專利名稱：自清洗連續(xù)微濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自清洗連續(xù)微濾裝置，用于液體中微粒物料的過濾或 回收，實現(xiàn)不斷流在線方式下，利用過濾后清液逆向流動配合壓縮空氣輔助的 蓄能脈沖清洗系統(tǒng)，清洗過濾元件使其恢復(fù)到清潔狀態(tài)，并排除微粒雜質(zhì)。
技術(shù)背景在石油化工，印染、電鍍、冶金、制藥、輕工、食品、飲料、礦山等工業(yè) 生產(chǎn)與三廢處理中的固液分離，需大量使用微孔過濾設(shè)備。隨著新型過濾元件 的出現(xiàn)，解決以往過濾元件存在跑渾、擊穿現(xiàn)象、過濾精度不高、剛性不足及 機械加工性不強等缺點，具備了實現(xiàn)連續(xù)微濾工藝的能力。由于當(dāng)前經(jīng)濟化運 行的需要及資源節(jié)約的要求，現(xiàn)代工廠迫切需要實現(xiàn)自清洗連續(xù)微濾工藝。微濾又稱精密過濾，其基本原理屬于篩網(wǎng)過濾，過濾孔徑的范圍一般在50-0.3um 之間，在壓力差作用下，小于過濾孔徑的微粒通過，而大于過濾孔徑的微粒則 截留在過濾元件的表面上，并形成濾餅層，實際上該濾餅層可以進一步提高過 濾精度，但當(dāng)濾餅層達到一定厚度后，必須對其進行清洗，恢復(fù)正常過濾。目 前所公知的連續(xù)微濾裝置可以分為以下兩類 一是采用圓柱型底部呈錐形的過 濾罐，過濾罐由側(cè)面的進液，中部花盤垂直安裝多只過濾元件，花盤安裝在上 封頭法蘭和罐體法蘭之間由膠圈密封，上部的出液口使澄清的濾液流出，罐體 下部有排渣口，清洗廢渣由此排出。此種過濾裝置主要存在自動化程度低，使 用一段時間后，過濾阻力增大生產(chǎn)濾清液量減少，必須周期性地停下來清洗過 濾元件表面物料或更換處理，存在占地面積大，運行費用高，設(shè)備運行初期過 濾效果不佳等缺點，更重要的是單罐體不能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)濾清液，必須依靠一 用一備兩個罐體的方式實現(xiàn)連續(xù)過濾。二是采用多濾罐結(jié)構(gòu)，即帶有一個或多 個過濾元件的罐體，呈并聯(lián)方式連接在進液管、出液管之間，利用閥門的通斷， 轉(zhuǎn)換進液管、出液管、排污管、反沖洗管各通路。采用此種方式雖然能實現(xiàn)連 續(xù)不間斷供液，并能單獨對每個罐體實現(xiàn)再生，但在每個罐體的入口、出口、 反沖洗口及排污口均需設(shè)置多個閥門、執(zhí)行機構(gòu)、儀表、管路等。由此帶來整 個過濾裝置結(jié)構(gòu)繁雜，需要大量的閥門、自動執(zhí)行機構(gòu)、儀表、管路構(gòu)成過濾 管路系統(tǒng)及自清洗管路系統(tǒng)，存在占地面積大，投資費用高、控制系統(tǒng)復(fù)雜、 運行維護困難等缺點。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種自動化程度高的自清洗連續(xù)微濾裝置，解 決現(xiàn)有技術(shù)中各類過濾裝置中不能實現(xiàn)連續(xù)微濾，閥門切換裝置過于繁瑣，控 制系統(tǒng)比較復(fù)雜，裝置運行初期過濾效果不佳，過濾元件被擊穿后檢修困難等 諸多缺點。