专利名称：柔韧管式固液处置机及其多种使用方法
技术领域：
本发明涉及一种粘稠和细粒物质的固液处置的柔韧管式固液处置机及其多种方法，特别适用于污泥处置、河道疏浚泥浆处理、钻井泥浆处理、湿法冶炼废水处理、洗煤废水处理、畜禽养殖业污染物处置和充填采矿泥浆处理等项目的固液分离，还适用于中药、食品和化工等行业化学物质的浸取和洗涤等要求；它们最后都需要在低耗能、高效率的前提下获得含液量低的滤渣。
背景技术：
在现有的固液分离的柔韧管式固液处置机中，例如中国专利申请《柔韧管式过滤机》申请号2004100779750和《柔管式过滤机》申请号200420092669X，已有技术采用的螺旋浆叶的刮渣器方案虽然在过滤时去除滤膜附着滤渣较佳，但其排渣速度不如往复式排渣活塞机构；已有技术的旋转蝶阀或球阀的排渣方案虽然占据空间较小，机构较为紧凑，但是比较往复式排渣活塞阀，结构较为复杂；已有技术的设置下法兰室X共用通道设置气体搅拌或萃取或洗涤的单向阀虽然通过流体效果较好，占据空间较小，机构较为紧凑，但是比较管式单向阀，结构较为复杂；在采用往复式排渣活塞装置以后，其运行方法也进一步完善。
因此，在满足低能耗、低投资、高效率的前提下，进一步提出更合理的机构，简化结构，降低成本非常必要。
发明内容
柔韧管式固液处置机及其多种使用方法是以如下已有技术方案实现的柔韧管式固液处置机属于序批式处理，它包括至少一个过滤元件、管路系统、机械压榨装置、排渣系统、滤渣输出系统和程序控制系统，并综合成为机电一体化成套设备，其中管路系统包括原料液输送管路、液体反冲管路、滤液排出管路，根据需要还可设置气反冲和气搅拌管路、滤渣浸取和洗涤管路和真空吸滤管路；其中排渣系统包括振动排渣装置和机械排渣装置，机械排渣装置包括机械活塞排渣装置和机械螺旋桨叶排渣装置；其中滤渣输出系统是滤室外的输渣装置。
其中过滤元件包括过滤单元和施压装置，每个过滤单元包括至少一个膜组件(膜组件群)，每个膜组件包括至少一个膜单元、上法兰室和下法兰室。膜组件中两个以上(包括两个)膜单元排成一条直线(排轴线)，过滤元件的每个膜组件的排轴线相互平行。膜单元包括柔韧性的下列元件管状滤膜、管滤膜支撑骨架、管状格架和管状封闭膜，它们横截面的曲线轮廓的重(形)心的中心线重合，并与水平线垂直；管状滤膜内通过设置管滤膜内支撑骨架形成滤室，其外设置管状格架形成环状滤液室，管状格架外设置管状封闭膜；上法兰室设置原料液分配通道及其出口，原料液分配通道将膜组件上的每个膜单元的滤室上部相互连通。上法兰室设置S流体共用通道及其出口，S流体共用通道将每个膜单元的滤液室上部相互连通；原料液分配通道和S流体共用通道之间设置隔板。下法兰室设置滤液汇集室及其出口和排滤渣出口，滤液汇集室将膜组件上的每个膜单元的管状格架下部相互连通；膜组件的所有膜单元排列在上法兰室和下法兰室之间；管状封闭膜的上端连接并密封在上法兰室下端面的支管，下端连接并密封在下法兰室上端面的支管；膜组件的所有膜单元圆中心线都在一个中心平面内，该平面分别与上法兰室和下法兰室的外形对称中心的长轴线重合；每个管状滤膜上端与原料液分配通道的支管连接并密封，其下端与下法兰室的排渣的支管连接并密封；所述的管状格架包括筋骨和骨架，筋骨横截面是由至少一个拱形边、短圆弧边形成的曲线型材，该型材的长轴线垂直于水平线，接近管状滤膜的筋骨的最内的边是一段短圆弧边，接近管状封闭膜边为拱形边，拱形边可以是半圆型或三角形或梯形，该型材壁上设置许多通孔；骨架为封闭的挠性的环，垂直方向设置至少一层封闭环，径向均布的至少四个筋骨用封闭环连接围成一个环状的整体结构；该筋骨内端支撑管状滤膜，管状格架的水平断面的空隙上下导通，筋骨上端与上法兰室下平面的支管连接，下端与下法兰室的滤液汇集室支管连接。管状滤膜、管状格架和管状封闭膜与上法兰室和下法兰室有关支管连接横截面的接合曲线的轮廓是相邻两边设置圆弧过渡的多边形(其边的长度大于零或等于零)或圆形；当接合曲线仅有两条边并其边的长度大于零时，该轮廓为长短半径不一致的椭圆形；当接合曲线仅有的两条边的长度等于零时可以理解为相邻两边设置圆弧过渡多边形的特殊例子，该轮廓也可以理解为长短半径一致的椭圆形，一般称为圆形。
所述的施压装置包括压力分配架、膜组件行走机构、压紧推力架、压紧推力架行走机构和可调间距的展开限位机构；压力分配架包括施压隔板及其支撑机构组成的整体结构；膜组件行走机构包括轴承和导轨机架，导轨机架是导轨和型钢组成的整体框架；过滤元件的施压装置两侧设置振动排渣装置的水平发生振动装置，机械压榨装置的压力拉杆或压杆或拉索产生的压力中心线从过滤元件的施压装置穿过。
过滤单元的两个相邻的膜组件中间设置一个压力分配架，两个相邻的膜组件上相邻最近的膜单元中间为压力分配架的施压隔板，施压隔板的施压面与膜单元长轴线平行，并与相邻最近的两个膜组件的膜单元的管状封闭膜外表面接触，在自然状态相邻最近的两个膜组件彼此的上法兰室和下法兰室之间均留有可压缩的距离，施压隔板的厚度使膜单元受压后彼此相邻的两个膜组件的上法兰室和下法兰室不能相撞，施压隔板的高度小于膜单元高度的90％，位于膜单元的中部可变形处，施压隔板的宽度大于膜单元压瘪以后铺开的距离；在相邻的两个膜组件的施压的水平方向设置至少一个柔性拉索的展开限位机构；膜组件的行走机构是在上法兰室下设置至少一个轴承组件，过滤元件所有的过滤单元的膜组件排列成直线分别通过各自的轴承在导轨机架的导轨上移动；压力分配架通过支撑机构与膜组件连接；压紧推力架通过行走机构与导轨机架连接。
管状格架的筋骨为一系列长轴线垂直水平线的曲线槽或曲线管，曲线槽或曲线管壁上设置许多通孔，骨架为封闭的挠性的环，垂直方向设置至少一层封闭环，径向均布的至少四个筋骨用封闭环连接围成一个环状的整体结构。
所述的过滤元件的是将至少一个过滤单元这样组成的，过滤元件两侧的压力分配架外侧设置压紧推力架，每个过滤单元将其所有的膜组件的所对应的流体进出管口用柔韧管并连，组成过滤元件的排膜单元和列膜单元的长轴线在导轨机架上为相互垂直的矩阵排列。
压紧推力架在压紧力传动机构的作用下沿导轨机架的导轨上移动，将压力通过压力分配架依次传递给膜单元，处于导轨一端的可移动的膜组件向另一端移动，每个膜组件之间的距离缩短，膜单元受挤压时，膜单元的进过滤原料液通道和排渣口关闭，在周长不变的前提下，受压后膜单元的轴向中部横截面的外圆变成长、短直径差距较大的近似矩形的椭圆，从而减少滤室容积，此时滤室内的滤液只能通过滤膜，完成过滤任务；在膜组件之间设置压紧限位机构，将使每个膜组件之间的距离缩短时都限制在预定的范围内，换句话说膜单元压缩变形的程度限制在预定的范围内；完成滤渣脱水，压滤结束时，压紧力发生装置恢复原位，处于导轨一端的可移动的膜组件向另一端移动，在膜组件之间设置了展开限位机构将使每个膜组件之间的距离展开时都限制在预定的范围内，膜组件恢复原来位置，此时可排除滤渣，重新用泵输进过滤原料液，该泵的压力使膜单元的横截面又恢复长短半径相差较小椭圆，从而可进行下一个过滤循环。压紧限位机构和展开限位机构是已有技术。
固液处置机的滤渣输出系统的滤渣输送装置安装在固液处置机排渣活塞机构组下面，可以采用市场销售的皮带、刮板或螺旋等形式输送设备，属于市场已有技术(图中未画出，在设备基础上)。
