一种改进的压榨过滤器的制造方法
【专利摘要】改进型压榨过滤器由内、外承压钢筒构成容器；内配中空囊，囊底端进出液，顶端进出气。囊充液或再充气压榨滤饼，囊内液靠气压排净，滤饼直接排出。对蒸煮制浆，称高效黑液提取机，单机产量达50吨绝干浆/日。也能过滤浓缩废水中固体颗粒，压榨成滤饼，回收利用或焚烧。压榨过滤器全程PLC程序控制，自动操作。
【专利说明】一种改进的压榨过滤器
[0001]本发明涉及压榨过滤器，具体地说，涉及先过滤、再将压力流体引入中空囊压榨滤饼的过滤器，是ZL03137068.3专利的改进。
[0002]“压榨过滤器”用于过滤收集固体，压榨成滤饼，回收利用或焚烧。用于制浆，分离蒸煮产物中纤维和蒸煮液，效率比现有提取黑液设备高，称“高效黑液提取机”。
[0003]2008年在新亚纸业集团，完成ZL03137068.3号专利样机工业试验。中国环保产业协会水污染防治委员会组织专家技术评议，评议证书建议，“提高单机产量，改造现有制浆生产线”。
[0004]受规模效益制约，制浆生产线产量150吨/日，低于此规模，技术经济效益受损。 ZL200810167182.6号专利解决间断工作高效黑液提取机与制浆生产线配合问题。按本发明，缩减充囊压榨和排渣时间，提高单机产量，满足规模效益要求。
[0005]压榨过滤器间断工作是先进料、压榨、再出渣后，才算完成一次压榨。日产量是单次压榨量与日压榨次数的乘积。增加日压榨次数和单次压榨量都提高日产量。
[0006]两者制约，不能简单增加单次压榨量；因其会延长进料、压榨和出渣时间，影响日压榨次数，不能有效提高单机日产量。
[0007]单纯向囊充气压榨，例如充满10m3容积，到1.2Mpa压力；需要压入120m 3常压气体，即使流量l〇m3/分钟气栗，也要12分钟。
[0008]充气压榨另一缺点，是压榨出的滤饼厚度有差别，上薄下厚。其原因是，开始向囊充气时，固液混合物比重远大于充气中空囊，对体积逐渐增大的囊产生浮力，造成囊顶端先膨胀，迫使被压榨物料向下滑移，后果是滤饼上薄下厚。
[0009]向囊中充液压榨，大流量栗扬程不够，中、高压栗流量小。为缩短压榨周期，可先用大流量栗向囊内充低压液体，压榨出部分滤液后，切换成高压栗继续向囊中充入液体，提高压力压榨。
[0010]但是，排净囊中液体时间长。只要开始排液，囊内就泄掉压力，靠自然流淌排液，速度慢，用时长。为此，从囊顶端进气口，向囊内充气，迫使囊内液体快速排出，缩短囊排空时间，提尚日广量。
[0011]因此，本发明是先充液，再充气。液体不可压缩，占据囊内容积，大幅度缩减充气量，缩短充气压榨时间。
[0012]充液囊与固液混合物比重差别很小，充液时，从囊顶端到底端均匀膨胀，不会迫使物料下滑。先充液压榨，滤饼初步定型定位，再充气提高压力压榨，滤饼不下滑，滤饼厚度均匀。
[0013]因此，本发明目的是提供一种改进的压榨过滤器，其中空囊顶部有气体进出口，底部有液体进出口。先向囊中充入液体压榨，再切换充入更高压力气体或液体压榨。压榨后， 靠气体压力迫使囊中液体排净。由此，缩减单次压榨时间，提高单机日产量，且克服了单纯靠气体压榨，滤饼上薄下厚的缺点。
[0014]本发明另一目的是，提供改进容积空间和中空囊形状的压榨过滤器。其滤网面积对容积比值大，缩减囊充压和囊排净时间。
[0015]本发明另一目的是，提供底部有大截面出渣口的压榨过滤器，固态滤饼靠自重能从出渣口直接排出，缩减排渣时间，提高日产量。
[0016]本发明压榨过滤器简单描述为:
[0017]包括刚性承压容器，内配滤网，排出滤液通道和中空囊的压榨过滤器；充满固液混合物后，向囊内充入流体加压，压榨出滤液从通道排出；排净囊内流体后，开通出渣口，排出滤饼，其特征在于，