本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計的 自清洗連續(xù)微濾裝置，由呈環(huán)形圍繞液體配流系統(tǒng)的多個管式過濾器為主體， 并根據(jù)流量需求靈活調(diào)整管式過濾器的數(shù)量。與管式過濾器連接的閥門切換裝 置簡約化為原液旋轉(zhuǎn)分配器及清液旋轉(zhuǎn)截留器，以簡化過濾器結(jié)構(gòu)，并提高裝 置的可靠性工作。本實用新型的技術(shù)方案采用如下方式實現(xiàn)自清洗連續(xù)微濾裝置包括多支管式過濾器，及共用的液體配流系統(tǒng)即原 液分配系統(tǒng)，清液匯聚系統(tǒng)、動力及控制系統(tǒng)、蓄能脈沖反沖洗系統(tǒng)、差壓測 量系統(tǒng)等組成。其特征在于單支管式過濾器成圓柱形，筒體內(nèi)垂直安裝有多支 一端封閉， 一端開口的圓柱形中空過濾元件，元件開口端向上，在開口端的端 部用隔板將筒體分隔成上下兩腔，下腔存蓄原液與過濾元件的外壁相通，上腔 存蓄過濾后的清液，采用外壓式過濾即使原液由過濾元件的管外壁向過濾元件 中空部流動進行過濾，原液中的雜質(zhì)由于截留，橋架、吸附等作用，在過濾元 件的管外壁形成濾餅與過濾元件一起構(gòu)成過濾介質(zhì)，對原液進行精細過濾也就 是"濾餅效應(yīng)"。過濾后的清液向上匯集于隔板上腔后流出，這樣形成一個獨立 的管式過濾器。將多支管式過濾器并聯(lián)成環(huán)形布置，其支數(shù)隨工況要求的流量 而定，將所有管式過濾器的下部進口端匯集于原液分配室，由原液工作管路系 統(tǒng)進入的原液，在原液分配室里等量地分配同時進入各管式過濾器，各管式過 濾器過濾后的清液由頂部出口端流出，匯集于清液匯聚室，再一起流回到清潔 的工作管路系統(tǒng)。當(dāng)雜質(zhì)堆積達到一定量時，出口的流量減少，原液分配室與清液匯聚室之 間的壓力差增大，達到設(shè)定值，即表示過濾元件堵塞，系統(tǒng)流量減少，必須對 過濾元件進行清洗。正常運行時全部管式過濾器均參與過濾工作，當(dāng)進出口差 壓升高，控制系統(tǒng)開始執(zhí)行清洗程序，此時只對其中一支管式過濾器進行清洗， 其余各支管式過濾器均仍處于正常過濾運行狀態(tài)，動力控制系統(tǒng)之減速步進電 機啟動，主軸回轉(zhuǎn)帶動固結(jié)其上的原液旋轉(zhuǎn)分配器蓋住這支管式過濾器的進液口，阻止原液流入管式過濾器，同時接通排污管道。而清液旋轉(zhuǎn)截留器蓋住同 一支管式過濾器的出液口，阻止過濾器中的清液流出或清液匯聚室中的清液回 流，有效的阻斷工作由補償式機械密封實現(xiàn)。脈沖反沖洗系統(tǒng)開始工作，脈沖 電磁閥瞬間開閉數(shù)次，在開啟的瞬間蓄能器的高壓氣體，對充滿液體的管式過 濾器的過濾元件表面的過濾孔徑通道都產(chǎn)生一個瞬間反向高壓，在瞬間沖擊及 爆炸式液流條件下，使附著于過濾元件外表面的濾餅被粉碎。此時排污閥門呈 開啟狀態(tài)，使物料和過濾元件中液體一起順排污通道排出，再用壓縮空氣吹掃 一遍，這支管式過濾器的清洗工作結(jié)束。反沖洗工作移至下一支管式過濾器， 對其重復(fù)上述清洗過程。當(dāng)所有的管式過濾器清洗完成后，即完成了一個清洗 工作循環(huán)，系統(tǒng)恢復(fù)正常過濾運行。差壓測量系統(tǒng)為進出口壓力差的連續(xù)測量，當(dāng)某支管式過濾器被隔離為清 洗狀態(tài)時，自清洗連續(xù)微濾裝置的進出口壓力差值比未隔離該支管式過濾器的 壓力差陡然升高，可確定這支過濾器有過濾元件被擊穿，應(yīng)與檢修更換。