一种电动能平板压榨脱水机的制作方法

文档序号:11166686阅读:584来源:国知局
一种电动能平板压榨脱水机的制造方法与工艺

本实用新型涉及环保领域,尤其是涉及一种用于污泥处理的电动能平板压榨脱水机。



背景技术:

我国每年的污泥处理需求总量接近4000万吨,初级脱水后的污泥平均含水率约80%。现行对污泥处理的要求是:减量化、无害化、稳定化、资源化,其中减量化至关重要,要求将污泥的含水率从80%降低到50%左右,使污泥体积减少一半以上,形成相对稳定的状态,不容易造成二次污染。目前污泥处理中脱水环节普遍使用烘干或深度挤压的方式。烘干需要消耗大量能耗,还会生成需要进一步处理的臭气;挤压过程中需要对污泥进行加药调质,药剂的副作用是使污泥的绝干总量增加,泥质变差,导致后续处置困难。中国专利文献CN104817247A,于2015年8月5日公开了“压力电渗透干化机”,该设备包括:机架;模块单元,设置在所述机架上,包括加压装置、承压装置、导向柱、复位弹性部件、上绝缘板、下绝缘板;所述加压装置固定在所述机架上;所述承压装置的两端套设在所述导向柱上,所述复位弹性部件也套设在所述导向柱上;所述上绝缘板固定在所述承压装置的下部,所述下绝缘板设置上绝缘板的下方;所述上绝缘板的表面镶嵌有阳极板;所述下绝缘板的表面镶嵌有阴极板;物料传送装置;布料装置以及卸料装置。该方案通过直流电带动液体流动的方式实现污泥脱水。但是该方案也存在着一些缺陷。首先,污泥在上下极板之间进行压滤的时候,由于污泥的含水量高,受压后随即变形,向四周延伸,大量从上下极板之间溢出。为了解决污泥溢出的问题,有的改进方案在上下极板的间隙的两侧方安装弹性胶条,对污泥进行侧向的密封。然而在实际应用中,一是污泥仍然可以从上下极板两端方向溢出,二是由于存在弹性胶条的厚度,上下极板之间的最小间隙受到限制,当水份从污泥中排出,污泥的厚度显著变薄至弹性胶条厚度以下时,上下极板的压力就无法传递至污泥上,电渗透也随之失效。其次,脱水产生的滤液是包含少量污泥颗粒的悬浮液,在自然排放过程中悬浮物容易沉积,堵塞排液通道,未及时排走的滤液会被已脱水的污泥反吸,影响脱水效果。此外,滤带频繁接触污泥,污泥颗粒会附着在滤带上,堵塞滤带上的网孔,影响后续的脱水效果。



技术实现要素:

针对上述现有方案存在的技术问题,本实用新型旨在提供一种电动能平板压榨脱水机,可以更有效的进行电渗透压榨脱水。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种电动能平板压榨脱水机,包括机架和直流电源,机架的一端为进料端,另一端为出料端,还包括滤带;进料端与出料端之间设有至少一个平板脱水模块,平板脱水模块的上部包括可竖直往复运动的阳极板,下部包括固定的阴极板,阴极板上设有密封框;阳极板的下底面和阴极板的顶面均平行与水平面;阳极板的运动方向与密封框的位置对应;滤带循环转动,其中位于进料端和出料端之间的部分位于密封框和阳极板之间;直流电源的阳极与阴极分别连通阳极板和阴极板。

在本技术方案中,为脱水机设计了一个滤带,滤带在动力作用下依次经过各个辊体,形成一个往复循环,其中位于进料端与出料端之间的一段,是用来承载物料的,构成了压榨区间,待处理物料的压榨和电渗透工作就在该区间内完成。实现压榨动作的是平板脱水模块,可以是一个,如有必要也可以是串联起来的多个。平板脱水模块包括上下两个部分,上部分主要是位于滤带压榨区间之上的阳极板,可以在动力控制下上下运动,下部分包括阴极板,阴极板上设有密封框,阳极板的位置与密封框的位置适配。阳极板的底面和阴极板的顶面隔着滤带和密封框彼此平行。当待处理物料由进料端进入,并平摊在滤带上,滤带向出料端运动,将物料带至密封框上方时,阳极板向下运动,隔着滤带挤压物料,受压的物料向外摊开,面积变大,厚度变薄,但受密封框的外框的限制,无法继续变薄,就可以始终承受来自阳极板的压力,始终处于压榨脱水状态,而不是一受到压力就被挤出压榨区间。于此同时,物料的上表面隔着滤带紧贴阳极板,下表面紧贴阴极板,直流电从阳极板经过物料流向阴极板,进行电渗透脱水。脱水完毕,阳极板升起后,滤带承载着已脱水物料向出料端运动,在出料端完成出料。一般的,进料端可以配置进料装置,例如保持供料平衡的进料机、可使物料相对均匀的摊开在滤带上的刮料板等;出料端可以配置出料装置,例如处于静止位置的卸料刮刀,滤带运转至出料端后,已脱水物料触及出料刮刀而被从滤带上分离出来后,滤带向下返回;滤带以滤带驱动装置为驱动,核心部件可以是一个或多个动力辊;阳极板的上下往复运动可以由气缸或者油缸控制;密封框的外框架材质建议使用刚性的绝缘材质;整个设备的动力设备和直流电电源均可由PLC控制器进行控制。平板脱水模块可以在数量上进行扩展,配合必要长度的滤带,可以满足不同物料的不同电渗透压榨脱水要求。

