柔韧管高压压榨固液分离装置的制作方法

专利名称：柔韧管高压压榨固液分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘稠和细粒物质的固液处理的柔韧管高压压榨固液分离 装置，特别适用于造纸废水处理、污泥处置、河道疏浚泥浆处理、钻井泥浆处 理、湿法冶炼废水处理、洗煤废水处理、畜禽养殖业污染物处置和充填采矿泥 浆处理等项目的固液分离，还适用于中药、食品和化工等行业化学物质的压榨、 浸取、热压滤或洗涤等要求；特别适用于从生物原料、活性污泥和煤等原料中 制取液态燃料等要求；它们都需要在低耗能、高效率的前提下获得含液率低的 滤渣。
背景技术：
在现有的柔韧管高压压榨固液分离装置中，例如在《柔管式过滤机》申请 号200420092669. X、《柔韧管式过滤机》申请号2004100779750上公知的技术 采用的管式格架设计方案，该方案在滤浆室受压变形时应力较大，因此过滤管 单元铅轴向较长，制造成本较高；施压系统的压紧总成采用现有技术的隔膜加 压板框压滤机的液压油缸驱动或螺杆驱动，压紧总成的压紧力P与通过压紧力 发生机构产生压搾力F相等，压榨力F在压紧行程中始终如一，不能成倍增加， 在压榨行程的后期不能产生最大压榨力，如果需要获得较大的压榨力，压紧总 成就需要耗费大量昂贵的金属材料；这些因素影响了制造成本的降低，效率的 提高，制约了本固液分离装置的推广使用。

发明内容
针对以上种种缺陷，本发明提出了解决存在问题的技术方案；
柔韧管高压压搾固液分离装置是以如下技术方案实现的固液分离装置包
括过滤组件、施压系统、排渣系统、滤清液排出系统、管路系统、滤渣输送系
统和控制系统，并综合成为机电一体化全自动固液分离综合处理成套设备；其 中排渣系统包括振动排渣总成和机械排渣总成；过滤组件包括一叠过滤元件； 一叠过滤元件平行排列设置在机架的两个机架导轨上并可以沿排列前后方向 相对移动，排列前后方向也是施压系统的压搾力方向；所述的过滤元件包括至 少一个过滤管单元、上法兰、下法兰和机械排渣总成；过滤元件的所有过滤管 单元排列在上法兰和下法兰之间；过滤元件的所有过滤管单元长轴线都在一个 中心平面内，该平面分别与该过滤元件的上法兰和下法兰的外形对称中心的长 轴线重合；过滤组件的所有的过滤元件的长轴线相互平行；过滤管单元包括柔 韧性的下列元件至少一层管状滤质(管状过滤介质的简称)和连接件，每层 的管状滤质的长轴中心线相互重合并与水平线垂直；管状滤质内形成滤浆室；每层管状滤质上端与上法兰的上支管的下端通过连接件连接并密封，每层管状 滤质下端与下法兰的下支管的上端通过连接件连接并密封，下支管的下端连通 排渣口；上法兰设置原液通道，并将过滤元件上的每个过滤管单元的滤浆室上 部相互对齐，过滤管单元的原液通道与滤桨室连通，原液通道还连通进料口； 下法兰上部构成水平滤清液汇集盘，下法兰设有排滤渣口，在排滤渣口设置排 渣阀，下法兰将过滤元件上的每个过滤管单元的滤桨室下部相互对齐，水平滤 清液汇集盘设有排液处；最外层的管状滤质采用刚性丝编织输送带，刚性丝编 织输送带围成一个管状的、径向柔韧的、轴向尺寸定长的整体结构，管状的刚 性丝编织输送带轴向上下两端分别连接在上法兰和下法兰，该刚性丝编织输送 带形成一系列筛孔；施压系统是在过滤组件的高度方向设置至少一套压榨力方 向水平的压紧总成。如果采用多层管状滤质，作为里层的管状滤质采用柔韧性 的滤布或滤网或滤膜。推荐过滤管单元做成椭圆形，过滤面积不变但是压榨行 程较短，效率提高，节省了固液分离装置的造价。
作为最外层的管状滤质的刚性丝编织输送带包括筋骨和骨架，筋骨为长轴 线垂直水平线的一系列穿条，每两个相邻的骨架与同一根筋骨铰接一起，刚性 丝编织输送带的所有筋骨两端用钢丝固定在一起，筋骨上下两端分别连接在上 法兰和下法兰，刚性丝编织输送带的骨架为的螺旋圈或封闭环或链板中的任何 一种，或它们(螺旋圈或封闭环或链板)的综合。骨架为螺旋圈与筋骨组装比 较容易，骨架为封闭环和链板与筋骨组装后缝隙比较小。上述刚性丝编织输送 带在市场可以买到，骨架为封闭环和链板在筋骨上排列方式很多，例如扬州市 亚飞金属网带厂的平衡性网带、人字形网带、扁金属片网带和乙字形网带等。
每台固液分离装置的过滤元件的数量、每个过滤元件上过滤管单元的数量 和大小根据过滤产品的产量要求确定。本发明的滤浆从并连通的每个过滤元件 的过滤管单元一侧端的进料口、原液通道进入滤浆室，滤浆移动中经过所有过 滤元件的滤浆室，这时通过给料泵的压力可以将滤清液从管状滤膜排除一部 分，然后关闭原液阀和排渣阀，排渣阀堵塞了过滤管单元的排料支管，封闭排 渣口的通道后进行压榨，压榨是利用施压系统将过滤管单元柔韧性的管状滤质 中部压扁，从而使滤室容积变小的原理完成固液分离；压滤时滤清液透过管状 滤质的孔顺着筋骨轴向汇流入下部的水平滤清液汇集室，从排液处排除，而固 形物滞留在滤浆室，利用后述的施压系统完成压榨后打幵过滤管单元的排渣 阀，利用排渣系统排渣，同时准备下一次循环。由于刚性丝编织输送带形成的 管状滤浆室能承受1 2. 5Mpa以上的压强，大大提高了压榨脱出液体滤渣的干 度。上述的这种过滤管单元构成最基本的过滤元件结构，虽然以上述过滤元件 组装的柔韧管高压压搾固液分离装置无法从滤膜外部进行反冲，但是过滤时滤 清液压出的过程可以直观，投资较低，适合容易脱水的物料，缺点是滤清液外 溢，异味容易扩散。作为过滤元件的改进方案，在过滤管单元的最外层的管状滤质外设置管状 封闭膜，管状封闭膜从外侧笼罩了管状滤质，在管状封闭膜与管状滤质之间形 成环状滤清液汇集室，管状封闭膜的上端与上法兰下端面的外上支管连接并密 封，管状封闭膜的下端与下法兰上端面的外下支管连接并密封，从而使水平滤 清液汇集盘形成水平滤清液汇集室，每个过滤管单元的环状滤清液汇集室与水 平滤清液汇集室连通，原来的水平滤清液汇集盘设有的排液处成为水平滤清液 汇集室的排滤清液管口 ；在过滤元件的每个过滤管单元的上法兰下端面设置流 体预留通道，流体预留通道连通一个外接的管口。这种方案滤清液外溢的途径 被隔离，对于易燃、异味、有毒和腐蚀等原料的固液分离十分有利，对于需要 反冲，需要蒸汽热压滤的固液分离，搾汁的原料处理十分有利，可以通过流体 预留通道的管口入清洗液或蒸汽，还可以抽真空，加热和干燥等化工单元操作。
作为本文件创新的方案，机械排渣总成包括活塞刮渣板组件和缆索牵引机 构，每个过滤元件上设置一套单独的缆索牵引机构，每个过滤元件的每个过滤 管单元在滤浆室中串联安装一个活塞刮渣板组件；机械排渣总成的缆索牵引机 构包括活塞刮渣缆索、牵引导轮、介轮、导轮轴、轴承座、传动箱、驱动轮和 驱动机械；牵引轮系包括逆滤桨流动方向牵引的牵引导轮、顺滤浆流动方向牵 引的牵引导轮和活塞刮渣缆索，逆滤浆流动方向牵引的牵引导轮和顺滤浆流动 方向牵引的牵引导轮不断在主动和从动角色互换，如此，牵引导轮通过活塞刮
渣缆索构成牵弓I活塞刮渣板上下往复运动的轮系；该轮系所属的两个牵引导轮 都设置在同一个导轮轴上，但是活塞刮渣缆索在两个牵弓i导轮的缠绕方向是相 反的；在机械排渣总成的缆索牵引机构中，在同一个导轮轴上至少设有一个牵 引导轮的轮系；导轮轴设置在传动箱上两个轴承座中，在传动箱上左、右设置 该轴承座，导轮轴一部分设置在传动箱内，另一部分通过设置在传动箱壁上安 装的密封件伸出传动箱外，该密封件可以是机械密封或填料密封，在传动箱外 露的导轮轴上设置的驱动轮被驱动机械的动力轮带动；传动箱设置在过滤元件 的上法兰上，传动箱与上法兰用隔板分开；活塞刮渣缆索可以采用外循环活塞 刮渣缆索或内循环活塞刮渣缆索中任何一种设计。
外循环活塞刮渣缆索是将一端固定在轮系中一个牵引导轮上，另一端通过 隔板上的缆索密封件串联一个过滤管单元中的一个活塞刮渣板组件的中心并 固定，经过两个介轮导向，再固定在轮系所属的另一个牵引导轮上，另一个牵 引导轮设置在伸出传动箱外的导轮轴上，介轮铰接在销轴上，安装介轮的销轴 通过连接件固定在排渣通道两侧支架板的的轮廓上。
