专利名称：一种适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及固液混合物分离领域，尤其涉及一种适用于硝基化合物固液分离和洗涤的过滤装置。
背景技术：
硝基化合物作为一类重要的化工原料，已经在炸药、医药、农药和燃料等领域得到广泛的应用。硝基化合物多为水溶性小的结晶，制备过程需要通过过滤得到最终产品。由于硝基化合物性质不稳定，易燃易爆，有毒性，金属摩擦或残药积留等都可能造成安全事故， 其过滤过程应充分考虑装置及其操作的安全性，并尽量避免人工操作。常用的过滤设备中，板框过滤机、离心过滤机、袋滤机均为间歇操作，转鼓真空过滤机分配头旋转处会造成物料的金属挤压，而履带式真空过滤机作为一种新型的过滤设备具有可连续生产，生产效率高，人工操作少，运行过程中物料不受金属挤压等优点，适用于硝基化合物的过滤。鉴于硝基化合物的特殊物性，现有的履带式过滤装置在设计上缺乏有针对性的安全防护措施。此外，现有的履带式过滤装置还存在两大缺陷。一是履带和过滤平台直接接触，两者的摩擦导致履带磨损严重，履带寿命短，需要经常更换。二是忽略了真空系统的设计，往往一条真空管路上只设有一个真空罐，由于处于真空状态时罐内滤液无法直接排出， 所以当真空罐充满滤液后，必须停止抽滤，将罐内滤液放尽后方可继续抽滤，这种非连续化操作方式限制了设备的生产能力。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构更合理，操作更简单，安全性更可靠的适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置。适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置包括履带式过滤机、真空系统和控制系统三部分；履带式过滤机包括机架、电机、主动轮、履带、滤带第一压轮、支架、滤带第一张紧辊、履带支承辊、减摩带第一张紧辊、滤带第二压轮、第一过滤段、第一挡板支架、 第一挡板、第二过滤段、第二挡板支架、第二挡板、第N过滤段、减摩带、减摩带第三张紧辊、 履带纠偏轮、减摩带第二张紧辊、滚珠丝杆、从动轮、滤带第二张紧辊、滤带第三张紧辊、调节丝杆、滤带、洗涤槽、滤带第四张紧辊、滤带第五张紧辊、滤带第六张紧辊、滤带第七张紧辊、滤带第八张紧辊、链条、链轮、刮刀、滤饼收集槽；第一过滤段、第二过滤段和第N过滤段包括抽滤盘、过滤平台、密封垫、衬板，抽滤盘与过滤平台相连，过滤平台和衬板之间有密封垫，衬板上设有减摩带，抽滤盘固定在机架上；真空系统包括第一真空子系统、第二真空子系统和第N真空子系统，第一过滤段、第二过滤段和第N过滤段分别与第一真空子系统、第二真空子系统和第N真空子系统相连；主动轮通过履带与从动轮相连，电机通过链条与主动轮上的链轮相连，支架上设有滤带第一压轮、滤带第一张紧辊、滤带第二压轮，履带下方顺次设有第一过滤段、第二过滤段、第N过滤段，第一挡板固定在第一挡板支架上，第二挡板固定在第二挡板支架上，洗涤槽内设有滤带第四张紧辊、滤带第五张紧辊、滤带第六张紧辊，滤带固定在滤带第一张紧辊、滤带第二张紧辊、滤带第三张紧辊、滤带第四张紧辊、滤带第五张紧辊、滤带第六张紧辊、滤带第七张紧辊、滤带第八张紧辊上，滤带第三张紧辊上有调节丝杆，刮刀位于滤带第二张紧辊、滤带第三张紧辊之间，滤饼收集槽位于刮刀正下方； 第一真空子系统、第二真空子系统和第N真空子系统中的第一真空罐的入口经第一开关阀、管道过滤器与第一过滤段相连，第一出口经第二开关阀与真空泵连接，第二出口处有第三开关阀，第三出口处有第四开关阀，罐体上有第一液位计，第二真空罐的入口经第五开关阀管道过滤器与第一过滤段相连，第一出口经第六开关阀与真空泵连接，第二出口处有第七开关阀，第三出口处有第八开关阀，罐体上有第二液位计；控制系统与真空系统相连。所述的N=3-8。所述的控制系统与真空系统相连为控制系统一端与第一液位计、第二液位计相连，控制系统另一端与第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第四开关阀、第五开关阀、第六开关阀、第七开关阀、第八开关阀相连。本实用新型主要着眼于过滤设备的安全性和可操作性改良了过滤段的密封结构，通过增加密封垫、减摩带、衬板，避免了履带和过滤平台的直接摩擦，延长了履带的寿命；在履带内侧增设了金属挡板，可防止滤浆侧漏，同时利用金属的导电性将过滤段与机架连通接地，减少了静电的积累；在真空系统管路设置了管道过滤器，阻止硝基化合物进入真空系统；将控制引入到真空系统的控制，提高了设备的自动化程度，实现了过滤装置的连续操作。
