专利名称：振动过滤式分级浓缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型内容属于物料分离设备技术领域，涉及一种用于对各类细粒级物料悬浮液(固-水混合物)和污水进行固液分离的分级浓缩与过滤装置。
背景技术：
现有技术中，用于处理各类悬浮液的装置主要有分级浓缩和过滤两种结构形式，二者的工作原理都是对悬浮液中的固体颗粒按不同粒度进行分级，但其最大的区别在于分级浓缩的主要目的是对悬浮液中的部分颗粒进行富集，而过滤的主要目的在于对悬浮液进行固液分离-脱水。目前本领域所用的分级浓缩装置有高频振动筛、水力旋流器、斜板沉淀池、沉淀池(塔)、耙式浓缩机、深锥浓缩机和高效浓缩机等，澄清过滤装置有沉降式离心机、沉降过滤式离心机、圆盘真空过滤机、圆筒型真空过滤机、板框式压滤机、加压过滤机、带式压滤机等，这些机型在实际使用中相应都存在有一些难以解决的问题。
高频振动筛是一种比较精确的分级装置，它的工作原理是利用不同粒度物料在筛网上运动时透筛概率的差异进行分级，其筛分粒度与分级后细粒级产品的最大上限粒度十分近似。使用高频振动筛对于悬浮液进行分级虽能达到较好的分级效果，但它的筛分粒度不能太细(一般筛分粒度在0.1mm以上)，当筛分粒度在0.1mm以下时，高频振动筛就显得无能为力。
水力旋流器的工作原理是利用加压入料，使悬浮液在旋流器中产生强大的离心力，由于在物料密度接近时，不同粒度的颗粒产生的离心力大小差别要比重力场下的大小差别高出几十到几百倍，因而能使悬浮液按粒度进行有效的分级浓缩。影响水力旋流器分级分离粒度的因素包括旋流器的结构参数、操作条件和悬浮液性质等，尤其是操作条件和悬浮液稳定性因素对水力旋流器分级的分离粒度影响很大，但实际上要完全实现操作条件和悬浮液性质的稳定也是不可能的。另外，水力旋流器的分级实质上只是一种近似分级，其分级的粒度并不等于或并不接近于分级后细粒级产品的截止粒度(细粒级产品的最大上限粒度)。
斜板沉淀池、沉淀池(塔)、耙式浓缩机、深锥浓缩机和高效浓缩机都是利用颗粒在悬浮液中的沉降速度进行分级浓缩的，这些设备的面积S、悬浮液处理量W以及分级粒度在悬浮液中的沉降速度V存在以下关系W＝S·V S＝W/V由上两式可以看出，当悬浮液处理量W一定时，要求的分级粒度越细，沉降速度V越小，则需要设备的面积就越大。和水力旋流器一样，由于操作条件和悬浮液性质的稳定性对分级粒度影响很大，因此利用这些设备要实现较精确超细粒分级的效率较低。
过滤装置当中沉降式离心机和沉降过滤式离心机的工作原理是在离心场下使悬浮液中的固体颗粒或粗颗粒被甩到转筒的筒壁上，再通过螺旋转子运输、挤压脱水，将细粒级颗粒和液体一起排出；圆盘真空过滤机、圆筒型真空过滤机、板框式压滤机、加压过滤机、带式压滤机等设备的基本工作原理是在过滤介质(滤网或滤布)的两侧形成不同的压力，悬浮液被置于过滤介质压力较高的一侧，在压力差作用下，一部分粒度小于过滤介质滤眼的固体颗粒与悬浮液中的液体一起从过滤介质压力较低的一侧排出，从而完成悬浮液的过滤或分级浓缩。这些装置的缺陷在于在过滤介质压力较高的一侧，一方面较粗的固体颗粒容易对过滤介质造成堵塞，另一方面逐步形成的滤饼产生了新的类似于滤布的较厚的过滤介质，这些对于后续入料的悬浮液而言会形成很大的过滤阻力，严重影响过滤速度和过滤效果。