内循环活塞刮渣缆索是将一端固定在轮系中一个牵弓I导轮上，另一端通过 隔板上的缆索密封件，串联一个活塞刮渣板组件的中心并固定，经过介轮导向， 滑动穿过活塞刮渣板组件上偏心的通孔和滤浆室，再固定在轮系所属的另一个 牵引导轮上，牵引导轮设置在传动箱内的导轮轴上，介轮铰接在销轴上，安装介轮的销轴两端通过连接件固定在涨圈内部，该涨圈支撑在管状滤质中间并固 定在下法兰的支下管内。
活塞刮渣板组件包括活塞刮渣板和环状的柔性密封板，柔性密封板通过连 接件固定在活塞刮渣板的周边；活塞刮渣缆索串联接在活塞刮渣板，活塞刮渣 板组件柔性密封板的周边与管状滤质内层的横截面滑动接触；活塞刮渣板组件 采用合页结构的活塞刮渣板，该活塞刮渣板包括左、中、右三瓣活塞刮渣板、 螺旋弹簧和铰接轴，左、右瓣活塞刮渣板通过铰接轴与中瓣活塞刮渣板铰接在 一起，左、右瓣活塞刮渣板可以旋转，其中中瓣活塞刮渣板上设置限位板条使 左、右两瓣活塞刮渣板只能从水平状态朝顺滤浆流动方向旋转《85。角度，螺 旋弹簧穿在铰接轴，螺旋弹簧使左、右两瓣活塞刮渣板经常保持在水平位置， 机械排渣总成中活塞刮渣缆索的联接在每个中瓣活塞刮渣板端面。运行中，左、 右两瓣活塞在逆流运动时摩擦阻力克服螺旋弹簧力从其水平状态旋转后都成 为倾斜，顺滤浆流动方向牵引活塞刮渣板，螺旋弹簧力和滤室内的滤浆阻力使 左、右瓣活塞刮渣板保持在水平位置，同时尽量把滤渣刮除到滤浆室尾端，由 于活塞刮渣板在缆索牵引机构作用下仅能够往复运动，故当逆滤浆流动方向牵 引时，滤室内的滤浆阻力使左、右两瓣活塞只能从水平状态朝顺滤浆流动方向 旋转一定角度后都成为倾斜，使穿过滤浆室中的滤渣层的阻力最小，逆流向上 携带的滤渣最少，推荐设计左、右瓣活塞刮渣板端面向滤浆室压扁的方向发生 倾斜，活塞刮渣板组件到达上、下限位后缆索牵引机构再换向。如此循环便完 成排渣或搅拌作用，直至滤浆在滤浆室内形成高浓度的滤浆再进行压榨。这种 方案利用封闭的传动箱可以使不能容许活塞刮渣缆索侧泄漏滤浆的牵引导轮 都安装在传动箱内，再利用轴密封的导轮轴使外界的驱动轮为牵引导轮提供扭 矩；可以在传动箱内填充液体，例如水，防止滤浆从隔板上的缆索密封件泄漏。 由于本发明在关闭排渣阀后，缆索牵引机构还能使滤浆室中的活塞刮渣板组件 刮除管状滤膜上聚集的较厚的滤渣，实现在滤浆进入滤浆室后进行薄层过滤， 特别利于在压榨压紧动力传动机构进行压搾动作之前的高压过滤中快速形成 高浓度的滤浆，通过在本设备中这样的预处理，稀薄性的滤浆快速形成高浓度 的滤浆后再进行高压力的压搾，将大大縮短了过滤压榨的总循环周期(一般压 榨单循环时间节省30%以上)。
振动排渣总成是在每个过滤元件的下部设有水平或垂直振动器，对待容易 从滤布上剥离的滤饼，就不需要采用机械排渣总成，仅采用振动排渣总成。
施压系统的压紧总成是包括压紧增力连杆机构、压板、机架导轨、机架、 承压板、机架侧梁和压紧力发生机构；压紧增力连杆机构包括上和下前连杆， 上和下后连杆，上和下动力连杆，动力座板和铰接轴；左右对称布置的上和下 前连杆、左右对称布置的上和下后连杆的一端分别与机架和压板铰接，左右对 称布置的上和下前连杆、左右对称布置的上和下后连杆的另一端分别与左右对称布置的上和下动力连杆的一端用同一个铰接长轴铰接在一起，上和下动力连 杆的另一端分别与动力座板的左、右耳座铰接在一起；压紧力发生机构釆用至 少一个驱动液压活塞缸或驱动螺杆，压紧力发生机构的驱动头连接在动力座板 上；压板和承压板之间并齐设置一叠过滤元件， 一叠过滤元件在机架导轨上沿 压榨运动方向往复移动，承压板固定在机架一端，每个相邻的过滤元件的过滤 管单元之间设置中间承压板，压板和中间承压板在机架侧梁的导轨上沿压榨运 动方向往复移动。
使用方法是当压紧力发生机构采用液压活塞缸，液压活塞缸固定在机架 上，活塞杆端头作为驱动头连接在动力座板上，当活塞杆前移时带动动力座板。 当压紧力发生机构采用螺杆传动，螺母作为驱动头连接在动力座板上，当螺杆 旋转时，螺母前移时带动动力座板；动力座板前移带动。上和下左和右动力连 杆前移同时其长轴线从倾斜接近成为垂直，与动力连杆铰接的上前连杆和上后 连杆、下前连杆和下后连杆的长轴线接近成为水平时压搾力最大，由于与上后 连杆和下后连杆铰接的机架位置不变，此时上前连杆和下前连杆铰接的压板移 动到了最大距离，此时完成压紧任务；根据力学原理，这种压紧增力连杆机构 可以使压榨力随着压榨行程结束变得越来越大，如此就可以用较小功率的压紧 力P通过压紧力发生机构产生较大的压搾力F[F-Pcos①/ (sin①sin20)参 见附图17]，当上和下动力连杆接近成为垂直时(0>=5° )的压榨力是它们初 始的倾斜状态时(。=45° )的65倍以上，这样可以满足压滤初始仅需要压榨 力小、行程大，压滤结束时特别需要压榨力大、行程小的特点。
作为压紧总成可选的方案，左右对称布置的上和下后连杆的一端与移动机 架铰接，移动机架依靠在左右上下排列的可调螺杆上，每排、每列至少设置一 个可调螺杆上，每个可调螺杆上啮合的螺母固定在机架上。我们设定的压紧增 力连杆机构的最佳压紧行程是不变的，这样通过同步手动旋转可调螺杆改变压 板的最终位置可以控制滤饼厚度，从而适应不同滤桨的压榨要求。
作为施压系统的压紧总成的另一套设计方案是将压紧增力连杆机构的上 和下后连杆分别铰接在移动机架上，移动机架和机架之间设置对称机架水平中 心的两列移动螺杆，每列移动螺杆至少设置一根移动螺杆其中有的移动螺母设 置在机架的止推轴承和径向轴承的轴承座上，每个移动螺杆穿过与之啮合的移 动螺母，移动螺杆的端部顶在移动机架后面，在机架上设置电动蜗轮减速机， 其中仅有一个移动螺母固定在电动蜗轮减速机的蜗轮中心，该移动螺母轴中心 线与电动蜗轮减速机的蜗轮的轴中心线重合，该移动螺母的端部固定的链轮与 其它移动螺母端部固定的链轮通过链条同步传动。因为本发明的过滤组件的压 滤行程较公知的板框压滤机大，而前述压紧增力连杆机构的设计方案产生的行 程较短，在采用较多的过滤管单元需要压榨行程较大时难以满足要求，本方案 可以解决此问题。在使用中可以在较小的负荷下用电动蜗轮减速机带动移动螺杆旋转使移动机架前移，发生较大的负荷时应停止，压紧力发生机构利用压紧 增力连杆机构使压板縮回(可与移动螺杆旋转同时进行)，移动机架到位后， 启动压紧力发生机构利用压紧增力连杆机构产生较大的压力使压板继续前移 以压紧过滤组件，显而易见，当电动蜗轮减速机带动移动螺杆旋转带动移动机 架前移时需要停止压紧增力连杆机构作用，当移动机架一次前移行程不足以完 成过滤组件所需，就需要按照上述要求重复动作。
作为施压系统的压紧总成进一步可选的推荐方案是包括前、后离合式压紧
增力连杆机构、压板、机架导轨、机架侧梁、承压板、机架和压紧力发生机构； 前离合式压紧增力连杆机构包括上和下前连杆、上和下后连杆、上和下动力连 杆、前动力座板、前离合螺母器和铰接轴；左右对称布置的上和下前连杆、左 右对称布置的上和下后连杆的一端分别与移动机架和压板铰接，左右对称布置 的上和下前连杆、左右对称布置的上和下后连杆的另一端分别与上和下动力连 杆的一端用同一个铰接长轴铰接在一起，上和下动力连杆的另一端分别与前动 力座板的左、右耳座铰接在一起；后离合式压紧增力连杆机构包括上和下结构 连杆、后动力座板、后离合螺母器和铰接轴，上和下结构连杆的一端分别铰接 在移动机架的后面的上下端，上和下结构连杆的另一端分别与后动力座板的 左、右耳座铰接在一起；前、后离合螺母器结构基本相同，(前或后)离合螺 母器包括(前或后)移动平架、止推轴承、径向轴承、轴承座、螺母、流体活 塞缸和离合销，螺母通过双向布置的止推轴承，径向轴承设置在轴承座中，轴 承座固定在(前或后)移动平架上，(前或后)移动平架两端可以在侧粱上的 导轨沿压搾运动方向移动，螺母啮合在中心线重合的螺杆轴中部，流体活塞缸 通过支架固定在轴承座外，流体活塞缸的活塞端部通过销轴铰接离合销的一个 端部，离合销中部在轴承座的侧孔中滑动，离合销的另一个端部可以穿过侧孔 锁合在螺母法兰的缺口中，(前或后)移动平架与压板平行；前离合式压紧增 力连杆机构的前动力座板固定在匹配的离合螺母器的前移动平架中部；后离合 式压紧增力连杆机构的后动力座板对称固定在匹配的离合螺母器的后移动平 架两侧；前、后离合式压紧增力连杆机构各自的螺母，从右向左依次串联啮合 在同一个螺杆上，压紧力发生机构的驱动机械交替通过螺杆驱动前、后离合式 压紧增力连杆机构各自的螺母，驱动机械的输出轴通过联轴节与螺杆左端联 接，螺杆的两端设置推力和径向轴承座以承受径向，特别是轴向压搾力负载； 压板和承压板之间并齐设置一叠过滤元件，一叠过滤元件在机架导轨上沿压搾 运动方向往复移动，承压板固定在机架一端，每个相邻的过滤元件的过滤管单 元之间设置中间承压板，压板和中间承压板在机架侧梁上的导轨上沿压榨运动 方向往复移动。本推荐方案仅在压紧力发生机构用同一根螺杆上的两套前、后 离合式压紧增力连杆机构的交替离合螺母从而连续完成压板前移，两套前、后 离合式压紧增力连杆机构交替使用同样起到压紧增力效果，没有采用前述移动螺杆方案遇到的在移动螺杆转动前可能需要压紧增力连杆机构使压板縮回的