[0018]中空囊有液体进出口和气体进出口；所说向囊内充入流体是先充液体压榨，压榨出部分滤液，再切换充入更高压力流体，提高压力压榨；压榨后，靠压缩空气排净囊中液体。
[0019]附图1是优选实施方案的结构示意图，附图2显示大出渣口开通时的状态，借助附图可更准确理解本发明。
[0020]在实施方案中，先将预定栗压液体充入囊内，压榨固液混合物，排出滤液。关闭进液阀，再向囊中充入更高压力气体，提高压力压榨；达到效果后，排净滤液；关闭囊进气阀， 开通囊排液阀，囊内气压迫使液体快速排净后，再排净滤饼。
[0021]方案中，向囊中充入更高压力气体是压缩空气。空压机输出压力可达1.6Mpa，流量 10m3/分钟。更高压力气体是压榨动力，压榨后，囊排液时，更高压力气体又是囊排液动力。
[0022]另一实施方案中，先用大流量离心栗向囊内充液，压榨固液混合物，排出滤液。再切换成高压小流量栗向囊内充液，提高压力压榨滤饼，达到效果后，排净滤液。关闭囊进液阀，开通囊排液阀，从囊顶部进口充压缩空气，迫使囊内液体排净。
[0023]此方案中，先用低压大流量离心栗给囊充液，目的是节省充囊时间；再用高压小流量栗向囊内充液，目的是提高压榨压力。多极离心栗很容易达到1.6?3.0Mpa压力，达到压榨效果后，为迫使囊内液体快速排净，从囊顶部通入压缩空气。
[0024]先向囊内充入液体压榨，不但缩短充囊压榨时间，而且克服单纯气体压榨，滤饼厚度有上薄下厚的缺点。用囊内压力气体为动力，迫使囊内液体快速排净，缩短囊排液时间。
[0025]在具体实施方案中，所说刚性承压容器是由同心内、外筒组成，有环形截面容器。 外筒内壁和内筒外壁固定滤网支撑和滤网，二端用斜支撑，滤网端部呈圆台面形。滤网与壁之间是滤液通道。外筒承受内压；内筒承受外压。
[0026]其中，中空囊有内、外二层柔性材料筒，筒二端用螺栓和压环紧密固定在端环板上。二端环板与二层柔性筒之间形成囊内空间。底端环板配进出液体管口，顶端环板配进出气体管口。
[0027]其中，囊二端环板除具有密封二层柔性筒端，构成囊内空间外，还兼有封堵刚性承压容器顶部环形进料口和底部环形出渣口功能。
[0028]囊顶环板提升到高位时，其外缘与外筒顶环板内缘接触，其内缘与内筒顶环板外缘接触，封堵环形进料口。与之相应，囊底环板落到低位时，封堵容器底部环形出渣口。
[0029]封堵进料口和出渣口之后，外筒和外层柔性材料筒之间，以及内筒和内层柔性材料筒之间容纳固液混合物。充囊压榨时，囊外层将固液混合物压榨到外筒内侧滤网上，成为滤饼；囊内层将固液混合物压榨到内筒外侧滤网上，成为滤饼。
[0030]进料时，液压缸通过连接结构驱动囊顶环板落到低位，解除封堵，固液混合物经过环形进料口进入，外筒和囊外层之间及内筒和囊内层之间。囊充压压榨前，液压缸提升，恢复封堵。
[0031]另一液压装置提升囊底环板到高位，解除容器底封堵，环形出渣口开通，滤饼通过出渣口排出。
[0032]另一具体实施方案中，承压容器是同心内、外筒组成，有环形截面容器。外筒内壁固定滤网支撑和滤网，二端斜支撑，滤网端部呈圆台面形。滤网与壁之间是滤液通道，外筒承受内压。
[0033]中空囊由外层柔性材料筒和内筒组成，柔性筒二端用螺栓和压环固定在内筒端环板上，柔性筒与内筒之间是囊内空间，内筒承受外压。内筒底部配液体进出管口，顶部配进出气体管口。
[0034]内筒由套筒型式连接的主体节和底端节组成。内筒主体节顶端环板与外筒顶端环板连接。
[0035]当套筒连接伸出时，底端节处于低位；底端节端环板外缘与外筒底端环板内缘接触密封，外筒和柔性筒之间容纳固液混合物。囊内空间充压压榨时，内筒底端节与主体节之间密封，此处是静密封。
[0036]可用中空充气橡胶环密封，或伸缩橡胶筒密封。充气密封简单，需要密封时，充气； 不需要密封时，排空。
