一种组合式过滤系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种组合式过滤系统，提升了过滤效果，节省了液体过滤袋的使用量，减少了电泳颗粒和打磨使用的砂纸数量，同时减少了打磨灰的产生。其技术方案为：包括多组初滤器，与预处理槽连接，用于过滤大于预设尺寸的杂质，多组初滤器不停机相互切换清洗；多组循环泵，与多组初滤器连接，不停机相互切换流量；组合式过滤器，带有旁通回路，与多组循环泵连通，通过组合式过滤器过滤后的槽液直接进入预脱脂槽。组合式过滤器中设置串联的多级过滤区、多级磁棒区、紊流区和洁净水箱。
【专利说明】
一种组合式过滤系统
技术领域
[0001] 本发明涉及组合式过滤系统，尤其涉及整车制造厂油漆车间预处理循环过滤系 统。
【背景技术】
[0002] 在整车制造厂油漆车间，预处理工艺是汽车涂装中最重要的过程之一，特别是预 处理的好坏将直接影响后道电泳外观质量的好坏。白车身在进入预处理区域清洗时，难免 会带入尘埃、铁肩、焊渣、打磨颗粒及密封胶等污染物，白车身在预脱脂处理阶段会截留大 部分的污物杂质，这些污物杂质会同时融入清洗槽中，每周清槽可以清理出25-30KG的垃圾 杂质。只要控制好这一段的槽液清洁度，会保证车身表面质量和下道工序的指标，同时减少 了后道槽液的污染。
[0003] 随着车身流水线的流动，车身不断的进入预处理，这些杂质会不断增加，槽液清洗 效率会明显下降，会导致被清洗的车身表面清洁度会越来越差。现有的预脱脂段系统原理 如图1所示，原有的设备虽然也有旋流分离和磁性过滤，但不能满足现在的车身表面质量要 求，因为旋流分离只能去除大颗粒，比重较大的杂质，而磁性过滤只能除去对磁场敏感的铁 肩一类，还有比如打磨颗粒、细小的胶水颗粒、尘埃、纤维、锌粉、焊渣、焊丝以及体积较大通 不过粗过滤网板的杂质等等，还是留在循环的槽液中。这些杂质的存在，会引起循环管路堵 塞，阀门损坏，循环清洗效果会明显下降。车身表面清洁度也明显下降，以致后道产品质量 变差，打磨的工作量上升，必须频繁更换过滤袋和冲洗槽液。为了提高生产效率，保证产品 质量，降低生产成本，决定采用低压、大流量组合式过滤装置。
[0004] 车间预处理工艺流程是通过预脱脂一一脱脂一区一一脱脂二区一一清洗区一一 活化区一一磷化区一一喷洗区一一浸洗区一一钝化区一一清洗区一一沥干区这几个工序 完成的，他们之间环环相扣，前道工序没清理干净，将直接影响到后道工序的质量。白车身 在预脱脂工艺处理阶段，截留了最大部分的污物杂质，只要控制好这一段的槽液清洁度，也 就保证了车身表面质量，也就保证了下道工序的指标，也减少了后道槽液的污染。
【发明内容】
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[0005] 以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是 所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非 试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一 些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0006] 本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种组合式过滤系统，提升了过滤效果， 节省了液体过滤袋的使用量，减少了电泳颗粒和打磨使用的砂纸数量，同时减少了打磨灰 的产生。
[0007] 本发明的技术方案为:本发明揭示了一种组合式过滤系统，系统包括:液体槽、过 滤器、循环栗、组合式过滤装置，液体槽出口通过管路与过滤器、循环栗、组合式过滤装置串 联后到达液体槽进口。
[0008] 在一个实施例中，组合式过滤装置包括:过滤区、磁棒区、紊流区和杂质收集区，杂 质收集区设在过滤区和/或磁棒区和/或紊流区的下方。
[0009] 在一个实施例中，过滤区包括初级过滤区和二级过滤区；磁棒区包括一级磁棒区 和二级磁棒区，循环栗通过管路与初级过滤区、一级磁棒区、二级过滤区、二级磁棒区、紊流 区串联后到达液体槽进口。
[0010] 在一个实施例中，组合式过滤装置包括清洗装置，清洗装置包括水箱、清洗栗、清 洗阀和清洗管;水箱设在紊流区和液体槽进口之间；水箱通过清洗管与清洗栗、清洗阀串联 后通向磁棒区和/或紊流区。
[0011] 在一个实施例中，过滤区至少包括一组开口向下的网篮式过滤器。