此外，由于过滤介质两侧压力差的大小是影响工艺过程的一项非常重要的因素，要想取得较好的过滤速度和过滤效果，就必须确保和提高过滤介质两侧的压力差，这也使得现有的真空过滤机、压滤机必须配备一系列的辅助设备，增加了设备运行费用和生产成本。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现行悬浮液分级浓缩、过滤装置的各种缺陷和不足，提供一种工艺先进、结构简单的集分级浓缩与过滤为一体的装置——振动过滤式分级浓缩机。
用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的所提供的振动过滤式分级浓缩机具有一个带底溢流排放口的机壳，在机壳内腔中并排垂直插设有至少一个或多个由滤元框架、过滤介质面层(滤布或滤网)和面层压板围合构成的中空双层过滤单元，在过滤单元的下端设有通出机壳的底流排放口，在各过滤单元的两侧均配设有一排间歇喷气管。
本实用新型所述振动过滤式分级浓缩机的工作原理是垂直布置于机壳腔内的双层过滤单元从上到下形成分级、浓缩、压缩三个区，悬浮液通过入料机构由双层过滤单元入口进入后，在分级区悬浮液浓度最低，对细颗粒和液体透过过滤介质面层(滤布、滤网)非常有利，在压力作用下，大量细颗粒和液体在分级区透过滤布或滤网，同时在重力、过滤单元内的滤面清刷机构和间歇喷气管振动的作用下，较粗颗粒迅速进入浓缩区；在浓缩区，悬浮液浓度虽然上升，但粒度相对变粗，于是一部分距离滤布或滤网较近的细颗粒会迅速透过滤布或滤网，另一部分距离滤布或滤网较远的细颗粒会从粗颗粒之间穿过进而继续透过滤布或滤网，所以在浓缩区，悬浮液仍然能够得到较好的分级和浓缩；在压缩区，悬浮液浓度继续上升，细颗粒和液体透过滤布或滤网的机会变得十分困难，但在压力和重力的双重作用下，一部分液体会向浓缩区流动，在此过程内还会夹带一些细颗粒上升到浓缩区甚至分级区，继续透过过滤介质面层得到过滤。总之，由于进入双层过滤单元内的悬浮液在分级、浓缩、压缩三个区的整个过程中都有分级、过滤作用发生，因而能够获得非常理想的分级和浓缩效果。
与现行公知的各类悬浮液分级浓缩和过滤处理装置相比，本实用新型具有结构简单、工艺合理、工作效率高、分级和浓缩效果好以及运行费用低等优点，宜于推广使用。
图1为本实用新型一种实施例的工作结构示意图。
图2为图1中双层过滤单元的结构示意图。
图3为双层过滤单元的侧向示图。
图4为由间歇喷气管构成的过滤介质防堵振动机构的结构示意图。
图5为图4的侧向示图。
图6为双层过滤单元中滤面清刷机构的侧向示图。
图7为双层过滤单元中滤面清刷机构的正向示图。
具体实施方式
参见附图，该振动过滤式分级浓缩机的主要工作结构如图1所示，由底端带有溢流排放口7的机壳3以及设在机壳3内的中空双层过滤单元1、过滤介质(滤布、滤网)防堵振动机构组成。两个或两个以上的中空双层过滤单元1垂直布置在机壳3内腔中，过滤单元1可采用框式双层过滤元或圆柱形双层过滤元。框式双层过滤元的结构如图2和图3所示，它具有一个可垂直插装在机壳3内腔中的滤元框架8，在框架8两侧面上通过面层压板11和螺栓12压设固定有由滤网或滤布构成的过滤介质面层10，在过滤单元1内设有一个可沿滤介质面层10内表面运动的用于防止过滤介质面层10堵塞的滤面清刷机构14，该滤面清刷机构14具有一副由多根竖向驱动杆14c和多排横向刷板14b构成的刷架，在每排横向刷板14b上设有多个喷射孔14a(参见图6和图7)，驱动杆14c可在运动系统带动下沿面层10内表面做竖向或横向运动，在过滤单元1的下端设有通出机壳3的底流排放口6。