专利名称：柔管式过滤机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘稠和细粒物质的固液分离的柔管式过滤机及其运行方法，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、洗煤废水处理、蓄禽养殖业污染物处置和充填采矿泥浆处理等项目，它们都需要在低耗能、高效率的前提下获得含液量低的滤渣。
背景技术：
现有的污水处理产生的污泥处理方法中，机械脱水、填埋、烘干、焚烧的运行费用比大约为，10∶50∶380∶450，项目投资费用比大约在1∶1.5∶5∶8(填埋考虑需要对运输工具、道路和场地等投资)，虽然机械脱水运行和项目投资费用低，可是从脱水程度来说，现有技术的机械的脱水能力受到很大的限制。以生活污水处理后产生的污泥处理为例，用机械脱水达到最低含水率的极限值在45％(重量比)左右，在世界范围，现在污泥处理量的95％以上是用脱水程度仅能达到70～80％的脱水机械完成。过滤是通过外加的推动力完成的，带式过滤机因污泥滤带两侧易溢料(跑泥)使设计者选用滤压时受到限制；高速离心脱水机因为转鼓强度、轴承转速以及旋转机构加工制造所能达到的动和静平衡最高水平的因素，使设计者选用离心力的大小时受到限制；真空吸滤机的滤压受大气压强和滤饼干化缩裂的因素限制；因此，已有的技术使我们不能获得较高含固体量的污泥，这些设备稳定达到技术经济合理的最好脱水程度一般只能做到75％左右。板框式压滤机由于滤压较高，污泥滤渣可以达到50％的含水量，可是现有技术的板框压滤机即使采用全自动化运行方式，由于每次过滤脱水结束，需依次分别打开每个滤室的滤板，卸滤渣，再对每个室滤膜进行清扫冲洗，十分费时，在反复启闭滤板时，较长的密封圈很容易泄漏，在同等设备体积和过滤面积下，单位时间产量是其它机械方法的1/8～1/16以下，而且滤布易于堵塞，清洗困难，滤布磨损严重。如果含水量80％的污泥脱水成含水60％的污泥，其体积缩小一倍，重量减轻95％左右，因此，在低能耗、低投资、高效率的前提下，提高机械设备的脱水程度是当前极待解决的课题，它可以加快处理速度，减少浪费土地，减少投资，降低成本，保护环境，改善操作人员的工作条件。
发明内容
本发明的柔管式过滤机及方法是以如下技术方案实现的过滤机包括过滤元件、过滤料输送系统、压紧力发生装置、滤清液排出系统、滤渣输送系统和控制系统，并综合成为机电一体化全自动过滤成套设备。本发明的过滤机虽然也是间歇过滤，但是它可以在过滤中对所有过滤元件进过滤原液的同时启动机械搅拌功能，有利于排滤清液和滤渣，还可以根据过滤原液的性质从振动系统、液体反冲系统、气反冲和气搅拌系统、萃取和洗涤系统、真空吸滤系统的功能中选用一种或组合使用，因为过滤时滤室封闭无“跑泥”因素，故采用滤压比带式过滤机高，滤布利用率可以达到95％以上；管式滤室的滤压沿轴向高度方向递减，满足滤饼脱水时不同含水率所需的最佳滤压的要求；采用气体搅拌和振动系统产生的脉动滤压操作使滤饼透液界面能够不断更新，可以降低滤饼产生阻力；蒸汽反冲可以在过滤细粘稠微粒的滤渣时利用热能溶解滤膜的油污，快速和高效的恢复滤膜能力。
本发明的过滤机包括至少一个过滤元件，过滤元件是由至少一个膜组件和施压装置组成。膜组件包括至少一个膜单元、上法兰室、下法兰室和排渣阀组；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，它们的长轴中心线重合，并与水平线垂直，它们在膜单元垂直的长轴线中部的直径与其两端的直径可以不等，管状滤膜、管滤膜支撑骨架、管状格架和管状封闭膜中部直径较大时外表呈现两个圆锥台合成的枣核形，可以增加滤室容积；它们中部直径较小时外表呈现蜜蜂腰形，对于某些过滤浆液可以获得较干的滤渣。在周长不变的前提下，受压后圆横截面的椭圆度具有可变性，从而减少滤室容积，此时滤室内受压浆液没有流出通道，滤清液只能通过滤膜；管状滤膜内通过设置管滤膜支撑骨架形成滤室，其外设置管状格架，上法兰室设置原液分配通道和一对支撑轴，并将膜组件上的每个膜单元的滤室上部相互连通；下法兰室设置滤清液汇集室、排滤渣出口和一对支撑轴，并将膜组件上的每个膜单元的管状格架的下部相互连通；管状格架外设置管状封闭膜；管状格架包括筋骨和骨架，筋骨为长轴线垂直水平线的板，骨架为封闭的挠性的环，沿高度方向至少固定一层封闭环连接并向心支撑该板围成一个管状的整体结构；该板内端面支撑管状滤膜，管状格架环状的水平断面有5～95％的空隙率，筋骨上端与原液分配通道支管连接，下端与下法兰的滤清液汇集室支管连接；排渣阀组包括排渣阀门和旋转启闭阀门执行机构；排渣阀是蝶阀和球阀中任何一种，每个膜单元排滤渣出口安装一个排渣阀门；旋转启闭阀门执行机构包括执行机构和联轴器；排渣阀的旋转轴杆、执行机构和联轴器的转动轴中心线重合；设置在下法兰室一侧的旋转启闭阀门执行机构连接相邻的排渣阀的旋转轴杆，中间的排渣阀的旋转轴杆双向伸出，在每两个排渣阀之间设置联轴器，将伸出的旋转轴杆连接在一起；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；所有膜单元轴线都在一个中心平面内，该平面与上法兰室、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液分配通道支管连接并密封，其下端与下法兰的排渣支管连接并密封。在上法兰和下法兰之间两端对称设置多股柔性拉索；挠性拉索可以是拉绳或拉杆或环链，安装管状封闭膜与上法兰和下法兰之间，并承载膜单元的部分垂直的轴向载荷，减轻管状格架的拉力载荷，防止轴向变形、避免端面密封破坏。
施压装置包括等距平移架、压力分配架、导轨机架和压紧推力架；等距平移架包括连杆、短轴和轴用挡圈，每对连杆中心设置中心铰接轴孔，每对连杆的两端与另一对连杆的两端用短轴铰接，并用轴用挡圈限位；压力分配架包括压力杆、连杆、可调间距的导向定位机构和至少一对支撑轴焊接成的承压网架；导轨机架包括两对水平导轨和型钢组成的矩形框架；压紧推力架包括滚轮，托轴、推杆和施压网架；所述的过滤元件是将至少一个膜组件和施压装置这样组成的，每个膜组件上对应的膜单元之间的间距相等，组成过滤元件的排膜单元和列膜单元的长轴中心线为相互垂直的矩阵排列，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心连线之间为压力分配架的压力杆，压力杆长轴线与膜单元长轴线平行，并与相邻最近的膜单元的外表面接触，两个压力杆之间沿高度方向用至少两层水平连杆焊接固定，在两个压力杆之间的水平连杆中间设置可调间距的导向定位机构，压力分配架至少设置至少四个可调间距的导向定位机构，压力杆的宽度使膜单元受压后两个彼此相邻的膜单元的上法兰和下法兰不能相撞，压力杆的高度小于膜单元高度的90％，位于膜单元的中部可变形处，两端的压力杆沿高度方向对称设置至少一对支撑轴；导向定位机构由套管、活动套管、调节螺杆、固定板和限位板组成，两个压力分配架相邻的可调间距的导向定位机构首尾相接从每个膜组件的两个相邻的膜单元之间穿过，用以导向和限制两个压力分配架之间的最小距离；压力分配架两侧的支承轴与膜组件的上法兰室和下法兰室两侧的支撑轴都安装在等距平移架的中心铰接轴孔内，并用轴用挡圈限位。
