真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，包括連接有連續(xù)進料機構和連續(xù)排固機構的螺旋擠壓機構，提供旋轉動力的驅動機構，將螺旋擠壓機構封閉于其內的密封箱體，通過管道與密封箱體連通且用于為該真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)提供真空抽吸力的真空機，連接于密封箱體與真空機之間的管道上并用于收集由螺旋擠壓機構擠出的液體的密封水箱，以及設置于密封水箱上的連續(xù)排液機構。本發(fā)明利用整體式的真空抽吸原理，依靠后端設置的真空機為整個內部空間提供真空吸力，可靠性高，優(yōu)化了流程，實現了連續(xù)抽吸、連續(xù)排固排渣和連續(xù)排液的三連續(xù)處理功能，有效地節(jié)約了污廢處理時間，極大地節(jié)省了時間成本和人工成本。
【專利說明】真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污廢處理領域，具體地講，是涉及一種適應復雜工況的真空抽吸式螺旋擠壓固液分尚系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現有處理污泥的方法主要是將其過濾脫干后填肥，處理化糞池或沼氣池內的渣子是先將其抽出，進行預處理，之后在過濾脫干，使固態(tài)物質與液態(tài)物質分離，方便運輸處理。但是現有的處理設備由于結構設計和原理的因素常常只能處理工況簡單的污廢，如較為單一的污泥、廢物種類較簡單的化糞池或沼氣池等，一旦污廢工況復雜，現有設備便很容易引起設備堵塞，導致無法正常運行處理，甚至設備損壞。而且現有設備在進行正式分離處理時還必須經過預處理，在過程上也較為復雜，耗費的時間和人工成本均較高。
[0003]因此，設計一種能夠適應復雜工況、過程相對簡化、成本相對低廉、不會發(fā)生堵塞且運行穩(wěn)定性高的污廢處理設備成為本領域技術人員重點研究的課題。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決現有技術中的問題，本發(fā)明提供一種能夠適應復雜工況、過程相對簡化、成本相對低廉、不會發(fā)生堵塞且運行穩(wěn)定性高的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)。
[0005]為了實現上述目 的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，包括連接有連續(xù)進料機構和連續(xù)排固機構的螺旋擠壓機構，為螺旋擠壓機構提供旋轉動力的驅動機構，將螺旋擠壓機構封閉于其內并使連續(xù)進料機構和連續(xù)排固機構與外部連通的密封箱體，通過管道與密封箱體連通且用于為該真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)提供真空抽吸力的真空機，連接于密封箱體與真空機之間的管道上并用于收集由螺旋擠壓機構擠出的液體的密封水箱，以及設置于密封水箱上的連續(xù)排液機構。
[0006]進一步地，所述螺旋擠壓機構包括一端與連續(xù)進料機構連接的主旋轉軸，設置于主旋轉軸上靠近連續(xù)進料機構一側部分的支撐件，設置于主旋轉軸上用于連接驅動機構的傳動接頭，設置于主旋轉軸上遠離連續(xù)進料機構一側部分的擠壓螺旋，以及套于擠壓螺旋外與其配合且具有供擠出液體排出的間隙的擠壓內筒，其中，密封箱體將擠壓內筒上供擠出液體排出的間隙全部罩于內部，擠壓內筒遠離連續(xù)進料機構的一端與連續(xù)排固機構連接。為了增強擠壓作用，提高廢物固化效果，擠壓螺旋的螺距還可采用前大后小的方式設計。
[0007]具體來講，所述連續(xù)進料機構包括將主旋轉軸由端部起至擠壓內筒內的軸心挖空形成的進料腔，開設于位于擠壓內筒內的主旋轉軸上并與進料腔連通的進料口，以及通過旋轉接頭與主旋轉軸端部連接的進料管。
[0008]具體來講，所述連續(xù)排固機構包括其進口與擠壓內筒連接的呈進口大出口小形狀的錐度管，與錐度管出口連接的排固緩沖管，以及設置于排固緩沖管出口處的單向門。[0009]進一步地，所述單向門的口徑大于排固緩沖管的口徑，其上部與排固緩沖管鉸接，且排固緩沖管的出口端還設有密封圈。