所述的机械活塞排渣装置包括往复动力执行机构和排渣活塞机构；排渣活塞机构包括连杆、连杆轴承及轴承座、排渣活塞、定位套；该机构的连杆、连杆轴承及轴承座、排渣活塞和定位套与膜单元的横截面的曲线轮廓的重心的中心轴线都重合，排渣活塞设置在膜单元滤室内，通过排渣活塞中心穿在连杆上，每根连杆沿高度方向至少设置一个排渣活塞，排渣活塞是利用在其上下两侧设置的定位套固定在连杆上，定位套与连杆采用紧固件固定，紧固件采用轴用弹簧挡圈或紧定螺钉中的任何一种；定位套与连杆或者采用焊接。连杆上端从连杆轴承中伸出，连杆轴承设置在由法兰和密封件组成的轴承座中，轴承座用紧固件固定在上法兰室顶平面上；伸出的连杆端部连接在该膜组件的动力执行机构的移动平台上，每个膜组件设置一套具有同时上下移动的排渣活塞的装置。
往复动力执行机构包括动力装置和执行机构；执行机构包括连杆、移动平台、拉杆和拉杆销轴；移动平台两侧利用短轴分别铰接两个上连杆，这两个上连杆另一端的轴孔和拉杆的轴孔、两个下连杆的轴孔三者用销轴铰接在一起，下连杆另一端轴孔和设置在上法兰室顶平面上各自的轴承座的销轴铰接在一起；动力装置的推杆头轴孔铰接拉杆销轴上，拉杆销轴两端固定在拉杆上；动力装置壳体的铰接轴设置在轴承座上，轴承座固定在上法兰室上。所述的动力装置可以是采用电动推杆或气缸或液压缸为动力中任何一种。
排渣活塞机构的排渣活塞有多种方案1)排渣活塞有一种方案，所述的排渣活塞机构是设置可充气的活塞及其气动控制系统，该活塞是具有弹性的即膨胀和缩小交替的密闭的柔韧性球体。球体中心设置垂直的通孔穿在拉杆上，上下两端面的凸缘与定位套接触，拉杆为空心连杆；球体采用柔韧材料，例如高分子橡塑材料；球体为密闭的环状空腔，环状空腔侧壁上设置柔性充气管，充气管与充气针管连接，充气针管固定在连杆的管壁上，当往复动力执行机构带动排渣活塞向下移动时，气动控制系统使压缩气体可通过空心连杆的上端支管进入球体环状空腔，使柔韧性的球体鼓涨；在滤室中部设置的排渣活塞与滤膜紧密接触，当往复动力执行机构带动排渣活塞向上移动时，气动控制系统使球体环状空腔内的气体可通过空心连杆的上端支管释放，使柔韧性的球体塌瘪，往复移动的活塞使滤室内的滤渣整体向下集中。
排渣活塞还有一种方案，所述的排渣活塞机构是设置可充气的活塞及其气动控制系统，该活塞是具有弹性的或者膨胀和缩小交替的密闭的柔韧性球体；球体采用柔韧性材料，例如高分子橡塑材料，球体两端设置垂直的通孔穿在拉杆上，其上下两端面的凸缘与定位套接触，球体用可以涨紧的管箍使球体的通孔两端设置的凸缘与拉杆紧密接触，拉杆为空心连杆；球体中心穿过的拉杆形成密闭的环状空腔，空腔中心的拉杆上的管壁上设置导气孔，当往复动力执行机构带动排渣活塞向下移动时，气动控制系统使压缩气体可通过空心连杆的上端支管、空心连杆和导气孔进入球体空腔中，使柔韧性的球体鼓涨；设置在滤室中的排渣活塞与滤膜紧密接触，排渣活塞使滤室内的滤渣整体向下移动，当往复动力执行机构带动排渣活塞向上移动时，气动控制系统使球体内的气体可通过空心连杆的上端支管释放，使柔韧性的球体塌瘪，不与滤膜紧密接触，这样移动的活塞使滤室内的滤渣整体向下集中。
2)排渣活塞还有一种方案，其排渣活塞是半球状的朝下扣的密实弹性的柔韧性的碗状活塞，碗体采用柔韧材料，例如高分子橡塑材料，这种排渣活塞向下移动时使滤室内的滤渣整体向下移动。排渣活塞还有一种方案，其排渣活塞是半球状的朝下扣的碗璧上带一系列通孔的弹性的柔韧性的碗，碗体采用柔韧材料，例如高分子橡塑材料，这种排渣活塞向下移动时以利于着重刮滤膜内壁附着滤渣。
3)在膜单元排渣口的排渣阀有一种方案，该排渣活塞采用刚性的圆柱排渣活塞，圆柱排渣活塞上端做成锥台，其外圆周设置至少一个密封圈，在膜单元的排渣口设置阀腔，密封圈与阀腔啮合，圆柱排渣活塞设置在连杆下段轴肩的细轴处并用紧固件固定；关闭时排渣活塞进入阀腔。
在膜单元排渣口可以设置滤渣分割板，分割板固定在膜单元的下法兰室的底平面上，分割板上设置许多通孔，排出的滤渣压实后通过该通孔时被分割成柱状，便于干燥。
柔韧管式固液处置机的有以下几种管路系统和使用方法在以下管路系统的叙述时，如果提出某阀门被打开或经过或通过等文字提示时，则该阀门处于导通状态，没有明确照此说明的阀门都处于关闭状态。流程要素的n为1的是最小流程要素的序列号，n代表任何一个流程要素的序列号[如果没有特别指出，在一个分号(；)的句子里出现一处以上的n则都是任意的同一个序列号码]，x代表最大的流程要素序列号，例如，第1过滤单元n设为1，第2过滤单元n设为2，依此类推。
在下列技术方案中排渣系统包括振动排渣装置和机械排渣装置，机械排渣装置包括机械活塞排渣装置和机械螺旋桨叶排渣装置；在中国专利申请《柔韧管式过滤机》申请号2004100779750提出了机械螺旋桨叶排渣装置技术方案。
I、固液处置机的多级固定床序批式逆流浸取和过滤的管路系统及其使用方法是这样的本条所述的管路系统及其使用方法的程序控制系统是按照操作单元进行，所述的全部操作单元包括机械压榨装置、管路系统、排渣系统的装置、滤渣输出系统和至少一个过滤元件，并按照本条所述程序控制系统操作。过滤单元中的膜组件可以分布在多个过滤元件中，并按管路系统要求连接。
I1、本发明的多级固定床序批式逆流浸取和过滤的管路系统包括过滤单元dn、泵P1、搅拌器L1、流态相原料调节罐121、流体分配总管线122和滤液收集罐123，阀X8、V0和Q0，以及压缩空气入口、蒸汽入口、浸取液入口、洗涤液入口或反冲液入口和排液出口分别连接的阀X2、X3、X4、X5和X7；流态相原料调节罐内部设搅拌器L1，其上部设置原料入口，其下部设置原料出口与泵P1连接；阀X2、X3、X4、X5、V0、Q0连接在流体分配总管线上122；在滤液收集罐123顶部设置阀X0，X0另一端为与大气连接的呼吸管口。
每个过滤单元是将膜组件群的至少一个膜组件的G2和G3管口采用耐压软管直接连其它流程要素，其余管口G1、G4和G5采用耐压软管并连后与其它流程要素连接而成的；过滤单元的流程要素包括膜组件群、中间贮液罐Hn、泵bn、阀Yn、Kn、Cn、Rn、An、Qn、Fn、Jn、Vn、Wn和单向阀。
所述的过滤单元的连接管路是dn过滤单元的膜组件群的并连管口G1管道连通阀Kn和Yn，并通过阀Yn管道连通泵P1高压出口，P1的入口管道连通在流态相原料调节罐底部。
dn过滤单元的膜组件群的膜单元的管口G2管道连通阀Jn和单向阀的入口，Jn的另一端管道连通阀Kn和Vn；Kn的另一端管道连通dn过滤单元的膜组件群的并连管口G1，Vn的另一端经过阀V0管道连通在流体分配总管线122，单向阀的出口连通dn过滤单元的膜组件群的滤室35。
dn过滤单元的膜组件群的膜单元的管口G3管道连通阀Wn一端，Wn另一端为排渣出口。
dn过滤单元的膜组件群的并连管口G4经过阀An、自流管道连通比dn过滤单元的膜组件群液位较低的中间贮液罐Hn，Hn上部设置压力平衡管G6，G6通过阀Rn和dn过滤单元的膜组件群的并连管口G5连通，Hn底部管道连通泵bn的入口；dx过滤单元的膜组件群的bx高压出口管道连通K1、V1、Jl、Cx、Fx；dn＜x过滤单元的膜组件群的bn高压出口管道连通阀Kn+1、Vn+1、Jn+1、Fn和Cn，Fn另一端的自流管道连通比dn过滤单元的膜组件群液位较低的滤液收集罐，Cn另一端管道连通流态相原料调节罐，阀Jn+1另一端管道连通dn+1过滤单元的膜组件群的G2和单向阀入口。
