一種改進(jìn)的壓榨過(guò)濾器的制造方法
【專利摘要】改進(jìn)型壓榨過(guò)濾器由內(nèi)、外承壓鋼筒構(gòu)成容器；內(nèi)配中空囊，囊底端進(jìn)出液，頂端進(jìn)出氣。囊充液或再充氣壓榨濾餅，囊內(nèi)液靠氣壓排凈，濾餅直接排出。對(duì)蒸煮制漿，稱高效黑液提取機(jī)，單機(jī)產(chǎn)量達(dá)50噸絕干漿/日。也能過(guò)濾濃縮廢水中固體顆粒，壓榨成濾餅，回收利用或焚燒。壓榨過(guò)濾器全程PLC程序控制，自動(dòng)操作。
【專利說(shuō)明】一種改進(jìn)的壓榨過(guò)濾器
[0001]本發(fā)明涉及壓榨過(guò)濾器，具體地說(shuō)，涉及先過(guò)濾、再將壓力流體引入中空囊壓榨濾餅的過(guò)濾器，是ZL03137068.3專利的改進(jìn)。
[0002]“壓榨過(guò)濾器”用于過(guò)濾收集固體，壓榨成濾餅，回收利用或焚燒。用于制漿，分離蒸煮產(chǎn)物中纖維和蒸煮液，效率比現(xiàn)有提取黑液設(shè)備高，稱“高效黑液提取機(jī)”。
[0003]2008年在新亞紙業(yè)集團(tuán)，完成ZL03137068.3號(hào)專利樣機(jī)工業(yè)試驗(yàn)。中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)水污染防治委員會(huì)組織專家技術(shù)評(píng)議，評(píng)議證書建議，“提高單機(jī)產(chǎn)量，改造現(xiàn)有制漿生產(chǎn)線”。
[0004]受規(guī)模效益制約，制漿生產(chǎn)線產(chǎn)量150噸/日，低于此規(guī)模，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益受損。 ZL200810167182.6號(hào)專利解決間斷工作高效黑液提取機(jī)與制漿生產(chǎn)線配合問(wèn)題。按本發(fā)明，縮減充囊壓榨和排渣時(shí)間，提高單機(jī)產(chǎn)量，滿足規(guī)模效益要求。
[0005]壓榨過(guò)濾器間斷工作是先進(jìn)料、壓榨、再出渣后，才算完成一次壓榨。日產(chǎn)量是單次壓榨量與日壓榨次數(shù)的乘積。增加日壓榨次數(shù)和單次壓榨量都提高日產(chǎn)量。
[0006]兩者制約，不能簡(jiǎn)單增加單次壓榨量；因其會(huì)延長(zhǎng)進(jìn)料、壓榨和出渣時(shí)間，影響日壓榨次數(shù)，不能有效提高單機(jī)日產(chǎn)量。
[0007]單純向囊充氣壓榨，例如充滿10m3容積，到1.2Mpa壓力；需要壓入120m 3常壓氣體，即使流量l〇m3/分鐘氣栗，也要12分鐘。
[0008]充氣壓榨另一缺點(diǎn)，是壓榨出的濾餅厚度有差別，上薄下厚。其原因是，開(kāi)始向囊充氣時(shí)，固液混合物比重遠(yuǎn)大于充氣中空囊，對(duì)體積逐漸增大的囊產(chǎn)生浮力，造成囊頂端先膨脹，迫使被壓榨物料向下滑移，后果是濾餅上薄下厚。
[0009]向囊中充液壓榨，大流量栗揚(yáng)程不夠，中、高壓栗流量小。為縮短壓榨周期，可先用大流量栗向囊內(nèi)充低壓液體，壓榨出部分濾液后，切換成高壓栗繼續(xù)向囊中充入液體，提高壓力壓榨。
[0010]但是，排凈囊中液體時(shí)間長(zhǎng)。只要開(kāi)始排液，囊內(nèi)就泄掉壓力，靠自然流淌排液，速度慢，用時(shí)長(zhǎng)。為此，從囊頂端進(jìn)氣口，向囊內(nèi)充氣，迫使囊內(nèi)液體快速排出，縮短囊排空時(shí)間，提尚日廣量。