[0010]更具體地講，所述擠壓內筒包括數個均套于擠壓螺旋上并依次間隔排列且相互之間存在供擠出液體排出的間隙的靜環(huán)和動環(huán)，分別設置于靜環(huán)和動環(huán)的至少兩個匹配位置上的連接耳，穿過每組匹配位置的連接耳使靜環(huán)固定、動環(huán)可活動的連接桿，以及使連接桿與密封箱體固定的支撐架，其中，靜環(huán)的直徑與擠壓螺旋的最大直徑相當，動環(huán)的直徑小于靜環(huán)的直徑，靜環(huán)上連接耳的耳孔與連接桿直徑相當，動環(huán)上連接耳的耳孔大于連接桿的直徑。為了更好地實現動靜環(huán)功能，該擠壓內筒的前后兩端均應為靜環(huán)。
[0011]進一步地，所述供擠出液體排出的間隙為0.5^1.5mm，該優(yōu)選的間隙能夠使液體漏出或滲出，同時能夠防止絕大多數固體留在擠壓內筒內；靜環(huán)和動環(huán)的直徑差與動環(huán)上連接耳的耳孔和連接桿的直徑差匹配，以此保證動環(huán)的靈活動作又不至于動作過大。
[0012]作為優(yōu)選，所述驅動機構包括與傳動接頭傳動連接的驅動電機。該驅動機構還可以通過傳動接頭連接其他驅動方式，如與汽車取力器連接受汽車發(fā)動機動力驅動，動力來源可按實際情況自行選擇。
[0013]更具體地講，所述連續(xù)排液機構包括與密封水箱底部連通的排水管，設置在排水管上的水泵，以及設置于密封水箱內用于控制水泵開閉的浮球閥，其中，密封水箱內還設有最高水位線和最低水位線。
[0014]為了更好地實現本發(fā)明，所述管道與真空機均與密封水箱上部連接。
[0015]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明利用整體式的真空抽吸原理，將設備內部的處理空間全部密封，依靠后端設置的真空機為整個內部空間提供真空吸力，可靠性高，而且減少了現有設備中在進料前還需單獨用泵抽取的步驟，優(yōu)化了流程，節(jié)約了污廢處理時間和人工成本，也由此實現了連續(xù)抽吸的功能，同時還利用連續(xù)排固機構的錐度管和單向門設計實現了連續(xù)排固排渣的功能，以及利用連續(xù)排液機構的水泵設計實現了在內部真空狀態(tài)下連續(xù)排液的功能，以此體現三連續(xù)處理能力，保證了處理過程中不停機、連續(xù)處理的效果，有效地節(jié)約了污廢處理時間,極大地節(jié)省了時間成本和人工成本,具有突出的實質性特點和顯著的進步,并且本發(fā)明設計巧妙，成本相對低廉，安全可靠，具有廣泛的市場應用前景，適合推廣應用。
[0016](2)本發(fā)明中連續(xù)進料機構一方面利用了內部整體真空的特性節(jié)省了以往的泵抽吸，降低了設備復雜度，減少了設備成本，另一方面采用專有的軸向進料方式進一步實現連續(xù)進料的優(yōu)點，與現有進料方式中的徑向進料相對比，徑向進料容易使固態(tài)廢物卡在螺旋與側壁之間導致卡機堵塞，影響處理效率，而軸向進料則使進料口位于主旋轉軸上，有效地避開了螺旋與側壁的間隙，不會發(fā)生卡料情況，保證了進料的連續(xù)性，由此提高了處理效率。
[0017](3)本發(fā)明中連續(xù)排固機構一方面利用了螺旋螺距的減小來提高固化效果，另一方面采用了錐度管的錐度出料和排固緩沖管的緩沖擠壓，既可以將脫水后的固態(tài)廢物進一步聚集擠壓，又能夠利用固態(tài)廢物的擁堵形成出口端的密封，保證了內部空間的密封性，還進一步提高了固化效果；再配合出口端的單開門設計，能夠有效保證在設備運行初期(即固態(tài)廢物還未完全擁堵排固緩沖管時)內部空間的密封性，由于單開門只能向外開，初期利用其自重和密封圈封閉出口端，內部產生的真空吸力能夠使其完全將出口端封閉，而當固化的廢物能夠封堵排固緩沖管后，其向外排放的作用力又能夠自行推開單開門進行排固，完全不必人為監(jiān)守控制，由此排放的固態(tài)廢物則可直接用于填肥。
[0018](4)本發(fā)明中擠壓內筒采用相對固定的動靜環(huán)式擠壓脫干，通過連接桿控制了動環(huán)的動作幅度，使其在真空環(huán)境下運行更加穩(wěn)定，不會出現偏移量過大導致堵塞的情況，由進料口進入的固液混合的污廢料在內筒中通過液體的自然滲漏和螺旋擠壓作用以及真空的抽吸作用，使廢液通過動靜環(huán)的間隙落入密封箱體內聚集，固態(tài)廢物則由螺旋逐步輸送到后端擠壓固化，充分保證了脫水固化的效果。[0019](5)本發(fā)明中連續(xù)排液機構通過廢液自身的封閉作用和水泵的截流作用封閉了位于下部的排水口，保證了密封水箱上部的密封性進而保證了內部空間的密封性，同時利用浮球閥實現最高水位和最低水位的限制調節(jié)，即達到最高水位時控制水泵打開進行排液，降至最低水位時關閉水泵進行蓄液，而在二者之間時根據實際情況可自由開閉。