在膜组件的上法兰室的底平面，至少设置一个直线轴承组件，膜组件通过直线轴承在导轨机架的上水平导轨上移动；压力分配架的水平连杆的底平面，设置至少一个直线轴承组件，压力分配架通过直线轴承在导轨机架的下水平导轨上移动；膜组件上法兰和直线轴承之间和压力分配架和直线轴承之间可以设置弹性体减震器，弹性体减震器可以是至少一层板弹簧或至少一层碟弹簧中任何一种；另一种实施例是在膜组件的上法兰室的一对支撑轴与压力分配架两侧的其中一对支承轴上设置脚轮，脚轮在导轨机架各自的上和下水平导轨上移动，上述脚轮设置轴肩，卡在水平导轨内防止轴向移动；还一种实施例是在膜组件上法兰室的一对等距平移架和压力分配架的其中一对等距平移架的连杆下端铰接短轴上设置脚轮，脚轮在导轨机架各自的上和下水平导轨上移动，上述脚轮设置轴肩，卡在水平导轨内防止轴向移动，这种方案由于膜组件的重量加载在等距平移架连杆中心，压滤结束，没有水平压力后压瘪的膜单元能够自动的恢复松懈位置，供过滤原液泵压力较低，但是振动较大。
压紧推力架将钢结构的施压网架和两侧设置的推杆焊接成一体，推杆上设置托轴，托轴上的滚轮与导轨机架的上水平导轨啮合，压紧力发生装置的动力通过该施压网架作用在排列在导轨机架上最外侧的膜组件一个侧面的压力的分配架上，并通过该压紧推力架的推杆和等距平移架的最外侧的一对支撑轴上设置的导轮啮合。
压紧推力架在压紧力传动机构的作用下沿导轨机架的上水平导轨上移动，将压力通过压力分配架依次传递给膜单元，还把压力传给等距平行架，由于等距平移架具有将总长缩短的距离平分给每一对连杆机构的功能，这样将使过滤元件在受压缩时，膜组件沿水平导轨方向移动，每个膜组件之间的相互距离始终保持基本相等。
当每个膜组件之间的距离缩短，膜单元受挤压时，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，滤管内容积变小，等距平移架使每个膜组件之间的距离缩短时都限制在一定的范围内，其中的过滤原液受压，滤清液通过滤膜，完成滤渣脱水；压滤结束时，施压装置恢复原位，复位时等距平移架使每个膜组件的距离变化时保持相等，都能恢复原来位置，重新用泵输进滤浆液时，滤浆料的压力使膜单元的横截面又恢复长短半径相差较小椭圆；没有等距平移架则每个膜组件的相互之间的距离无法控制，每个膜单元的横截面的面积无法控制，过滤室的容积无法控制，泵输进滤浆液量无法控制。
支撑骨架、管状格架和管状封闭膜可选用能够保证足够柔韧性的金属或有机高分子材料中任何一种，管状封闭膜或管状格架能够承受过滤时的压力，不能断裂和渗漏，这些问题采用市场已有技术就可以解决。管状封闭膜可以做成光滑圆周表面的圆筒形或在该光滑圆周表面的圆筒形沿垂直的方向，在不与压力杆接触处至少设置一个波纹的圆筒形。
管状格架的筋骨是在其水平断面设置至少一个均布一系列波纹的板，波纹板上开许多孔，并将一系列波纹的板围成一个均布波纹的管状，用骨架穿过筋骨的孔连接，保证其均布的间距不变；或在骨架上均布一系列板制成周长一定的管；筋骨沿高度方向至少固定一层封闭环的骨架，骨架为封闭的链条环或套环或至少一层的螺旋带环中任何一种结构。
管状格架的筋骨和骨架另一利实施方案是可以采用整体浇注，骨架为管状的封闭环，管壁浇注时埋入丝网加强；筋骨是在管内壁均布翅形的板条；该骨架在膜单元中可以兼作管状封闭膜。
管滤膜支撑骨架是在滤室内设置的内支撑骨架与紧靠滤膜外设置的外支撑骨架成对使用；内支撑骨架用柔韧性材料制成的封闭套环，套环横截面是圆柱或是矩形横截面；外支撑骨架用柔韧性材料制成的不封闭套环，至少分成一段以上；外支撑骨架横截面为矩形的凹形槽或半圆槽，外支撑骨架的开口方向朝中心，外支撑骨架均布固定在管状格架的筋骨的内圆周的豁口内，内支撑骨从开口处将管状滤膜压入外支撑骨架的槽中；外支撑骨架开口的板边缘设置圆弧边，从套环轴向看该圆弧边为齿状。
管滤膜支撑骨架的另一种方案是在滤室外设置的外支撑骨架为网格或筛板，展开后开孔率80％；滤室内设置的内支撑骨架为螺旋环，其轴向设置拉筋，拉筋固定压套式管板的紧固件的压板下。
本发明的过滤机的至少一个过滤元件都排列在一套导轨机架上；其上所有膜组件的中心平面都相互平行，安装在压紧推力架内，并可在导轨机架的水平导轨上移动。
本发明的过滤机的压紧力发生装置的动力是采用两个相对方向力的压紧力发生装置，动力压头通过压紧推力架的施压网架作用在至少一个过滤元件的相对方向的两个外侧面的压力分配架上，并通过压紧推力架上的推杆和过滤元件的最外侧膜组件的一对支撑轴上设置的导轮啮合；这样两个压头力量和方向相等，膜组件都向中心移动，避免其中有些膜组件位移过大，对于多组膜组件的过滤元件压缩，结构也较单向压头简单。
两个相对方向力的压紧力发生装置一个实施例是采用至少一套电动螺杆传动。传动装置的拉力中心设置在过滤元件外侧的施压网架上的施压平衡点上的直径小与300毫米的圆内，施压平衡点的确定与设置压力点数量有关，它们是对称施压网架平面的垂直中心和水平中心的点群。当采用至少两套电动螺杆传动时，为了使两侧的压紧推力架保持平行，每套电动螺杆传动旋转中心相互平行，选用输出转速相同的减速机和电机，对置的减速机的双向动力输入轴和电机的输出轴之间用联轴器与轴连接使这些电机和减速机运转同步。
本发明的过滤机的压紧力发生装置从两个相对方向对过滤元件压缩有如下几种方案压紧力发生装置的另一种实施例是该压紧力发生装置的传动装置采用电动拉(推)杆为市场销售产品；该传动装置包括铰接支撑电动传动箱、螺杆、管形螺母拉杆、拉杆导管；铰接支撑电动传动箱、螺杆、管形螺母拉杆和拉杆导管的中心线都重合；铰接支撑电动传动箱与拉杆导管用紧固件连接，铰接支撑电动传动箱的输出轴与螺杆连接，螺杆与管形螺母拉杆的传动副啮合，管形螺母拉杆在拉杆导管中滑动(该装置本身在实施例中没有给出附图)；在铰接支撑传动箱两侧设置的与传动轴轴线垂直方向伸出的铰接轴水平安装在最外侧的过滤元件的施压网架上的轴承座里，管形螺母拉杆头部设置铰接轴孔伸出的铰接轴水平安装在过滤元件另一侧的施压网架上的轴承座里；一套以上的电动螺杆传动选用输出转速相同的减速机和电机，每套电动螺杆传动旋转中心相互平行，在电机的风扇输出轴安装链轮，对置的电机的连轮之间用链条连接，同步转动。