图1是适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置的结构示意图；图2 (a)是履带式过滤机的结构主视图；图2 (b)是履带式过滤机的结构侧视图；图3是图2 (a)的A-A截面图；图4是第一真空子系统的控制回路图；图5是第一真空子系统的控制策略图；图中，机架1、电机2、主动轮3、履带4、滤带第一压轮5、支架6、滤带第一张紧辊7、 履带支承辊8、减摩带第一张紧辊9、滤带第二压轮10、第一过滤段11、第一挡板支架12、第一挡板13、抽滤盘14、过滤平台15、密封垫16、衬板17、第二过滤段18、第二挡板支架19、 第二挡板20、第N过滤段21、减摩带22、减摩带第三张紧辊23、履带纠偏轮M、减摩带第二张紧辊25、滚珠丝杆26、从动轮27、滤带第二张紧辊观、滤带第三张紧辊四、调节丝杆30、 滤带31、洗涤槽32、滤带第四张紧辊33、滤带第五张紧辊34、滤带第六张紧辊35、滤带第七张紧辊36、滤带第八张紧辊37、链条38、链轮39、履带式过滤机40、管道过滤器41、第五开关阀42、第一开关阀43、第七开关阀44、第三开关阀45、第一真空罐46、第一液位计47、第二真空罐48、第二液位计49、第四开关阀50、第二开关阀51、第一真空子系统52、第八开关阀53、第六开关阀M、真空泵55、第二真空子系统56、真空系统57、第N真空子系统58、刮刀59、滤饼收集槽60。
具体实施方式
如图1-3所示，适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置包括履带式过滤机40、真空系统57和控制系统；履带式过滤机40包括机架1、电机2、主动轮3、履带4、 滤带第一压轮5、支架6、滤带第一张紧辊7、履带支承辊8、减摩带第一张紧辊9、滤带第二压轮10、第一过滤段11、第一挡板支架12、第一挡板13、第二过滤段18、第二挡板支架19、第二挡板20、第N过滤段21、减摩带22、减摩带第三张紧辊23、履带纠偏轮M、减摩带第二张紧辊25、滚珠丝杆沈、从动轮27、滤带第二张紧辊观、滤带第三张紧辊四、调节丝杆30、滤带31、洗涤槽32、滤带第四张紧辊33、滤带第五张紧辊34、滤带第六张紧辊35、滤带第七张紧辊36、滤带第八张紧辊37、链条38、链轮39、刮刀59、滤饼收集槽60 ；第一过滤段11、第二过滤段18和第N过滤段21包括抽滤盘14、过滤平台15、密封垫16、衬板17，抽滤盘14与过滤平台15相连，过滤平台15和衬板17之间有密封垫16，衬板17上设有减摩带22，抽滤盘14固定在机架1上；真空系统57包括第一真空子系统52、第二真空子系统56和第N真空子系统58，第一过滤段11、第二过滤段18和第N过滤段21分别与第一真空子系统52、第二真空子系统56和第N真空子系统58相连；主动轮3通过履带4与从动轮27相连，电机2 通过链条38与主动轮3上的链轮39相连，支架上设有滤带第一压轮5、滤带第一张紧辊7、 滤带第二压轮10，履带4下方顺次设有第一过滤段11、第二过滤段18、第N过滤段21，第一挡板13固定在第一挡板支架12上，第二挡板20固定在第二挡板支架19上，洗涤槽32内设有滤带第四张紧辊33、滤带第五张紧辊34、滤带第六张紧辊35，滤带31固定在滤带第一张紧辊7、滤带第二张紧辊观、滤带第三张紧辊四、滤带第四张紧辊33、滤带第五张紧辊34、 滤带第六张紧辊35、滤带第七张紧辊36、滤带第八张紧辊37上，滤带第三张紧辊四上有调节丝杆30，刮刀59位于滤带第二张紧辊观、滤带第三张紧辊四之间，滤饼收集槽60位于刮刀59正下方；第一真空子系统52、第二真空子系统56和第N真空子系统58中的第一真空罐46的入口经第一开关阀43、管道过滤器41与第一过滤段11相连，第一出口经第二开关阀51与真空泵55连接，第二出口处有第三开关阀45，第三出口处有第四开关阀50，罐体上有第一液位计47，第二真空罐48的入口经第五开关阀42、管道过滤器41与第一过滤段11 相连，第一出口经第六开关阀M与真空泵55连接，第二出口处有第七开关阀44，第三出口处有第八开关阀53，罐体上有第二液位计49 ；控制系统与真空系统57相连。