作为优选,所述平板脱水模块的上部包括由上至下依次叠合的加压板、绝缘板和阳极板;阳极板的两端向上弯折,弯折部通过螺栓可拆卸的固定在绝缘板的相对位置。加压板可以用来连接驱动装置,绝缘板保持带电的阳极板的绝缘性。阳极板在机架两端的方向上向上弯折,可拆卸的安装在绝缘板上,使易损耗的阳极板可以快速拆装更换。

作为优选,所述平板脱水模块的下部包括由上至下依次叠合的阴极板、绝缘的排液槽板和承压箱体;所述阴极板的两侧向上弯折,弯折部通过螺栓可拆卸的固定在排液槽板的相对位置。阴极板处于承压方向,也同样将其设计为可快速拆装更换。

作为优选,所述阳极板的两侧间隔均匀的以导体连接直流电源的阳极;所述阴极板的两侧间隔均匀的以导体连接直流电源的阴极。在极板的两侧以均匀间隔的导体连接直流电源,可以实现电能的静态输入和极板电能密度平均分配,避免虚接打火,延长阳极板的寿命,提高电渗透的效果。综合成本和效果,导体的材质以紫铜为宜。

作为优选,所述密封框高出阴极板顶面的高度不低于30mm。限定密封框高出阴极板顶面的高度,使每次压榨时密封框内的物料的压榨后体积得到了限制。如果高度设置过高,可能导致压榨不充分,脱水效果未能满足要求;高度设置过低,单次压榨动作完成的脱水工作量太小,影响作业效率。

作为优选,所述密封框连接有竖直方向可压缩的弹性件,平板脱水模块的下部对应的设有导向方向为竖直方向的导向机构。当阳极板触及待处理物料时,随着待处理物料所含水份被挤压排出,厚度变薄,密封框可随导向机构的导向方向向下运动,并始终保持加压平板对待处理物料施加压力。本技术方案为密封框设计了受压后可在竖直方向上伸缩的结构。当阳极板下压物料时,物料会在密封框的范围内变薄,但当物料含水量较高时,物料厚度不高于密封框边框的高度,阳极板仅能触及到密封框的边框,无法对边框内的物料施加足够的压力。在应用了本方案后,当阳极板下压时,首先会将物料在密封框范围内摊开;当阳极板继续下压,触及密封框的外框时,密封框会克服弹性件的弹力逐渐向下运动,在此过程中阳极板与排液槽板之间的距离会越来越小,而位于此位置的物料受到越来越大的压力,实现充分脱水;于此同时,由于阳极板始终贴合物料的上端面,电渗透的脱水作用也始终存在。达到脱水要求后,阳极板上升,密封槽带动滤带向上回弹至原始位置。其中使用的弹性件可以是钢弹簧或者空气弹簧,导向机构可以导向柱,也可以是竖直设置的键槽配合结构等,可以是与弹簧组合在一起的,也可以是独立设置的。

作为优选,所述阴极板上均布有若干供压榨滤液排出的通孔;所述排液槽板上布设有排液槽,阴极板上的通孔通过排液槽的排水口连接真空抽吸系统;所述真空抽吸系统包括真空泵和自动排液罐,自动排液罐的抽气端连接真空泵,自动排液罐的液体进口分别与排液槽的排水口连接。物料经挤压排出的滤液通过排液槽被吸入连接真空泵的自动排液罐,并实现自动排液。作为传统压榨脱水方案,在压榨时产生的带少量物料颗粒的滤液是在重力影响下自然流淌排放的,带来的问题是物料颗粒在流淌路径上发生沉淀,堵塞部分管路,导致排液不畅,未及时排放的滤液被已完成脱水的物料反吸,严重影响脱水效果。为了解决这个问题,本方案配备了真空抽吸系统,将脱水产生的液体通过排液槽收集至自动排液罐,并通过抽真空的方法使自动排液罐自动排液。这样一来,压榨产生的液体就得到了妥善的收集,不会滞留在压榨区间影响脱水效果。由于这个设计可以有效回收压榨出的液体,因此本方案还可以应用在大规模的果蔬榨汁作业上。