dn过滤单元的膜组件群的并连管口G5管道连通阀Qn和Rn，Qn另一端管道连通Q0和X8，X8另一端的管道连通滤液收集罐，Q0另一端管道连通流体分配总管线122。
在多级操作单元的封闭循环中的任何一级都可以截断并依次转换成注入新鲜浸取液、注入原料和排出高浓度的浸取液和滤渣的操作单元，附表1中的基本操作程序设定从第二操作单元开始排渣程序。
本管路系统可以设置三级首尾相接的封闭循环的过滤单元，由于其中有一个操作单元处于排渣状态，因此总体效率低，因此从经济合理角度至少设置四级首尾相接的封闭循环的过滤单元，可以在d2过滤单元和dn-1过滤单元的任何过滤单元之间，按照上述连接管路的技术方案要求，多次插入复制的与d2过滤单元的流程要素相同的过滤单元，并将流程要素按本条规定的连接管路技术方案连接。
I2、液体反冲或气体或蒸汽反冲的管路和程序液体反冲或气体或蒸汽反冲可以单独对其中一个操作单元进行操作，也可以对全体操作单元同时进行操作；反冲液P5或气体P2或蒸汽P3分别通过反冲阀X5或阀门X2或阀门X3、流体分配总线122、切换阀Q0、耐压软管、截至阀Qn进入需要反冲的过滤单元的管口G5，反冲滤膜30后从已打开的排渣阀Wn排出；同时在全部过滤元件的滤室中设置的排渣装置运行。
II、固液处置机的多级移动床序批式逆流浸取和过滤的管路系统及其使用方法是这样的本条所述的管路系统及其使用方法的程序控制系统是按照操作单元进行，所述的全部操作单元包括机械压榨装置、管路系统、排渣系统的装置、滤渣输出系统和至少一个过滤元件，并按照本条所述程序控制系统操作；过滤单元中的膜组件可以分布在多个过滤元件中，并按管路系统要求连接。
II1、本发明的多级移动床序批式逆流浸取和过滤的管路系统包括过滤单元、泵P1、搅拌器L1、流态相原料调节罐、流体分配总管线122和滤液收集罐，阀X8、X9、X10、V0和Q0，以及压缩空气入口、蒸汽入口、浸取液入口、洗涤液入口、反冲液入口和排液出口分别连接的阀X2、X3、X4、X5和X7；流态相原料调节罐内部设搅拌器L1，其上部设置原料入口，其下部设置原料出口与泵P1和阀Y1管道连接；阀X2、X3、X4、X5、V0、Q0管道连接在流体分配总管线122上；在滤液收集罐123顶部设置阀X0，X0另一端为与大气连接的呼吸管口。
每个过滤单元是将膜组件群的至少一个膜组件的G2管口采用耐压软管直接连其它流程要素，其余管口G1、G3、G4和G5采用耐压软管并连后与其它流程要素连接而成的；过滤单元的流程要素包括膜组件、中间贮液罐Hn、泵bn、阀Jn、Rn、An、Kn、Qn、Vn、排渣阀Wn和单向阀。
所述的过滤单元的连接管路是d1过滤单元的膜组件群的并连管口G1通过阀Y1管道连接泵P1高压出口管线上，P1的入口管道连通在流态相原料调节罐底部；dn＞1过滤单元的膜组件群的并连管口G1通过管道连接dn-1过滤单元的膜组件群的管口G3和阀Wn。
dx过滤单元的膜组件群的膜单元的管口G2管道连接阀Jx和单向阀的入口，Jx的另一端管道连接Kx和V0，其余膜组件群的膜单元的管口G2管道连接阀Jn和单向阀的入口，Jn的另一端管道连接Kn、Vn和bn+1的高压出口，Kn的另一端管道连接dn过滤单元的膜组件群的并连管口G1，Vn的另一端自流管道连通比dn过滤单元的膜组件群的膜组件群液位较低的阀X9和V0，V0另一端管道连通在流体分配总管线122，X9另一端管道连接滤液收集罐。
dn过滤单元的膜组件群的膜单元的管口G3管道连接阀Wn和支管，该支管并连后管道连通dn+1过滤单元的膜组件群管口G1，Wn另一端为排渣出口。
dn过滤单元的膜组件群的并连管口G4经过阀An和自流管道连通比dn过滤单元的膜组件群液位较低的中间贮液罐Hn，Hn上部设置压力平衡管G6，G6通过阀Rn和并连管口G5连通，Hn底部管道连通泵bn的入口；b1的高压出口管道连接阀V1和X10；bn＞1的高压出口管道连接阀Vn、Jn-1和Kn-1。
dn过滤单元的膜组件群的并连管口G5管道连接在阀Qn，Qn另一端管道连接Q0和X8，X8另一端的管道连通滤液收集罐。
本流程操作时至少设置两级首尾相接的封闭循环的过滤单元，可以在最后一级过滤单元右侧多次插入复制的与其中一个过滤单元的流程要素相同的过滤单元并将的流程要素对应的管口按本条规定的连接管路系统的技术方案连接。
II2、液体反冲或气体或蒸汽反冲的管路和程序与前述第I2条相同。
III、本发明在完成上述基本运行方法时还可以考虑下述系统的设置和操作III1、真空吸滤程序本程序在前述第I、II两种基本运行方法中的包括过滤和压滤内容的程序同时运行开启真空发生装置进行抽气，真空排气吸入口及阀X6设置在过滤液收集罐上部；从dn过滤单元的管状格架负压抽出的气体通过dn过滤单元的膜组件群的并连管口G5、阀门Qn和阀X8进入过滤液收集罐，过滤液收集罐用于气液分离，此管路主要用于真空抽气；另一路液体通过dn过滤单元的膜组件群的并连管口G4、阀门An、耐压软管进入中间缓冲罐Hn、此管路主要用于排滤液。
III2、气搅拌或加热程序本程序可在过滤同时进行或插入在压滤程序至前运行；该系统运行时打开阀X0、Qn和X8，分别将压缩空气或蒸汽通过各自匹配的阀门X2、阀门X3，流体分配总管线、阀门V0、Vn、耐压软管、控制每个膜单元进气量的调节截止阀Jn、通过dn过滤单元的膜组件群的管口G2和单向阀进入滤室内的下部滤液中起搅拌作用或利用蒸汽对膜单元滤室中滤渣进行加热。
本发明的固液处置机为了完成上述气体搅拌或加热或萃取或洗涤过程，所述的单向阀有多种单向流喷嘴技术方案，一种是活塞式单向阀，有一种是滑环式单向阀，这两种方案都把单向阀和喷嘴功能结合起来的装置，还有其它已有技术方案；在其它资料已有介绍，例如《柔管式过滤机》申请号200420092669X。
III3、多级固定床序批式固液处置机和多级移动床序批式固液处置机的浸取搓揉程序所述的搓揉的管路系统是将本专利第8、9条的管路系统的泵bn高压出口和dn过滤单元的管口G1管路之间设置阀En；搓揉压滤使用方法是在执行原压滤程序变成至少运行一次滤液返混和压滤程序，这种程序利用同一滤液反复浸取物料，浓度接近平衡之后进入下一单元，最大限度减少滤液使用量，提高单位重量滤液的利用效率。
III3.1、滤液返混程序机械压榨装置对过滤元件进行压缩后，关闭阀An，泵bn将中间贮液罐Hn的滤液经过En和管口G1进入dn过滤单元的滤室上部，同时过滤元件的滤室内设置的排渣装置运行。
III3.2、压滤程序仍分别按本专利第I.2、II.2条中的有关规定执行。
III4、中间浸取液加热系统将上述第I、II种管路系统的中间缓冲罐设置加热装置，例如在中间缓冲罐设置盘管加热装置或者在该罐壁设置夹套加热装置，满足浸取和过滤物料的特殊工艺要求。
V、本发明的固液处置机的排渣系统可以是振动排渣装置。可以设置至少一个惯性垂直振动发生器垂直振动发生装置(频率为≤100Hz，振幅为≤50mm)；本发明的固液处置机还可以设置至少一个水平发生振动装置(频率为≤100Hz，振幅为≤50mm)，导轨机架和基础之间设置弹性减震器，振动排渣装置是在过滤和压榨时使用，它可以使滤膜表面滤渣在振动的作用下向下移动，不断减薄滤饼层厚度，过滤界面得以更新，从而减少滤阻，加快过滤速度的作用；以上具体方案详见《柔韧管式过滤机》申请号2004100779750和《柔管式过滤机》申请号200420092669X。