要求，效率自然增加一倍；驱动机械可以是电驱动减速机或是液压马达。使用 方法是驱动机械使螺杆旋转，前离合式压紧增力连杆机构的前离合螺母器的
流体活塞缸中活塞伸出，铰接的离合销锁合前螺母法兰，前螺母在前移动平架 上的轴承座中不能旋转，螺杆带动前螺母及前移动平架同时前移，前动力座板 前移带动上和下左和右动力连杆前移同时的其长轴线从倾斜接近成为垂直，与 动力连杆铰接的上前连杆和上后连杆、下前连杆和下后连杆的长轴线接近成为 水平，由于与上后连杆和下后连杆铰接的机架位置不变，此时上前连杆和下前 连杆铰接的压板移动到了最大距离，此时前离合式压紧增力连杆机构完成一次 压紧行程，随后将前离合式压紧增力连杆机构的前离合螺母器的流体活塞缸中 活塞縮回，带动铰接的离合销释放前螺母法兰，前螺母在前轴承座的轴承中可 以自由旋转，后离合式压紧增力连杆机构的后离合螺母器的流体活塞缸中活塞 伸出，带动铰接的离合销锁合后螺母法兰，后螺母在后移动平架上的轴承座中 不能旋转，螺杆带动后螺母前移，后动力座板前移带动上和下、左和右结构连 杆、后移动机架前移，后移动机架通过铰接轴使上和下左和右后连杆前移并发 生旋转，上和下左和右后连杆另一端铰接的上和下左和右前连杆与上和下左和 右动力连杆前移同时的其长轴线从彼此倾斜接近成为彼此平行，由于前螺母在 轴承座的轴承中可以自由旋转，没有位移，前动力座板位置不变，此时与上和 下左和右前连杆铰接的压板移动到了最大距离，此时后离合式压紧增力连杆机 构完成一次压紧行程，随后将后离合式压紧增力连杆机构的后离合螺母器的流 体活塞缸中活塞縮回，如此循环交替使用前、后离合式压紧增力连杆机构交替
产生的断续前移行程累积构成连续的压紧行程，直至完成压搾任务；反之，使 螺杆反向旋转，前、后离合式压紧增力连杆机构的离合螺母器同时或分别锁合 使压板产生后移行程，直至压板复位，过滤管单元可以进行排滤饼或进滤浆以 及为下一次压搾任务做准备。本设计方案仅由螺杆承受了过滤组件压榨遇到的 应力，设备的机架(设备的整体框架)不需要像板框压滤机那样需要应对数百 吨的拉力，从而使单位处理量的金属耗量降低，另外避免采用笨重的液压油缸， 大大降低了设备造价。
作为进一步可选的推荐方案，施压系统的压紧总成沿水平的压搾方向排 列，压紧总成的作用力与压板垂直，每行、每列至少设置一套压紧总成。例如 对于采用两个过滤管单元的过滤元件，可以在过滤组件的高度方向上下设置两 行压搾力水平的压紧总成,对于采用若干个过滤管单元的过滤元件，可以在过 滤组件的同一高度设置两列压榨力水平的压紧总成，每行或每列压紧总成可以 设置至少一套压紧总成；多套压紧总成的压紧力的方向相互平行且与压板相垂 直；采用多列压紧总成对过滤组件压滤，设备的稳定性较好，但是制造成本略 有增加，使用时必须同时启动每列的压紧总成；采用多行的压紧总成对过滤组件压滤，通过控制系统可以同时启动每行的压紧总成的压榨程序，也可以交替 启动每行的压紧总成的压榨程序，由于在过滤管单元的高度方向的滤浆的含水 率相差很大，如果能够单独设定每行的压紧总成的压搾力和时间，将优化整个 工艺流程，提高总过滤效率。
固液分离装置的滤渣输出系统的滤渣输送装置安装在固液分离装置排渣 机构下面的设备基础上，可以采用市场销售的皮带、串联刮板或螺旋等形式输 送设备，属于市场已有技术，图中未画出。
本发明的固液分离装置的管路系统和运行方法如下-
本发明是利用滤室变容压榨的原理完成固液分离，基本程序包括进料过滤 阶段，压挤过滤阶段、压搾阶段、排渣阶段；进料过滤阶段是在本发明设备实 现传统技术，在这不作描述了。
本发明创新的程序是压挤过滤阶段、压榨阶段、排渣阶段。
压挤过滤阶段将需过滤的原液用泵通过阀门，原液分配罐，耐压软管， 原液阀门和分配管口 Gl进入到并连通的过滤元件上的过滤管单元的滤浆室 内，这时排渣阀处于关闭位置，在原液泵压力的作用下滤清液透过管状滤质的 孔顺刚性丝编织输送带的筛孔流下，而滤渣(固形物)滞留在滤浆室，同时启 动缆索牵引机构，活塞刮渣缆索开始牵引活塞刮渣板往复移动，活塞刮渣板组 件顺滤浆流动方向运动时处于基本水平状态，滤渣在活塞刮渣板组件的滑动接 触作用下从膜壁刮下，滑落到滤浆室端部，活塞刮渣板组件到达端部限位后开 始换向，换向后活塞刮渣板组件逆滤浆流动方向移动，活塞刮渣板组件的左、 右两瓣活塞刮渣板翻转成为与滤浆室的垂直轴线倾斜一定角度，尽量不刮渣， 如此反复将排渣汇集到滤浆室底部，当滤清液流减少到原来流量的10 80%， 关闭原液阀门停止供原液，缆索牵引机构将活塞刮渣板组件停留在滤浆室上或 下端部，压板在施压系统的作用下沿机架侧梁上的滑轨上移动，将压力通过中 间承压板依次传递给排列成行的过滤元件，每个过滤元件之间的距离不断縮 短，压板、中间承压板和承压板对过滤管单元中部的管状滤质的外圆周两面挤 压，将柔韧性的管状滤质压扁，此时过滤管单元的进过滤原料液通道也已经关 闭，在周长不变的前提下，受压后过滤管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，随后施压系统恢复原位，再打开原液阀门 继续供过滤原液并启动缆索牵引机构进行过滤，如此反复进原液-启动缆索 牵引机构实现薄层过滤-压挤-直至滤浆室内的原液中滤渣质量浓度不断增加 到最佳浓度，例如15%，完成压挤过滤。
压搾阶段施压系统继续压縮过滤管单元减少滤浆室容积进入压榨阶段， 压榨与压挤过滤的区别仅在于压榨力大于压挤力，滤渣成为滤饼完成过滤任 务。
排渣阶段开启空气阀对原液分配通道输送压縮空气，使滤浆室上部质量浓度较低的残原液通过管路(图中没有画出)返回原料液罐或通过管状滤质排 除其中的滤清液，避免残液再次与滤渣混合；施压系统反向运动使的压板和中 间承压板恢复原位，过滤管单元的管状滤质的横截面又恢复长短半径相差较小 椭圆，打开排渣阀，排渣系统启动振动排渣总成和机械排渣总成；机械排渣总 成启动缆索牵引机构牵弓I活塞刮渣板组件的形式与压挤过滤阶段相同。
在进料过滤阶段、压挤过滤阶段、压搾阶段和排渣阶段可以启动振动排渣 总成的振动器，利用重力使质量较大滤渣向下移动，提高固液分离速度。完成 滤渣脱水，压滤结束时，施压系统恢复原位，处于机架一端的可移动的过滤元 件向另 一端移动，由于设置了展开限位机构将使每个过滤元件之间的距离展开 时都限制在预定的范围内，过滤原料进入滤浆室也可以使其膨胀恢复原位。
本发明的固液分离装置是间歇过滤，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，因为过滤时滤浆室封闭无"跑泥"因素，故采用 过滤压力比带式过滤机高，滤布利用率可以达到95%以上；管式滤浆室的滤 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； 压榨后，立即可以用高温蒸汽从上流体预留通道管口进入环状滤清液汇集室对 榨后的滤饼进行加热。
真空吸滤系统是将真空气水分离罐的吸管分别连接在上流体预留通道管 口和滤清液管口，再用公知的技术将进入真空气水分离罐的滤清液排除。
液体反冲系统是在滤膜堵塞恢复通量时使用，反冲程序如下