两个相对方向力的压紧力发生装置的另一种实施例是采用拉力钢丝绳传动；该种压紧力发生装置包括动力机、钢丝绳、导轮组件；导轮组件包括导轮、支撑轴和轴承座；导轮安装在支撑轴上，支撑轴安装在两个以上个轴承座中，一系列导轮和轴承座对称安装在过滤元件垂直中心位置；在过滤元件两侧的施压网架上安装至少一套导轮组件；动力机为电动卷扬机，安装在过滤元件外侧的施压网架上；钢丝绳牵引动力机的钢丝绳顺序绕过滤元件两侧导轮组件，另一端固定在机架处。
本发明的过滤机的压紧力发生装置的动力是还可以是采用一个方向的压紧力发生装置，该装置采用至少一套动力推杆，该装置的拉力中心线与压力分配架的施压平面垂直，设置在过滤元件外侧的施压网架上的施压平衡点上的直径小与300毫米的圆内；在导轨机架设置限位架；该动力推杆是电动推杆，在电动推杆的铰接支撑电动传动箱两侧设置的与传动轴轴线垂直方向伸出的铰接轴水平安装在导轨机架外侧上的轴承座里，管形螺母拉杆头部设置与管形螺母拉杆轴线垂直方向的铰接轴孔伸出的铰接轴水平安装在相邻的过滤元件的施压网架上的轴承座里；一套以上的电动螺杆传动选用输出转速相同的减速机和电机，每套电动螺杆传动旋转中心相互平行，在电机的风扇输出轴安装链轮，对置的电机的连轮之间用链条连接，同步转动；该动力推杆或者是液压推杆，在液压推杆的铰接液压缸两侧设置的与活塞杆轴线垂直方向伸出的铰接轴水平安装在导轨机架外侧钢结构支架上的轴承座里，活塞杆头部设置与活塞杆轴线垂直方向的铰接轴孔伸出的铰接轴水平安装在相邻的过滤元件的施压网架上的轴承座里。
本发明的过滤机的滤渣输出系统包括滤渣排出装置和辅助卸料的刮料器组件。滤渣排出装置安装在过滤机排渣阀组下面，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。
在每套膜组件上法兰上设置一套刮料器组件，刮料器组件是由搅拌桨叶、刮料传动器和传动系统组成；每套膜组件中每一个膜单元设置一台刮料器，其中一台是主动刮料传动器，其余为从动刮料传动器。每一台刮料器的轴中心线与每一个膜单元长轴中心线重合，每台刮料传动器用螺栓安装在膜组件的上法兰上；主动刮料传动器采用市场销售的双向伸出动力输出轴的电动蜗杆减速机，其下端伸出轴采用机械密封件；从动刮料传动器包括传动轴、传动箱体、角轴承、止推轴承、端盖和机械密封件，传动轴的轴肩一端与在下部角轴承内环接触，另一端与止推轴承下环接触，止推轴承上环通过轴套与上部角轴承外环连接；传动轴上的机械密封件设置传动箱体下部的端面上，用螺栓将端盖固定在传动箱体上部并压住一个角轴承外环；搅拌桨叶安装在滤室内，搅拌桨叶通过联轴节与刮料传动器的传动轴下端连接，上述两种传动器的传动轴伸出传动箱体上部固定一个传动轮；安装在主动刮料传动器的传动轴与安装在从动刮料传动器的传动轴采用链传动或皮带传动中任何一种方式传递扭矩，带动相邻膜单元的搅拌桨叶转动；主动刮料传动器还通过自身的传动轴带动下端的搅拌桨叶转动。搅拌桨叶由柔韧性的结构材料做成，可以是用金属或橡胶做成的单头或多头、空心或实心的螺旋弹性体(圈)。搅拌桨叶的转向和螺旋角应使滤渣产生向下的力，就可以刮料了，这些都是市场已有技术。
本发明的过滤机的管路系统和运行方法如下基本程序是将过滤原液用泵通过阀门，原液分配罐，耐压软管，阀门和分配管进入到膜组件上的膜单元的滤室内，这时排渣阀处于关闭位置，滤清液在原液泵压力和滤清液泵的抽吸力的作用下通过滤膜从管状格架，下法兰上的汇集室，耐压软管、共用罐，阀门排出，滤室内的原液中固形物浓度不断增加，当滤清液流减少到原来流量的10～80％，停止供过滤原液，关闭该阀门，压紧力发生装置利用压紧推力架对膜单元中部的外圆周两面挤压，将膜单元柔韧性的中部压扁，同时压缩相关的等距平行架，滤浆受压后，滤清液继续透过滤膜进入到管状格架，汇集到膜组件的滤液汇集室内，由过滤清液排出系统导出，滤液减少到原来流量的10～80％，停止施压，压紧力发生装置使的压紧推力架恢复原位，此时，可以继续将过滤原液浆输入滤室内，反复多次上述挤压，排滤清液过程，直至在相等压滤时间每次排滤清液量的差为95％以下，则开始排渣。阀门启闭执行机构将排渣阀打开，滤渣在外力的作用下排除膜外，滑落到导轨机架下边滤渣输送装置内排渣完成后将排渣阀关闭。压紧力发生装置使压紧推力架回到初始位置，当过滤料输送系统的压力泵对滤室内输入滤浆时，滤管恢复原样，从而可以开始完成下一个过滤循环。液体反冲系统是因滤膜堵塞恢复通量时使用，将反冲液通过阀门、共用罐、阀门、耐压软管、下法兰中上的滤液汇集室进入滤膜外和管状封闭膜之间的管状格架内，反冲滤膜后反冲液从排渣阀排出，其余管路被阀门关闭。
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液体反冲系统还可以这样使用在上法兰的原液分配通道下部设置S流体共用通道，并将膜组件上的每个膜单元管状格架的上部相互连通；当排空滤室滤渣时，该系统将反冲液通过阀门、共用罐、阀门、耐压软管、每个过滤膜组件的S流体共用通道进入滤膜外和管状封闭膜之间的管状格架内，反冲滤膜后从排渣阀排出到导轨机架下的接水盘，其余管路被阀门关闭。
真空吸滤系统可以增加滤膜两边的过滤压差，它是从管状格架负压抽气通过在上法兰中设置的S流体共用通道或下法兰中设置的滤液汇集室、耐压软管、阀门、共用罐、阀门、真空泵排到大气中，其余管路被阀门关闭。
气反冲系统是在每次完成一个排滤液周期后排渣时采用它恢复滤膜通量，该系统操作不必考虑是否将滤渣排干净，由于减少了反冲水量(该冲洗水仍须返回继续分离)，大大降低过滤处理量的负荷，因反冲速度快，缩短了过滤周期，该系统将压缩空气或蒸汽分别通过各自的阀门、气反冲和搅拌分汽罐、阀门、耐压软管、S流体共用通道或下法兰中设置的滤液汇集室进入滤膜外和管状封闭膜之间的管状格架内起反冲作用；在气反冲时将排渣阀打开，气体进入的大气中，其余管路被阀门关闭。这种功能特别适合不怕热的滤膜和滤渣，用热蒸汽反冲滤膜。
