛覆了傳統(tǒng)過濾不能同時(shí)獲得多種產(chǎn)品的模式，是過濾行業(yè)的革命性突破。
[0024]5、由于利用了流體本身的壓力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)動(dòng)，加上過濾時(shí)間的縮短，可以大幅提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能耗，實(shí)現(xiàn)工藝廢物零排放，對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)來說也是新的福音。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型具有4個(gè)功能區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是本實(shí)用新型功能區(qū)域帶有進(jìn)出口的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4是本實(shí)用新型具有2個(gè)或3個(gè)功能區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5是本實(shí)用新型具有多個(gè)網(wǎng)膜輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6是本實(shí)用新型外置動(dòng)力的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中，G1、進(jìn)料腔體；G2、出料腔體;M、旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪；Z、旋轉(zhuǎn)軸；W1、渦輪一 ；W2、渦輪二 ；B1、第一十字形隔片；B11、第二十字形隔片；A1、進(jìn)料區(qū)；A2、第一漂洗區(qū)、A3第一出渣區(qū)；A4、第一反洗區(qū)；A11、出料區(qū)；A22、第二漂洗區(qū)、A33第二出渣區(qū)；A44、第二反洗區(qū)；Ma、第一輪架；Mb、網(wǎng)膜;Mc、第二輪架；P1、漂洗液進(jìn)口 ；C1、出渣口 ；P11、漂洗液出口 ；F1、濾液入口 ；F11、濾液出口 ；F22、反洗液入口 ；F2、反洗液出口 ；C11、封閉式接口。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0033]如圖1所示:進(jìn)料腔體Gl由十字型第一隔片BI及其延伸部分，將進(jìn)料腔體Gl區(qū)分隔成進(jìn)料區(qū)Al、第一漂洗區(qū)A2、第一出渣區(qū)A3和第一反洗區(qū)A4四個(gè)區(qū)域，對(duì)應(yīng)在旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪M的另一邊由與十字型第一隔片BI截面完全相同的十字型第二隔片Bll將出料腔體G2分隔成的出料區(qū)All、第二漂洗區(qū)A22、第二出渣區(qū)A33和第二反洗區(qū)A44，從面積來看，Al = A11,A2 =A22，A3 = A33，A4 = A44。而 Al (All)與 A2 (A22)、A3 (A33)、A4 (A44)各區(qū)域相互之間面積可以相等也可以不等，以滿足工藝或料液性質(zhì)不同要求為原則。
[0034]如圖2中所示，旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪M分別由第一輪架Ma、網(wǎng)膜Mb和第二輪架Mc組合而成，第一輪架Ma和第二輪架Mc是帶有輻條的硬質(zhì)材料構(gòu)成，兩者材質(zhì)、形狀、尺寸、等分大小完全一樣；網(wǎng)膜Mb材質(zhì)可以是不同孔徑大小的多孔燒結(jié)玻璃、陶瓷膜材料、不銹鋼網(wǎng)、尼龍網(wǎng)、纖維布、紙等各種過濾材料，也可以是具雙向通透能力的復(fù)合有機(jī)膜材料，或者將兩張單向復(fù)合膜的過濾膜相對(duì)而貼緊作為一張雙向復(fù)合膜使用；第一輪架Ma和第二輪架Mc輻條對(duì)齊后將網(wǎng)膜Mb緊密夾在中間成為一個(gè)整體，并由第一輪架Ma和第二輪架Mc的輻條將網(wǎng)膜Mb間隔成獨(dú)立的膜區(qū)，互不相通，如圖1中的膜區(qū)M1、M2等；旋轉(zhuǎn)網(wǎng)膜輪M在圓心處固定在旋轉(zhuǎn)軸Z上，旋轉(zhuǎn)軸Z的兩端分別連接有渦輪一 Wl和渦輪二 W2，渦輪一 Wl和渦輪二W2的葉片扭轉(zhuǎn)方向正好相反。
[0035]如圖3所示，進(jìn)料腔體Gl的進(jìn)料區(qū)Al占據(jù)腔體的主要部分，渦輪一 Wl也處于此區(qū)域中，第一漂洗區(qū)A2由第一隔片BI隔成的小區(qū)域從進(jìn)料腔體Gl的側(cè)面開口緊貼第一隔片BI附近作為漂洗液進(jìn)口 P1，第一反洗區(qū)A4也由第一隔片BI