[0020](6)本發(fā)明對于復雜工況的污廢物的處理能力更強，以化糞池為例，有的化糞池內存在各種亂七八糟的固態(tài)物，如毛巾、大塊衣物料、廢塑料等等，現有設備根本無法直接處理，必須要預處理，將大件固態(tài)物初步去除，過程麻煩、設備龐大、費時費力，即便如此在進料后其他物料也容易引起進料口纏繞堵塞，但本發(fā)明無需預處理，利用內部整體的真空吸力直接可從化糞池內抽取污廢，只要能夠通過吸力被吸進進料管的物料都能處理，因為本發(fā)明的進料機構采用的軸向進料完全避免了纏繞堵塞問題的產生，后續(xù)不斷的擠壓使固態(tài)污廢物在螺旋和內筒構成的空間內逐漸壓緊并排出多余的液體，錐度管式的出料口使得固態(tài)廢料進一步壓緊，保證固化效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明中螺旋擠壓機構的結構示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明中連續(xù)進料機構的結構示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明中擠壓內筒的結構示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明中靜環(huán)的端面結構示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明中動環(huán)的端面結構示意圖。
[0027]上述附圖中，附圖標記對應的部件名稱如下:
1-連續(xù)進料機構，2-連續(xù)排固機，3-螺旋擠壓機構，4-驅動機構，5-密封箱體，6-真空機，7-密封水箱，8-連續(xù)排液機構，9-管道；
I1-旋轉接頭，12-進料腔，13-進料口，14-進料管；21-錐度管，22-排固緩沖管，23-單向門，24-密封圈；31_主旋轉軸，32-支撐件，33-傳動接頭，34-擠壓螺旋，35-擠壓內筒；351-靜環(huán)，352-動環(huán)，353-連接耳，354-連接桿，355-支撐架；81_排水管，82-水泵，83-浮球閥。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。實施例
[0029]如圖1至圖6所示，該真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，包括連接有連續(xù)進料機構I和連續(xù)排固機構2的螺旋擠壓機構3，為螺旋擠壓機構提供旋轉動力的驅動機構4，將螺旋擠壓機構封閉于其內并使連續(xù)進料機構和連續(xù)排固機構與外部連通的密封箱體5，通過管道9與密封箱體連通且用于為該真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)提供真空抽吸力的真空機6，連接于密封箱體與真空機之間的管道上并用于收集由螺旋擠壓機構擠出的液體的密封水箱7，以及設置于密封水箱上的連續(xù)排液機構8。所述管道與真空機均與密封水箱上部連接。其中，各機構的具體結構如下: 螺旋擠壓機構，主要用于對污廢的固液通過螺旋擠壓進行分離，具體包括一端與連續(xù)進料機構連接的主旋轉軸31，設置于主旋轉軸上靠近連續(xù)進料機構一側部分的支撐件32，設置于主旋轉軸上用于連接驅動機構的傳動接頭33，設置于主旋轉軸上遠離連續(xù)進料機構一側部分的擠壓螺旋34，以及套于擠壓螺旋外與其配合且具有供擠出液體排出的間隙的擠壓內筒35，其中，密封箱體將擠壓內筒上供擠出液體排出的間隙全部罩于內部，擠壓內筒遠離連續(xù)進料機構的一端與連續(xù)排固機構連接。為了增強擠壓作用，提高廢物固化效果，擠壓螺旋的螺距還可采用前大后小的方式設計。