气搅拌系统是在过滤时采用，它是在下法兰中的滤液汇集室下部设置X流体共用通道，接管进口与该X流体共用通道连通，接管出口设置单向阀。气搅拌系统可以利用气搅拌系统的压缩空气或蒸汽搅拌滤浆兼冲涮滤室内表面，也起到减薄滤饼层厚度，从而减少滤阻，加快过滤速度的作用。该系统将分别将压缩空气或蒸汽通过阀门、气反冲和搅拌分汽罐、阀门、耐压软管、X流体共用通道、接管和单向阀进入滤室内的下部滤液中起搅拌作用，气体透过滤膜从S流体共用通道，破空阀排到大气中；如果收集夹带液体，阀门可以同时打开，液体进入共用罐，其余管路被阀门关闭。
萃取和洗涤系统是对于以获取纯净固体为目的工艺流程，它是在下法兰中的滤液汇集室下部设置X流体共用通道，接管进口与该X流体共用通道连通，接管出口设置单向阀；在膜组件下法兰中的X流体共用通道进入单向阀的接管之间设置进流体调节阀，启闭和调节阀板开度的转轴从下法兰的底板伸出；萃取和洗涤系统可以进行热萃取，热洗涤。该系统将萃取液或洗涤液分别通过各自的阀门、萃取液分配罐、阀门、耐压软管、X流体共用通道、接管和单向阀进入每个滤室内的下部滤渣中，萃取液或洗涤液透过滤膜从管状格架排出，其余管路被阀门关闭。
为了使气反冲和气搅拌系统与萃取和洗涤系统的工作流体进入膜组件时比较均匀，在下法兰中的X流体共用通道中设置与每个膜单元匹配的进流体调节阀，启闭调节阀板开度的转轴从下法兰的底板伸出，在关闭位置设置限位挡块。
对滤渣输出系统还可以如下操作以避免原液分配通道中存留含液流入较干滤渣中并可快速排滤渣阀门(Tn)和阀门(Yn)打开，进入压缩空气将上法兰的原液分配通道中存留含液大的滤浆液吹入排浆管，然后启闭执行机构将排渣阀打开，破空阀(X10)打开，其余管路被阀门关闭，启动振动装置或输入带压气体辅助排滤渣。
本发明的过滤机的振动系统是从过滤元件垂直振动发生装置、过滤元件的水平振动发生装置中选用一种或联合使用。上述振动发生装置的本身属于市场已有的技术产品。
本发明的过滤机设置垂直振动发生装置(频率为≤100Hz，振幅为≤15mm)，它是在挤压过滤或卸料时使用，它使滤膜表面滤渣在振动和重力的作用下向下移动，加快过滤和排渣速度，采用至少一个惯性垂直振动发生器安装在过滤元件的导轨机架上；或者采用偏心弹性连杆垂直振动发生器安装在过滤元件的导轨机架和过滤机座之间，电动机和曲柄传动机构安装在过滤机座上，偏心弹性连杆一端铰接在导轨机架上，另一端铰接在曲柄上；导轨机架和过滤机座之间安装减震器，过滤机座和基础之间安装减震器。
本发明的过滤机设置至少一个水平发生振动装置(频率为≤100Hz，振幅为≤15mm)是在挤压过滤时使用，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。该装置安装在至少一过滤元件两端外侧的压紧推力架，或者两个相邻的过滤元件(如果是两个或两个以上的过滤元件)中间的压力推力架上。
机械刮料装置不仅在卸滤渣，在过滤时也可使用，它增加过滤原液的扰动，减薄滤膜附着滤饼厚度，从而减少滤阻。
本发明的过滤机与现有技术相比的有益效果是具有结构紧凑、占地面积少、设备容易围护而使气味散发少，过滤推动力大且方式多，多功能选择可适用各种过滤物质的要求，由于形成滤饼在各种外力作用下从滤膜界面迅速转移，滤阻就小，液体过滤速度快；排出滤渣的几种方式速度较快；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。
图1是本发明的过滤机的一种膜单元的实施例的结构剖面图(图8的C-C剖面)。
图2是图1的A-A剖面结构图。
图3是图9的钢丝拉绳和固定拉钩结构的放大图W。
图4是柔韧管式过滤机的管路系统图。
图5是本发明的过滤机的管状封闭膜另一种实施例的结构剖面图(图8的F-F剖面)。
图6是图5的S-S本发明的过滤机的另一种管状格架实施例的结构剖面图。
图7是图5的S-S本发明的过滤机的另一种管状格架实施例的结构剖面图。
图8是本发明的过滤机采用电动螺杆传动的压紧力发生装置的柔韧管式过滤机的总体结构剖面图(图11的D-D剖面)。
图9是图8的F-F剖面结构图。
图10是图8的E-E剖面结构图。
图11是图8的B-B剖面结构图。
图12是管状格架中两层的螺旋带环结构示意图。
图13是图12的I-I剖面结构图。
图14是直线轴承组件的剖面结构示意图。
图15是图13的H-H剖面结构图。
图16是图8的压力分配架的平面结构图。
图17是膜单元在压力分配架中处于压扁状态的放大图。
图18是图17的导向定位机构放大图K。
图19是(件60)等距平行架的主视图。
图20是图19的H-H剖面结构示意图。
图21是(件66)等距平行架的主视图。
图22是图21的I-I剖面结构示意图。
图23是(件68)等距平行架的主视图。
图24是图23的J-J剖面结构示意图。
图25是本发明的过滤机的等距平行架与机架导轨结合关系采用脚轮的结构图。
图26是本发明的过滤机采用电动螺杆传动的压紧力发生装置，等距平行与机架导轨结合关系采用脚轮的另一种实施例的总体结构剖面图。
图27是本发明的过滤机采用挠性机构的压紧力发生装置，等距平行架与导轨机架结合关系采用直线轴承组件的另一种实施例的总体结构剖面示意图。
图28是图27的G-G剖面结构图。
图29是本发明的过滤机采用挠性机构的压紧力发生装置，等距平行架与导轨机架结合关系采用脚轮的另一种实施例的总体结构剖面示意图。
图30是本发明的另一种膜单元的实施例的结构剖面图(图8的F-F剖面)。
图31是本发明的过滤机采用一个方向的动力推杆的压紧力发生装置的另一种实施例的总体结构剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的过滤机作进一步的描述。
在图1、2和图9中，膜组件2包括4个膜单元1、上法兰室12、下法兰室9、排渣阀组件、钢丝绳31和固定卡子30。膜单元1包括柔韧性的下列元件管状滤膜5、管滤膜支撑骨架6和18、管状格架、管状封闭膜4，它们的长轴中心线重合，并与水平线垂直。管式滤室内设置管滤膜支撑骨架6，其外设置管状格架，管状格架外设置管状封闭膜4，管状封闭膜4采用无渗漏不锈钢薄壁管。管状格架由筋骨8，骨架17组成，筋骨8为一个矩形板折叠成一系列波纹的板，波纹板上开许多孔，管状格架环状的水平断面有60％的空隙率；波纹板8外圆周在垂直方向连接一系列封闭套环作为外骨架17；在图1中，管滤膜支撑骨架管滤膜支撑骨架是在滤室内设置的内支撑骨架6与紧靠滤膜外设置的外支撑骨架18成对使用；内支撑骨架6用柔韧性材料制成的封闭套环，套环横截面是圆柱或是矩形横截面；外支撑骨架18用制成的不封闭套环，分成六段；外支撑骨架18横截面为矩形的凹形槽或半圆槽，外支撑骨架的开口方向朝中心，外支撑骨架18均布固定在管状格架的筋骨8的内支撑的凸边的豁口内，内支撑骨架6从开口处将管状滤膜压入外支撑骨架18的槽中；外支撑骨架开口的板边缘设置圆弧边，从套环6轴向看该圆弧边为齿状。
