一种可自动清洗的过滤系统的制作方法

本实用新型涉及机械制造领域，具体涉及一种可自动清洗的过滤系统。

背景技术：

中药材中所含的化学成份十分复杂，既含有多种有效成份，又有无效成份，也包含有毒成份。提取其有效成分并进一步加以分离、纯化，得到有效单体是中药研究领域中的一项重要内容。中药提取就是利用一些提取技术最大限度提取其中有效成份，使得中药制剂的内在质量和临床治疗效果提高，使中药的效果得以最大限度的发挥。

中药的提取是中药生产过程重要的单元操作，其工艺方法、工艺流程的选择和设备配置都将直接关系到中药的质量和临床效果。中药材通过煮煎、浸渍、醇提等方法得到的提取液是一种固液混合物，一般都含有很多泥砂、药渣碎片和微粒以及没有药效的大分子胶体等杂质，它们通常是影响药物制剂的体积、澄明度、口感等的主要因素，因此需要将药液与药渣分开。

最常用的分离方法就是过滤。过滤是在推动力或者其他外力作用下使悬浮液或固液混合物中的澄清液体透过介质，固体颗粒及其他物质被过滤介质截留，从而使固体及其他物质与液体分离的操作。中成药制药过程中的药液过滤是制药环节中的重要组成，过滤不充分往往会使大量的药液仍残存在药材之中，使药物有效成分得不到很好的提取利用，也增加生产成本；或者其提取过滤工艺十分复杂，不易操作、成本高。

目前，市场上中药材提取设备中，多采用滤网进行过滤，然而滤网长时间过滤后滤网孔会逐渐被药渣堵塞。因此在运行时或运行结束后，需要人工打开过滤器拿出滤网进行药渣的清除工作。例如，cn207412856u公开了一种中药提取用过滤装置，设有侧孔侧板、密封块、磁铁、过滤网、卡槽、弹簧片和卡环结构，可以快速安装和拆卸过滤网，从而对过滤网进行清理；cn205759980u公开了一种中药提取过滤装置，药液罐内设有过滤组件，可拆卸的过滤网可通过滑轨从药液罐内拉出进行清洗；此外，还有cn207462765u等也均公开了可拆卸的过滤装置。然而拆卸清洗过滤网必定会导致提取流程的中断，在当今工业智能制造工厂属于流程断点，难以实现数字化、自动化控制。为中药行业智能制造难题之一。

技术实现要素：

为克服上述技术问题，本实用新型提供一种可自动清洗的过滤系统，能够对待过滤液体进行自动过滤，并能够自动检测过滤器堵塞情况而实现过滤器的自动清洗，不需要拆卸和停工，实现无间断过滤作业和过滤器的自动清洗。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可自动清洗的过滤系统，包括串联于主管路上的一个或多个过滤单元，该过滤单元包括并联的两个过滤器；在位于每个过滤单元两端的主管路上分别设有一压力传感器，用于检测该过滤单元的前后压差，压力传感器信号连接于一plc系统；过滤器包括由滤网隔开的一内腔和一外腔，还包括位于过滤器一端的并连接于外腔的一进液口、位于过滤器另一端的并连接于内腔的一出液口和一冲洗口，该进液口和出液口连接的管道串联于主管路上，该冲洗口连接一冲洗管路，该进液口还连接一排污管路；过滤器的进液口和出液口管道、冲洗管路以及排污管路分别设有一受控于所述plc系统的阀门。

进一步地，所述过滤单元的两个过滤器所连接的冲洗管路共同连接于一个总的冲洗管路。

进一步地，所述过滤器包括壳体和滤芯，该壳体与滤芯围成所述外腔，该滤芯围成所述内腔，该壳体上含有所述进液口、冲洗口，该滤芯上含有所述出液口，出液口管道穿过该壳体。

进一步地，所述壳体包括壳身和上盖，所述进液口设于该壳体上，所述出液口管道穿过该壳体，所述冲洗口设于该上盖上。

进一步地，所述上盖还含有一放空口，该放空口由一放空阀控制打开和关闭。

进一步地，所述冲洗口连接一清洗球，该清洗球位于所述内腔中。

进一步地，所述滤芯包括滤网支架和所述滤网，该滤网支架用于支撑滤网以及固定于所述壳体内。

进一步地，所述滤网支架包括法兰、滤网支撑架、滤网固定架，该法兰可拆卸地固定连接于所述壳体；该滤网支撑架焊接于该法兰上，含有一围绕所述内腔的壁面，该壁面外包裹所述滤网，在该壁面上开有多个通孔；该滤网固定架罩在该滤网支撑的壁面上，所述滤网包裹在该壁面上时位于该滤网固定架内侧并由该该滤网固定架固定。