系統(tǒng)差壓值，原液旋轉(zhuǎn)分配器，清液旋轉(zhuǎn)截留器的精確位置數(shù)據(jù)，均輸入 可編程控制器對數(shù)據(jù)進行處理，并輸出控制信號對自清洗連續(xù)微濾裝置進行自 動控制。自清洗連續(xù)微濾裝置預(yù)留有化學(xué)再生接口，可采用化學(xué)再生方式。 本實用新型由于采用了以上的結(jié)構(gòu)及清洗方式具有以下優(yōu)點自清洗連續(xù) 微濾裝置連續(xù)供液，并根據(jù)工況自動清洗。不但可以減少占地面積，減少投資 費用，減輕操作人員的勞動強度，而且更重要的是可以確保出液質(zhì)量，監(jiān)控了 過濾元件擊穿，并在過濾的初期減少了濾餅形成的時間，使初期過濾也能生產(chǎn) 出正常的濾清液。本微濾裝置具有合理的過濾元件再生工藝，利用裝置運行時 間、裝置的差壓控制反洗工序，在瞬間沖擊及爆炸式液流條件下保證反洗效果, 最少的反洗液量。還可以定期進行化學(xué)清洗對過濾元件進行徹底的再生清洗。本實用新型可用于過濾水及類似水的流體中懸浮物去除，也可用于超細微 粒物料的回收，過濾孔徑可達到0. 3 u m，過濾效率達到99%。同現(xiàn)有技術(shù)相比， 具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作維修簡單，適用范圍廣的特點。

圖1是本實用新型2個管式過濾器1運行1清洗的原理示意圖； 圖2是本實用新型9個管式過濾器8運行1清洗的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型9個管式過濾器外觀俯視示意圖；
以下結(jié)合附圖及具體的實施方式對本實用新型做進一步的說明。
具體實施方式
實施例l:由于本實用新型的管式過濾器作為標(biāo)準(zhǔn)模塊過濾組件，可在設(shè)計 中根據(jù)實際流量、過濾孔徑、含固量調(diào)整過濾面積，增加或減少環(huán)形布置的管 式過濾器支數(shù)，本實施例采用1運行1清洗的方式即一支管式過濾器處于運行 狀態(tài)，另一支管式過濾器正處于清洗再生狀態(tài)，但在正常運行時兩個管式過濾 器同時處于運行狀態(tài)。參看圖l， 1、進液口， 2、原液分液室，3、 l號原液分液口， 4、 l號管式 過濾器進液管，5、 l號管式過濾器，6、過濾元件，7、花板，8、 l號管式過濾 器上下法蘭，9、布氣器，10、 l號管式過濾器出液管，11、蓄能器進氣口， 12、 l號脈沖電磁閥，13、蓄能器，14、清液匯聚室，15、出液口， 16、 2號脈沖電 磁閥，17、 2號管式過濾器出液管，18、 2號清液分液口， 19、清液旋轉(zhuǎn)截流器 補償式機械密封，20、 1號清液分液口， 21清液旋轉(zhuǎn)截流器，22、清液旋轉(zhuǎn)截 流器主軸，23、減速步進驅(qū)動電機，24、原液旋轉(zhuǎn)分液器主軸，25、 2號管式過 濾器進液管，26、 2號原液分液口， 27、原液旋轉(zhuǎn)分液器補償式機械密封，28、 原液旋轉(zhuǎn)分液器，29、排污管，30、排污口， 31、 2號管式過濾器，32、過濾元 件，33、差壓測量裝置，34、 1號管式過濾器原液腔，35、 1號管式過濾器清液 腔如圖1所示， 一種自清洗連續(xù)微濾裝置，其主要構(gòu)成部分包括2個管式過 濾器、原液分配系統(tǒng)、清液匯聚系統(tǒng)、蓄能脈沖清洗系統(tǒng)、壓差測量系統(tǒng)、動 力及控制系統(tǒng)等組成。