本设备以上陈述的运行方法均可以由PLC程序控制器的自动程序控制系统完成。本发明的固液处置机与现有技术相比的有益效果是结构简化，重量轻；具有刮渣和排渣可靠，结构简单，液体过滤速度快；刮渣和排渣有几种方式选择，其速度较快；滤膜再生的各种方式具有经济、简单、速度快且可靠，工艺流程可以完全自动化，在低含水的物料脱水时，消耗能量低。
柔韧管式固液处置机的已有技术的附图参见背景技术一节中列举的参考资料。
图1是图13的A-A剖面，本发明的固液处置机的一种膜单元和排渣活塞机构方案。
图2是图1的排渣活塞的放大图H。
图3是图1的G-G剖面放大图，显示在膜单元中的管状格架等的横断面图。
图4是图13的D-D剖面图，本发明的固液处置机的一种膜单元和排渣活塞机构方案的结构剖面图。
图5是图4的排渣活塞的放大图I。
图6是图4的排渣活塞的放大图J。
图7是图13的C-C剖面图，本发明的固液处置机的另一种膜单元和排渣活塞机构方案的结构剖面图。
图8是图1的排渣活塞的放大图K。
图9是图7的排渣活塞的放大图L。
图10是图13的B-B剖面图，本发明的固液处置机的另一种膜单元和排渣活塞机构方案的结构剖面图。
图11是图10的排渣活塞的放大图M。
图12是图10的排渣活塞的N向视图，滤渣分割板127的放大图。
图13是图13的B-B剖面图，本发明的固液处置机压紧力发生装置采用拉杆传动的总体结构图。
图14是图12的P-P剖面图，本发明的固液处置机的总体结构剖面图。
图15是图12的W向视图，本发明的固液处置机往复动力执行机构的件89。
图16是图14的E向视图，本发明的固液处置机往复动力执行机构的件89俯视图。
图17是图14的0-0的剖视放大图(排渣活塞处于压下状态)。
图18是图18的Q-Q剖面图，管式格架的纵向剖视图。
图19是图17的U-U剖面图，管式格架的横向剖视图。
图20是图17的V-V剖面图，另一种管式格架横向剖视图。
图21是图17的U-U剖面图，另一种管式格架横向剖视图。
图22是本发明的多级固定床序批式固液处置机的管路系统图。
图23是本发明的多级移动床序批式固液处置机的管路系统图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的固液处置机作进一步的描述。
在图1、13、14和18中，所述的膜组件2包括4个膜单元、上法兰室4和下法兰室36；膜组件中4个膜单元的圆中心线排成一条直线(排轴线)，过滤元件的4个膜组件的排轴线相互平行。膜单元包括柔韧性的下列元件管状滤膜30、管滤膜外支撑骨架12、管状格架和管状封闭膜33。支承骨架12为柔韧性的多孔网板(网板很薄图中没画出)，多孔网板展开成平面后有95％以下的空隙率；管状封闭膜33采用无渗漏柔韧的薄壁管；它们的圆中心线重合，并与水平线垂直。管状滤膜内通过设置管滤膜内支撑骨架14形成滤室35，其外设置管状格架形成环状滤液室34，骨架14的卡环13衬在筋骨34内圆周，管状滤膜30夹在骨架14和卡环13之间。管状格架外设置管状封闭膜33。上法兰室4设置原料液分配通道25及其进口G1，原料液分配通道25将膜组件上的每个膜单元1的滤室35上部相互连通；上法兰室设置S流体共用通道26及其出口G5，S流体共用通道26将每个膜单元的管状格架形成的滤液室上部相互连通；原料液分配通道25和S流体共用通道26之间设置隔板5分开。下法兰室36设置滤液汇集室16及其出口G4和排滤渣出口G3，滤液汇集室16将膜组件上的每个膜单元的管状格架34下部相互连通；膜组件的所有膜单元排列在上法兰室4和下法兰室36之间；管状封闭膜33与上法兰室4的支管28连接用两个对半的管箍环8、紧固件9和端面密封材料完成，管箍环8将管状封闭膜33紧密套在上法兰室4的支管28的外圆；管状封闭膜33与下法兰室36的支管29连接用两个对半的管箍环8、紧固件9和端面密封材料完成，管箍环8将管状封闭膜33紧密套在下法兰室36的支管29外圆；外圆29和管状封闭膜33之间安装密封材料。膜组件的所有膜单元圆中心线都在一个中心平面内，该平面分别与上法兰室4和下法兰室36的外形对称中心的长轴线重合；每个管状滤膜30上端与原料液分配通道25的支管10连接并采用压套式管板27和紧固件固定并密封，其下端与下法兰室36的排渣的支管17连接并采用压套式管板18和紧固件固定并密封；所述的管状格架包括筋骨34和骨架11，筋骨横截面是由至少一个拱形边、短圆弧边形成的曲线型材，该型材的长轴线垂直于水平线，型材的壁上设置许多通孔，骨架11为封闭的挠性的环，垂直方向设置数层封闭环，径向均布的10个筋骨用封闭环11连接围成一个环状的整体结构；该筋骨34内端支撑管状滤膜30，管状格架的水平断面的空隙上下导通，筋骨34上端与上法兰室下平面的支管28连接，下端与下法兰室的滤液汇集室支管17连接，在膜单元的上半视图筋骨34用外环键机构固定在支管28上，在膜单元中心的下半视图筋骨34用内环键机构固定在支管38上，采用外环键机构连接是在外环键6圆周上至少设置一个缺口，外环键6卡在筋骨34的两端外圆周的侧壁上的凹槽中，外环键6和筋骨34的两端插入上或下法兰室支管中，从支管外侧用紧固件7固定；采用内环键机构连接是在内环键15圆周上至少设置一个缺口，内环键卡在筋骨一端内圆周的侧壁上的凹槽中，内环键15和筋骨34的两端插入上和下法兰室支管17中，从支管17内侧用紧固件7固定。
管状格架的筋骨是由拱形边和短圆弧边形成的曲线型材，拱形边和短圆弧边可以封闭，也可以不封闭。
在图18和19中，管状格架的上半圆的筋骨34横截面是设置一个三角形拱形边的曲线型材117，接近管状滤膜的筋骨的最内的边是一段短圆弧，该型材壁上设置许多通孔；下半圆的筋骨34横截面是三个封闭三角形拱形边的曲线型材118连接在一起，该型材设置许多通孔。筋骨34用封闭的挠性的环11连接在一起，挠性的环11采用链条，链条压在筋骨的最内的边。
在图20和21中，管状格架的上半圆的筋骨34横截面是设置一个半圆拱形边的曲线型材117，接近管状滤膜的筋骨的最内的边是一段短圆弧，该型材壁上设置许多通孔；下半圆的筋骨34横截面是设置两个半圆拱形边的曲线型材118连接在一起，该型材设置许多通孔。筋骨34用封闭的挠性的环11连接在一起；在图21中，挠性的环11采用链条，链条压在筋骨的最内的边；在图20中，挠性的环11采用链条，链条压在筋骨的两个侧边的端面上。筋骨126横截面是近似梯形的拱形边的曲线型材。
在图1中，管状封闭膜是设置了波纹38。
在图13和14中，本发明的固液处置机的施压装置包括压力分配架73、膜组件行走机构，压紧推力架和可调间距的展开限位机构92；压力分配架73包括施压隔板和支撑机构90或91组成的整体结构；还可以设置可调间距的压紧限位机构71；膜组件行走机构包括直线轴承组件79和导轨机架87，导轨机架87是导轨85和型钢组成的整体框架；压紧推力架80包括行走机构94和施压网架。