过滤介质防堵振动机构由分设于过滤单元1两侧的多排间歇喷气管2构成(参见图4和图5)，在各喷气管上均匀分布有多个喷气孔13，工作时由喷气管向外喷射气体，使过滤介质面层10产生振动，防止其堵塞。防堵振动机构的振动源可以来自电机驱动各种激振器或振动电机，也可以由间歇式给气的压缩空气提供。本机工作过程中，由附设于机壳3上方的悬浮物入料机构将悬浮液由入料口4送入双层过滤单元1内，同时通过振动源由进气口5向间歇喷气管2注入高压气体，悬浮液经分级浓缩过滤后，其底流(粗、浓产品)和溢流(细、稀产品)分别在附设在机壳底部的底流排料控制机构和溢流收集单元控制下由底流排放口6和溢流排放口7排出。实际设备中，悬浮物入料机构由入料泵和配料管道组成，入料泵用于为双层过滤单元1提供足够的给料量和给料压力，配料管道负责把入料从双层过滤单元的中间迅速、均匀地分配到滤布或滤网上；底流排料控制机构由检测设备、控制设备和排料阀门组成，检测设备包括溢流浓度或粒度检测仪和底流浓度或粒度检测仪，控制设备根据检测仪器提供的数据对排料阀门进行控制以达到工艺要求；溢流收集单元由设计在设备当中的一些管、槽、罩组成，用于实现对透过双层过滤单元的细、稀产品的收集检测。图2中标号9为橡胶密封垫。
权利要求1.一种振动过滤式分级浓缩机，其特征在于具有一个带底溢流排放口(7)的机壳(3)，在机壳(3)内腔中并排垂直插设有一个或多个由滤元框架(8)、过滤介质面层(10)和面层压板(11)围合构成的中空双层过滤单元(1)，过滤单元(1)的下端设有通出机壳(3)的底流排放口(6)，在各过滤单元(1)的两侧均配设有一排间歇喷气管(2)。
2.根据权利要求1所述的振动过滤式分级浓缩机，其特征在于双层过滤单元(1)具有一个可垂直插装在机壳(3)内腔中的滤元框架(8)，在框架(8)两侧面上通过面层压板(11)和螺栓(12)撑挂固定有过滤介质面层(10)，在过滤单元(1)内设有一个可沿滤介质面层(10)内表面运动的滤面清刷机构(14)，在过滤单元(1)的下端设有通出机壳(3)的底流排放口(6)。
3.根据权利要求2所述的振动过滤式分级浓缩机，其特征在于滤面清刷机构(14)具有一副由多根竖向驱动杆(14c)和多排横向刷板(14b)构成的刷架，在每排横向刷板(14b)上设有多个喷射孔(14a)。
4.根据权利要求1或2所述的振动过滤式分级浓缩机，其特征在于过滤介质面层(10)由滤网或滤布构成。
专利摘要本实用新型涉及一种振动过滤式分级浓缩机，即用于对各类细粒级物料悬浮液和污水进行固液分离的高效分级浓缩与过滤装置，具有一个带底溢流排放口的机壳，在机壳内并排插设有多个带底流排放口的双层过滤单元，在各过滤单元的两侧均配设有一排间歇喷气管。工作时，悬浮液由入料口进入双层过滤单元内，同时通过振动源向间歇喷气管注入高压气体，排放口悬浮液经分级浓缩过滤后，其底流(粗、浓产品)和溢流(细、稀产品)分别由底流和溢流排放口排出。
文档编号B01D36/04GK2705225SQ20042004199
公开日2005年6月22日 申请日期2004年6月1日 优先权日2004年6月1日
发明者刘伯荣, 刘静丽 申请人:刘伯荣