在图30中，管滤膜支撑骨架的另一种方案是在滤室外设置的外支撑骨架18为网格或筛板，展开后开孔率80％；滤室内设置的内支撑骨架6为螺旋环，其轴向设置拉筋147，拉筋固定压套式管板15的紧固件的压板下。
上法兰室12设置原液分配通道11、一对支撑轴72；下法兰室9设置滤清液汇集室19、排滤渣出口和一对支撑轴73。管状格架的筋骨上端与原液分配通道支管连接，下端与下法兰的滤清液汇集室支管连接。排渣阀组包括排渣阀门34和旋转启闭阀门执行机构，每个膜单元排滤渣出口安装一个排渣阀门34，排渣阀是蝶阀或球阀中任何一种。旋转启闭阀门执行机构包括电动或气动执行机构78、联轴器76；排渣阀旋转轴杆、执行机构78和联轴器76的转动轴中心线重合，电动或气动执行机构78带动第一个排渣阀的轴杆转动，排渣阀旋转轴杆从另一端伸出通过联轴器76带动相邻的排渣阀轴柄转动，该排渣阀旋转轴杆从另一端伸出通过联轴器76带动下一个相邻的排渣阀轴柄转动，以此方法带动全部排渣阀的启闭；电动或气动执行机构是市场已有的技术产品。膜组件2上的所有膜单元1排列在上法兰室12、下法兰室9之间，滤膜5、管状格架和管状封闭膜4的上端连接在上法兰室12下的各自支管，下端连接在下法兰室9上的各自支管，其轴线都在一个中心平面内，该平面与上法兰室12、下法兰室9的外形对称中心轴线重合。每个管状滤膜上端与原液分配通道11的支管连接，并采用压套式管板15和紧固件固定并密封，下端与下法兰连接采用压套式管板10，压套式管板10与排渣阀门34的和下法兰9接触，用紧固件固定并密封。管状封闭膜4与上法兰室12的支管连接用两个对半的管箍环14、紧固件13，密封件3组成，管箍环14将管状封闭膜4紧密套在上法兰12的凸圆外；管状封闭膜4与下法兰室9的支管连接用两个对半的管箍环16、紧固件13，密封件3组成，管箍环16卡在管状封闭膜4和上法兰12、9的凸圆台外，凸圆台唇面之间安装密封件3，凸圆台与管箍半环16之间啮合面设有斜嵌面，紧固件13拧紧使密封件3受压变形。在上法兰12和下法兰9之间对称设置两根钢丝绳31和固定卡子30，固定卡子30由螺栓、螺母、垫圈和连结板组成，连结板焊在上法兰12下面，钢丝绳31穿过螺栓上的孔，用螺母固定在连接板上，下法兰12通过固定卡30和两根钢丝绳31拽住下法兰9。
在图5中，管状封闭膜的另一种实施例是采用至少设置两个波纹的薄壁管36。在上法兰的原液分配通道11下部设置上法兰S流体共用通道29，并将膜组件上的每个膜单元管状格架的上部相互连通。在下法兰的滤清液汇集室19下部设置下法兰X流体共用通道32。
在图6和30中，管状格架的另一种实施例，其外骨架38和筋骨37采用聚胺酯材料组成一体，外骨架38为柔韧性薄壁管，管壁成型时埋入金属丝网或有机材料丝网加强，筋骨37是在该管内壁均布的翅板条，在翅板条内圆周设置多孔筛板18作为内骨架，环状的水平断面开孔率在65％，外骨架38做成密闭的柔韧性薄壁管时可以兼作管状封闭膜。
在图7中，管状格架的另一种实施例的是筋骨41采用矩形的板条，沿垂直方向设置一系列封闭套环40穿过筋骨41上的孔作为其骨架；为了保证筋骨41在骨架均匀布置，筋板之间间距定位是在骨架上设置同轴心螺旋丝套圈131(或套管)；筋骨41内端的豁口连接的骨架39为封闭的挠性的环。
在图8中，本发明的过滤机的施压装置包括与膜组件匹配的等距平移架60和68、与压力分配架匹配的等距平移架66、压力分配架55，导轨机架61和压紧推力架70。
在图19～24中，等距平移架包括长连杆91、短连杆92、短轴93、轴用挡圈94，导轮99、96和中心铰接轴72、98和73；等距平行架60、66和68的中间是长连杆91，两端是短连杆92。每对连杆中心设置中心铰接轴孔和轴用挡圈95，每对连杆的两端与另一对连杆的两端用短轴93和挡圈94铰接。
在图16～18中，压力分配架55包括压力杆84、连杆83、可调间距的导向定位机构82和一对支承轴98焊接成的承压网架；该承压网架两端固定支承轴98；导向定位机构82由固定套管85、活动套管88、内六角的调节螺杆87、固定板86和底板89组成。固定套管85内焊接固定板86，活动套管88内焊接底板89，调节螺杆87与活动套管88的底板89上螺纹啮合，调节螺杆87端部设置一个较细的轴颈铰接在固定板86的光孔中，并用轴用挡圈90固定。通过调节螺杆87可以改变固定套管85和活动套管88的相对位置，从而改变两个相邻压力分配架之间最小距离，保证夹在其中的膜单元受压后的最终变形量。
过滤元件的每个膜组件两侧设置一个压力分配架55，两个相邻的膜组件上相邻最近的膜单元中心连线之间为压力分配架55的压力杆84，压力杆长轴线与膜单元长轴线平行，两个压力杆之间沿高度方向用3层水平连杆83焊接固定，在两个的压力杆84之间和水平的连杆83交点设置可调间距的导向定位机构82，(在图17中)两个压力分配架相邻的可调间距的导向定位机构82首尾相接从每个膜组件的两个相邻的膜单元之间穿过，用以导向和限制两个压力分配架之间的最小距离。压力杆84的高度是膜单元的高度的80％，位于膜单元的中部可变形处，两端的压力杆沿高度方向对称设置了一对支撑轴98。
在图9和图19～25中，压力分配架两侧的支承轴98与膜组件的上法兰室和下法兰室两侧的支撑轴72和73都安装在等距平移架的中心铰接轴孔内，并用轴用挡圈95限位。
在图8、图9的右半部分、图10、图14、图15、图27和28中，在膜组件的上法兰室12的底平面，对称过滤元件垂直中心线设置两个直线轴承组件125，膜组件通过直线轴承在导轨机架的上水平导轨51上移动；压力分配架的水平连杆的底平面，对称过滤元件垂直中心线设置两个直线轴承组件125，压力分配架通过直线轴承在导轨机架的下水平导轨57上移动；直线轴承组件包括滑动外槽126、滑动内槽130，滚柱129、板弹簧127，膜组件上法兰12的底平面和滚柱129啮合，滑动内槽130压在一系列滚柱129上；滑动内槽130在动外槽126内上下滑动，二者之间设置板弹簧127。
在图20、22和27中，本发明的过滤机等距平行架与机架导轨结构关系的另一个实施例是在膜组件的上法兰室两侧的一对支撑轴和压力分配架两侧的其中一对支承轴上设置脚轮，脚轮与支撑轴中心线重合，脚轮在导轨机架上各自的上和下水平导轨上移动。