在图13中，本实施例由一个过滤元件组成，过滤元件通过直线轴承组件79放置在水平导轨85上。过滤元件两侧均安装压紧推力架80。在图13中，压滤工作时，施压装置的压紧传动机构84的两个相对方向的动力通过压紧推力架作用在过滤元件上，压紧传动机构84是采用一套电动拉(推)杆，也可以采用液压拉(推)杆，它们属于市场销售产品，在此不作进一步描述。压紧传动机构84传动箱两侧设置铰接轴83，铰接轴83与压紧传动机构84旋转中心线垂直，伸出的铰接轴83水平安装在施压网架上的轴承座82里，施压网架压在压力分配架73上；推杆的拉杆95头部铰接轴孔内与旋转中心线垂直伸出的铰接轴96水平安装在过滤元件另右侧的施压网架上的轴承座97里。
在图13中，本发明的固液处置机的振动系统的垂直振动发生装置的实施例是将两个振动发生器86对称安装在过滤元件的导轨机架87上；过滤元件的水平振动发生装置的实施例是将振动发生器81附着在过滤元件两侧的施压网架上。导轨机架87下部设置弹性减震装置，弹性减震装置125设置在基础88上。
在图14、15、16和图17中，所述的排渣装置包括往复动力执行机构89和排渣活塞机构；往复动力执行机构89包括动力装置113和执行机构；执行机构包括下连杆99、上连杆100、移动平台115、拉杆102和拉杆销轴105；移动平台115两侧利用短轴101分别铰接两个上连杆100上端，这两个上连杆100另一端的轴孔和拉杆102的轴孔、两个下连杆上端的轴孔三者用拉杆销轴105铰接在一起并用轴用挡圈116固定，下连杆99另一端轴孔和设置在上法兰室4顶平面上各自的轴承座108的销轴107铰接在一起并用轴用挡圈116固定，轴承座108设置角度限位板106，限位板106垂直水平线，使下连杆99摇摆不超过轴承座108垂直中心线的右侧；动力装置113的推杆112头部的轴孔铰接拉杆销轴110上，拉杆销轴110两端的支撑座111固定在拉杆102上；动力装置113的壳体的铰接轴114设置在对称上法兰室4长轴线的两个轴承座109中，轴承座109固定在上法兰室4上。所述的动力装置113是采用电动推杆或气缸或液压缸为动力中任何一种。
在图1、4、7、10和图17中所述的排渣活塞机构包括连杆19，连杆轴承23；有四种可供选择的柔性的刮渣活塞32、45、57、69和定位套31；排渣活塞设置在膜单元的滤室35内，排渣活塞中心穿在连杆19上，每个排渣活塞连杆19中心线与膜单元1的圆中心线重合，每根连杆19沿高度方向设置一系列排渣活塞，柔性的排渣活塞是利用在其上下两侧设置的定位套31固定在连杆19上，定位套与连杆采用紧固件固定，在图5中，紧固件采用轴用弹簧挡圈46，在图8中，紧固件采用紧定螺钉63；连杆19上端103从设置在的连杆轴承23中伸出，连杆轴承23设置在由法兰21、螺栓20和密封件3组成的轴承座22中，连杆轴承23用螺栓20和法兰21固定在轴承座22中；轴承座22用紧固件24和密封组件3固定并密封在上法兰室4顶平面上；(参见图15)伸出的连杆103端部用紧固件104连接在该膜组件的动力执行机构的移动平台115上，组成具有同时上下移动的排渣活塞的装置。
在图4和图5的排渣活塞机构的实施例中，该排渣活塞机构还包括气动控制系统(该系统为已有成熟技术没有画出)；该活塞是弹性的可以膨缩的柔韧性的球体45；该球体45两端设置通孔穿在拉杆19上，用管箍47使球体两端设置通孔的凸缘与拉杆19紧密接触，拉杆19为空心连杆；球体中心穿过的拉杆形成密闭的环状空腔，空腔中心的拉杆19上设置导气孔48，当往复动力执行机构89带动排渣活塞向下移动时，气动控制系统的进气阀门打开，气体可通过空心连杆19的上端支管93和导气孔48进入球体中心，使柔韧性的球体发生鼓涨，排渣活塞45使滤室内的滤渣整体向下移动；当往复动力执行机构带动排渣活塞45向上移动时，气动控制系统的进气阀门关闭，排气阀门打开，球体内的气体可通过空心连杆19的上端支管93导出，柔韧性的球体塌瘪。
在图7和图9的排渣活塞机构的实施例中，该排渣活塞机构还包括气动控制系统(该系统为已有成熟技术没有画出)；排渣活塞是弹性的可以膨缩的柔韧性的球体；该球体57中心设置与拉杆19匹配的通孔，用管箍47使球体两端设置的凸缘与拉杆19紧密接触，拉杆19为空心连杆；球体57设置密闭的环状空腔，球体57一侧设置柔性充气管59，充气管59与充气针管58连接并用管箍固定和密封，充气针管58固定在连杆19的管壁上，当往复动力执行机构89带动排渣活塞57向下移动时，气动控制系统的进气阀门打开，气体可通过空心连杆19的上端支管93、充气针管58和充气管59进入球体环状空腔，使柔韧性的球体57发生鼓涨，排渣活塞57使滤室35内的滤渣整体向下移动；当往复动力执行机构89带动排渣活塞向上移动时，气动控制系统的进气阀门关闭，排气阀门打开，球体环状空腔内的气体可通过空心连杆19的上端支管导出，柔韧性的球体塌瘪。
在图1、8和图11的排渣活塞机构的实施例中，该排渣活塞是半球状的朝下扣的密实弹性的柔韧性的碗32，该碗32的中心设置与拉杆19匹配的通孔，用管箍47使碗32上端设置的凸缘与拉杆19紧密接触，这种排渣活塞32向下移动时使滤室内的滤渣整体向下移动。在图10、11和图14的排渣活塞的实施例中，另一种排渣活塞69是半球状的朝下扣弹性的柔韧性的碗，碗璧上带一系列通孔70的柔韧性的碗，该碗75的中心设置与拉杆19匹配的通孔，用管箍47使碗上端设置的凸缘与拉杆19紧密接触。
在图1和图2的排渣活塞机构实施例中，在膜单元排渣口设置作为排渣阀的排渣活塞阀机构，该机构包括往复式圆柱排渣活塞阀37、阀腔18和拉杆的细轴肩40，圆柱排渣活塞37上端做成锥台42，其外圆周设置两个密封圈41，圆柱排渣活塞37设置在连杆下段的轴轴肩40处并用螺母39和开口销38固定；阀腔18固定在膜单元排渣口，关闭时排渣活塞37进入阀腔18。
在图10和图11中，在膜单元排渣口可以设置滤渣分割板127，分割板用螺栓129固定在膜单元的下法兰室的底平面上，分割板上设置许多通孔130。
本发明的固液处置机的管路系统和使用方法如下按照上述技术特征描述的柔韧管式固液处置机的有以下几种管路系统和使用方法。在下列使用方法中，排渣活塞有间歇充排气活塞45和57(参见图4和图7)和碗状活塞32(参见图1)几种形式，间歇充排气的排渣活塞45和57执行向下运动时充气和向上运动时放气程序，有关排渣活塞结构与技术已有说明。膜单元的排渣阀Wn或W如果选用排渣活塞37、44和57(参见图16)中任何一种，显然在过滤时不能使用机械排渣装置，只能使用螺旋桨叶机械排渣装置；如果在过滤时使用机械活塞排渣装置，可以使用在《柔韧管式过滤机》申请号2004100779750和《柔管式过滤机》申请号200420092669X列举技术方案中的蝶阀和球阀排渣机构124(参见图13)。
A、多级固定床序批式固液处置机的管路系统和使用方法是这样的(参见图22)本管路系统设置四级首尾相接的封闭循环的操作单元。
在全部过滤单元的封闭循环中的任何一级都可以截断并依次转换成注入新鲜浸取液、注入原料和排出高浓度的浸取液和滤渣的操作单元，附表1中的基本操作程序设定从第二操作单元开始排渣程序。
A.1、所述的多级固定床序批式固液处置机的逆流浸取和过滤的基本操作程序(见附表1)多级固定床序批式固液处置机的逆流浸取和过滤的基本操作程序表附表1