過濾時，原液由下部進液口 l進入原液分液室2，通過1號原液分液口3、 1號管式過濾器進液管4向過濾狀態(tài)1號管式過濾器5分配原液，1號管式過濾 器5中過濾元件6、花板7將1號管式過濾器5分隔為1號管式過濾器原液腔 34和1號管式過濾器清液腔35，與1號管式過濾器進液管相連的為1號管式過 濾器原液腔34，與1號管式過濾器出液管相連的為1號管式過濾器清液腔35。 進入1號管式過濾器原液腔34的液體，經(jīng)過中空型過濾元件6由外向內(nèi)過濾， 雜質(zhì)由于截留、橋架、吸附等原理，在過濾元件的外表面形成濾餅，與過濾元 件6 —塊構(gòu)成過濾介質(zhì)，對原液進行精細過濾。過濾后的清液從1號管式過濾器清液腔35經(jīng)1號管式過濾器出液管10，進入清液匯聚室14，從出液口 15排 出。清洗時，減速步進驅(qū)動電機23驅(qū)動原液旋轉(zhuǎn)分液器主軸24轉(zhuǎn)動，并帶動 原液旋轉(zhuǎn)分液器28，同時清液旋轉(zhuǎn)截流器主軸22帶動清液旋轉(zhuǎn)截流器21同步 轉(zhuǎn)動。原液旋轉(zhuǎn)分液器28上的原液旋轉(zhuǎn)分液器補償式機械密封27的端部沿原 液分液室2的內(nèi)壁滑動，當(dāng)原液旋轉(zhuǎn)分液器補償式機械密封27滑動至原液分液 口26，關(guān)斷2號管式過濾器31的進液，并接通排污通道，由于清液旋轉(zhuǎn)截流器 21與原液旋轉(zhuǎn)分液器28同步運行，清液旋轉(zhuǎn)截流器補償式機械密封19端部沿 內(nèi)壁滑動堵住2號管式過濾器出液管17。壓縮空氣由蓄能器13中經(jīng)脈沖電磁閥 16向2號管式過濾器31送入壓縮空氣，經(jīng)過布氣器分配，壓縮空氣與水在過濾 元件32內(nèi)表面充分混合后，由過濾元件沿內(nèi)到外從濾孔均勻噴出，對過濾元件 32外壁產(chǎn)生爆炸性沖擊，使附在微管式過濾器外壁的濾餅脫落，隨濾罐內(nèi)的液 體一起由排污口 30排出，隨后蓄能器13中的壓縮空氣對過濾元件32進行氣體 反沖一段時間后，關(guān)閉2號脈沖電磁閥16。隨后減速步進驅(qū)動電機23再次啟動 帶動原液旋轉(zhuǎn)分液器28和清液旋轉(zhuǎn)截流器21轉(zhuǎn)動，并蓋住原液分液口 3和清 液分液口 20，完成2號管式過濾器31的清洗，2號管式過濾器31由清洗轉(zhuǎn)為 過濾運行。1號管式過濾器5由過濾轉(zhuǎn)為清洗。當(dāng)減速步進驅(qū)動電機23再次啟 動帶動原液旋轉(zhuǎn)分液器28和清液旋轉(zhuǎn)截流器21，轉(zhuǎn)動至分液口中間位置，不對 任何分液口產(chǎn)生作用時，1號過濾器5， 2號過濾器31均處于過濾狀態(tài)時。等 待下一次清洗過程開始。參看圖2，本圖為9個管式過濾器8運行1清洗的原理示意圖與圖1的技術(shù) 方案基本相同，僅是技術(shù)特征的組合關(guān)系略變，相同部分不再贅述，所不同的 是根據(jù)運行工況，將圖1中的兩個管式過濾器增加為9個管式過濾器，其中9 個全部處于運行或8個運行1個清洗。當(dāng)開始清洗工序時，由控制系統(tǒng)指令其 它管式過濾器逐只清洗，直至所有管式過濾器完成清洗。參看圖3，本圖為9個管式過濾器的外觀俯視示意圖；9個管式過濾器圍繞 液流分液系統(tǒng)呈環(huán)形布置。