作为优选,所述平板脱水模块的下部还设有清洗系统;所述清洗系统包括清洗水泵和清洗水管;清洗水泵连接清洗水管,清洗水管的喷头的喷淋方向与处于非压榨区间内的滤带的平面方向形成夹角。当滤带由出料端回转至进料端时,清洗水泵将清洗液泵送至清洗水管,由喷头向滤带表面进行喷淋。由于本技术方案的压榨效果较好,压榨后的物料含水量较低,因此物料颗粒容易粘在滤带上,同一位置经过多次压榨作业之后,滤带上的小孔容易被堵塞,影响后续的压榨效果。为此,本方案专门设计了清洗系统,通过清洗系统对滤带进行喷淋清洗,有效的解决了这个问题。为了获得更好的喷淋效果,可以考虑在清洗液中混合压缩空气,用气液混合物对滤带进行喷淋。

作为优选,所述清洗系统还包括真空箱,真空箱位于滤带的未设清洗水管的喷头的一侧;真空箱一端连接真空泵,一端设有开口,开口方向正对清洗水管的喷头的喷淋方向。为了提高清洗效果和便于收集清洗后残液,本方案设置了真空箱,真空箱连接真空泵,真空箱的开口正对清洗水管的喷头的喷淋方向。当喷淋作业时,打开真空泵,真空箱内的真空状态可以通过开口将喷淋液和被冲下来的物料颗粒吸走。

作为优选,所述清洗水管的喷头的喷淋方向与处于非压榨区间内的滤带的平面方向形成的夹角为直角。直角喷淋,喷淋的效果最佳,喷淋液的用量最少,喷淋的压力可以调节至最小,最节水节能。

综上所述,本实用新型的有益效果是:可以大幅提升脱水效果。使用本方案设计的脱水机,不但可以应用在传统的污泥脱水处理中,还能在食品、生物制药、化工、建筑材料等领域发挥作用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图,直流电源及连接电路未示于图中。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是平板脱水模块的结构示意图。

图4是密封框应用在平板脱水模块上的配合关系图。

图5是密封框的俯视图。

图6是真空抽吸系统和清洗系统的示意图。

其中:1机架、2进料机、3动力辊、4密封框、5辊体、6滤带、7滤带驱动电机、8卸料刮刀、9清洗系统、10真空抽吸系统、14油缸、15加压板、16绝缘板、17阳极板、18阴极板、19排液槽板、20承压箱体、21尼龙板条、22弹簧、23导向柱、24固定板、25真空泵、26自动排液罐、27气动阀、28真空支管、29集液总管、30清洗水泵、31清洗水管、32真空箱。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3所示,为一种电动能平板压榨脱水机。该脱水机包括固定在地面的机架1,机架的右侧端为进料端,左侧端为出料端,进料端安装有进料机2,出料端安装有卸料刮刀9。机架上安装有滤带6,滤带由若干个辊体5撑起,滤带驱动电机8带动动力辊3转动,带动滤带形成逆时针转动的循环圈。滤带从进料机至卸料刮刀之间的一段构成压榨区间。在该区间内安装有至少一个平板脱水模块,本例为两个串联在一起。平板脱水模块包括上下两部分:上部包括由上至下依次叠合的加压板15、绝缘板16和阳极板17;阳极板的两端向上弯折,弯折部通过螺栓可拆卸的固定在绝缘板的相对位置,加压板被安装在固定于机架上方的油缸14上,阳极板的底面为水平面;下部分包括由上至下依次叠合的阴极板18、绝缘的排液槽板19和承压箱体20,阴极板的两侧向上弯折,弯折部通过螺栓可拆卸的固定在排液槽板的相对位置。极板的两侧间隔均匀的以紫铜带连接直流电源的阳极;阴极板的两侧间隔均匀的以紫铜带连接直流电源的阴极。本例中,阳极平板采用贵重金属材质,和污泥接触的下底面烧结有耐电蚀的导电涂层;阴极板材质为316不锈钢。