[0012] 在一个实施例中，紊流区为箱体结构，箱体内设有挡板和网格状斜板，箱体开设两 个入口孔和一个出口孔;入口孔前方设有挡板，挡板和入口孔之间设有网格状斜板，网格状 斜板与挡板呈一定的倾斜角度。
[0013] 在一个实施例中，磁棒区设有磁棒举升装置、磁棒和磁棒套管，磁棒举升装置与磁 棒区内的磁棒连接，磁棒套管套在磁棒外面。
[0014] 在一个实施例中，杂质收集区包括漏斗形沉淀槽和排放管，漏斗形沉淀槽设在过 滤区和/或磁棒区和/或紊流区的下方，排放管设在漏斗形沉淀槽的底部。
[0015] 在一个实施例中，排放管上设有排放阀。
[0016] 在一个实施例中，过滤器包括两组并联的第一组过滤器和第二组过滤器;第一组 过滤器的进口和出口设有第一关断阀和第二关断阀，第二组过滤器的进口和出口设有第三 关断阀和第四关断阀；循环栗包括两组并联的第一循环栗和第二循环栗，第一循环栗的进 口和出口设有第五关断阀和第六关断阀，第二循环栗的进口和出口设有第七关断阀和第八 关断阀；组合式过滤器的进口和出口设有第九关断阀和第十关断阀，组合式过滤器还包括 一并联的管路，并联的管路上还设有第十一关断阀。
[0017] 在一个实施例中，水箱上还设有一负压安全阀。
[0018] 在一个实施例中，组合式过滤系统还包括一PLC，PLC与第一关断阀和/或第二关断 阀和/或第三关断阀和/或第四关断阀和/或第五关断阀和/或第六关断阀和/或第七关断 阀/或第八关断阀和/或第九关断阀和/或第十关断阀和/或第十一关断阀和/或排放阀和/ 或清洗阀电性连接。
[0019] 本发明对比现有技术有如下的有益效果：
[0020] 1、本发明通过设置并联的过滤器与并联的循环栗以及组合过滤装置的旁路，可以 进行不停线的维修保养以及不停线的清洗、更换过滤品。
[0021] 2、本发明通过串联或并联的多道网篮式过滤组件，使得过滤精度可以达到60um。
[0022] 3、在本发明中，为了减少清洗频次，革命性的将初级过滤区和二级过滤区的过滤 网篮倒置，使积聚的污物由于重力自动从网篮跌落到锥形沉淀槽底部，延长清洗网篮的周 期。
[0023] 4、本发明中多磁棒区的永磁过滤能吸附5u以上的铁粉，通过套设在磁棒外的网格 状磁性套管，彻底拦截通过磁棒区的液体中的含铁杂质。
[0024] 5、在本发明中的斜板缓冲紊流失重过滤功能能去除磁棒区不能细分的锌粉以及 前端未过滤的其他固体杂质。
[0025] 6、在本发明中，为了提高设备工作周期，内部配置了磁棒套管和网篮式过滤器的 冲洗机构。
[0026] 7、本发明除了用在整车制造厂油漆车间预处理循环过滤系统中，还可以用于过滤 量大、过滤精度高的循环过滤系统。
【附图说明】
[0027]图1示出了传统的预处理槽过滤系统的流程示意图。
[0028]图2示出了本发明一实施例中的预处理过滤系统原理图。
[0029]图3示出了本发明一实施例中的组合式过滤器结构图。
[0030] 图4示出了本发明一实施例中的组合过滤器Y-Y向的结构图。
[0031] 图5示出了本发明一实施例中的组合过滤器X-X向的结构图。
[0032] 图6示出了本发明一实施例中的组合过滤器W-W向的结构图。
[0033] 图7示出了本发明一实施例中的组合式过滤装置的流程示意图
【具体实施方式】
[0034] 在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的 上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征 的组件可能具有相同或相近的附图标记。
[0035] 参考图1，图1中预处理槽10中的液体从预处理槽出口 11通过管路16与袋式过滤 12、磁性过滤13和旋风分离14串联后，通过预脱脂槽的进口 15返回预脱脂槽10。
[0036] 参考图2,在图2中，本发明的组合式过滤系统包括两组并联的过滤器22和25,预脱 脂槽的出口 20通过管路和相关部件相连后又通向预处理槽的入口 37，在过滤器22的进口和 出口设有关断阀21和关断阀23，在过滤器25的进口和出口设有关断阀24和关断阀26，可以 理解的是，并联并不限于两组，可以根据过滤容量的大小来增加或减少并联的个数，当需要 更换或清洗两组并联的过滤器22和过滤器23中的任一组过滤品时，只要关闭一组过滤器的 进口和出口关断阀，在这一实施例中是关闭过滤器22的进口关断阀21和出口关断阀23后， 就可以进行清洗或更换过滤器22中的过滤品，清洗或更换结束后开启进口关断阀21和出口 关断阀23,这样做可以在设备不关机或者不停线的状态下进行过滤品的清洗和更换，节约 了大量时间、减少了故障率。过滤器22和过滤器25通常设计为网篮式，用于过滤大于预设尺 寸（比如5mm以上）的杂质（比如焊丝、砂纸等），并联的两组过滤器也可以不停机相互切换清 洗和更换。