[0030]連續(xù)進料機構，主要用于利用整體的真空吸力對污廢進行連續(xù)的吸取并通過軸向方式向螺旋擠壓機構送料，具體包括將主旋轉軸由端部起至擠壓內筒內的軸心挖空形成的進料腔12，開設于位于擠壓內筒內的主旋轉軸上并與進料腔連通的進料口 13，以及通過旋轉接頭11與主旋轉軸端部連接的進料管14。
[0031]連續(xù)排固機構，主要用于將固態(tài)廢物壓實并排放，具體包括其進口與擠壓內筒連接的呈進口大出口小形狀的錐度管21，與錐度管出口連接的排固緩沖管22，以及設置于排固緩沖管出口處的單向門23。所述單向門的口徑大于排固緩沖管的口徑，其上部與排固緩沖管鉸接，且排固緩沖管的出口端還設有密封圈24。
[0032]擠壓內筒，屬于螺旋擠壓機構中的關鍵部件，具體包括數個均套于擠壓螺旋上并依次間隔排列且相互之間存在供擠出液體排出的間隙的靜環(huán)351和動環(huán)352 (具體數量根據內筒的整體長度和環(huán)的厚度決定，通常都是采用密集排布的方式)，分別設置于靜環(huán)和動環(huán)的至少兩個匹配位置上的連接耳353 (選優(yōu)四組)，穿過每組匹配位置的連接耳使靜環(huán)固定、動環(huán)可活動的連接354，以及使連接桿與密封箱體固定的支撐架355，其中，靜環(huán)的直徑與擠壓螺旋的最大直徑相當，動環(huán)的直徑小于靜環(huán)的直徑，靜環(huán)上連接耳的耳孔與連接桿直徑相當，動環(huán)上連接耳的耳孔大于連接桿的直徑。為了更好地實現動靜環(huán)功能，該擠壓內筒的前后兩端均應為靜環(huán)。進一步地，所述供擠出液體排出的間隙為0.5^1.5mm，該優(yōu)選的間隙能夠使液體漏出或滲出，同時能夠防止絕大多數固體留在擠壓內筒內；靜環(huán)和動環(huán)的直徑差與動環(huán)上連接耳的耳孔和連接桿的直徑差匹配，以此保證動環(huán)的靈活動作又不至于動作過大。
[0033]驅動機構，主要用于提供動力，包括與傳動接頭傳動連接的驅動電機。該驅動機構還可以通過傳動接頭連接其他驅動方式，如與汽車取力器連接受汽車發(fā)動機動力驅動，動力來源可按實際情況自行選擇。
[0034]連續(xù)排液機構，主要用于在內部空間真空狀態(tài)下能夠正常連續(xù)地排液，具體包括與密封水箱底部連通的排水管81，設置在排水管上的水泵82，以及設置于密封水箱內用于控制水泵開閉的浮球閥83，其中，密封水箱內還設有最高水位線和最低水位線。
[0035]使用時，無論固液污廢的工況有多復雜，本發(fā)明均能從容應對，除了不能被真空吸入進料管內的超大件廢物外，其他體積、形式的廢物均能被吸入，并被壓縮后排放。具體來講，關閉水泵、單開門，真空機啟動產生真空吸力，使密封水箱、管道、密封箱體、擠壓內筒、進料腔、進料管內均形成真空，此時也只有進料管進口惟一一個與內外連通的通道，將進料管放入化糞池中便可由真空吸力吸取池內的固液廢物。固液廢物由進料管進入進料腔，并通過進料口進入擠壓內管內，在擠壓螺旋的不斷旋轉下往后移動，過程中，較多的液體經前部的間隙逐漸滲漏，螺旋越往后，廢物越干，相對越容易聚集，而且在旋轉作用力下廢物自身也逐漸擠壓，其內的液體也逐漸被擠出，通過間隙漏出至密封箱體內。當擠壓螺旋后段的固態(tài)廢物越來越多時，固態(tài)廢物自身也在錐度管的作用下在排固緩沖管內形成對出料端的封堵，而后續(xù)來的固廢推動其整體往出口端移動，頂開單開門即可排放，實際處理時還會在排固緩沖管出口下設置收集裝置進行收集。與此同時，液體在密封箱體內聚集，并通過管道進入密封水箱中存儲，存儲到一定程度便可打開水泵進行廢液排出。在排水管后還可根據實際處理情況設置進一步的處理裝置，其不屬于本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
，此處不再贅述。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。[0037]按照上述實施例，便可很好地實現本發(fā)明。值得說明的是，基于上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本發(fā)明上做出的一些無實質性的改動或潤色，所采用的技術方案的實質仍然與本發(fā)明一致的，也應當在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，包括連接有連續(xù)進料機構(I)和連續(xù)排固機構(2)的螺旋擠壓機構(3)，為螺旋擠壓機構提供旋轉動力的驅動機構(4)，將螺旋擠壓機構封閉于其內并使連續(xù)進料機構和連續(xù)排固機構與外部連通的密封箱體(5)，通過管道(9)與密封箱體連通且用于為該真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)提供真空抽吸力的真空機(6)，連接于密封箱體與真空機之間的管道上并用于收集由螺旋擠壓機構擠出的液體的密封水箱(7)，以及設置于密封水箱上的連續(xù)排液機構(8)。