[0011]因此，本發(fā)明是先充液，再充氣。液體不可壓縮，占據(jù)囊內(nèi)容積，大幅度縮減充氣量，縮短充氣壓榨時(shí)間。
[0012]充液囊與固液混合物比重差別很小，充液時(shí)，從囊頂端到底端均勻膨脹，不會(huì)迫使物料下滑。先充液壓榨，濾餅初步定型定位，再充氣提高壓力壓榨，濾餅不下滑，濾餅厚度均勻。
[0013]因此，本發(fā)明目的是提供一種改進(jìn)的壓榨過(guò)濾器，其中空囊頂部有氣體進(jìn)出口，底部有液體進(jìn)出口。先向囊中充入液體壓榨，再切換充入更高壓力氣體或液體壓榨。壓榨后， 靠氣體壓力迫使囊中液體排凈。由此，縮減單次壓榨時(shí)間，提高單機(jī)日產(chǎn)量，且克服了單純靠氣體壓榨，濾餅上薄下厚的缺點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明另一目的是，提供改進(jìn)容積空間和中空囊形狀的壓榨過(guò)濾器。其濾網(wǎng)面積對(duì)容積比值大，縮減囊充壓和囊排凈時(shí)間。
[0015]本發(fā)明另一目的是，提供底部有大截面出渣口的壓榨過(guò)濾器，固態(tài)濾餅靠自重能從出渣口直接排出，縮減排渣時(shí)間，提高日產(chǎn)量。
[0016]本發(fā)明壓榨過(guò)濾器簡(jiǎn)單描述為:
[0017]包括剛性承壓容器，內(nèi)配濾網(wǎng)，排出濾液通道和中空囊的壓榨過(guò)濾器；充滿固液混合物后，向囊內(nèi)充入流體加壓，壓榨出濾液從通道排出；排凈囊內(nèi)流體后，開(kāi)通出渣口，排出濾餅，其特征在于，
[0018]中空囊有液體進(jìn)出口和氣體進(jìn)出口；所說(shuō)向囊內(nèi)充入流體是先充液體壓榨，壓榨出部分濾液，再切換充入更高壓力流體，提高壓力壓榨；壓榨后，靠壓縮空氣排凈囊中液體。
[0019]附圖1是優(yōu)選實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2顯示大出渣口開(kāi)通時(shí)的狀態(tài)，借助附圖可更準(zhǔn)確理解本發(fā)明。
[0020]在實(shí)施方案中，先將預(yù)定栗壓液體充入囊內(nèi)，壓榨固液混合物，排出濾液。關(guān)閉進(jìn)液閥，再向囊中充入更高壓力氣體，提高壓力壓榨；達(dá)到效果后，排凈濾液；關(guān)閉囊進(jìn)氣閥， 開(kāi)通囊排液閥，囊內(nèi)氣壓迫使液體快速排凈后，再排凈濾餅。
[0021]方案中，向囊中充入更高壓力氣體是壓縮空氣?？諌簷C(jī)輸出壓力可達(dá)1.6Mpa，流量 10m3/分鐘。更高壓力氣體是壓榨動(dòng)力，壓榨后，囊排液時(shí)，更高壓力氣體又是囊排液動(dòng)力。
[0022]另一實(shí)施方案中，先用大流量離心栗向囊內(nèi)充液，壓榨固液混合物，排出濾液。再切換成高壓小流量栗向囊內(nèi)充液，提高壓力壓榨濾餅，達(dá)到效果后，排凈濾液。關(guān)閉囊進(jìn)液閥，開(kāi)通囊排液閥，從囊頂部進(jìn)口充壓縮空氣，迫使囊內(nèi)液體排凈。
[0023]此方案中，先用低壓大流量離心栗給囊充液，目的是節(jié)省充囊時(shí)間；再用高壓小流量栗向囊內(nèi)充液，目的是提高壓榨壓力。多極離心栗很容易達(dá)到1.6?3.0Mpa壓力，達(dá)到壓榨效果后，為迫使囊內(nèi)液體快速排凈，從囊頂部通入壓縮空氣。
[0024]先向囊內(nèi)充入液體壓榨，不但縮短充囊壓榨時(shí)間，而且克服單純氣體壓榨，濾餅厚度有上薄下厚的缺點(diǎn)。用囊內(nèi)壓力氣體為動(dòng)力，迫使囊內(nèi)液體快速排凈，縮短囊排液時(shí)間。