[0037] 继续参考图2,关断阀23和关断阀26的出口合并入一路后进入两组并联的循环栗 31和循环栗28，在循环栗31的进口和出口设有关断阀30和关断阀32，同样地，在循环栗28的 进口和出口设有关断阀27和关断阀29,可以理解的是，这两组循环栗可以保持固定时间段 的切换使用，在这一实施例中，当循环栗28运行时，关断阀27和关断阀29开启，则循环栗31、 关断阀30和关断阀32同时关闭，使用一段时间后，例如循环栗28运行24小时以后，循环栗 28、关断阀27和关断阀29关闭，则关断阀30、循环栗31和关断阀32开启，完成循环栗的切换 运行，可以理解的是，当运行的某一循环栗出现异常故障时，也可以同样进行切换运行，有 故障的循环栗可以不停线的保养和维修。可以理解的是，也可以根据预处理槽的槽液容量 进行并联循环栗的增加，并不受限于两组并联。
[0038] 继续参考图2,关断阀32和关断阀29的出口合并成一路后进入组合式过滤装置35， 在组合式过滤装置35的进口和出口设有关断阀33和关断阀34，同时，在组合式过滤装置35 还并联了一个旁路，在并联的旁路上设有关断阀36,可以理解的是，当需要对组合式过滤装 置35中的相关部件进行更换、维修或者过滤部件的更换、清洗时，只需关闭关断阀33和关断 阀34,开启关断阀36后，整个组合式过滤系统将保持不停线运行。
[0039]参考图3,图3是本发明一实施例中的组合式过滤器结构图。预处理槽液体从组合 式过滤器的进口 50流入，依次经过初级过滤区51、一级磁棒区52、二级过滤区53、二级磁棒 区54、紊流区55、水箱56后从组合式过滤器的出口57流出，整个组合式过滤器的过滤过程完 成。可以理解的是，初级过滤区51或二级过滤区53的过滤器通常设计成网篮式过滤器，并且 分别可以设置成并联或串联的多组，网篮式过滤器设置的数量可以根据过滤的容量和速度 而定，该网篮式过滤器会经常阻塞，为了减少清洗频次，优选的，将初级过滤区51和二级过 滤区53中的网篮式过滤器倒挂放置，即开口朝下，封闭口朝上的放置形式，使积聚的污物由 于重力自动从网篮跌落到杂质收集区58的底部，延长清洗网篮的周期;通过初效过滤区和 二级过滤区串联的两道过滤网篮式过滤器，可以拦截60目以上的杂质。
[0040]继续参考图3，一级磁棒区52和二级磁棒区54内各设有多组磁棒，可以理解的是， 磁棒数量和磁性大小设置完全根据流过预处理液体的容量或流速而定。
[0041 ]参考图4，图4为一实施例中的组合过滤装置Y-Y向的结构图。在这一实施例中，二 级过滤区以Y-Y向的视图观测，在二级过滤区53中排列的5个倒置的网篮式过滤器502,结合 图3的观测的3个排列的倒置的网篮式过滤器502,实际在二级过滤区的数量可以为纵横排 列的15个网篮式倒置的网篮式过滤器502,在二级过滤区的网篮式过滤器502的下方设置杂 质收集区58,杂质收集区58包括漏斗形沉淀槽503和排放管504,二级过滤区53的下方设置 了两个矩形孔501。预处理过滤液从矩形孔501流入(从图中矩形孔向观测者的方向）后进入 倒置的网篮式过滤器502后再流出。可以理解的是，这两个矩形孔501是在二级过滤区53竖 直中心线的两侧对称端，且大小一致。
[0042] 参考图5,图5是一实施例中的组合过滤装置X-X向的结构图。这一实施例中，在二 级磁棒区54由若干只吊钩601悬挂了若干根磁棒605，若干根磁棒605套装在磁棒套管中（图 中未标注），在这一实施例中的磁棒套管是网格状套管，吊钩601与一吊钩横梁600固定连 接，在吊钩横梁600横向的两端可以设有两个举升气缸602,当开启清洗模式时，参考图5并 结合图2,这时组合式过滤装置35启动旁通模式，即关断阀33和关断阀34关闭，关断阀36开 启。这时举升气缸602开始动作，两根举升气缸602将吊钩横梁600同步向上举升，磁棒吊钩 601带动磁棒605同步升起后脱离网格状套管（图中未标注），清洗栗（图中未标注)用水箱内 的液体流过清洗管605并通过清洗管开设的喷头喷出扇形面的水后自动清洗磁棒套管上的 污垢杂质，可以理解的是，喷头之间的相互位置设置和喷头的型号是可以根据磁套管的长 短和大小而相应设置，两个相邻喷头之间扇形面可以有一定的重合，并且还可以由PLC控制 的自动排污阀（图中未标注)打开，将浓缩污液通过排放口被排放到地坑，达到不停机冲洗 的效果。