注1、同步操作循环的程序有自转程序和公转程序，所谓自转程序是指在每一个序批中，各操作单元按照上述顺序号同时完成在附表1中规定的各自的第i步至第ii步自转程序，在完成第i、ii步自转程序后，在一个序批中每个操作单元又进入各自第i、ii步自转程序，依此类推、无限循环；所谓公转程序是指操作单元是循环的，在下一个序批中，第一操作单元的自转程序变成在(d2)过滤单元执行的程序，第二操作单元的自转程序变成在(d3)过滤单元执行的程序，第三操作单元的自转程序变成在(d4)过滤单元执行的程序，最后一个操作单元的自转程序变成在(d1)过滤单元执行的程序，每完成一个序批转换一次，依次类推，无限循环进行操作。
B、多级移动床序批式固液处置机的逆流浸取和过滤的管路系统和使用方法是这样的(参见图23，本管路系统设置了三级操作单元)B.1、所述的多级固定床序批式固液处置机的逆流浸取和过滤的基本操作程序(见附表2)
注1、所谓同步操作循环的自转程序的顺序是指在每一个序批中，各操作单元按照上述顺序号同时完成在附表2中规定的各自的程序，在完成第i、ii、iii步自转程序后，在下一个序批中又进入各自的第i、ii、iii步自转程序，依此类推、无限循环。
注2、排渣程序打开排渣阀W3，同时对全部过滤单元的排渣系统同时运行；压缩空气P2或蒸汽P3分别经过阀门X2或X3、V0、K3进入滤室35。
本发明的固液处置机为了完成使用方法中的气体搅拌或萃取或洗涤程序，设置的单向阀采用两种单向流喷嘴方案其一，滑环式单向阀的方案(见图4和6)是在图1和图2的排渣活塞阀37机构基础上的附加机构完成的，该方案是在膜单元中的连杆19最下端固定的圆柱活塞阀内部盲孔设置一个法兰盖56，法兰盖56上固定进流体支管43，在圆柱排渣阀体44上设置一系列均布进气通孔55，在圆柱排渣阀体上设置一个在连杆轴向上下滑动活塞51和弹簧50，滑动活塞51和连杆轴之间设置密封圈52，弹簧50套在连杆轴上，弹簧上端顶在连杆轴肩49上，下端顶在滑动活塞51，滑动活塞在最低位时压住通孔55，滑动活塞与圆柱排渣阀接触位置设置密封圈54，流体动力使滑动活塞克服弹簧力被推向顶部接触定位轴肩49时，滑动活塞与圆柱活塞之间形成的缝隙为喷嘴，工作流体支管43与圆柱活塞阀体的盲孔、一系列均布进气通孔55和该缝隙形成进工作流体通道。工作流体通过此通道进入滤室起搅拌或萃取或洗涤作用，完成此工作或滤室内压力大于该工作流体管道压力，滑动活塞落下后，封闭通孔；圆柱活塞阀体用带开口销的螺母39固定在连杆19下端的轴肩40处。
其二，活塞式单向阀的方案(见图7和9)是在膜单元中的连杆最下端固定的排渣活塞57或32或69下部连杆的端头固定进流体支管43，连杆下部的空腔与空心管19上部分的空心管用管堵63隔断，该空腔的内改为活塞缸，并设置一个滑动活塞66和弹簧65，滑动活塞垂直中心设置盲孔，滑动活塞外圆周设置水平的环状凹槽61，环状凹槽61底部设置一系列水平通孔67与盲孔连通，弹簧65套在管堵凸台64，弹簧65上端顶在管堵64底座上，下端顶在滑动活塞66，滑动活塞66克服弹簧力被推向顶部接触堵头凸台64时，滑动活塞66壁上的环状凹槽61与活塞缸壁上设置的一系列均布的水平通孔60连通；滑动活塞66落下时被活塞缸内设置的轴用内挡圈68托住，活塞缸壁将活塞外圆周水平通孔67隔断；进工作流体时，支管43与连杆下部的空心的活塞缸、活塞盲孔、活塞外圆周水平通孔67、活塞外圆周环状凹槽61和活塞缸的通孔之间形成工作流体通道；滑动活塞66被搅拌用的气体或萃取或洗涤用的工作流体推到顶部接触到堵头64时，工作流体通过此通道进入滤室起搅拌或萃取或洗涤作用，当滤室内压力大于该工作流体管道压力或重力使滑动活塞66落下后，通孔60和67均封闭。
权利要求
1.一种柔韧管式固液处置机及其多种使用方法，包括至少一个过滤元件、管路系统、机械压榨装置、排渣系统、滤渣输出系统和程序控制系统，并综合成为机电一体化成套设备，其中管路系统包括原料液输送管路、液体反冲管路、滤液排出管路，根据需要还可设置气反冲和气搅拌管路、滤渣浸取和洗涤管路和真空吸滤管路；其中排渣系统包括振动排渣装置和机械排渣装置；其中滤渣输出系统是设置在滤室外的输渣装置；其中过滤元件包括至少一个过滤单元和施压装置，过滤元件的施压装置两侧设置振动排渣装置的水平发生振动装置，机械压榨装置的压力拉杆或压杆或拉索产生的压力中心线从过滤元件的施压装置穿过；其特征是，每个过滤单元包括至少一个膜组件，每个膜组件包括至少一个膜单元、上法兰室和下法兰室；膜组件中两个以上(包括两个)膜单元排成一条直线(排轴线)，过滤元件的每个膜组件的排轴线相互平行；膜单元包括柔韧性的下列元件管状滤膜、管滤膜支撑骨架、管状格架和管状封闭膜，它们横截面的曲线轮廓的重心的中心线重合，并与水平线垂直；管状滤膜内通过设置管滤膜内支撑骨架形成滤室，其外设置管状格架形成环状滤液室，管状格架外设置管状封闭膜；上法兰室设置原料液分配通道及其出口，原料液分配通道将膜组件上的每个膜单元的滤室上部相互连通；上法兰室设置S流体共用通道及其出口，S流体共用通道将每个膜单元的滤液室上部相互连通；原料液分配通道和S流体共用通道之间设置隔板；下法兰室设置滤液汇集室及其出口和排滤渣出口，滤液汇集室将膜组件上的每个膜单元的管状格架下部相互连通；膜组件的所有膜单元排列在上法兰室和下法兰室之间；管状封闭膜的上端连接并密封在上法兰室下端面的支管，下端连接并密封在下法兰室上端面的支管；膜组件的所有膜单元圆中心线都在一个中心平面内，该平面分别与上法兰室和下法兰室的外形对称中心的长轴线重合；每个管状滤膜上端与原料液分配通道的支管连接并密封，其下端与下法兰室的排渣的支管连接并密封；所述的管状格架包括筋骨和骨架，筋骨横截面是由至少一个拱形边、短圆弧边形成的曲线型材，该型材的长轴线垂直于水平线，接近管状滤膜的筋骨的最内的边是一段短圆弧边，该型材壁上设置许多通孔；骨架为封闭的挠性的环，垂直方向设置至少一层封闭环，径向均布的至少四个筋骨用封闭环连接围成一个环状的整体结构；该筋骨内端支撑管状滤膜，管状格架的水平断面的空隙上下导通，筋骨上端与上法兰室下平面的支管连接，下端与下法兰室的滤液汇集室支管连接。
2.根据权利要求1所述的柔韧管式固液处置机，其特征是，所述的机械排渣装置包括往复动力执行机构和排渣活塞机构；排渣活塞机构包括连杆、连杆轴承及轴承座、排渣活塞、定位套；每个膜单元设置一套排渣活塞机构，该机构的连杆、连杆轴承及轴承座、排渣活塞和定位套与膜单元的横截面的曲线轮廓的重心的中心线都重合，排渣活塞设置在膜单元滤室内，通过排渣活塞中心穿在连杆上，每根连杆沿高度方向至少设置一个排渣活塞，排渣活塞是利用在其上下两侧设置的定位套固定在连杆上；连杆上端从连杆轴承中伸出，连杆轴承设置在由法兰和密封件组成的轴承座中，轴承座用紧固件和密封件固定在上法兰室顶板平面上；每个膜组件的所有膜单元的排渣活塞机构伸出的连杆端部连接在该膜组件的往复动力执行机构的移动平台上。
3.根据权利要求2所述的柔韧管式固液处置机，其特征是，所述的往复动力执行机构包括动力装置和执行机构；执行机构包括连杆、移动平台、拉杆和拉杆销轴；移动平台两侧利用短轴分别铰接两个上连杆，这两个上连杆另一端的轴孔和拉杆的轴孔、两个下连杆一端的轴孔三者用销轴铰接在一起，下连杆另一端轴孔和设置在上法兰室顶板平面上各自的轴承座中的销轴铰接在一起，该轴承座设置角度限位板，限位板垂直水平线；动力装置的推杆头轴孔铰接拉杆销轴上，拉杆销轴两端固定在拉杆上；动力装置壳体的铰接轴设置在轴承座上，轴承座固定在上法兰室顶板平面上。