[0025]在具體實(shí)施方案中，所說(shuō)剛性承壓容器是由同心內(nèi)、外筒組成，有環(huán)形截面容器。 外筒內(nèi)壁和內(nèi)筒外壁固定濾網(wǎng)支撐和濾網(wǎng)，二端用斜支撐，濾網(wǎng)端部呈圓臺(tái)面形。濾網(wǎng)與壁之間是濾液通道。外筒承受內(nèi)壓；內(nèi)筒承受外壓。
[0026]其中，中空囊有內(nèi)、外二層柔性材料筒，筒二端用螺栓和壓環(huán)緊密固定在端環(huán)板上。二端環(huán)板與二層柔性筒之間形成囊內(nèi)空間。底端環(huán)板配進(jìn)出液體管口，頂端環(huán)板配進(jìn)出氣體管口。
[0027]其中，囊二端環(huán)板除具有密封二層柔性筒端，構(gòu)成囊內(nèi)空間外，還兼有封堵剛性承壓容器頂部環(huán)形進(jìn)料口和底部環(huán)形出渣口功能。
[0028]囊頂環(huán)板提升到高位時(shí)，其外緣與外筒頂環(huán)板內(nèi)緣接觸，其內(nèi)緣與內(nèi)筒頂環(huán)板外緣接觸，封堵環(huán)形進(jìn)料口。與之相應(yīng)，囊底環(huán)板落到低位時(shí)，封堵容器底部環(huán)形出渣口。
[0029]封堵進(jìn)料口和出渣口之后，外筒和外層柔性材料筒之間，以及內(nèi)筒和內(nèi)層柔性材料筒之間容納固液混合物。充囊壓榨時(shí)，囊外層將固液混合物壓榨到外筒內(nèi)側(cè)濾網(wǎng)上，成為濾餅；囊內(nèi)層將固液混合物壓榨到內(nèi)筒外側(cè)濾網(wǎng)上，成為濾餅。
[0030]進(jìn)料時(shí)，液壓缸通過(guò)連接結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)囊頂環(huán)板落到低位，解除封堵，固液混合物經(jīng)過(guò)環(huán)形進(jìn)料口進(jìn)入，外筒和囊外層之間及內(nèi)筒和囊內(nèi)層之間。囊充壓壓榨前，液壓缸提升，恢復(fù)封堵。
[0031]另一液壓裝置提升囊底環(huán)板到高位，解除容器底封堵，環(huán)形出渣口開(kāi)通，濾餅通過(guò)出渣口排出。
[0032]另一具體實(shí)施方案中，承壓容器是同心內(nèi)、外筒組成，有環(huán)形截面容器。外筒內(nèi)壁固定濾網(wǎng)支撐和濾網(wǎng)，二端斜支撐，濾網(wǎng)端部呈圓臺(tái)面形。濾網(wǎng)與壁之間是濾液通道，外筒承受內(nèi)壓。
[0033]中空囊由外層柔性材料筒和內(nèi)筒組成，柔性筒二端用螺栓和壓環(huán)固定在內(nèi)筒端環(huán)板上，柔性筒與內(nèi)筒之間是囊內(nèi)空間，內(nèi)筒承受外壓。內(nèi)筒底部配液體進(jìn)出管口，頂部配進(jìn)出氣體管口。
[0034]內(nèi)筒由套筒型式連接的主體節(jié)和底端節(jié)組成。內(nèi)筒主體節(jié)頂端環(huán)板與外筒頂端環(huán)板連接。
[0035]當(dāng)套筒連接伸出時(shí)，底端節(jié)處于低位；底端節(jié)端環(huán)板外緣與外筒底端環(huán)板內(nèi)緣接觸密封，外筒和柔性筒之間容納固液混合物。囊內(nèi)空間充壓壓榨時(shí)，內(nèi)筒底端節(jié)與主體節(jié)之間密封，此處是靜密封。