[0043] 参考图6,图6是本发明一实施例中的组合过滤器W-W向结构图。在这一实施例中， 在紊流区55中设有两个沿着W-W向的竖直中心线对称的进口孔700、进口孔701和一个出口 孔702,过滤液从进口孔701和进口孔700流入(在图示中，图中向目测者的方向），在紊流区 中，进口孔701和进口孔700的正前方设有挡板（图中未标注），可以用一大块挡板遮挡在进 口孔701和进口孔700的正前方，完全遮挡过滤液这个方向的流向，致使过滤液的流向发生 变化，即开始朝着W-W向的竖直中心线的方向流动，这时，在紊流区55中，即在两个进口孔 701和700的内侧放置若干块网格状斜板705，过滤液通过网格状斜板705后从出口孔702流 出（图示中，以观察者向图示的方向）。当开启清洗模式时，参考图6并结合图2,这时组合式 过滤装置35启动旁通模式，即关断阀33和关断阀34关闭，关断阀36开启。清洗栗（图中未标 注）用水箱内的液体流过清洗管703并通过清洗管开设的喷头喷出扇形面的水后自动清洗 的污垢杂质，可以理解的是，喷头之间的相互位置设置和喷头的型号是可以根据网格状斜 板705的长短、大小、数量而相应设置，两个相邻喷头之间扇形面有一定的重合，并且还可以 由PLC控制的自动排污阀（图中未标注)打开，将浓缩污液通过排放口被排放到地坑，达到不 停机反冲洗的效果。
[0044] 参考图7,图7是本发明一实施例中组合式过滤装置的流程示意图。从预处理槽取 出待处理液体后，从进口 811流入，经过了初级过滤区800，一级磁棒区801，二级过滤区802， 二级磁棒区803,紊流区804后产生的洁净水进入水箱805,水箱805可以作为一级磁棒区和 二级磁棒区的磁棒套管以及紊流区网格状斜板清洗水源的储备，开启清洗模式时，可以通 过清洗栗806和三个清洗阀门807、808和809的开启后对一级磁棒区和二级磁棒区的磁棒套 管以及紊流区的网格状斜板进行清洗，最后从水箱805内流出的水从出口 810流出后再次进 入预处理液槽，完成组合式过滤装置的过滤。
[0045] 实施例一：
[0046] 参考图7,从200M3预处理槽取出待处理的预处理液后，从进口 811流入，经过了安 装20只10目篮式过滤网的初级过滤区800,安装29根5000GS-12000GS磁棒的一级磁棒区 801，安装20只60目篮式过滤网的二级过滤区802,安装29根5000GS-12000GS磁棒的二级磁 棒区803,安装8块80目网格状斜板的紊流区804后产生的洁净水进入水箱805,水箱805可以 作为一级磁棒区和二级磁棒区的磁棒以及紊流区网格状斜板清洗水源的储备，开启清洗模 式时，可以通过清洗栗806和三个清洗阀门807、808和809的开启后对一级磁棒区和二级磁 棒区的磁棒套管以及紊流区的网格状斜板的清洗，达到清洗目的，最后从水箱805内流出的 水从出口 810流出后再次进入200M3的预处理液槽，完成组合式过滤装置的过滤。本组合式 过滤器的最大处理量可以达到250吨/小时，设计压力为0.3Mpa，最大工作压力0.3Mpa。本过 滤器全结构材质可以为SS304,全结构满焊，并按照设计文件进行了压力测试，符合要求。过 滤器在水箱区还配置负压安全阀，以杜绝设备处于负压状态工作。过滤器进出口都可以配 置压力表，以便操作人员读取设备压差，决定是否需要清洗或更换过滤元件。设备所有的人 孔，采用快开型，保证本工作区所有过滤元件方便拆卸，并降低了操作强度，保证操作力小 于10KG。各工作区所有的侧面安装观察视镜和带灯视镜。磁棒区采用气动提升开盖机构，无 须人工开盖。所有工作区锥形结构，证排污彻底。
[0047]通过实例一的实施后，可以大大节省液体过滤袋的使用量
[0049] 改造前一年过滤袋使用数量：（8 X 2+8 X I) X 26(天）X 12(月）= 7488个
[0050] 改造后一年过滤袋使用数量：（8 X 1+8 X 2/3) X 26(天）X 12(月）=4160个
[0051 ] 每年节省过滤袋7488-4160 = 3328个
[0052] 改造前一年费用（58.95X8X2+128.69X8XI) X26(天）X 12(月）=615489
[0053] 改造后一年费用（58.95X8X 1+128.69X8X2/3) X26(天）X 12(月）=361279
[0054] 每年节省费用615489-361279 = 25.4万元。
[0055] 同时减少了电泳颗粒，减少打磨工作量和使用的打磨砂纸数量:组合式过滤器投 入使用后，电泳后颗粒明显减少，由平均8.9减少到4.8个。减少颗粒打磨工作量及使用的砂 纸数量近1/2,同时大大减少打磨灰的产生。