4.根据权利要求2所述的柔韧管式固液处置机，其特征是，所述的排渣活塞机构是设置可充气的活塞及其气动控制系统，该活塞是密闭的柔韧性的球体，该球体中心设置垂直的通孔穿在拉杆上，上下两端面的凸缘与定位套接触，拉杆为空心连杆；球体采用柔韧材料，球体设置密闭的环状空腔，球体空腔一侧的壁上设置柔性充气管，充气管与充气针管连接，充气针管固定在连杆的管壁上，气动控制系统的气体可通过空心连杆上端支管、空心连杆、充气针管和充气管进入球体环状空腔，使弹性的球体鼓涨，膨胀的球体横截面的曲线轮廓与管状滤膜内表面接触。
5.根据权利要求2所述的柔韧管式固液处置机，其特征是，所述的排渣活塞机构是设置可充气的活塞及其气动控制系统，该活塞是密闭的柔韧性的球体，球体两端设置垂直的通孔穿在拉杆上，其上下两端面的凸缘与定位套接触，球体用可以涨紧的管箍使球体的通孔两端设置的凸缘与拉杆紧密接触，拉杆为空心连杆；球体中心穿过的拉杆形成密闭的环状空腔，空腔中心的拉杆上的管壁上设置导气孔，气动控制系统的气体可通过空心连杆上端支管、空心连杆和导气孔进入球体环状空腔，使弹性的球体鼓涨，膨胀的球体横截面的曲线轮廓与管状滤膜内表面接触。
6.根据权利要求2所述的柔韧管式固液处置机，其特征是，所述的排渣活塞是半球状的朝下扣的密实弹性的柔韧性碗状活塞或碗壁上带一系列通孔的柔韧性碗状活塞，向下运动时碗状活塞的碗壁的横截面的曲线轮廓与管状滤膜内表面接触。
7.根据权利要求2所述的柔韧管式固液处置机，其特征是，所述的在膜单元排渣口设置的排渣阀是圆柱排渣活塞、圆柱排渣活塞上端做成锥台，其外圆周设置至少一个密封圈，在排渣口设置阀腔，密封圈与阀腔啮合，圆柱排渣活塞设置在连杆下段轴肩的细轴处并用紧固件固定。
8.根据权利要求1所述的柔韧管式固液处置机及其多种使用方法，其特征是，所述的多级固定床序批式固液处置机的逆流浸取和过滤管路及其使用方法的程序控制系统是按照操作单元进行，所述的全部操作单元包括机械压榨装置、管路系统、排渣系统的装置、滤渣输出系统和至少一个过滤元件，并按照本条所述程序控制系统操作；8.1、本发明的固液处置机的管路系统包括过滤单元(dn)、泵(P1)、搅拌器(L1)、流态相原料调节罐(121)、流体分配总管线(122)和滤液收集罐(123)，阀(X8)、(V0)和(Q0)，以及压缩空气入口、蒸汽入口、浸取液入口、洗涤液入口或反冲液入口和排液出口分别连接的阀(X2)、(X3)、(X4)、(X5)和(X7)；流态相原料调节罐内部设搅拌器(L1)，其上部设置原料入口，其下部设置原料出口与泵(P1)连接；阀(X2)、(X3)、(X4)、(X5)、(V0)、(Q0)连接在流体分配总管线上(122)；在滤液收集罐(123)顶部设置阀(X0)，(X0)另一端为与大气连接的呼吸管口；每个过滤单元是将膜组件群的至少一个膜组件的(G2)和(G3)管口采用耐压软管直接连流程要素，其余管口(G1)、(G4)和(G5)采用耐压软管并连后与流程要素连接而成的；过滤单元的流程要素包括膜组件群、中间贮液罐(Hn)、泵(bn)、阀(Yn)、(Kn)、(Cn)、(Rn)、(An)、(Qn)、(Fn)、(Jn)、(Vn)、(Wn)和单向阀；所述的过滤单元的连接管路是(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G1)管道连通阀(Kn)和(Yn)，并通过阀(Yn)管道连通泵(P1)高压出口，(P1)的入口管道连通在流态相原料调节罐底部；(dn)过滤单元的膜组件群的膜单元的管口(G2)管道连通阀(Jn)和单向阀的入口，(Jn)的另一端管道连通阀(Kn)和(Vn)；(Kn)的另一端管道连通(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G1)，(Vn)的另一端经过阀(V0)管道连通在流体分配总管线(122)，单向阀的出口连通(dn)过滤单元的膜组件群的滤室(35)；(dn)过滤单元的膜组件群的膜单元的管口(G3)管道连通阀(Wn)一端，(Wn)另一端为排渣出口；(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G4)经过阀(An)、自流管道连通比(dn)过滤单元的膜组件群液位较低的中间贮液罐(Hn)，(Hn)上部设置压力平衡管(G6)，(G6)通过阀(Rn)和(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G5)连通，(Hn)底部管道连通泵(bn)的入口；(dx)过滤单元的膜组件群的(bx)高压出口管道连通(K1)、(V1)、(J1)、(Cx)、(Fx)；(dn＜x)过滤单元的膜组件群的(bn)高压出口管道连通阀(Kn+1)、(Vn+1)、(Jn+1)、(Fn)和(Cn)，(Fn)另一端的自流管道连通比(dn)过滤单元的膜组件群液位较低的滤液收集罐，(Cn)另一端管道连通流态相原料调节罐，阀(Jn+1)另一端管道连通(dn+1)过滤单元的膜组件群的(G2)和单向阀入口；(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G5)管道连通阀(Qn)和(Rn)，(Qn)另一端管道连通(Q0)和(X8)，(X8)另一端的管道连通滤液收集罐，(Q0)另一端管道连通流体分配总管线(122)；本管路系统至少设置四级首尾相接的封闭循环的过滤单元，可以在(d2)过滤单元和(dn-1)过滤单元的任何过滤单元之间，按照上述连接管路的技术方案要求，多次插入复制的与(d2)过滤单元的流程要素相同的过滤单元，并将流程要素按本条规定的连接管路技术方案连接；在多级操作单元的封闭循环中的任何一级都可以截断并依次转换成注入新鲜浸取液、注入原料和排出高浓度的浸取液和滤渣的操作单元，附表1中的基本操作程序设定从第二操作单元开始排渣程序；8.2、所述的多级固定床序批式固液处置机的逆流浸取和过滤的使用方法包括下列操作程序(见附表1)多级固定床序批式逆流浸取和过滤的操作程序表 附表1
注1、同步操作循环的程序有自转程序和公转程序，所谓自转程序是指在每一个序批中，各操作单元按照上述顺序号同时完成在附表1中规定的各自的第i步至第ii步自转程序，在完成第i、ii步自转程序后，在一个序批中每个操作单元又进入各自第i、ii步自转程序，依此类推、无限循环；所谓公转程序是指操作单元是循环的，在下一个序批中，第一操作单元的自转程序变成在(d2)过滤单元执行的程序，第二操作单元的自转程序变成在(d3)过滤单元执行的程序，第三操作单元的自转程序变成在(d4)过滤单元执行的程序，最后一个操作单元的自转程序变成在(d1)过滤单元执行的程序，每完成一个序批转换一次，依次类推，无限循环进行操作；8.3、液体反冲或气体或蒸汽反冲的管路和操作程序液体反冲或气体或蒸汽反冲可以单独对其中一个操作单元进行操作，也可以对全体操作单元同时进行操作；反冲液(P5)或气体(P2)或蒸汽(P3)分别通过反冲阀(X5)或阀门(X2)或阀门(X3)、流体分配总线(122)、切换阀(Q0)进入需要反冲的过滤单元的耐压软管、截至阀(Qn)和管口(G5)，反冲滤膜后从已打开的排渣阀(Wn)排出；同时对全部过滤单元的排渣系统的装置运行。