利用施压总成将过滤管单元的滤浆室的厚度压至最小以节省清洗液或清 洗热蒸汽；将清洗液或清洗热蒸汽通过上法兰上流体预留通道管口进入管状滤 质外和管状封闭膜之间，反冲管状滤质后清洗液从排渣阀和滤清液管口排出， 其余管路被阀门关闭。当原料浓度较低，可以利用原料从过滤管单元入料口向 下冲洗管状滤质，也可以从滤清液室利用清洗液，例如水或气冲洗管状滤质上 堵塞微孔的污染物；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。
以上固液分离装置的使用方法均可以由PLC程序控制器的自动程序控制 系统完成。
本发明的固液分离装置与现有技术相比的有益效果是 1、本柔韧管高压压榨固液分离装置可以代替大容量、高效率的过滤机和 浓縮机使用，在原液处于活塞流的过滤中对管状滤质上的滤渣机械刮除，极大 提高了滤浆浓縮速度，降低了给料泵输送原料的压力；利用滤浆室变容压榨的 原理完成固液分离，滤浆室变容后可以接近为零，不需要另外配备压搾水泵系 统或压榨压縮空气系统作为压滤机的过滤推动力，直接利用施压系统进行压 滤，机构简单，过滤推动力较大，增压更快，效率提高；压挤或压搾时原料厚薄交替变化克服滤渣的剪应力，提高了过滤速度，可以采用反复捏揉过滤，浸
泡洗涤滤浆，洗涤速度和洗涤效率；滤饼可以很薄，滤饼湿度均匀；根据生产 能力的要求很容易的改变每次序批的生产量；自动完成管状滤质内外的冲洗再 生；自动完成排渣；生产过程中设备的运行容易实现防止易燃、异味、有毒和 腐蚀等原料外溢的各种自动保护，完全可以实现自动化，管理人员大大减少， 降低了能耗，生产效率较高。
2、 在本发明可以设置在常压、常温环境下工作，也可以设置在高压、高 温环境和真空环境中分别进行各种化工处理过程，由于采用金属材料或耐高温
材料制成的管状滤质、柔性活塞刮渣缆索和活塞刮渣板等过滤元件的元件，可 以使设备的运行温度大大提高，满足了高温工艺的要求。
3、 本发明具有结构简单，速度快，成本低等优点，可以很容易实现超大 型化，生产能力几乎不受限制，特别是采用铅直轴向较长的过滤元件，设备单 位压滤面积/占地比减小，单位体积处理能力变大，系统管路流程简单，投资 进一步减少，运行成本进一步降低。
4、 流程密闭，操作现场清洁，气味控制容易，改善工人操作条件，更换 滤布较简单，每个过滤元件可单独运行。
5、 最外层的管状滤质的能够做到较高强度，施压系统的压紧力5吨，通 过压紧力发生机构每平方米的压搾力可以达到250吨以上，滤浆室内滤压可以 达到1.5 2.5 Mpa，滤饼含水量较低；如果施压系统的压紧总成采用前、后 离合式压紧增力连杆机构的设计方案，用单套螺杆驱动夹紧压搾，螺杆直径可 以在80毫米以下，如果用双套螺杆驱动拉紧压榨，螺杆直径几乎减半，比较 己知的同样处理量的板框或板框隔膜压榨机液压油杠驱动压紧，设备的施压系 统乃至整体金属耗量大大降低，制造成本大大降低。


图1是图11的E-E剖面图，本发明的固液分离装置的一种过滤管单元和 活塞刮渣板组件的示意图。
图2是图1的过滤管单元的A-A剖视图，钢丝编织输送带的骨架为螺旋 圈，没有显示在其中的活塞刮渣板组件19a的俯视图。
图3显示钢丝编织输送带的骨架为螺旋圈，图4显示钢丝编织输送带的骨 架为封闭环，图5显示钢丝编织输送带的骨架为链板。
图6是图1中的活塞刮渣板组件19a的剖面放大图。
图7是图12的H-H剖面图，本发明的固液分离装置的另一种过滤管单元 和活塞刮渣板组件的示意图。图8是图6的活塞刮渣板组件19a的俯视图。
图9是图6的B-B剖面图，左瓣活塞刮渣板处于翻转位置，右瓣活塞刮渣 板处于水平位置。图10是图7的过滤管单元的C-C剖视图，显示了在其中的活塞刮渣板组 件19b的俯视图，钢丝编织输送带的骨架为封闭环。
图11是图17的G-G剖面图，本发明的固液分离装置的A过滤元件的示 意图。
图12是图20的M-M剖面图，本发明的固液分离装置的B过滤元件的示意图。
图13是图7中的活塞刮渣板组件19b的放大剖面图。
图14是图13的J-J剖面图，左瓣活塞刮渣板处于翻转位置，右瓣活塞刮
渣板处于水平位置。
图15是图12的I-1剖面图，显示排渣阀的剖面图。
图16是图15的K-K剖面图，图7中的D放大剖面图。
图17是图18的S-S剖面图，本固液分离装置的采用两个A过滤元件的总
体设备示意图。
图18是图17的俯视图，还是L-L的局部剖面图。
图19是图20的左视图，本发明的固液分离装置的采用若干个B过滤元件 的总体设备的示意图，本发明采用上下两套压紧总成。 图20是图19的右视图，还是T-T的局部剖面图。
图21是本发明的压紧总成采用前、后离合式压紧增力连杆机构的若干个 过滤元件的总体设备示意图，图22的R-R剖面图。 图22是图21的N-N剖面图。 图23是图21的P放大剖面图。 图24是图23的Q向图。
图25是本发明的采用两列压紧总成，压紧总成采用前、后离合式压紧增 力连杆机构的若干个过滤元件的总体设备示意图。
其中1-过滤管单元，2-缆索牵引机构，3a-顺滤浆流动方向牵引导轮(简 称顺流牵引导轮)，3b-逆滤浆流动方向牵引导轮(简称逆流牵引导轮)，4-缆 索密封件，5-上法兰，5a-立板，5b-平板，6-上支管，7-护管，8-涨圈机构， 9-最外层的管状滤质(钢丝编织输送带)，10-最里层的管状滤质(滤布)，ll-滤桨室，12a-顺滤浆流动方向牵引缆索的端头，12b-逆滤浆流动方向牵引缆 索的端头，13-下支管，14-下法兰，14a-水平滤清液汇集盘，14b-排液处， 15-排渣阀，16-介轮，17—支架，18-支架板，19、 19a、 19b-活塞刮渣板组件， 20-原液通道，21-隔板，22-筋骨，23-骨架(螺旋圈)，24-骨架(封闭环)， 25-骨架(链板)，26-固结件，27-伞状多叉的缆索，28-活塞刮渣板，28a-左、 右瓣活塞刮渣板，28b-中瓣活塞刮渣板，29-柔性密封板，30-垫圈，31a-水平 振动器，31b-垂直振动器，32-紧固件，33-限位板条，34-外上支管，34a-流体预留通道，35-管箍环，36-管状封闭膜，36a-环状滤清液汇集室，36b-波纹，37-外下支管，37a-水平滤清液汇集室，38-滤网，39-固体密封剂，40 一铰接轴，41-弹簧，42-刚性杆，43-滤漿流动方向，44-机械密封，45—轴 承座，46—轴承，47 —从动链轮，48—链条，49一主动链轮，50—电驱动减 速机，51 —导轮轴，52—传动箱，53—导轮组件，54-机架导轨，55-A过滤元 件，56-铰接短轴，57-活塞动力杆，58-连接件，59—往复执行机构的基座，60-导向体，61 —凸块，62-铰接销，63-曲柄，64-横向推拉杆，65-阀壳体，66-纵向 推拉杆，67-往复执行机构，68_导向槽，69-B过滤元件，69a-C过滤元件，70 一移动螺杆，71 —导轮，72—铰接细轴，73—螺母，74—推力轴承座，75— 螺杆，76-机架，77—控制柜，78—电驱动减速机，79—机架侧梁，80—承压 板，81 —展开限位机构，82_中间承压板，83 —压板，84a—上前连杆，84b 一下前连杆，85—铰接长轴，86a—上后连杆，86b—下后连杆，87—移动机架， 88a—上动力连杆，88b—下动力连杆，89—移动螺母，90—前动力座板,91一 联轴节，92—链轮，93—链条，94-链轮轴承座，95-电驱动蜗轮减速机，96_液 压油缸，97-油缸支座，98-活塞杆，99a-前离合螺母器,99b-后离合螺母器， 100a-上结构连杆，100b-下结构连杆，101-后动力座板102a-前移动平 架，102b-后移动平架，103-流体活塞缸，104-离合销，105-紧固件，106-脚 轮，107-轴承座，108-径向轴承，109-止推轴承，110-螺母法兰，111-锱口， 112-活塞缸支架，Gl —原料入口 ， G2—压縮空气的进排气口或反冲或蒸汽入口 ， G3—滤清液出口， G4-排渣出口。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的固液分离装置作进一步的描述。
在图l、 2 、 3、 6、 8、 9、 11、 17和18中，显示了本发明设备的总体