所述的N=3。如图4所示，所述的控制系统与真空系统57相连为控制系统一端与第一液位计 47、第二液位计49相连，控制系统另一端与第一开关阀43、第二开关阀51、第三开关阀45、 第四开关阀50、第五开关阀42、第六开关阀W、第七开关阀44、第八开关阀53相连。本实用新型的工作过程如下开启控制系统，真空系统，履带式过滤机，滤浆由加料口连续加至第一过滤段，洗液由淋洗口连续加至第二过滤段，滤液在真空系统的作用下经滤布、履带、抽滤盘进入第一真空子系统，滤饼堆积在滤布上随履带行进，经第二过滤段、第N过滤段继续抽滤后，由刮刀刮下，进入滤饼收集槽。履带与过滤平台之间有减摩带、衬板及密封垫。衬板上有凹槽，减摩带位于凹槽内，减摩带下表面与凹槽贴合，上表面与履带下表面贴合，减摩带厚度略大于凹槽深度，则履带下表面仅与减摩带接触。履带行进过程中，减摩带随履带同步运动，两者无摩擦。这种结构在实现履带与过滤段之间动密封的同时将履带与过滤平台之间的摩擦转化为减摩带与衬板之间的摩擦，从而避免了履带的磨损。由于滤带两侧可能会翘起，与履带之间形成缝隙，不仅会使过滤段漏气导致真空度下降，而滤浆中的固体硝基化合物也会直接从缝隙进入真空系统，一方面造成物料的损失，另一方面也可能带来安全问题，在加料处和淋洗处增设挡板，挡板下沿轻轻压住滤带两侧边缘，可防止滤带翘起。考虑到减摩带与衬板的摩擦以及滤浆在橡胶履带上的流动可能产生静电，挡板及其支架均选用金属材质，机架接地后，挡板、挡板支架、机架与地面导通， 可减少静电的积累。在过滤过程中，滤液中不可避免地会含有少量固体，这些固体进入真空系统后不仅会堵塞管路和阀门，也存在安全隐患。故而在各真空子系统的主管路上设置了管道过滤器，对滤液进行二次过滤。如图5所示，控制系统对各真空子系统的控制策略第一真空罐的液位由第一液位计反馈至控制系统，第二真空罐的液位由第二液位计反馈至控制系统，当第一真空罐液位达到设定值时，控制系统控制第一开关阀、第二开关阀关闭，第三开关阀、第四开关阀开启，将第一真空罐由抽滤状态切换至放料状态，放尽第一真空罐内滤液，同时控制第五开关阀、第六开关阀开启，第七开关阀、第八开关阀关闭，将第二真空罐由放料状态切换至抽滤阶段；同理，当第二真空罐液位达到设定值时，控制系统控制第五开关阀、第六开关阀关闭， 第七开关阀、第八开关阀开启，将第二真空罐由抽滤状态切换至放料状态，放尽第二真空罐内滤液，同时控制第一开关阀、第二开关阀开启，第三开关阀、第四开关阀关闭，将第一真空罐由放料状态切换至抽滤阶段。因此，设备运行过程中，各真空子系统在控制系统控制下始终保持有一个真空罐处于抽滤状态，不至于因真空罐需要放料而导致真空系统无法连续工作。本实施例中，履带式过滤机机架、支架、主动轮、从动轮、挡板、抽滤盘、过滤平台等主要部件材质都选用不锈钢316L，真空系统的所有真空罐、管路及阀门也选用不锈钢 316L，防止酸溶液的腐蚀；衬板、刮刀、滤饼收集槽等选用聚四氟乙烯，避免对物料造成金属磨擦或碰撞；电机型号为Y100L1-4，配0-50Hz变频器；真空泵选用2S-185型水环泵，抽气量35L/s ；控制系统中控制器型号为CPU314C-2DP。
权利要求1.一种适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置，其特征在于包括履带式过滤机(40)、真空系统(57)和控制系统三部分；履带式过滤机(40)包括机架(1)、电机(2)、 主动轮(3)、履带(4)、滤带第一压轮(5)、支架(6)、滤带第一张紧辊(7)、履带支承辊(8)、 减摩带第一张紧辊(9)、滤带第二压轮(10)、第一过滤段(11)、第一挡板支架(12)、第一挡板(13)、第二过滤段(18)、第二挡板支架(19)、第二挡板(20)、第N过滤段(21)、减摩带 (22)、减摩带第三张紧辊(23)、履带纠偏轮(24)、减摩带第二张紧辊(25)、滚珠丝杆(26)、 