權(quán)利要求1、一種自清洗連續(xù)微濾裝置，它包括多支管式過濾器、原液分配系統(tǒng)、清液匯聚系統(tǒng)、動力及控制系統(tǒng)、蓄能脈沖反沖洗系統(tǒng)、差壓測量系統(tǒng)等組成；其特征在于管式過濾器圍繞共用的原液分配系統(tǒng)、清液匯聚系統(tǒng)環(huán)形布置；管式過濾器內(nèi)垂直安裝有多根一端封閉，一端開口的圓柱形中空過濾元件，元件開口端向上，在開口端的端部用隔板將管式過濾器筒體分隔成上、下兩腔，下腔與原液分配系統(tǒng)相連接，上腔與清液匯聚系統(tǒng)相連接；反吹氣體管路設(shè)有脈沖電磁閥，反吹氣體經(jīng)出液管與過濾元件、排污管導(dǎo)通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述自清洗連續(xù)微濾裝置，其特征在于原液分配系統(tǒng)由原液 分配室和原液旋轉(zhuǎn)分液器構(gòu)成；清液匯聚系統(tǒng)由清液匯聚室和清液旋轉(zhuǎn)截流器構(gòu)成; 原液旋轉(zhuǎn)分液器、清液旋轉(zhuǎn)截流器與主軸固結(jié)成一體，由同一動力系統(tǒng)驅(qū)動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述原液旋轉(zhuǎn)分液器，其特征在于原液旋轉(zhuǎn)分液器設(shè)在原液 分配室內(nèi)；端部設(shè)補償式機械密封件，為中空結(jié)構(gòu)；管式過濾器進液管、排污管經(jīng) 原液旋轉(zhuǎn)分液器連接為通路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述清液旋轉(zhuǎn)截流器，其特征在于清液旋轉(zhuǎn)截留器設(shè)在清液 匯聚室內(nèi)；端部設(shè)補償式機械密封件，為實體結(jié)構(gòu)；管式過濾器出液管與反吹氣體 管路，配合清液旋轉(zhuǎn)截流器構(gòu)成通路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述自清洗連續(xù)微濾裝置，其特征在于所述差壓測量系統(tǒng)分 別通過管道與進液口和出液口連通。
專利摘要本實用新型涉及一種自清洗連續(xù)微濾裝置。它包括多支管式過濾器，原液分配系統(tǒng)、清液匯聚系統(tǒng)、動力及控制系統(tǒng)、蓄能脈沖反沖洗系統(tǒng)、差壓測量系統(tǒng)。該自清洗連續(xù)微濾裝置采用了外壓管式過濾系統(tǒng)--逆向流動及壓縮空氣輔助的蓄能脈沖反沖洗系統(tǒng)。管式過濾器的筒體內(nèi)垂直安裝有數(shù)支一端封閉、一端開口的圓柱形中空過濾元件。管式過濾器下端與原液分配系統(tǒng)連接，上端與清液匯聚系統(tǒng)連接。反吹氣體管路由脈沖電磁閥控制，經(jīng)出液管逆向清洗過濾元件后與排污管導(dǎo)通。差壓測量系統(tǒng)監(jiān)測過濾元件的堵塞及擊穿狀態(tài)。本實用新型自動控制多支管式過濾器交替運行、逐支清洗。實現(xiàn)不斷流在線清洗并排除微粒雜質(zhì)，顯著提高過濾效率和清液產(chǎn)生率。
文檔編號B01D29/66GK201168501SQ200720080929
公開日2008年12月24日 申請日期2007年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月4日
發(fā)明者曉 陽 申請人:曉 陽