施例1,本实施例中的过滤组件包括两个A过滤元件55;两个A过滤元件55 平行排列设置在机架76的两个机架导轨54上并可以沿排列前后方向利用导轮 组件53相对移动，排列前后方向也是施压系统的压搾力方向；所述的A过滤 元件55包括两个过滤管单元1、上法兰5、下法兰14和机械排渣总成；A过 滤元件55的所有过滤管单元1排列在上法兰5和下法兰14之间；A过滤元件 55的所有过滤管单元1长轴线都在一个中心平面内，该平面分别与该A过滤 元件55的上法兰5和下法兰14的外形对称中心的长轴线重合；过滤组件的所 有的A过滤元件55的长轴线相互平行；过滤管单元包括柔韧性的下列元件 两层管状滤质(管状过滤介质的简称)和连接件，连接件采用涨圈机构或螺栓 紧固件，每层的管状滤质的长轴中心线相互重合并与水平线垂直；采用柔韧性 的滤布10作为最里层的管状滤质内形成滤浆室11;每层管状滤质上端与上法 兰5的上支管6的下端通过连接件连接并密封，每层管状滤质下端与下法兰 14的下支管13的上端通过连接件连接并密封，下支管的下端连通排渣口 G4;上法兰5用板5a、 5b等围护成中空的密闭的接近矩形的腔室作为两个过滤管 单元的原液通道20，并将A过滤元件55上的每个过滤管单元1的滤浆室11 上部相互对齐，过滤管单元1的原液通道20与滤浆室11连通，原液通道20 还连通进料口 Gl;下法兰14上部构成水平滤清液汇集盘14a，下法兰14设有 排滤渣口 G4，下法兰14将A过滤元件上的每个过滤管单元的滤浆室11下部 相互对齐，水平滤清液汇集盘设有排液处14b;作为最外层的管状滤质的刚性 丝编织输送带采用不锈钢丝编织输送带9，钢丝编织输送带9包括筋骨22和 骨架23，筋骨22为长轴线垂直水平线的一系列穿条，每两个相邻的骨架23 与同一根筋骨22铰接一起，钢丝编织输送带的所有筋骨22两端用水平环形的 钢丝固定在一起，钢丝编织输送带9围成一个管状的、径向柔韧的、轴向的筋 骨尺寸定长的整体结构，筋骨22上下两端分别连接在上法兰5和下法兰14， 该钢丝编织输送带形成一系列筛孔，钢丝编织输送带9与下支管13结合处用 固体密封剂39填充钢丝的筛孔达到灌封，从而使滤清液大部顺利导入水平滤 清液汇集盘14a;过滤管单元做成椭圆形，本实施例的骨架为螺旋圈23。
机械排渣总成包括活塞刮渣板组件和缆索牵引机构，每个A过滤元件55 上设置一套单独的缆索牵引机构，每个A过滤元件55的每个过滤管单元1在 滤浆室11中串联安装一个活塞刮渣板组件19a;机械排渣总成的缆索牵引机 构2包括活塞刮渣缆索、牵引导轮、介轮16、导轮轴51、轴承座45、传动箱 52、驱动轮47和驱动机械50;牵引轮系包括逆滤浆流动方向牵引的牵引导轮 3b、顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮3a和活塞刮渣缆索，逆滤浆流动方向牵 引的牵引导轮3b和顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮3a不断在主动和从动角色 互换，如此，牵引导轮3a、 3b通过活塞刮渣缆索构成牵引活塞刮渣板19a上 下往复运动的轮系；该轮系所属的两个牵引导轮3a、 3b都设置在同一个导轮 轴51上，但是活塞刮渣缆索在两个牵引导轮3a、 3b的缠绕方向是相反的；在 机械排渣总成的缆索牵引机构2中，在同一个导轮轴51上设有两个牵引导轮 的轮系；导轮轴51设置在传动箱52上左、右轴承座45中，轴承座45设置在 传动箱52上，导轮轴51 —部分设置在传动箱52内，另一部分通过设置在传 动箱52壁上安装的密封件44伸出传动箱外，在传动箱52外露的导轮轴51 上设置的驱动轮47被驱动机械50的动力链轮49、链条48带动；传动箱52 设置在A过滤元件的上法兰5上，传动箱52与上法兰5用隔板21分开；活塞 刮渣缆索采用外循环设计；外循环活塞刮渣缆索是将一端固定在轮系中一个牵 引导轮3b上，另一端通过隔板21上的缆索密封件4串联一个过滤管单元1 中的一个活塞刮渣板组件19a，经过两个介轮16导向，再固定在轮系所属的 另一个牵引导轮3a上，另一个牵引导轮3a设置在伸出传动箱外的导轮轴50 上，介轮16铰接在销轴17上，安装介轮16的销轴17通过连接件固定在排渣 通道两侧支架板18的的轮廓上；缆索密封件4为带骨架油封。运行时，驱动机械50带动导轮轴51顺时针旋转将活塞刮渣缆索一端缠绕在牵引导轮3a上， 另一端从已缠绕在牵引导轮3b上的活塞刮渣缆索放松，活塞刮渣板组件19a 向下运动，到达管状滤质下限位后导轮轴51逆时针旋转，活塞刮渣缆索在牵 引导轮3a、 3b反向进行，活塞刮渣板组件19a向上运动。
活塞刮渣板组件19a包括活塞刮渣板28和环状的柔性密封板29，柔性密 封板通过连接件固定在活塞刮渣板28的周边；活塞刮渣缆索12串联接在活塞 刮渣板28，活塞刮渣板组件19柔性密封板的周边与管状滤质10内层的横截 面滑动接触；活塞刮渣板组件19a采用合页结构的活塞刮渣板28，该活塞刮 渣板28包括左、中、右三瓣活塞刮渣板28a、 28b、螺旋弹簧41和铰接轴40， 左、右瓣活塞刮渣板28a通过铰接轴40与中瓣活塞刮渣板28b铰接在一起， 左、右瓣活塞刮渣板28a可以旋转，其中中瓣活塞刮渣板28b上设置限位板条 33使左、右两瓣活塞刮渣板28a只能从水平状态朝顺滤浆流动方向43旋转 《85°角度，螺旋弹簧41穿在铰接轴40，螺旋弹簧41使左、右两瓣活塞刮 渣板28a经常保持在水平位置，机械排渣总成中活塞刮渣缆索12的顺滤浆流 动方向43牵引的端头联接在中瓣活塞刮渣板28b下端面轮廓的几何中心的对 称的伞状多叉的缆索27的固结件26处，活塞刮渣缆索的逆滤浆流动方向牵引 的端头12b联接在中瓣活塞刮渣板28b上端面轮廓的几何中心的对称的伞状多 叉的缆索27的固结件26处。
该A过滤元件的排渣系统还包括在排渣阀侧面安装水平振动器31a。施压 系统是在过滤组件的中部设置一套螺杆轴线与压板83垂直的压紧总成，压紧 总成是包括压紧增力连杆机构(同时参见图19下部分)、压板83、机架导轨 54、机架76、承压板80、机架侧梁79和压紧力发生机构；压紧增力连杆机构 包括上和下前连杆84a、 84b，上和下后连杆86a、 86b，上和下动力连杆88a、 88b，动力座板90和铰接细轴72;左右对称布置的上和下前连杆84a、 84b、 左右对称布置的上和下后连杆86a、 86b的一端分别与移动机架87和压板83 铰接，左右对称布置的上和下后连杆86a、 86b的一端与移动机架87铰接，移 动机架87依靠在左右上下排列的可调螺杆70上，每排、每列设置两个可调螺 杆70上，每个可调螺杆70上啮合的螺母固定在机架上，如此移动机架87通 过可调螺杆70固定在机架76上成为一体；当然如果不需调节滤饼厚度可以直 接将上和下后连杆86a、 86b的一端与机架76铰接(没画出)；左右对称布置的 上和下前连杆84a、 84b、左右对称布置的上和下后连杆86a、 86b的另一端分别 与左右对称布置的上和下动力连杆88a、 88b的一端用同一个铰接长轴85铰接 在一起，上和下动力连杆88a、 88b的另一端分别与动力座板90的左、右耳座 铰接在一起；压紧力发生机构采用螺杆驱动，压紧力发生机构的驱动头为螺母， 螺母固定连接在动力座板90上，电驱动减速机78的输出轴通过联轴节91与 螺杆右端联接，螺杆两端设置推力和径向轴承座74以承受径向，特别是轴向压榨力负载，本实施例螺杆两端设置轴承座74;压板83和承压板80之间并 齐设置一叠A过滤元件55， 一叠A过滤元件在机架导轨54上沿压搾运动方向 往复移动，承压板80固定在机架76—端，每个相邻的A过滤元件55的过滤 管单元1之间设置中间承压板82，压板83和中间承压板82在机架侧梁79的 导轨上沿压榨运动方向利用导轮71往复移动，相邻的A过滤元件55之间设有 展开限位机构81使A过滤元件55展开时移动距离限制在同一个范围内。