2.根據權利要求1所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋擠壓機構包括一端與連續(xù)進料機構連接的主旋轉軸(31)，設置于主旋轉軸上靠近連續(xù)進料機構一側部分的支撐件(32)，設置于主旋轉軸上用于連接驅動機構的傳動接頭(33)，設置于主旋轉軸上遠離連續(xù)進料機構一側部分的擠壓螺旋(34)，以及套于擠壓螺旋外與其配合且具有供擠出液體排出的間隙的擠壓內筒(35)，其中，密封箱體將擠壓內筒上供擠出液體排出的間隙全部罩于內部，擠壓內筒遠離連續(xù)進料機構的一端與連續(xù)排固機構連接。
3.根據權利要求2所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)進料機構包括將主旋轉軸由端部起至擠壓內筒內的軸心挖空形成的進料腔(12)，開設于位于擠壓內筒內的主旋轉軸上并與進料腔連通的進料口(13)，以及通過旋轉接頭(11)與主旋轉軸端部連接的進料管(14)。
4.根據權利要求2所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)排固機構包括其進口與擠壓內筒連接的呈進口大出口小形狀的錐度管(21)，與錐度管出口連接的排固緩沖管(22)，以及設置于排固緩沖管出口處的單向門(23)。
5.根據權利要求4所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述單向門的口徑大于排固緩沖管的口徑，其上部與排固緩沖管鉸接，且排固緩沖管的出口端還設有密封圈(24)。
6.根據權利要求2所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述擠壓內筒包括數個均套于擠壓螺旋上并依次間隔排列且相互之間存在供擠出液體排出的間隙的靜環(huán)(351)和動環(huán)(352)，分別設置于靜環(huán)和動環(huán)的至少兩個匹配位置上的連接耳(353)，穿過每組匹配位置的連接耳使靜環(huán)固定、動環(huán)可活動的連接桿(354)，以及使連接桿與密封箱體固定的支撐架(355)，其中，靜環(huán)的直徑與擠壓螺旋的最大直徑相當，動環(huán)的直徑小于靜環(huán)的直徑，靜環(huán)上連接耳的耳孔與連接桿直徑相當，動環(huán)上連接耳的耳孔大于連接桿的直徑。
7.根據權利要求6所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述供擠出液體排出的間隙為0.5^1.5mm ;靜環(huán)和動環(huán)的直徑差與動環(huán)上連接耳的耳孔和連接桿的直徑差匹配。
8.根據權利要求2所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動機構包括與傳動接頭傳動連接的驅動電機。
9.根據權利要求rs任一項所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)排液機構包括與密封水箱底部連通的排水管(81)，設置在排水管上的水泵(82)，以及設置于密封水箱內用于控制水泵開閉的浮球閥(83)，其中，密封水箱內還設有最高水位線和最低水位線。
10.根據權利要求rs任一項所述的真空抽吸式螺旋擠壓固液分離系統(tǒng)，其特征在于，所述管道與真空機均與密封水箱上部連接。
【文檔編號】C02F11/12GK103641289SQ201310649853
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權日:2013年12月6日
【發(fā)明者】楊正輝, 楊正兵 申請人:成都鑫超順環(huán)?？萍加邢薰?br>