[0036]可用中空充氣橡膠環(huán)密封，或伸縮橡膠筒密封。充氣密封簡(jiǎn)單，需要密封時(shí)，充氣； 不需要密封時(shí)，排空。
[0037]當(dāng)套筒連接縮回，提升到高位的底端環(huán)板外緣與外筒底端環(huán)板內(nèi)緣脫離接觸，形成截面形狀為圓柱面的通道，是出渣n。
[0038]附圖1是優(yōu)選實(shí)施方案的功能結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖中，外筒是用序號(hào)1標(biāo)識(shí)，外筒頂端環(huán)板是2,內(nèi)筒的主體節(jié)是3,內(nèi)筒頂端環(huán)板是4,4和2螺栓連接。外筒1和內(nèi)筒3之間形成容積空間，構(gòu)成同心內(nèi)、外圓筒組成的環(huán)形截面容器。
[0040]外筒內(nèi)壁固定濾網(wǎng)支撐5和濾網(wǎng)6,端部斜支撐7使濾網(wǎng)兩端呈圓臺(tái)面形。濾網(wǎng)與壁之間是濾液通道。外筒、支撐和濾網(wǎng)受內(nèi)壓。
[0041]中空囊由外層柔性材料筒9和包括主體節(jié)3和底端節(jié)13的內(nèi)筒組成，柔性筒9二端用壓環(huán)10和螺栓緊密固定在內(nèi)筒端環(huán)板4和14上。柔性筒9與內(nèi)筒(3和13)之間是囊內(nèi)空間8,內(nèi)筒受外壓。內(nèi)筒底端配進(jìn)出液體管口 11，頂端配進(jìn)出氣體管口 12。
[0042]內(nèi)筒包括套筒型式連接的主體節(jié)3和底端節(jié)13。主體節(jié)頂端環(huán)板4與外筒頂端環(huán)板2連接，底端節(jié)13的端環(huán)板外緣14與外筒底端環(huán)板內(nèi)緣15接觸密封，外筒和柔性筒之間16,容納固液混合物。
[0043]進(jìn)料壓榨時(shí)，套筒連接伸出，內(nèi)筒底端節(jié)13到低位，其與主體節(jié)3之間仍保持套筒連接，且密封。囊內(nèi)流體排空后，套筒連接回縮，內(nèi)筒底端節(jié)13提升到高位，其底端環(huán)板14 與外筒底端環(huán)板15離開(kāi)，離開(kāi)的高度乘以底端節(jié)周長(zhǎng)是出渣口的截面積。
[0044]附圖2顯示內(nèi)筒底端節(jié)13提升到高位，出渣口開(kāi)通時(shí)狀態(tài)。
[0045]上述方案最大優(yōu)點(diǎn)是出渣口大，足以快速排出大片固體濾餅。壓榨濾餅只要從濾網(wǎng)剝離，靠自身重力就能夠順利通過(guò)出渣口排出。水或壓縮空氣反沖或反吹濾網(wǎng)能夠快速剝離濾餅。
[0046]實(shí)施例1
[0047]仍參見(jiàn)附圖1。預(yù)定壓榨壓力1.2Mpa，外筒1用20毫米鍋爐鋼板卷焊，直徑3m， 有效高度6m?？鄢?0mm壁厚和30mm濾網(wǎng)支撐，濾網(wǎng)圓筒部分6直徑2.9m，濾網(wǎng)總面積約54m2。內(nèi)筒3直徑2.2m ;內(nèi)、外筒之間環(huán)形空間容積為19.5m3。忽略中空囊橡膠筒9材料凈體積(約0.3m3)，沒(méi)有過(guò)大誤差。
[0048]預(yù)定壓榨漿餅厚40mm，體積2.16m3;漿濃度為34%，假設(shè)漿餅比重為1時(shí)，絕干漿量760Kg。當(dāng)進(jìn)漿濃度是4%時(shí)，栗入漿液混合物體積是19m3。
[0049]用流量400m3/小時(shí)離心漿栗，進(jìn)漿時(shí)間是3分鐘。