在图9的左半部分和图25中，本发明的过滤机等距平行架与机架导轨结构关系的另一个实施例是在膜组件上法兰室的一对等距平移架92和压力分配架66的连杆下端铰接的短轴上设置脚轮100和101，脚轮在导轨机架61上各自的上、下水平导轨上移动，上述脚轮100设置轴肩，卡在水平导轨内防止轴向移动。
在图8中，导轨机架61是由两对水平导轨51、57和型钢组成的矩形整体框架；压紧推力架70是由滚轮49，托轴50、推杆48和施压网架65组成。
在图8和9中，施压装置的压紧推力架70设置在过滤元件两侧，是由施压网架65和推杆48和59，支撑轴50，滚轮49组成，施压网架65和两侧设置的推杆48焊接成一体的钢结构，推杆48上设置托轴50，托轴上的滚轮49安装在支撑过滤元件的导轨51上并与之啮合；施压网架65靠压在压力分配架55上，推杆48和59与上述等距平行架的最外侧中心铰接轴上的滚动轴套96啮合，导轮96用轴用挡圈97限位。当相邻的膜组件2之间的距离缩短，膜单元1受挤压时，膜单元的管状封闭膜外圆变成长、短直径差距较大的椭圆(见附图17)。
在图8和图9中，本实施例由一个过滤元件组成。每个过滤元件由4个膜组件组成，过滤元件的每个膜组件2的中心平面相互平行都排列在一套独立的施压装置中。
在图26、27和图29中，本实施例由两个过滤元件组成。两个过滤元件都放置在一套导轨平台61上，两个过滤元件中间设置双向承压的压紧推力架59，外侧安装压紧推力架70，施压装置的压紧传动机构的两个相对方向的动力通过压紧推力架70作用在全部过滤元件上。
在图8中，两个相对方向的压紧力发生装置的一个实施例是采用电动拉(推)杆，电动推杆杆属于市场销售产品，在此不作进一步描述。铰接支撑传动箱52两侧与旋转中心线垂直伸出的铰接轴135水平安装在最外侧的过滤元件外侧的施压网架65上的轴承座133里，管形螺母拉杆132头部铰接轴孔内与旋转中心线垂直伸出的铰接轴135水平安装在过滤元件另一侧的施压网架上的轴承座133里；一套以上的电动螺杆传动，在电机的风扇输出轴134处安装链轮，对置的电机的连轮之间用链条连接，同步转动。
在图27、28和图29两个相对方向的压紧力发生装置的另一个实施例是采用挠性机构的压紧力发生装置。该压紧力发生装置包括动力机105、钢丝绳103、导轮组件；导轮组件包括导轮、支撑轴111和轴承座112。导轮安装在支撑轴111上，支撑轴111安装在6个轴承座112中，导轮组件的轴承座112安轮组件，钢丝绳牵引动力机105的钢丝绳103顺序绕导轮组件107、102、109、106、110、104，另一端固定在机架108处。压紧力发生装置从两个相对方向B1和B2对两个过滤元件压缩。
在图31中，该实施例是一个方向的动力的压紧力发生装置，该装置采用一套动力推杆，该装置的拉力中心线与压力分配架的施压平面垂直，设置在过滤元件外侧的施压网架上的施压平衡点上的直径小与300毫米的圆内，在导轨机架设置限位架148；该动力推杆134可以是电动推杆，在电动推杆的铰接支撑电动传动箱两侧设置的与传动轴轴线垂直方向伸出的铰接轴135水平安装在导轨机架外侧上的轴承座133里，管形螺母拉杆132头部设置与管形螺母拉杆轴线垂直方向的铰接轴孔伸出的铰接轴135水平安装在相邻的过滤元件的施压网架上的轴承座133里；一套以上的电动螺杆传动选用输出转速相同的减速机和电机，每套电动螺杆传动旋转中心相互平行，在电机的风扇输出轴安装链轮，对置的电机的连轮之间用链条连接，同步转动；在图31中，也可以把动力推杆134看成是液压推杆，在液压推杆的铰接液压缸两侧设置的与活塞杆132轴线垂直方向伸出的铰接轴135水平安装在导轨机架外侧钢结构支架上的轴承座133里，活塞杆132头部设置与活塞杆轴线垂直方向的铰接轴孔伸出的铰接轴135水平安装在相邻的过滤元件的施压网架上的轴承座133里。
在图8、图9、图26和29中，本发明的过滤机的振动系统的垂直振动发生装置67的实施例是将两个惯性振动发生器对称安装在过滤元件的导轨机架61上，从B3方向对过滤元件发生振动，导轨机架61和过滤机座58之间安装摇杆式减震器119或者是滑杆式减震器69；在图9中，过滤机座58和基础之间安装滑杆式减震器69。在图27和图28中，本发明的过滤机的垂直振动发生装置安装在导轨机架下部。本实施例采用双质体平衡共振式偏心弹性连杆振动发生器，安装在过滤元件的导轨机架61和过滤机座58之间，电动机和曲柄传动机构安装在过滤机座58上，偏心弹性连杆一端铰接在导轨机架61上，另一端铰接在曲柄上。滑杆式减震器69包括滑杆121、弹簧122、托板123和120，属于市场销售产品，滑杆121下部固定在托板123上，托板123固定在过滤机架58上，弹簧122托着导轨机架61，托板120固定在导轨机架61底部或基础上，托板120设置通孔在滑杆121滑动。
在图26、27和图29中，过滤元件的水平振动发生装置的实施例是采用惯性振动发生器56，附着在两个的过滤元件中间的压力推力架59上；在图8和图29中，每个振动发生器56附着在过滤元件两侧的压力推力架48上；并在两个的过滤元件中间的压力推力架59上、下附着两个振动发生器；从B1和B2方向对过滤元件发生振动。
上述垂直和水平振动发生器都属于市场销售产品，在此不作进一步描述。
在图4、图9和图30中，本发明的管路系统是这样连接并使用的过滤料输送系统用原液泵将原液P1通过阀门X1、原液分配罐42、阀门Yn(n＝1)、耐压软管、接管80、第d(d＝1)个过滤膜组件上法兰的原液分配通道11进入滤室内。
滤液排出系统是将滤液P8从第d(d＝1)个过滤膜组件的滤膜5、管状格架，下法兰的滤清液汇集室19、其中一侧的接管73、阀门Gn(n＝1)、耐压软管79、共用罐45、阀门X8进入排液泵，其余管路被阀门关闭；滤液也可以通过上法兰S流体共用通道29、接管46和打开的X9阀门进入共用罐45。
滤渣输出系统启闭执行机构将排渣阀打开，破空阀10打开。
液体反冲系统是将反冲液P7通过阀门X7、共用罐45、阀门Gn(n＝1)、耐压软管、下法兰中设置的滤液汇集室19进入滤膜外和管状封闭膜之间的管状格架内，反冲滤膜5后反冲液从排渣阀34排出到导轨机架下的接水盘(图中未画出，在设备基础上)，其余管路被阀门关闭；还可以同时通过阀门X9、接管46和上法兰S流体共用通道29进入滤膜外和管状封闭膜之间的管状格架内。
真空吸滤系统是从管状格架负压抽气P6通过在上法兰中设置的S流体共用通道29和下法兰中设置的滤液汇集室19、耐压软管、阀门Gn(n＝1)和阀门X9、共用罐45、阀门X6、真空泵排到大气，其余管路被阀门关闭。