进一步地，所述滤网由侧壁滤网和底部滤网构成，侧壁滤网与底部滤网为一体成型，或由一固定框固定连接并固定于滤网支撑架的底部。

进一步地，所述壳体和滤芯为筒状。

本系统的工作原理是：过滤单元在进行过滤作业时，其两个过滤器一个启用一个关闭，启用的进出口管道阀门为打开状态，冲洗管路和排污管路的阀门为关闭状态，关闭的过滤器的所有阀门均为关闭状态。过滤器的壳体上盖上的管口及阀门全部关闭，来自于主管路的待过滤液由进液口进入壳体，进入壳体后滤渣被滤网阻隔在滤网外的外腔内，过滤后的待过滤液位于滤芯的内腔中，由出液口出液完成过滤作业。当该过滤器内的药渣过多需要清理时，位于两端的压力传感器会自动检测出压差超过一阈值，压差信号会传送至plc系统，plc系统会关闭该进出口管道阀门，打开排污管路阀门，再打开冲洗管路阀门进行清洗工作，同时会打开另一个过滤器的进出口阀门以继续过滤作业。清洗工作时，在进出口阀门关闭和排污管道阀门打开之后，先打开放空口阀门，之后再打开冲洗管路阀门进行喷淋清洗，目的是对过滤器内的待过滤液进行放空，然后借助清洗液将附着在滤网外腔的药渣冲洗下来，并经由排污管路排出，完成清洗工作后关闭冲洗管路和排污管路的阀门。由此可知，本系统能够对待过滤液进行自动过滤，并能够自动检测过滤器堵塞情况而实现过滤器的自动清洗，不需要拆卸和停工，实现了待过滤液的无间断过滤作业和过滤器的自动清洗。

附图说明

图1是实施例的用于过滤中药提取液的一种可自动清洗的过滤系统结构示意图。

图中：1-中药提取罐，2、3-过滤器，4、5-压力传感器，6-输送泵，7-提取液储罐。

图2是实施例中的过滤器的结构图。

图中：21-筒身，211-进液口，212-出液口，22-上盖，221-放空口，222-冲洗口，223-清洗球，23-滤芯，231-环形法兰，232-滤网支撑架，233-滤网固定架，234-固定环，241-侧壁滤网，242-底部滤网。

具体实施方式

为使本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。

本实施例提供一种可自动清洗的过滤系统，应用于中药提取液的过滤，如图1所示(因两个过滤单元结构相同，故相同部件只在其中一个过滤单元处标号)，用于实现提取液过滤器在连续使用且不拆解的前提下自动清洗，本系统的组成部件主要包括中药提取罐1、过滤单元、输送泵6、两个过滤单元、提取液储罐7以及plc系统(未图示)。其中，中药提取罐1与提取液储罐7之间的管路为主管路，在该主管路上设置有一输送泵6，用于提供动力，将中药提取罐1中的提取液输送到提取液储罐7中。过滤单元串联在该主管路上，数量至少为一个，本实施例采用两个进行串联，所谓串联，是指主管路先连通一个过滤单元的进口，从该过滤单元的出口出来后再接通下一个过滤单元的进口，从该下一个过滤单元的出口出来，主管路不设有绕过过滤单元的旁路。为方便说明，本实施例中将图中左边的称为一级过滤单元，右边的称为二级过滤单元。在过滤单元的两端分别设有一个压力传感器，如图中一级过滤单元设有的压力传感器4和5，用于检测过滤单元前后的压差并将压差信号传送至plc系统。每个过滤单元包括并联的两个过滤器，如本图中的过滤单元2和3，所谓并联，是指两个过滤器的进口相互连通，出口相互连通。每个过滤器还连接有一冲洗管路和一排污管路，每个过滤单元的两个过滤器各自连接的冲洗管路共同连接于同一总的冲洗管路，但不以此为限。在各条管路上均设有阀门(非重点阀门未图示)，如图中的阀门a1～a3、b1～b8，其中至少阀门a2、a3、b1～b6受控于plc系统，其他阀门也可以受控于plc系统。

以本实施例中的一级过滤单元为例，来说明一下本系统的工作流程与控制原理为：

开始状态为两个过滤器2和3均为清洁后的过滤器，首先使用过滤器1进行过滤，过滤器2的所有阀门均预设为关闭状态。过滤器1进液口阀门b4、出液口阀门b1为打开状态，排污出口阀门b3为关闭状态，提取液由输送泵6泵入过滤器1的提取液进口，提取液经过过滤器1过滤，通过出液口向后输送，当压力传感器4和5检测到进出口两端压差值达到标准范围内后(工艺设定范围，要根据工艺最终确定)，证明滤网被药渣堵塞至不能继续使用，压力信号传输至plc系统，plc系统控制阀门的切换，此时过滤器1的阀门b1、b3、b4处于关闭状态，过滤器2的进液口阀门b5、出液口阀门b2处于打开状态，过滤器3进行过滤作业。同时过滤器排污阀门b3打开，对过滤器进行放空排液，再打开冲洗管路阀门a1和a2，清洗液将滤网外壁的药渣清洗掉，污水由底部排污管路排出，清洗过程根据工艺设定，由plc系统进行控制。清洗完毕后依次关闭冲洗管路阀门a1、a2和排污阀门b3，清洁结束。待过滤器3压力值到达标准后再切换至过滤器1。同理达到循环连续运行。