[0050]按本發(fā)明先用流量300m3/小時(shí)，揚(yáng)程30m離心栗，從中空囊進(jìn)液口栗入水。試驗(yàn)證明，囊內(nèi)水壓迅速壓榨出漿濃度約為20%的漿餅，其厚度約為66mm，此時(shí)漿餅占據(jù)體積約 3.5m3〇
[0051]栗入中空囊水量約16m3,用時(shí)約3.3分鐘。
[0052]關(guān)閉中空囊進(jìn)液閥門，再用輸出1.2Mpa，流量10m3/分鐘的空壓機(jī)向給囊充氣，囊中16m3水不可壓縮，壓榨漿餅占據(jù)2.16m 3,充入1.2Mpa壓縮空氣體積1.34m3,折成常壓是 16m3,用時(shí)2分鐘。
[0053]給中空囊充氣的時(shí)間是5.3分鐘(3.3+2)。
[0054]相同空壓機(jī)，單純充氣壓榨，需要1.2Mpa壓縮空氣17.34m3,折合成常壓體積 225m3 (17.36 X 13)，空壓機(jī)充氣時(shí)間22.5分鐘。
[0055]至此，實(shí)施例的進(jìn)漿和囊內(nèi)充壓已經(jīng)占用8.3分鐘。為保證壓榨效果，延時(shí)保壓壓榨2.7分鐘，進(jìn)漿和壓榨時(shí)間按11分鐘計(jì)。
[0056]開(kāi)通囊排液閥，囊內(nèi)1.2Mpa空氣迫使液體快速排凈，排凈液體瞬時(shí)，囊內(nèi)仍有約 0.08Mpa空氣，也能快速排凈成常壓。所述過(guò)程用時(shí)約2.5分鐘，至此已用13.5分鐘。
[0057]用行程lm液壓缸提升內(nèi)筒底端節(jié)13,套筒型式連接縮回，內(nèi)筒底端節(jié)13套入主體節(jié)底端之中。原處于接觸密封狀態(tài)的內(nèi)筒底端環(huán)板外緣14脫離外筒底端環(huán)板內(nèi)緣15,脫離高度是lm，其之間形成高lm直徑2.2m的圓柱面形通道，是出渣口。
[0058]從濾液通道反沖流體，反沖水或者反沖氣的動(dòng)力，促使濾餅從濾網(wǎng)脫落，從出渣口排出。出渣口面積大，濾餅1?2分鐘內(nèi)排凈。
[0059]綜合上述，先向囊內(nèi)充液壓榨，再充氣體提高壓力壓榨；縮短了充囊壓榨和囊排凈時(shí)間。出渣口截面積大，能快速排凈濾餅。
[0060]以上累計(jì)，用時(shí)15.5分鐘，再補(bǔ)加閥門開(kāi)關(guān)用時(shí)和適當(dāng)?shù)膫溆脮r(shí)間；按本發(fā)明，單次壓榨時(shí)間，不超過(guò)20分鐘。24小時(shí)連續(xù)工作，其壓榨能力達(dá)到54噸絕干漿/日。
[0061]相同設(shè)備，單純充氣壓榨，或者單純充液壓榨，無(wú)論如何，單機(jī)壓榨能力也達(dá)不到 54噸絕干漿/日。
[0062]囊內(nèi)單純充水壓榨。中、高壓栗流量小，大流量離心栗揚(yáng)程不夠。只能先用大流量離心栗向囊內(nèi)充低壓液體壓榨，排出濾液。再切換成中、高壓小流量栗向囊內(nèi)充液，提高壓力壓榨。達(dá)到壓榨效果，關(guān)閉囊進(jìn)液閥，開(kāi)通囊排液閥，從囊頂部氣體進(jìn)口通入壓縮空氣，迫使囊內(nèi)液體快速排凈。
[0063]如果沒(méi)有從囊頂部充氣，強(qiáng)制囊內(nèi)液體排凈步驟，單靠囊內(nèi)液體自然流淌排出，就要占用更多排液時(shí)間，降低單機(jī)日生產(chǎn)能力。