在图4、 7、 10、 12、 13、 14、 15、 16、 19和20中，显示了本发明设备 的总体实施例2，本实施例与实施例1的区别主要在于在B过滤元件69的 过滤管单元的最外层的管状滤质外设置管状封闭膜36，管状封闭膜36从外侧 笼罩了管状滤质9，在管状封闭膜与管状滤质9之间形成环状滤清液汇集室 36a，管状封闭膜36的上端用管箍环35连接并密封在上法兰5下端面的外上 支管26，下端连接并密封在下法兰14上端面的外下支管37，使水平滤清液汇 集盘14a形成水平滤清液汇集室37a，每个过滤管单元的环状滤清液汇集室36a 与水平滤清液汇集室37a连通，水平滤清液汇集室设置排滤清液管口G3;在B 过滤元件69的每个过滤管单元1的上法兰5下端面设置流体预留通道34a, 流体预留通道34a连通一个外接的管口 G2。
在滤布10与钢丝编织输送带9之间还设有一层管状滤质，该管状滤质作 为支撑层采用柔韧性的滤网38，可以增加较薄或强度较的滤布10的寿命，该 滤网很薄故图中没画出。钢丝编织输送带的骨架为封闭环24 (见图4),也可 以换成链板(见图5)。
机械排渣总成中活塞刮渣缆索12的顺滤浆流动方向43牵引的端头12a 和活塞刮渣缆索的逆滤浆流动方向牵引的端头12b分别联接在中瓣活塞刮渣 板28b几何中心的刚性杆42的两端。
每个过滤管单元的活塞刮渣缆索采用内循环设计，内循环活塞刮渣缆索是 将一端固定在轮系中一个牵引导轮3b上，另一端通过隔板21上的缆索密封件 4，串联一个活塞刮渣板组件1%的中心并固定，经过介轮16导向，滑动穿过 中瓣活塞刮渣板28b上偏心设置的通孔和滤浆室11，再固定在轮系所属的另 一个牵引导轮3b上，牵引导轮3b设置在传动箱内的导轮轴50上，介轮16 铰接在销轴17上，安装介轮的销轴17两端通过连接件固定在涨圈8内部，该 涨圈8支撑在管状滤质中间并固定在下法兰14的支下管内13。运行时，驱动 机械50带动导轮轴51顺时针旋转将活塞刮渣缆索一端缠绕在牵引导轮3a上， 另一端从已缠绕在牵引导轮3b上的活塞刮渣缆索放松，活塞刮渣板组件19a 向下运动，到达管状滤质下限位后导轮轴51逆时针旋转，活塞刮渣缆索在牵 引导轮3a、 3b反向进行，活塞刮渣板组件19a向上运动。
管状封闭膜36采用无渗漏柔韧的薄壁管，例如不锈钢箔，或有机材料制 成的薄膜；它们的圆中心线重合，并与水平线垂直。管状封闭膜还设置了波纹36b，以补偿安装和使用时内应力产生的变形。
本发明的活塞刮渣板组件19b是在活塞刮渣板28a端面轮廓的几何中心处 联接一段刚性的短杆42，刚性的短管42的另一端连接顺滤浆流动方向牵引的 活塞缆索19a的端头，刚性的短管42是为了牵引时活塞刮渣板28a保持水平。
对于采用两个过滤管单元的B过滤元件的本实施例，施压系统是在过滤组 件的高度方向上下设置两行压紧方向与压板83垂直的压紧总成，每行设置一 套压紧总成，上行压紧力发生机构为液压油缸96驱动，液压油缸的前法兰97 固定在移动机架87后侧的中部，活塞杆98的端部与前动力座板90固定连接; 下行压紧力发生机构为实施例1的螺杆压紧机构。
施压系统的压紧总成是将压紧增力连杆机构的上和下后连杆88a、 88b分 别铰接在移动机架87上，移动机架87和机架76之间设置对称机架76水平中 心的两列移动螺杆70,每列移动螺杆70设置两根移动螺杆70，其中有的移动 螺母89设置在机架的止推轴承和径向轴承的轴承座94上，每个移动螺杆70 穿过与之啮合的移动螺母89，移动螺杆70的端部顶在移动机架87后面，在 机架76上设置电动蜗轮减速机91，其中仅有一个移动螺母89固定在电动蜗 轮减速机91的蜗轮中心，该移动螺母89轴中心线与电动蜗轮减速机91的蜗 轮的轴中心线重合，该移动螺母89的端部固定的链轮92与其它移动螺母89 端部固定的链轮92通过链条93同步传动。
本实施例中的排渣阀15详见《可以在柔韧管固液处理装置中使用的柔韧 管式截止阀》中国专利申请号200710059874.4。柔韧管式截止阀包括阔壳体 65、往复执行机构67、对夹连杆机构和柔韧管室；阀壳体65是刚性壁板连接 成在滤浆流动方向43贯通的阔机构空腔体，阀壳体65上面板与下法兰14为 一体；在阀壳体65中设置柔韧管室，柔韧管室为钢丝编织输送带9的管状滤 质，柔韧管室的管道轴线与阀机构空腔体滤浆流动方向贯通的轴线一致，柔韧 管室的滤浆可以贯通的两端中上端部作为进口与需要截止的管状滤质9连接 通；所述的对夹连杆机构包括两套在阀壳体65横截平面上对称设置的连杆总 成，两套连杆总成分别对称设置在柔韧管室的两侧；每套连杆总成至少包括两 个曲柄63、纵向推拉杆66、横向推拉杆64、导向体60和铰接短轴56，对夹 连杆机构中的每个曲柄63两端分别利用垂直于纵向推拉杆和横向推拉杆长轴 线的铰接短轴56铰接在纵向推拉杆66和横向推拉杆64上，分别在柔韧管室 的左、右侧对称设置两套连杆总成中的纵向推拉杆66和横向推拉杆64;纵向 推拉杆66和横向推拉杆64的长轴线相互平行，每套连杆总成的两个曲柄63 的长轴线相互平行，每套连杆总成中的曲柄63的长轴线与本套的纵向推拉杆 66和横向推拉杆64的长轴线倾斜一定的角度e 〈180°;纵向推拉杆66的左右 两端中至少一端伸出阀壳体65外，纵向推拉杆66的其余部分利用凸块61和 盖板约束在阀壳体65空腔壁上的导向槽68中，只能沿纵向推拉杆长轴线方向往复移动；横向推拉杆64的两个端部轴向约束在阀壳体65空腔壁上的导向体 60中，只能沿横向推拉杆长轴线的垂直方向往复移动；两套连杆总成的横向 推拉杆64的内侧端面的长轴线的移动轨迹设置在同一个平面内；两套连杆总 成的两个横向推拉杆64的内侧端面分别与两个过滤管单元1的管状滤质9外 圆周的中部接触并夹持，并通过管状滤质9外圆周相互咬合达到关闭；纵向推 拉杆66伸出阀壳体65 —端后利用连接件58与往复执行机构67的可移动的活 塞动力杆57联接，往复执行机构的基座59固定在阀壳体65的外侧壁；往复 执行机构67采用流体活塞缸，当活塞使纵向推拉杆66沿长轴线方向往复移动， 通过曲柄63带动横向推拉杆64沿纵向推拉杆长轴线的垂直方向移动从而打开 或关闭排渣阀15。其余部分与实施例2基本相同。
在图21、 22、 23和24的实施例3中，显示了本发明设备的总体实施例 3，本实施例与实施例1的区别主要在于施压系统的压紧总成是包括前、后 离合式压紧增力连杆机构、压板83、机架导轨54、机架侧梁79、机架76、承 压板80和压紧力发生机构；前离合式压紧增力连杆机构包括上和下前连杆 84a、 84b、上和下后连杆86a、 86b、上和下动力连杆88a、 88b、前动力座板 90、前离合螺母器99a和铰接细轴72;左右对称布置的上和下前连杆84a、84b、 左右对称布置的上和下后连杆86a、 86b的一端分别与移动机架87和压板83 铰接，左右对称布置的上和下前连杆84a、 84b、左右对称布置的上和下后连 杆86a、 86b的另一端分别与上和下动力连杆88a、 88b的一端用同一个铰接长 轴85铰接在一起，上和下动力连杆88a、 88b的另一端分别与前动力座板90 的左、右耳座铰接在一起；后离合式压紧增力连杆机构包括上和下结构连杆 100a、 100b、后动力座板IOI、后离合螺母器99b和铰接细轴72，上和下结构 连杆100a、 100b的一端分别铰接在移动机架87的后面的上下端，上和下结构 连杆100a、 100b的另一端分别与后动力座板101的左、右耳座铰接在一起； (前或后)离合螺母器99a、 99b结构基本相同，(前或后)离合螺母器99a、 99b包括(前或后)移动平架87、止推轴承109、径向轴承108、轴承座107、 螺母73、流体活塞缸103和离合销104，螺母73通过双向布置的止推轴承109， 径向轴承108设置在轴承座107中，轴承座107利用紧固件105固定在(前或 后)移动平架102a、 120b的槽中，(前或后)移动平架102a、 120b两端可以 约束在机架侧粱79上的滑轨中并沿压榨运动方向利用脚轮106移动，螺母73 啮合在中心线重合的螺杆75轴中部，流体活塞缸103通过支架111固定在轴 承座107外，流体活塞缸103的活塞端部通过销轴铰接离合销104的一个端部， 离合销104轴向中心线与水平线平行，离合销104的中部在轴承座107的侧孔 中滑动，离合销104的另一个端部可以穿过侧孔锁合在螺母法兰73a的圆周上 的缺口中；前离合式压紧增力连杆机构的前动力座板101固定在匹配的前离合 螺母器99a的前移动平架102a中部；后离合式压紧增力连杆机构的后动力座板对称固定在匹配的后离合螺母器99b的后移动平架102b两侧；压紧力发生 机构的驱动机械通过螺杆75驱动，前、后离合式压紧增力连杆机构各自的螺