如图5所示,密封框为矩形,外框架为尼龙板条21。如图3、图4所示,密封框位于阴极板的上方,滤带的下方,其高度高于阴极板上表面不低于30mm,本例为高于阴极板上表面35mm。外框架的四个侧边外侧壁上均固定有上下方向的导向机构,本例使用的是导向柱23,导向柱的下端固定有固定板24,承压箱体的侧壁上固定有定位板,导向柱穿过定位板,在定位板和导向柱的上端固定点之间抵接有弹簧22。

如图6所示,并结合图1所示,本脱水机还设计有真空抽吸系统10和清洗系统9。排液槽板上均布有排液用的沟槽和通孔,这些沟槽和通孔分别连接真空支管28,再汇集至集液总管29,集液总管的出口连接自动排液罐26的进口,自动排液罐的抽气端连接真空泵25,而阴极板上均布有若干供压榨滤液排出的通孔,这些通孔与排液槽板上的沟槽和通孔连通,用来将压榨产生的滤液排至自动排液罐。清洗系统安装在机架的下方,清洗水泵30连接清洗水管31,滤带紧贴真空箱32上平面运转,清洗水管安装在滤带上方,喷头垂直于滤带的平面,真空箱下端通过真空抽吸系统连接真空泵,真空箱的上端开口正对喷头的喷淋方向。真空泵的出气端还能将压缩空气送入清洗液中,由水泵将混有压缩空气的清洗液泵送至喷头进行喷淋。在真空抽吸系统中,为了保证真空效果,在管路中设置有多个气动阀27。

本例的电动能平板压榨脱水机,其工作状态是:首先由机器右侧的进料机分别将两份适量的待处理污泥送至滤带上,滤带带动污泥向左运动,使两份污泥分别对应一个密封框的位置,此时上方的阳极板在油缸推动下向下压,阳极板的下底面首先接触污泥堆的峰顶,污泥受力后逐渐在密封框的范围内向周围摊开,厚度也逐渐变薄,部分水份开始溢出。然后,阳极板的下底面接触密封框的外框架,使密封框整体克服弹簧向下移动,而位于密封框和阳极板的下底面之间的污泥受到下方排液槽板的支撑,无法向下位移,因此受到上方越来越大的挤压力,自身厚度越来越薄,大量的水份被挤出。于此同时,直流电源开始供电,直流电由上方的阳极板穿过密封框内的污泥流向下方的阴极板,对污泥实施电渗透脱水,直至满足脱水要求。然后油缸推动阳极板上升复位,电路切断,电渗透结束,弹簧也推动密封框整体上升复位,滤带承载着两份已完成脱水的污泥继续向左运动,至最左端时,卸料刮刀依次与两份已脱水污泥接触,将污泥与滤带分离,滤带向下向右循环运转,对污泥的压榨脱水步骤完成。

在对污泥的压榨脱水步骤中,有大量的水份携带少量的污泥颗粒以悬浮液的形态被挤出,这些悬浮液通过阴极板上的通孔、排液槽板上布设的排液槽、孔等进入真空支管,再汇集至集液总管,并通过真空吸力被吸入自动排液罐,最终实现妥善处理和排放。

在对污泥的压榨脱水步骤中,滤带在与污泥分离后,会沾有少量的污泥颗粒,随着作业的持续,这些颗粒越来越多,堵塞滤带上的滤孔,会影响设备的作业效率。清洗水泵开启后供水,真空泵开启后供压缩空气,水汽混合体从喷头喷出,对滤带进行喷淋清洗,冲去这些污泥颗粒,保持滤孔的通畅。冲下的残液被真空箱的开口吸走,送入自动排液罐处理。

本例的电动能平板压榨脱水机,在传统电渗透脱水设备上进行了大量的优化,能更高效的实现电渗透压榨脱水,使用了密封框可以提高压榨脱水的效率,使用了真空抽吸系统可以收集滤液,使用了清洗系统可以对滤带进行冲洗。在设备的控制上,可以将各个子设备的动力控制系统集成在PLC控制柜上,实现操作者的便捷操控。

本例的电动能平板压榨脱水机,使用了两个平板脱水模块。如非必要,也可以仅使用一个平板脱水模块;如有应用需求,平板脱水模块也可以在数量上进行扩展,彼此串联起来,配合必要长度的滤带,可以满足不同物料的不同压榨脱水要求。在使用串联的多个平板脱水模块时,还可以通过编程控制,使同一份待处理物料在依次行进至不同的平板脱水模块内时,由浅至深进行梯度脱水,以实现设备的高速运转,提高整体处理效果。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1