[0064]綜上所述，按本發(fā)明，提高濾網(wǎng)面積對(duì)容積的比值，縮短單次壓榨周期，提高壓榨次數(shù)/日，提高單機(jī)日產(chǎn)量，且濾餅厚度均勻。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.包括剛性承壓容器，內(nèi)配濾網(wǎng)，排出濾液通道和中空囊的壓榨過(guò)濾器；充滿固液混 合物后，向囊內(nèi)充入流體，壓榨出濾液從通道排出；排凈囊內(nèi)流體后，開(kāi)通出渣口，排出濾 餅，其特征在于，中空囊有液體進(jìn)出口和氣體進(jìn)出口；所說(shuō)向囊內(nèi)充入流體是先充液體壓榨，壓榨出部 分濾液，再切換充入更高壓力流體，提高壓力壓榨；壓榨后，靠壓縮空氣排凈囊中液體。2.權(quán)利要求1所述壓榨過(guò)濾器，其特征在于，先向囊內(nèi)充預(yù)定栗壓液體，壓榨出濾液；關(guān)閉進(jìn)液閥，再向囊內(nèi)充入更高壓力氣體，提 高壓力壓榨出濾液；達(dá)到壓榨效果后，關(guān)閉囊進(jìn)氣閥，開(kāi)通囊排液閥，囊內(nèi)氣壓迫使液體排凈。3.權(quán)利要求1所述壓榨過(guò)濾器，其特征在于，先用大流量栗向囊內(nèi)充液，壓榨出濾液；再切換成小流量高壓栗向囊內(nèi)充液，提高壓力 壓榨出濾液；達(dá)到效果后，關(guān)閉囊進(jìn)液閥，開(kāi)通囊排液閥，從囊頂部充壓縮空氣，迫使囊內(nèi)液 體排凈。4.權(quán)利要求1所述壓榨過(guò)濾器，其特征在于，其中，所說(shuō)承壓容器是同心內(nèi)、外筒組成有環(huán)形截面容器；其中，外筒內(nèi)壁和內(nèi)筒外壁固定濾網(wǎng)支撐和濾網(wǎng)，二端用斜支撐，濾網(wǎng)端部呈圓臺(tái)面 形；濾網(wǎng)與壁之間是濾液通道；其中，所說(shuō)中空囊有內(nèi)外二層柔性材料筒，筒二端用螺栓和壓環(huán)固定在環(huán)板上，二端 環(huán)板與二層柔性筒之間形成囊內(nèi)空間，底端環(huán)板配進(jìn)出液體管口，頂端環(huán)板配進(jìn)出氣體管 P ;囊頂環(huán)板提升到高位時(shí)，其外緣與外筒頂環(huán)板內(nèi)緣接觸，其內(nèi)緣與內(nèi)筒頂環(huán)板外緣接 觸，封堵環(huán)形進(jìn)料口；與之相應(yīng)，囊底環(huán)板落到低位時(shí)，封堵容器底部環(huán)形出渣口；充囊壓榨時(shí)，囊外層將固液混合物壓榨到外筒內(nèi)側(cè)濾網(wǎng)上，成為濾餅；囊內(nèi)層將固液混 合物壓榨到內(nèi)筒外側(cè)濾網(wǎng)上，成為濾餅。5.權(quán)利要求1所述壓榨過(guò)濾器，其特征在于，其中，承壓容器是同心內(nèi)、外筒組成有環(huán)形截面容器；外筒內(nèi)壁固定濾網(wǎng)支撐和濾網(wǎng)， 濾網(wǎng)與壁之間是濾液通道；其中，中空囊由外層柔性材料筒和鋼內(nèi)筒組成，柔性筒與內(nèi)筒之間形成囊內(nèi)空間；內(nèi)筒 底部配進(jìn)出液體管口，頂部配進(jìn)出氣體管口；內(nèi)筒由套筒式連接的主體節(jié)和底端節(jié)組成，底端節(jié)伸出，處于低位時(shí)，套筒連接處密 封；其端環(huán)板外緣與外筒底端環(huán)板內(nèi)緣接觸密封；囊內(nèi)充入流體壓榨；當(dāng)套筒連接縮回時(shí)，提升到高位的底端節(jié)端環(huán)板外緣與外筒底端環(huán)板內(nèi)緣脫離，形成 截面為圓柱面的通道，是出渣口。
【文檔編號(hào)】B01D29/13GK105983260SQ201510095413
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月4日
【發(fā)明人】羅英銘, 羅進(jìn)宇
【申請(qǐng)人】北京捷水科技有限責(zé)任公司