9.根据权利要求1所述的柔韧管式固液处置机及其多种使用方法，其特征是，所述的多级移动床序批式的固液处置机的逆流浸取和过滤管路及其使用方法的程序控制系统是按照操作单元进行，所述的全部操作单元包括机械压榨装置、管路系统、排渣系统的装置、滤渣输出系统和至少一个过滤元件，并按照本条所述程序控制系统操作；9.1、本发明的固液处置机的管路系统包括过滤单元、泵(P1)、搅拌器(L1)、流态相原料调节罐、流体分配总管线(122)和滤液收集罐，阀(X8)、(X9)、(X10)、(V0)和(Q0)，以及压缩空气入口、蒸汽入口、浸取液入口、洗涤液入口、反冲液入口和排液出口分别连接的阀(X2)、(X3)、(X4)、(X5)和(X7)；流态相原料调节罐内部设搅拌器(L1)，其上部设置原料入口，其下部设置原料出口与泵(P1)和阀(Y1)管道连接；阀(X2)、(X3)、(X4)、(X5)、(V0)、(Q0)管道连接在流体分配总管线(122)上；在滤液收集罐(123)顶部设置阀(X0)，(X0)另一端为与大气连接的呼吸管口；每个过滤单元是将膜组件群的至少一个膜组件的(G2)管口采用耐压软管直接连流程要素，其余管口(G1)、(G3)、(G4)和(G5)采用耐压软管并连后与流程要素连接而成的；过滤单元的流程要素包括膜组件、中间贮液罐(Hn)、泵(bn)、阀(Jn)、(Rn)、(An)、(Kn)、(Qn)、(Vn)、排渣阀(Wn)和单向阀；所述的过滤单元的连接管路是(d1)过滤单元的膜组件群的并连管口(G1)通过阀(Y1)管道连接泵(P1)高压出口管线上，(P1)的入口管道连通在流态相原料调节罐底部；(dn＞1)过滤单元的膜组件群的并连管口(G1)通过管道连接(dn-1)过滤单元的膜组件群的管口(G3)和阀(Wn)；(dx)过滤单元的膜组件群的膜单元的管口(G2)管道连接阀(Jx)和单向阀的入口，(Jx)的另一端管道连接(Kx)和(V0)，其余膜组件群的膜单元的管口(G2)管道连接阀(Jn)和单向阀的入口，(Jn)的另一端管道连接(Kn)、(Vn)和(bn+1)的高压出口，(Kn)的另一端管道连接(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G1)，(Vn)的另一端自流管道连通比(dn)过滤单元的膜组件群的膜组件群液位较低的阀(X9)和(V0)，(V0)另一端管道连通在流体分配总管线(122)，(X9)另一端管道连接滤液收集罐；(dn)过滤单元的膜组件群的膜单元的管口(G3)管道连接阀(Wn)和支管，该支管并连后管道连通(dn+1)过滤单元的膜组件群管口(G1)，(Wn)另一端为排渣出口；(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G4)经过阀(An)和自流管道连通比(dn)过滤单元的膜组件群液位较低的中间贮液罐(Hn)，(Hn)上部设置压力平衡管(G6)，(G6)通过阀(Rn)和并连管口(G5)连通，(Hn)底部管道连通泵(bn)的入口；(b1)的高压出口管道连接阀(V1)和(X10)；(bn＞1)的高压出口管道连接阀(Vn)、(Jn-1)和(Kn-1)；(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G5)管道连接在阀(Qn)，(Qn)另一端管道连接(Q0)和(X8)，(X8)另一端的管道连通滤液收集罐；本流程操作时至少设置两级首尾相接的封闭循环的过滤单元，可以在最后一级过滤单元右侧多次插入复制的与其中一个过滤单元的流程要素相同的过滤单元并将的流程要素对应的管口按本条规定的连接管路系统的技术方案连接；9.2、所述的多级移动床序批式固液处置机的逆流浸取和过滤的使用方法包括下列操作程序(见附表2)多级移动床序批式逆流浸取和过滤的操作程序表 附表2
注1、所谓同步操作循环的自转程序的顺序是指在每一个序批中，各操作单元按照上述顺序号同时完成在附表2中规定的各自的程序，在完成第i、ii、iii步自转程序后，在下一个序批中又进入各自的第i、ii、iii步自转程序，依此类推、无限循环；注2、排渣程序打开排渣阀(W3)，同时对全部过滤单元的排渣系统的装置运行；压缩空气(P2)或蒸汽(P3)分别经过阀门(X2)或(X3)、(V0)、(K3)进入滤室(35)；9.3、液体反冲或气体或蒸汽反冲的管路和操作程序液体反冲或气体或蒸汽反冲可以单独对其中一个操作单元进行操作，也可以对全体操作单元同时进行操作；反冲液(P5)或气体(P2)或蒸汽(P3)分别通过反冲阀(X5)或阀门(X2)或阀门(X3)、流体分配总线(122)、切换阀(Q0)、耐压软管、截至阀(Qn)进入需要反冲的过滤单元的管口(G5)，反冲滤膜(30)后从已打开的排渣阀(Wn)排出；同时对全部过滤单元的排渣系统的装置运行。
10.根据权利要求8或9所述的柔韧管式固液处置机的多种使用方法，其特征是，所述的多级固定床序批式固液处置机和多级移动床序批式固液处置机的搓揉管路系统是在本专利第8或9条的管路系统基础上增设，该技术方案是泵(bn)高压出口和(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G1)管路之间设置阀(En)或者在泵(bn)高压出口和(dn)过滤单元的膜组件群的并连管口(G5)管路之间设置阀(Zn)；10.1滤液返混程序机械压榨装置对过滤元件进行压缩后，一个技术方案是泵(bn)将中间贮液罐(Hn)的滤液经过(En)和并连管口(G1)进入(dn)过滤单元的膜组件群的滤室上部；或者另一个技术方案是泵(bn)将中间贮液罐(Hn)的滤液经过(Zn)和并连管口(G5)进入(dn)过滤单元的膜组件群的滤液室；同时对全部过滤单元的排渣系统的装置运行；搓揉压滤使用方法是在执行原压滤程序时间内至少运行一次滤液返混和压滤程序；10.2本条的压滤程序仍分别按本专利第8.2、9.2条中的有关压滤程序的规定执行。
全文摘要
柔韧管式固液处置机及其多种使用方法主要用于固液分离，它包括至少一个过滤元件、管路系统、机械压榨装置、排渣系统、滤渣输出系统和程序控制系统，并综合成为机电一体化成套设备，其特征是采用筋骨横截面为曲线型材的管式格架、往复动力执行机构和排渣活塞机构；往复动力执行机构设置在上法兰上，它包括动力装置和执行机构；动力装置采用电动推杆或气缸或液压缸为动力中任何一种方案；执行机构包括连杆、移动平台、拉杆、拉杆销轴和轴承座；排渣活塞机构设置在膜单元内，它包括连杆、连杆轴承及轴承座、刮渣活塞、锁紧螺母；并提出多级固定床序批式逆流浸取和过滤和多级移动床序批式逆流浸取和过滤等多种使用方法。
文档编号B01D29/11GK1840221SQ200510063678
公开日2006年10月4日 申请日期2005年4月3日 优先权日2005年4月3日
发明者张民良, 张泉, 马淑英, 张民柱, 李全贵, 张皎 申请人:张民良