[0037]当套筒连接缩回，提升到高位的底端环板外缘与外筒底端环板内缘脱离接触，形成截面形状为圆柱面的通道，是出渣n。
[0038]附图1是优选实施方案的功能结构示意图。
[0039]图中，外筒是用序号1标识，外筒顶端环板是2,内筒的主体节是3,内筒顶端环板是4,4和2螺栓连接。外筒1和内筒3之间形成容积空间，构成同心内、外圆筒组成的环形截面容器。
[0040]外筒内壁固定滤网支撑5和滤网6,端部斜支撑7使滤网两端呈圆台面形。滤网与壁之间是滤液通道。外筒、支撑和滤网受内压。
[0041]中空囊由外层柔性材料筒9和包括主体节3和底端节13的内筒组成，柔性筒9二端用压环10和螺栓紧密固定在内筒端环板4和14上。柔性筒9与内筒(3和13)之间是囊内空间8,内筒受外压。内筒底端配进出液体管口 11，顶端配进出气体管口 12。
[0042]内筒包括套筒型式连接的主体节3和底端节13。主体节顶端环板4与外筒顶端环板2连接，底端节13的端环板外缘14与外筒底端环板内缘15接触密封，外筒和柔性筒之间16,容纳固液混合物。
[0043]进料压榨时，套筒连接伸出，内筒底端节13到低位，其与主体节3之间仍保持套筒连接，且密封。囊内流体排空后，套筒连接回缩，内筒底端节13提升到高位，其底端环板14 与外筒底端环板15离开，离开的高度乘以底端节周长是出渣口的截面积。
[0044]附图2显示内筒底端节13提升到高位，出渣口开通时状态。
[0045]上述方案最大优点是出渣口大，足以快速排出大片固体滤饼。压榨滤饼只要从滤网剥离，靠自身重力就能够顺利通过出渣口排出。水或压缩空气反冲或反吹滤网能够快速剥离滤饼。
[0046]实施例1
[0047]仍参见附图1。预定压榨压力1.2Mpa，外筒1用20毫米锅炉钢板卷焊，直径3m， 有效高度6m。扣除20mm壁厚和30mm滤网支撑，滤网圆筒部分6直径2.9m，滤网总面积约54m2。内筒3直径2.2m ;内、外筒之间环形空间容积为19.5m3。忽略中空囊橡胶筒9材料净体积(约0.3m3)，没有过大误差。
[0048]预定压榨浆饼厚40mm，体积2.16m3;浆浓度为34%，假设浆饼比重为1时，绝干浆量760Kg。当进浆浓度是4%时，栗入浆液混合物体积是19m3。
[0049]用流量400m3/小时离心浆栗，进浆时间是3分钟。
[0050]按本发明先用流量300m3/小时，扬程30m离心栗，从中空囊进液口栗入水。试验证明，囊内水压迅速压榨出浆浓度约为20%的浆饼，其厚度约为66mm，此时浆饼占据体积约 3.5m3〇
[0051]栗入中空囊水量约16m3,用时约3.3分钟。
[0052]关闭中空囊进液阀门，再用输出1.2Mpa，流量10m3/分钟的空压机向给囊充气，囊中16m3水不可压缩，压榨浆饼占据2.16m 3,充入1.2Mpa压缩空气体积1.34m3,折成常压是 16m3,用时2分钟。
[0053]给中空囊充气的时间是5.3分钟(3.3+2)。
[0054]相同空压机，单纯充气压榨，需要1.2Mpa压缩空气17.34m3,折合成常压体积 225m3 (17.36 X 13)，空压机充气时间22.5分钟。
[0055]至此，实施例的进浆和囊内充压已经占用8.3分钟。为保证压榨效果，延时保压压榨2.7分钟，进浆和压榨时间按11分钟计。
[0056]开通囊排液阀，囊内1.2Mpa空气迫使液体快速排净，排净液体瞬时，囊内仍有约 0.08Mpa空气，也能快速排净成常压。所述过程用时约2.5分钟，至此已用13.5分钟。
[0057]用行程lm液压缸提升内筒底端节13,套筒型式连接缩回，内筒底端节13套入主体节底端之中。原处于接触密封状态的内筒底端环板外缘14脱离外筒底端环板内缘15,脱离高度是lm，其之间形成高lm直径2.2m的圆柱面形通道，是出渣口。