输送泵6设于主管路上的一个位置，在存在多个串联的过滤单元时，输送泵6优选的一个位置为位于第一个过滤单元之后，例如其于本实施例中位于一级过滤单元的出口端的主管路上。输送泵6的出口端的主管路引出一条回流管路，该回流管路将部分过滤后的提取液回流至中药提取罐1中。其这样设置的原因是，一级过滤单元与中药提取罐1相连，由于中药提取罐1为局部加热，容易导致提取液受热不均，因此在中药提取过程中，提取液在输送泵动力下通过提取罐底部出液管进入一级过滤单元进行过滤，在进行清洗液清洗时，经过过滤后的提取液回流到中药提取罐1中，经过此次循环过滤后，中药提取罐1中的提取液温度也达到了均一状态，也可以在提取提取液的过程中边提取边去除一些杂质。待提取液提取完成后，一级过滤单元的回液管路切换至与右侧二级过滤单元相连，提取液通过右侧的二级过滤单元进行进一步地过滤，最终经过过滤的提取液通过管路输送至提取液储罐中。

图2左侧所示为过滤器的结构，本实施例中为圆筒状装过滤器，但并不以此为限，该过滤器包括壳体和位于壳体内部的滤芯23，将过滤器分成位于滤网外的外腔和位于滤网内的内腔，该壳体包括筒身21(即壳身)和上盖22。其中，上盖22包含清洗球223、放空口221、冲洗口222，放空口221由放空阀(未图示)控制开关，冲洗口222由清洗管路阀门(如a2)控制开关。壳体筒身21包括进液口211(同时用于排污口)、出液口222。其中，进液口221位于筒身21的底部，此处接三通，一路为排污用，连接排污管路，设有排污出口阀门(如b3)，一路用于进提取液，连接中药提取罐1，设有进液口阀门(如b4)；出液口212位于筒身21的上部，设有出液口阀门(如b1)。需要指出的是，进液口211连接外腔，出液口211、冲洗口222、放空口221连通内腔。

图2右侧所示滤芯包括环形法兰231(即法兰)、滤网支撑架232、滤网固定架233、固定环234(即固定框)以及滤网，该滤网包括侧壁滤网241和底部滤网242。其中，环形法兰231用于将滤芯23与壳体筒身21内部通过螺丝连接固定及密封；滤网支撑架232位于环形法兰231的下方，并与环形法兰231焊接为一个整体，用于保持滤网的形状及强度；滤网支撑架包括一筒状壁面，该壁面上开有多个圆形通孔，目的是作为滤网的支撑骨架，外面裹上滤网，防止滤网在过滤过程中变形、脱落，通孔大小与密度可根据实际需要进行设计，也可以直接使用市场上标准不锈钢滤网直接裁剪成所需大小。滤网固定架233根据滤芯23的大小可有一个至多个，环形缠绕于滤网(确切说为侧壁滤网241)的外侧，用于将滤网紧固在滤网支撑架232上。滤网支撑架232底部可以开孔也可以不开孔，底部滤网242与固定环234同样使用螺丝固定在滤网支撑架232的底部。该结构的优势为：滤网不需要再外加工焊接缝制，也适用于加工成型的滤网，即长方形滤布直接裹上，外部束紧即可，不需要使用高频焊来焊接成型筒状滤网袋，加工更加简单、方便。

本过滤器的大致工作过程为：提取液通过进液口211进入过滤器内，通过滤网将悬浮物阻拦在滤网外侧的外腔中，过滤后的提取液进入滤网内侧的内腔，通过连通于内腔的出液口212送出。当需要清洗粘附在滤网上的悬浮物时，打开上盖的放空口221的阀门，才能与大气相通，过滤器内残液才能排出来，排液后关闭该阀门，清洗液通过冲洗口222进入，通过清洗球223喷如内腔，将黏附在滤网上的悬浮物冲洗掉，通过下方的进液口211(此时作为排污口)排出，由此实现反向冲洗。

需要说明的是，以上实施例是将本发明提供的可自动清洗的过滤系统用于中药提取液的过滤，属于一种较佳的实施方式，仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，实际上其也可用于其他的中药和非中药液体的过滤，只需要相应调整压力传感器参数、选用合适规格和材质的管道、过滤器等即可，本领域的技术人员可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，本实用新型的保护范围应以权利要求书所述为准。