气反冲系统是将压缩空气P2或蒸汽P3分别通过各自的阀门X2和X3、气反冲和搅拌分汽罐43、阀门Qn(n＝1)、耐压软管、上法兰中设置的S流体共用通道29进入管状格架内通过滤膜5起反冲作用；在气反冲时将排渣阀门34打开，气体进入的大气中。
气搅拌系统是将压缩气体P2或蒸汽P3通过阀门X2和X3、气反冲和搅拌分汽罐43、阀门Jn(n＝1)、耐压软管、下法兰中设置的X流体共用通道32、接管33和单向阀35进入滤室内的下部滤液中起搅拌作用，气体透过滤膜从上法兰中设置的S流体共用通道29、破空阀X10排到大气中；如果收集夹带液体，阀门X9可以打开，其余管路被阀门关闭；接管33进口与该X流体共用通道32连通，接管出口设置单向阀35。
萃取和洗涤系统是分别将萃取液P4或洗涤液P5分别通过各自的阀门X4和X5、萃取液分配罐44、阀门Cn(n＝1)、耐压软管、下法兰中设置的X流体共用通道32、接管33和单向阀35进入每个滤室内的下部滤渣中，萃取液或洗涤液透过滤膜5从管状格架排出到滤液排出系统，其余管路被阀门关闭。
在图9和11中，为了使气反冲和气搅拌系统与萃取和洗涤系统的工作流体进入膜组件时比较均匀，在下法兰中的X流体共用通道32中设置与每个膜单元匹配的进流体调节阀77，启闭调节阀板开度的转轴74从下法兰9的底板伸出，在调节阀板开度最小时设置限位块113。
本发明的过滤机的滤渣输出系统包括滤渣排出装置和辅助卸料的刮料器组件。滤渣排出装置安装在过滤机排渣阀组下面，可以采用市场销售的皮带、刮板或螺旋等形式输送设备(图中未画出，在设备基础上)。
在图1、9和图30中，每套膜组件上法兰上设置一套刮料器组件，刮料器组件是由搅拌桨叶7、刮料传动器和传动系统组成。每套膜组件中每一个膜单元设置一台刮料器，其中一台是主动刮料传动器81，其余三台为从动刮料传动器20。每一台刮料器的轴中心线与每一个膜单元长轴中心线重合，每台刮料传动器用螺栓安装在膜组件的上法兰12上。主动刮料传动器81采用市场销售的双向伸出动力输出轴的电动蜗杆减速机，其下端伸出轴采用机械密封件，从动刮料传动器20包括传动轴21、传动箱体27、轴承24、轴套25、端盖23、轴用弹性挡圈和机械密封件26。搅拌桨叶7垂直安装在滤室内，搅拌桨叶7通过联轴节28与刮料传动器的传动轴21下端连接。传动轴的轴肩一端与在下部角轴承内环接触，另一端与止推轴承下环接触，止推轴承上环通过轴套与上部角轴承外环连接；传动轴21上的机械密封件设置传动箱体27下部的端面上，用螺栓将端盖23固定在传动箱体27上部并压住一个角轴承外环；上述两种传动器的传动轴21伸出传动箱体上部并用键和轴用弹性挡圈固定一个链轮22。安装在主动刮料传动器81传动轴的链轮与安装在相邻的从动刮料传动器的链轮用链条71连接；以此方式获得扭矩的从动刮料传动器再通过该方式传给其它从动刮料传动器。
权利要求1.一种柔管式过滤机，包括至少一个过滤元件、过滤原液输送系统、压紧力发生装置、振动系统、液体反冲系统、滤清液排出系统、滤渣输出系统和控制系统，并综合成为机电一体化成套设备，根据需要还可设置气反冲和气搅拌系统、滤渣萃取和洗涤系统、真空吸滤系统和电助滤系统；其中过滤元件是由至少一个膜组件和施压装置组成；其特征是，所述的膜组件包括至少一个膜单元、上法兰室、下法兰室和排渣阀组；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，它们的长轴中心线重合，并与水平线垂直；管状滤膜内通过设置管滤膜支撑骨架形成滤室，其外设置管状格架，管状格架外设置管状封闭膜；上法兰室设置原液分配通道和一对支撑轴，并将膜组件上的每个膜单元的滤室上部相互连通；下法兰室设置滤清液汇集室、排滤渣出口和一对支撑轴，并将膜组件上的每个膜单元的管状格架的下部相互连通；管状格架包括筋骨和骨架，筋骨为长轴线垂直水平线的板，骨架为封闭的挠性的环，垂直方向设置至少一层封闭环连接并向心支撑该板围成一个管状的整体结构，该板内端支撑管状滤膜，管状格架的水平断面有5～95％的空隙率，筋骨上端与原液分配通道支管连接，下端与下法兰的滤清液汇集室支管连接；排渣阀组包括膜组件上所有排渣阀，每个膜单元排滤渣出口安装一个排渣阀；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；所有膜单元长轴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液分配通道支管连接并密封，其下端与下法兰的排渣支管连接并密封。
2.根据权利要求1所述的柔管式过滤机，其特征是，所述的施压装置包括等距平移架、压力分配架、导轨机架和压紧推力架；等距平移架包括连杆、短轴和轴用挡圈，每对连杆中心设置中心铰接轴孔，每对连杆的两端与另一对连杆的两端用短轴铰接，并用轴用挡圈限位；压力分配架包括压力杆、连杆、可调间距的导向定位机构和支撑轴焊接成的承压网架；导轨机架包括两对水平导轨和型钢组成的矩形框架；压紧推力架包括滚轮，托轴、推杆和施压网架；所述的过滤元件是将至少一个膜组件和施压装置这样组成的，每个膜组件上对应的膜单元之间的间距相等，组成过滤元件的排膜单元和列膜单元的长轴线为相互垂直的矩阵排列，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心连线之间为压力分配架的压力板，压力板长轴线与膜单元长轴线平行，并与相邻最近的两个膜单元的外表面接触，在自然状态相邻最近的两个膜单元的上下法兰留有可压缩的距离，两个压力板之间沿高度方向用水平连杆焊接固定，在两个压力板之间的水平连杆中间设置可调间距的导向定位机构，压力分配架至少设置至少两个个可调间距的导向定位机构；压力板的宽度使膜单元受压后彼此相邻的两个膜单元的上法兰和下法兰不能相撞，压力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，两端的压力板沿高度方向对称设置至少一对支撑轴；两个压力分配架相邻的可调间距的导向定位机构首尾相接从每个膜组件的两个相邻的膜单元之间穿过，用以导向和限制两个压力分配架之间可压缩的最小距离；压力分配架两侧的支承轴与膜组件的上法兰室和下法兰室两侧的支撑轴都安装在等距平移架的中心铰接轴孔内，并用轴用挡圈限位；在膜组件的上法兰室的底平面设置至少一个直线轴承，膜组件通过直线轴承与在导轨机架的上水平导轨上移动；压力分配架的水平连杆的底平面设置至少一个直线轴承，膜组件和压力分配架通过直线轴承与在导轨机架的下水平导轨上移动；或者在膜组件的上法兰室的一对支撑轴与压力分配架两侧的其中一对支承轴上设置脚轮，脚轮在导轨机架各自的上和下水平导轨上移动；或者在膜组件上法兰室的一对等距平移架和压力分配架的其中一对等距平移架的连杆下端铰接短轴上设置脚轮，脚轮在导轨机架各自的上和下水平导轨上移动，上述脚轮设置轴肩，卡在水平导轨内防止轴向移动；压紧推力架的施压网架和两侧设置的推杆焊接成一体，推杆上设置托轴，托轴上的滚轮与导轨机架的上水平导轨啮合，压紧力发生装置的动力通过该施压网架作用在排列在导轨机架上最外侧的膜组件一个侧面的压力分配架上，并通过该压紧推力架上的推杆和等距平移架的最外侧的一对支撑轴上设置的导轮啮合。