[0058]从滤液通道反冲流体，反冲水或者反冲气的动力，促使滤饼从滤网脱落，从出渣口排出。出渣口面积大，滤饼1?2分钟内排净。
[0059]综合上述，先向囊内充液压榨，再充气体提高压力压榨；缩短了充囊压榨和囊排净时间。出渣口截面积大，能快速排净滤饼。
[0060]以上累计，用时15.5分钟，再补加阀门开关用时和适当的备用时间；按本发明，单次压榨时间，不超过20分钟。24小时连续工作，其压榨能力达到54吨绝干浆/日。
[0061]相同设备，单纯充气压榨，或者单纯充液压榨，无论如何，单机压榨能力也达不到 54吨绝干浆/日。
[0062]囊内单纯充水压榨。中、高压栗流量小，大流量离心栗扬程不够。只能先用大流量离心栗向囊内充低压液体压榨，排出滤液。再切换成中、高压小流量栗向囊内充液，提高压力压榨。达到压榨效果，关闭囊进液阀，开通囊排液阀，从囊顶部气体进口通入压缩空气，迫使囊内液体快速排净。
[0063]如果没有从囊顶部充气，强制囊内液体排净步骤，单靠囊内液体自然流淌排出，就要占用更多排液时间，降低单机日生产能力。
[0064]综上所述，按本发明，提高滤网面积对容积的比值，缩短单次压榨周期，提高压榨次数/日，提高单机日产量，且滤饼厚度均匀。
【主权项】
1.包括刚性承压容器，内配滤网，排出滤液通道和中空囊的压榨过滤器；充满固液混 合物后，向囊内充入流体，压榨出滤液从通道排出；排净囊内流体后，开通出渣口，排出滤 饼，其特征在于，中空囊有液体进出口和气体进出口；所说向囊内充入流体是先充液体压榨，压榨出部 分滤液，再切换充入更高压力流体，提高压力压榨；压榨后，靠压缩空气排净囊中液体。2.权利要求1所述压榨过滤器，其特征在于，先向囊内充预定栗压液体，压榨出滤液；关闭进液阀，再向囊内充入更高压力气体，提 高压力压榨出滤液；达到压榨效果后，关闭囊进气阀，开通囊排液阀，囊内气压迫使液体排净。3.权利要求1所述压榨过滤器，其特征在于，先用大流量栗向囊内充液，压榨出滤液；再切换成小流量高压栗向囊内充液，提高压力 压榨出滤液；达到效果后，关闭囊进液阀，开通囊排液阀，从囊顶部充压缩空气，迫使囊内液 体排净。4.权利要求1所述压榨过滤器，其特征在于，其中，所说承压容器是同心内、外筒组成有环形截面容器；其中，外筒内壁和内筒外壁固定滤网支撑和滤网，二端用斜支撑，滤网端部呈圆台面 形；滤网与壁之间是滤液通道；其中，所说中空囊有内外二层柔性材料筒，筒二端用螺栓和压环固定在环板上，二端 环板与二层柔性筒之间形成囊内空间，底端环板配进出液体管口，顶端环板配进出气体管 P ;囊顶环板提升到高位时，其外缘与外筒顶环板内缘接触，其内缘与内筒顶环板外缘接 触，封堵环形进料口；与之相应，囊底环板落到低位时，封堵容器底部环形出渣口；充囊压榨时，囊外层将固液混合物压榨到外筒内侧滤网上，成为滤饼；囊内层将固液混 合物压榨到内筒外侧滤网上，成为滤饼。5.权利要求1所述压榨过滤器，其特征在于，其中，承压容器是同心内、外筒组成有环形截面容器；外筒内壁固定滤网支撑和滤网， 滤网与壁之间是滤液通道；其中，中空囊由外层柔性材料筒和钢内筒组成，柔性筒与内筒之间形成囊内空间；内筒 底部配进出液体管口，顶部配进出气体管口；内筒由套筒式连接的主体节和底端节组成，底端节伸出，处于低位时，套筒连接处密 封；其端环板外缘与外筒底端环板内缘接触密封；囊内充入流体压榨；当套筒连接缩回时，提升到高位的底端节端环板外缘与外筒底端环板内缘脱离，形成 截面为圆柱面的通道，是出渣口。
【文档编号】B01D29/13GK105983260SQ201510095413
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月4日
【发明人】罗英铭, 罗进宇
【申请人】北京捷水科技有限责任公司