母73，从右向左依次串联啮合在同一个螺杆75上，电驱动减速机78的输出 轴通过联轴节91与螺杆左端联接，螺杆75的两端设置推力和径向轴承座74 以承受径向，特别是轴向压榨力负载；压板83和承压板80之间并齐设置一叠 A、 B、 C过滤元件55、 69、 69a， 一叠过滤元件在机架导轨54上沿压榨运动方 向往复移动，承压板80固定在机架76—端，每个相邻的过滤元件的过滤管单 元1之间设置中间承压板82，压板83和中间承压板82在机架侧梁79上的导 轨上沿压榨运动方向利用导轮71往复移动。
本实施例的最右侧的C过滤元件69a的排渣系统是仅在排渣阀下中部的安 装垂直振动器31b。
在图25的实施例4中，显示了总体设备的实施例4，本实施例与实施例 3的区别主要在于本发明的施压系统是在过滤组件的同一高度，在压榨运动 方向设置两列压紧总成，每列压紧总成设置一套压紧总成，每套的驱动螺杆轴 线水平的压紧总成对称设置在过滤组件的两侧，其余与实施例3基本相同。
显而易见，各种实施例中的有关技术特征在权利保护范围内可以合理的互 换和省略。
权利要求
1、一种柔韧管高压压榨固液分离装置，固液分离装置包括过滤组件、施压系统、排渣系统、滤清液排出系统、管路系统、滤渣输送系统和控制系统，并综合成为机电一体化全自动固液分离综合处理成套设备；其中排渣系统包括振动排渣总成和机械排渣总成；其特征是，过滤组件包括一叠过滤元件；一叠过滤元件平行排列设置在机架(76)的机架导轨(54)上并可以沿排列前后方向相对移动，排列前后方向也是施压系统的压榨力方向；所述的过滤元件包括至少一个过滤管单元(1)、上法兰(5)、下法兰(14)和机械排渣总成；过滤元件的所有过滤管单元(1)排列在上法兰(5)和下法兰(14)之间；过滤元件的所有过滤管单元(1)长轴线都在一个中心平面内，该平面分别与该过滤元件的上法兰(5)和下法兰(14)的外形对称中心的长轴线重合，该平面与压榨运动方向相垂直；过滤组件的所有的过滤元件的长轴线相互平行；过滤管单元(1)包括柔韧性的下列元件至少一层管状滤质(管状过滤介质的简称)和连接件，每层的管状滤质的长轴中心线相互重合并与水平线垂直；管状滤质(10)内形成滤浆室(11)；每层管状滤质上端与上法兰(5)的上支管(6)的下端通过连接件连接并密封，每层管状滤质下端与下法兰(14)的下支管(13)的上端通过连接件连接并密封，下支管的下端连通排渣口(G4)；上法兰(5)设置原液通道(20)，并将过滤元件上的每个过滤管单元(1)的滤浆室(11)上部相互对齐，过滤管单元(1)的原液通道(20)与滤浆室(11)连通，原液通道(20)还连通进料口(G1)；下法兰(14)上部构成水平滤清液汇集盘(14a)，下法兰(14)设有排滤渣口(G4)，在排滤渣口设置排渣阀(15)，下法兰(14)将过滤元件上的每个过滤管单元的滤浆室(11)下部相互对齐，水平滤清液汇集盘设有排液处(14b)；最外层的管状滤质采用刚性丝编织输送带(9)，刚性丝编织输送带(9)围成一个管状的、径向柔韧的、轴向尺寸定长的整体结构，管状的刚性丝编织输送带(9)轴向上下两端分别连接在上法兰(5)和下法兰(14)，该刚性丝编织输送带形成一系列筛孔；施压系统是在过滤组件的高度方向设置至少一套压榨力方向水平的压紧总成。
2、 根据权利要求1所述的柔韧管高压压榨固液分离装置，其特征是，作为 最外层的管状滤质的刚性丝编织输送带(9)包括筋骨22和骨架(23)，筋骨(22) 为长轴线垂直水平线的一系列穿条，每两个相邻的骨架(23)与同一根筋骨(22) 铰接一起，刚性丝编织输送带的所有筋骨(22)两端用钢丝固定在一起，筋骨(22)上下两端分别连接在上法兰(5)和下法兰(14)，刚性丝编织输送带的螺旋圈(23)或封闭环(24)或链板(25)中的任何一种，或它们(螺旋圈或 封闭环或链板)的综合。
3、 根据权利要求1所述的柔韧管高压压榨固液分离装置，其特征是，在过 滤管单元的最外层的管状滤质外设置管状封闭膜(36)，管状封闭膜(36)从外 侧笼罩了管状滤质，在管状封闭膜与管状滤质之间形成环状滤清液汇集室(36a)，管状封闭膜(36)的上端与上法兰(5)下端面的外上支管(26)连接 并密封，管状封闭膜(36)的下端与在下法兰(14)上端面的外下支管(37)连 接并密封，从而使水平滤清液汇集盘(14a)形成水平滤清液汇集室(37a)，每 个过滤管单元的环状滤清液汇集室(36a)与水平滤清液汇集室(37a)连通，水 平滤清液汇集盘设有的排液处(14b)成为水平滤清液汇集室的排滤清液管口(G3);在过滤元件的每个过滤管单元(1)的上法兰(5)下端面设置流体预留 通道(34a)，流体预留通道(34a)连通一个外接的管口 (G2)。
4、 根据权利要求1所述的柔韧管高压压搾固液分离装置，其特征是，机械 排渣总成包括活塞刮渣板组件和缆索牵引机构，每个过滤元件上设置一套单独 的缆索牵引机构，每个过滤元件的每个过滤管单元(1)在滤浆室(11)中串联 安装一个活塞刮渣板组件(19a);机械排渣总成的缆索牵引机构(2)包括活塞 刮渣缆索、牵引导轮、介轮(16)、导轮轴(51)、轴承座(45)、传动箱(52)、 驱动轮(47)和驱动机械(50);牵引轮系包括逆滤浆流动方向牵引的牵引导轮(3b)、顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮(3a)和活塞刮渣缆索，逆滤浆流动方 向牵引的牵引导轮(3b)和顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮(3a)不断在主动 和从动角色互换，如此，牵引导轮(3a、 3b)通过活塞刮渣缆索构成牵引活塞 刮渣板(19a)上下往复运动的轮系；该轮系所属的两个牵引导轮(3a、 3b)都 设置在同一个导轮轴(51)上，但是活塞刮渣缆索在两个牵引导轮(3a、 3b) 的缠绕方向是相反的；在机械排渣总成的缆索牵引机构(2)中，在同一个导轮 轴(51)上至少设有一个牵引导轮的轮系；导轮轴(51)设置在传动箱(52) 上两个轴承座(45)中，在传动箱(52)上左、右设置该轴承座(45),导轮轴(51) —部分设置在传动箱(52)内，另一部分通过设置在传动箱(52)壁上 安装的密封件(44)伸出传动箱外，在传动箱(52)外露的导轮轴(51)上设 置的驱动轮(47)被驱动机械(50)的动力轮带动；传动箱(52)设置在过滤 元件的上法兰(5)上，传动箱(52)与上法兰(5)用隔板(21)分开；活塞 刮渣缆索可以采用外循环活塞刮渣缆索或内循环活塞刮渣缆索中任何一种设 计；外循环活塞刮渣缆索是将一端固定在轮系中一个牵引导轮(3b)上，另一端通过隔板(21)上的缆索密封件(4)串联一个过滤管单元(1)中的一个活 塞刮渣板组件U9a)，经过两个介轮(16)导向，再固定在轮系所属的另一个 牵引导轮(3a)上，另一个牵引导轮(3a)设置在伸出传动箱外的导轮轴(50) 上，介轮(16)铰接在销轴(17)上，安装介轮(16)的销轴(17)通过连接 件固定在排渣通道两侧支架板(18)的的轮廓上；内循环活塞刮渣缆索是将一 端固定在轮系中一个牵引导轮(3b)上，另一端通过隔板(21)上的缆索密封 件(4)，串联一个活塞刮渣板组件(19b)的中心并固定，经过介轮(16)导向， 滑动穿过活塞刮渣板组件(19b)上偏心的通孔和滤浆室(11)，再固定在轮系 所属的另一个牵引导轮(3a)上，牵引导轮(3b)设置在传动箱内的导轮轴(50) 上，介轮(16)铰接在销轴(17)上，安装介轮的销轴(17)两端通过连接件 固定在涨圈(8)内部，该涨圈(8)支撑在管状滤质中间并固定在下法兰(14) 的支下管内(13)。