[0056] 提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公 开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普 适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限 定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一 致的最广范围。
【主权项】
1. 一种组合式过滤系统，其特征在于，所述系统包括液体槽、过滤器、循环栗、组合式过 滤装置，所述液体槽的出口通过管路与所述过滤器、所述循环栗、所述组合式过滤装置串联 后到达所述液体槽的进口。2. 根据权利要求1所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述组合式过滤装置包括:过 滤区、磁棒区、紊流区和杂质收集区；所述杂质收集区设在所述过滤区和/或所述磁棒区和/ 或所述紊流区的下方。3. 根据权利要求2所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述过滤区包括初级过滤区和 二级过滤区；所述磁棒区包括一级磁棒区和二级磁棒区，所述循环栗通过所述管路与所述 初级过滤区、所述一级磁棒区、所述二级过滤区、所述二级磁棒区、所述紊流区串联后到达 所述液体槽的进口。4. 根据权利要求2所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述组合式过滤装置包括清洗 装置，所述清洗装置包括水箱、清洗栗、清洗阀和清洗管;所述水箱设在所述紊流区和所述 液体槽的进口之间；所述水箱通过所述清洗管与所述清洗栗、所述清洗阀串联后通向所述 磁棒区和/或所述紊流区。5. 根据权利要求2所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述过滤区至少包括一组开口 向下的网篮式过滤器。6. 根据权利要求2所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述紊流区为箱体结构，所述 箱体内设有挡板和网格状斜板，所述箱体开设两个入口孔和一个出口孔;所述入口孔前方 设有挡板，所述挡板和所述入口孔之间设有所述网格状斜板，所述网格状斜板与所述挡板 呈一定的倾斜角度。7. 根据权利要求2所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述磁棒区设有磁棒举升装 置、磁棒和磁棒套管，所述磁棒举升装置与所述磁棒区内的磁棒连接，所述磁棒套管套在所 述磁棒外。8. 根据权利要求2所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述杂质收集区包括漏斗形沉 淀槽和排放管，所述漏斗形沉淀槽设在所述过滤区和/或所述磁棒区和/或所述紊流区的下 方，所述排放管设在所述漏斗形沉淀槽的底部。9. 根据权利要求8所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述排放管上还设有排放阀。10. 根据权利要求1所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述过滤器包括两组并联的 第一组过滤器和第二组过滤器；第一组过滤器的进口和出口设有第一关断阀和第二关断 阀，第二组过滤器的进口和出口设有第三关断阀和第四关断阀；所述循环栗包括两组并联 的第一循环栗和第二循环栗，所述第一循环栗的进口和出口设有第五关断阀和第六关断 阀，所述第二循环栗的进口和出口设有第七关断阀和第八关断阀；所述组合式过滤器的进 口和出口设有第九关断阀和第十关断阀，所述组合式过滤器还包括一并联的管路，所述并 联的管路上还设有第十一关断阀。11. 根据权利要求4所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述水箱上还设有一负压安 全阀。12. 根据权利要求4或9或10或11中任一所述的组合式过滤系统，其特征在于，所述组合 式过滤系统还包括一 PLC，所述PLC与所述第一关断阀和/或所述第二关断阀和/或所述第三 关断阀和/或所述第四关断阀和/或所述第五关断阀和/或所述第六关断阀和/或所述第七
【文档编号】C02F9/12GK106007160SQ201610578938
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月21日
【发明人】李帅, 周国平, 王仲勋, 张伟
【申请人】上汽大众汽车有限公司