从动轮(27)、滤带第二张紧辊(28)、滤带第三张紧辊(29)、调节丝杆(30)、滤带(31)、洗涤槽(32)、滤带第四张紧辊(33)、滤带第五张紧辊(34)、滤带第六张紧辊(35)、滤带第七张紧棍(36)、滤带第八张紧辊(37)、链条(38)、链轮(39)、刮刀(59)、滤饼收集槽(60)；第一过滤段(11)、第二过滤段(18)和第N过滤段(21)包括抽滤盘(14)、过滤平台(15)、密封垫 (16)、衬板(17)，抽滤盘(14)与过滤平台(15)相连，过滤平台(15)和衬板(17)之间有密封垫(16 )，衬板(17 )上设有减摩带(22 )，抽滤盘(14)固定在机架(1)上；真空系统(57 )包括第一真空子系统(52)、第二真空子系统(56)和第N真空子系统(58)，第一过滤段(11)、 第二过滤段(18)和第N过滤段(21)分别与第一真空子系统(52)、第二真空子系统(56)和第N真空子系统(58)相连；主动轮(3)通过履带(4)与从动轮(27)相连，电机(2)通过链条(38)与主动轮(3)上的链轮(39)相连，支架上设有滤带第一压轮(5)、滤带第一张紧辊 (7)、滤带第二压轮(10)，履带(4)下方顺次设有第一过滤段(11)、第二过滤段(18)、第N过滤段(21)，第一挡板(13)固定在第一挡板支架(12)上，第二挡板(20)固定在第二挡板支架 (19)上，洗涤槽(32)内设有滤带第四张紧辊(33)、滤带第五张紧辊(34)、滤带第六张紧辊 (35)，滤带(31)固定在滤带第一张紧辊(7)、滤带第二张紧辊(28)、滤带第三张紧辊(29)、 滤带第四张紧辊(33)、滤带第五张紧辊(34)、滤带第六张紧辊(35)、滤带第七张紧辊(36)、 滤带第八张紧辊(37)上，滤带第三张紧辊(29)上有调节丝杆(30)，刮刀(59)位于滤带第二张紧辊(28)、滤带第三张紧辊(29)之间，滤饼收集槽(60)位于刮刀(59)正下方；第一真空子系统(52)、第二真空子系统(56)和第N真空子系统(58)中的第一真空罐(46)的入口经第一开关阀(43)、管道过滤器(41)与第一过滤段(11)相连，第一出口经第二开关阀(51) 与真空泵(55)连接，第二出口处有第三开关阀(45)，第三出口处有第四开关阀(50)，罐体上有第一液位计(47)，第二真空罐(48)的入口经第五开关阀(42)管道过滤器(41)与第一过滤段(11)相连，第一出口经第六开关阀(54)与真空泵(55)连接，第二出口处有第七开关阀(44)，第三出口处有第八开关阀(53)，罐体上有第二液位计(49)；控制系统与真空系统 (57)相连。
2.根据权利要求1所述的一种适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置，其特征在于所述的N=3-8。
3.根据权利要求1所述的一种适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置，其特征在于所述的控制系统与真空系统(57)相连为控制系统一端与第一液位计(47)、第二液位计(49)相连，控制系统另一端与第一开关阀(43)、第二开关阀(51)、第三开关阀(45)、 第四开关阀(50)、第五开关阀(42)、第六开关阀(54)、第七开关阀(44)、第八开关阀(53)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于固体硝基化合物过滤的履带式真空过滤装置。包括履带式过滤机、真空系统和控制系统三部分。履带式过滤机与真空系统通过管路连通，真空泵产生的负压使滤浆固液分离，滤液进入真空系统，滤饼经刮刀刮下进入滤饼收集槽。控制系统与真空系统相连，并根据各真空罐的液位控制各开关阀的开关。本实用新型解决了现有过滤装置履带磨损严重和真空系统间歇操作的问题，同时针对固体硝基化合物的过滤，在减少静电积累、防止物料在管路内残留等安全生产方面进行了设计，具有安全性可靠，操作简单，自动化程度高，履带寿命长等优点，适用于危险品的过滤。
文档编号B01D33/46GK202173830SQ201120287058
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者何潮洪, 吴可君, 周俊超, 戴立言, 沈剑, 车圆圆, 金伟光, 雷鸣, 黄志尧 申请人:浙江大学