5、 根据权利要求4所述的柔韧管高压压榨固液分离装置，其特征是，活塞 刮渣板组件(19a)包括活塞刮渣板(28)和环状的柔性密封板(29)，柔性密 封板通过连接件固定在活塞刮渣板(28)的周边；活塞刮渣缆索(12)串联接 在活塞刮渣板(28)，活塞刮渣板组件(19)柔性密封板的周边与管状滤质(10) 内层的横截面滑动接触；活塞刮渣板组件(19a)采用合页结构的活塞刮渣板(28)，该活塞刮渣板(28)包括左、中、右三瓣活塞刮渣板(28a、 28b)、螺 旋弹簧(42)和铰接轴(40)，左、右瓣活塞刮渣板(28a)通过铰接轴(40) 与中瓣活塞刮渣板(28b)铰接在一起，左、右瓣活塞刮渣板(28a)可以旋转， 其中中瓣活塞刮渣板(28b)上设置限位板条(33)使左、右两瓣活塞刮渣板(28a) 只能从水平状态朝顺滤浆流动方向(43)旋转《85°角度，螺旋弹簧(42)穿 在铰接轴(40)，螺旋弹簧(42)使左、右两瓣活塞刮渣板(28a)经常保持在 水平位置，机械排渣总成中活塞刮渣缆索(12)牵引的端头联接在每个中瓣活 塞刮渣板(28b)端面。
6、 根据权利要求1所述的柔韧管高压压榨固液分离装置，其特征是，施压 系统的压紧总成是包括压紧增力连杆机构、压板(83)、机架导轨(54)、机架(76)、承压板(80)、机架侧梁(79)和压紧力发生机构；压紧增力连杆机构 包括上和下前连杆(84a、 84b)，上和下后连杆(86a、 86b)，上和下动力连杆(88a、 88b)，动力座板(90)和铰接细轴(72);左右对称布置的上和下前连杆(84a、 84b)、左右对称布置的上和下后连杆(86a、 86b)的一端分别与机架(76)和 压板(83)铰接，左右对称布置的上和下前连杆(84a、 84b)、左右对称布置的上和下后连杆(86a、 86b)的另一端分别与左右对称布置的上和下动力连杆(88a、 88b)的一端用同一个铰接长轴(85)铰接在一起，上和下动力连杆(88a、 88b) 的另一端分别与动力座板(90)的左、右耳座铰接在一起；压紧力发生机构釆 用至少一个驱动液压活塞缸或驱动螺杆，压紧力发生机构的驱动头连接在动力座板上；压板(83)和承压板(80)之间并齐设置一叠过滤元件， 一叠过滤元 件在机架导轨(54)上沿压搾运动方向往复移动，承压板(80)固定在机架(76) 一端，每个相邻的过滤元件(55)的过滤管单元(1)之间设置中间承压板(82)， 压板(83)和中间承压板(82)在机架侧梁(79)的导轨上沿压搾运动方向往 复移动。
7、 根据权利要求6所述的柔韧管高压压榨固液分离装置，其特征是，左右 对称布置的上和下后连杆(86a、 86b)的一端与移动机架(87)铰接，移动机 架(87)依靠在左右上下排列的可调螺杆(70)上，每排、每列至少设置一个 可调螺杆(70)上，每个可调螺杆(70)上啮合的螺母固定在机架上。
8、 根据权利要求6所述的柔韧管高压压榨固液分离装置，其特征是，施压 系统的压紧总成是将压紧增力连杆机构的上和下后连杆(88a、 88b)分别铰接 在移动机架(87)上，移动机架(87)和机架(76)之间设置对称机架(76) 水平中心的两列移动螺杆(70)，每列移动螺杆(70)至少设置一根移动螺杆(70)， 其中有的移动螺母(89)设置在机架的止推轴承和径向轴承的轴承座(94)上， 每个移动螺杆(70)穿过与之啮合的移动螺母(89)，移动螺杆(70)的端部顶 在移动机架(87)后面，在机架(76)上设置电动蜗轮减速机(91)，其中仅有 一个移动螺母(89)固定在电动蜗轮减速机(91)的蜗轮中心，该移动螺母(89) 轴中心线与电动蜗轮减速机(91)的蜗轮的轴中心线重合，该移动螺母(89) 的端部固定的链轮(92)与其它移动螺母(89)端部固定的链轮(92)通过链 条(93)同步传动。
9、根据权利要求1所述的柔韧管高压压榨固液分离装置，其特征是，施 压系统的压紧总成是包括前、后离合式压紧增力连杆机构、压板(83)、机架导 轨(54)、机架侧梁(76)、承压板(80)和压紧力发生机构；前离合式压紧增 力连杆机构包括上和下前连杆(84a、 84b)、上和下后连杆(86a、 86b)、上和 下动力连杆(88a、 88b)、前动力座板(90)、前离合螺母器(99a)和铰接细轴 (72);左右对称布置的上和下前连杆(84a、 84b)、左右对称布置的上和下后 连杆(86a、 86b)的一端分别与移动机架(87)和压板(83)铰接，左右对称 布置的上和下前连杆(84a、 84b)、左右对称布置的上和下后连杆(86a、 86b) 的另一端分别与上和下动力连杆(88a、 88b)的一端用同一个铰接长轴(85)铰接在一起，上和下动力连杆(88a、 88b)的另一端分别与前动力座板(90) 的左、右耳座铰接在一起；后离合式压紧增力连杆机构包括上和下结构连杆(100a、 100b)、后动力座板(101)、后离合螺母器(99b)和铰接细轴(72)， 上和下结构连杆(lOOa、 100b)的一端分别铰接在移动机架(87)的后面的上 下端，上和下结构连杆(100a、 100b)的另一端分别与后动力座板(101)的左、 右耳座铰接在一起；前、后离合螺母器(99a、 99b)结构基本相同，(前或后) 离合螺母器(99a、 99b)包括(前或后)移动平架(87)、止推轴承(109)、径 向轴承(108)、轴承座(107)、螺母(73)、流体活塞缸(103)和离合销(104)， 螺母(73)通过双向布置的止推轴承(109)，径向轴承(108)设置在轴承座(107) 中，轴承座(107)固定在(前或后)移动平架(102a、 120b)上，(前或后) 移动平架(102a、 120b)两端可以约束在机架侧粱(79)上的滑轨中并沿压搾 运动方向移动，螺母(73)啮合在中心线重合的螺杆(75)轴中部，流体活塞 缸(103)通过支架(111)固定在轴承座(107)夕卜，流体活塞缸(103)的活 塞端部通过销轴铰接离合销(104)的一个端部，离合销(104)轴向中心线与 水平线平行，离合销(104)的中部在轴承座(107)的侧孔中滑动，离合销(104) 的另一个端部可以穿过侧孔锁合在螺母法兰(73a)的圆周上的缺口中；前离合 式压紧增力连杆机构的前动力座板(101)固定在匹配的前离合螺母器(99a) 的前移动平架(102a)中部；后离合式压紧增力连杆机构的后动力座板对称固 定在匹配的后离合螺母器(99b)的后移动平架(102b)两侧；前、后离合式压 紧增力连杆机构各自的螺母(73)，从右向左依次串联啮合在同一个螺杆(75) 上，压紧力发生机构的驱动机械交替通过螺杆(75)驱动前、后离合式压紧增 力连杆机构各自的螺母(73)，驱动机械的输出轴通过联轴节(91)与螺杆(75) 左端联接，螺杆(75)的两端设置推力和径向轴承座(74);压板(83)和承压 板(80)之间并齐设置一叠过滤元件， 一叠过滤元件在机架导轨(54)上沿压 搾运动方向往复移动，承压板(80)固定在机架(76) —端，每个相邻的过滤 元件的过滤管单元(1)之间设置中间承压板(82)，压板(83)和中间承压板(82)在机架侧梁(79)上的导轨上沿压榨运动方向往复移动。
10、根据权利要求1所述的柔韧管高压压搾固液分离装置，其特征是，振 动排渣总成是在每个过滤元件的下部设有水平或垂直振动器。
全文摘要
柔韧管高压压榨固液分离装置的最外层的管状滤质采用钢丝编织输送带，在过滤时利用活塞刮渣板除去过滤介质上截流的滤渣；压榨时利用滤室变容压榨的原理完成固液分离，滤室变容后可以接近为零，可以不需要采用高压泵输送原料，不需要另外配备压榨水泵系统或压榨压缩空气系统作为压滤机的过滤推动力，施压系统的压紧总成采用压紧增力连杆机构，推动力不仅增加数十倍，而且在压紧行程结束时压力最大，滤压可达2.5MPa；可以采用反复捏揉过滤，压榨时原料厚薄交替变化提高了过滤速度、洗涤速度和效率；滤饼湿度均匀；自动完成过滤介质的冲洗再生；自动完成排渣；生产过程中完全可以实现自动化，降低了能耗，生产效率较高；利用螺杆夹紧压榨，设备制造成本低。
文档编号B01D29/13GK101574593SQ20081005304
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月9日 优先权日2008年5月9日
发明者张民良 申请人:张民良