3.根据权利要求1所述的柔管式过滤机，其特征是，所述的管状格架的筋骨是在其水平断面设置至少一个均布一系列波纹的板，波纹板上开许多孔，并将均布波纹的板首尾拼接，用骨架穿过筋骨上的孔连接后围成管状；管状格架的筋骨或是在骨架上均布一系列矩形的板围成管状；骨架上设置筋骨之间定位用套管或套圈，套管或套圈与筋骨一样套在骨架上；筋骨沿垂直方向固定至少一层封闭环的骨架，骨架为封闭的链条环或套环或至少一层的螺旋带环中任何一种结构。
4.根据权利要求1或2所述的柔管式过滤机，其特征是，所述的管滤膜支撑骨架是在滤室内设置的内支撑骨架与紧靠滤膜外设置的外支撑骨架成对使用；内支撑骨架用柔韧性材料制成的封闭套环，套环横截面是圆柱或是矩形横截面；外支撑骨架用柔韧性材料制成的不封闭套环，至少分成一段以上；外支撑骨架横截面为矩形的凹形槽或半圆槽，外支撑骨架的开口方向朝中心，外支撑骨架均布固定在管状格架的筋骨的内圆周的豁口内，内支撑骨从开口处将管状滤膜压入外支撑骨架的槽中；外支撑骨架开口的板边缘设置圆弧边，从套环轴向看该圆弧边为齿状。
5.根据权利要求1或2所述的柔管式过滤机，其特征是，所述的振动系统是设置垂直振动发生装置，频率为≤100Hz，振幅为≤15mm；采用至少一个惯性的垂直振动发生器安装在过滤元件的导轨机架上；或者采用偏心弹性连杆的垂直振动发生器安装在过滤元件的导轨机架和过滤机座之间，电动机和曲柄传动机构安装在过滤机座上，偏心弹性连杆一端铰接在导轨机架上，另一端铰接在曲柄上；导轨机架和过滤机座之间安装减震器。
6.根据权利要求1或2所述的柔管式过滤机，其特征是，所述的振动系统是设置至少一个水平振动发生装置，频率为≤100Hz，振幅为≤15mm；过滤元件水平振动发生装置安装在两个相邻的过滤元件中间的压力推力架上或至少一个过滤元件两端外侧的压紧推力架上。
7.根据权利要求1或2所述的柔管式过滤机，其特征是，所述的压紧力发生装置的两个相对方向的大小基本相等的动力的另一种实施例是该压紧力发生装置的传动装置采用至少一套电动拉(推)杆，该传动装置的拉杆中心线与压力分配架的施压平面垂直，设置在过滤元件外侧的施压网架上的施压平衡点上的直径小与300毫米的圆内；该传动装置包括铰接支撑电动传动箱、螺杆、管形螺母拉杆、拉杆导管；铰接支撑电动传动箱、螺杆、管形螺母拉杆和拉杆导管的中心线都重合；铰接支撑电动传动箱与拉杆导管用紧固件连接，铰接支撑电动传动箱的输出轴与螺杆连接，螺杆与管形螺母拉杆的传动副啮合，管形螺母拉杆在拉杆导管中滑动；在铰接支撑传动箱两侧设置的与传动轴轴线垂直方向伸出的铰接轴水平安装在最外侧的过滤元件的施压网架上的轴承座里，管形螺母拉杆头部设置与管形螺母拉杆轴线垂直方向铰接轴孔伸出的铰接轴水平安装在过滤元件另一侧的施压网架上的轴承座里；一套以上的电动螺杆装置，设置在对称过滤元件的垂直中心线或者水平中心线位置，传动装置选用输出转速相同的减速机和电机，每套电动螺杆传动旋转中心相互平行，在电机的风扇输出轴安装链轮，对置的电机的连轮之间用链条连接，同步转动。
8.根据权利要求1或2所述的柔管式过滤机，其特征是，所述的压紧力发生装置的两个相对方向的大小基本相等的动力是采用拉力钢丝绳传动；该种压紧力发生装置包括动力机、钢丝绳、导轮组件；导轮组件包括导轮、支撑轴和轴承座；导轮安装在支撑轴上，支撑轴安装在两个以上个轴承座中，一系列导轮和轴承座对称安装在过滤元件垂直中心位置；在过滤元件两侧的施压网架上安装至少一套导轮组件；动力机为电动卷扬机，安装在过滤元件外侧的施压网架上；动力机伸出的钢丝绳顺序绕过滤元件两侧导轮组件，另一端固定在导轨机架处。
9.根据权利要求1或2所述的柔管式过滤机，其特征是，所述的压紧力发生装置的一个方向的动力是该装置采用至少一套动力推杆，该装置的拉力中心线与压力分配架的施压平面垂直，设置在过滤元件外侧的施压网架上的施压平衡点上的直径小与300毫米的圆内；在导轨机架设置限位架；该动力推杆是电动推杆，在电动推杆的铰接支撑电动传动箱两侧设置的与传动轴轴线垂直方向伸出的铰接轴水平安装在导轨机架外侧上的轴承座里，管形螺母拉杆头部设置与管形螺母拉杆轴线垂直方向的铰接轴孔伸出的铰接轴水平安装在相邻的过滤元件的施压网架上的轴承座里；一套以上的电动螺杆装置设置在对称过滤元件的垂直中心线或者水平中心线位置，一套以上的电动螺杆传动选用输出转速相同的减速机和电机，每套电动螺杆传动旋转中心相互平行，在电机的风扇输出轴安装链轮，对置的电机的连轮之间用链条连接，同步转动；该动力推杆或者是液压推杆，在液压推杆的铰接液压缸两侧设置的与活塞杆轴线垂直方向伸出的铰接轴水平安装在导轨机架外侧钢结构支架上的轴承座里，活塞杆头部设置与活塞杆轴线垂直方向的铰接轴孔伸出的铰接轴水平安装在相邻的过滤元件的施压网架上的轴承座里。
专利摘要一种固液分离的柔管式过滤机，包括过滤元件、过滤原液输送系统、压紧力发生装置、滤清液排出系统、滤渣输出系统和控制系统，并综合成为机电一体化成套设备，其特征是将至少一个膜单元排列组成至少一个膜组件；将至少一个膜组件排列组成至少一个过滤元件，将至少一个过滤元件排列组成过滤机；压紧力发生装置对过滤元件上柔韧性的膜单元挤压时从原液中排除滤清液；可以从设置的搅拌和排出滤渣系统、振动系统、液体反冲系统、气反冲和气搅拌系统、滤渣萃取和洗涤系统、真空吸滤系统的功能中选用一种或组合使用；采用滤压比带式过滤机高；管式滤室的滤压沿轴向高度递减，满足滤饼脱水时所需最佳滤压的要求；在获得较干滤渣的前提下，过滤速度较高。
文档编号B01D63/00GK2787295SQ200420092669
公开日2006年6月14日 申请日期2004年9月22日 优先权日2004年9月22日
发明者张泉, 张民良, 张民柱, 高惠琴, 张奇琳 申请人:张民良