一种压滤机及煤泥处理系统的制作方法

本实用新型涉及压滤技术领域，具体而言，涉及一种压滤机及煤泥处理系统。

背景技术：

煤泥是煤炭开采、洗选加工过程中的一种副产品，因其粒度细、发热量低、持水性强、水分含量高、粘度大等特性，导致了煤泥的堆放、储存和运输都比较困难，也限制了其使用价值，主要为民用地销，很难实现工业大规模应用。常见的煤泥工业应用是将其掺入动力煤中供电厂燃烧，对其水分及粒度有严格的要求。目前常见的煤泥处理方式主要有晾晒和烘干两种。煤泥晾晒较为简单，但受冬季气温低、夏季雨水多的气候影响较大，制约其使用效率，而且煤泥晾晒也不符合当前环保要求。煤泥烘干存在初期投资大、运行成本高、环保治理费用高等缺点。如何提高煤泥脱水效率成为当前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种压滤机，其能够提高煤泥的脱水效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种煤泥处理系统，其能够提高煤泥处理后的品质，使煤泥的应用范围增大。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种压滤机，主要包括交替排列的厢式滤板和隔膜滤板，厢式滤板和隔膜滤板之间限定形成压榨空腔。

厢式滤板设有第一进料孔、第一滤腔、第一滤网以及排水孔。第一进料孔与压榨空腔相互连通。第一滤腔与排水孔相互连通。压榨空腔与第一滤腔通过第一滤网相互连通。

隔膜滤板设有第一通孔、第二通孔、第二进料孔、隔膜片、第二滤网、隔膜腔以及第二滤腔。隔膜片与第二滤网限定形成第二滤腔。两个隔膜片之间限定形成隔膜腔。第一通孔与第二滤腔相互连通，第二通孔与隔膜腔相互连通。第二进料孔与压榨空腔相互连通。第二滤网与第一滤网限定形成压榨空腔。第一通孔用于导出滤液或向第二滤腔导入空气。第二通孔用于向隔膜腔导入液体。

在本实用新型的一种实施例中，压滤机还包括供气组件。隔膜滤板连接有第一导管。第一导管一端与第一通孔相互连通，另一端与第一支管、第二支管相互连通。第一支管与供气组件相互连通。第一支管设置有第一阀门，第二支管设置有第二阀门。通过第一阀门和第二阀门的开闭选择，可以实现导出液体或导入气体。

在本实用新型的一种实施例中，压滤机还包括供液组件。供液组件与第二通孔通过第二导管相互连通。

在本实用新型的一种实施例中，供液组件包括第三导管、储水罐和水泵。第二导管一端与水泵相连，另一端与第二通孔相连。第三导管与隔膜腔相互连通，另一端与储水罐相连。第三导管设置有第三阀门。关闭第三阀门，可以使水泵导入的液体停留在隔膜腔内，液体逐渐增多，液压不断升高，使隔膜滤板内的隔膜片弹出，从而对压榨空腔内的物料进行挤压，从而达到压榨脱水效果。打开第三阀门，可以将第二滤腔内的液体放出至储水罐，使液体能够重复利用。

在本实用新型的一种实施例中，压滤机还包括控制器。控制器与供液组件、供气组件信号连接。控制器被配置为当供液组件提供的液压达到预设值时，控制器控制供气组件开始向第一支管供气。

在本实用新型的一种实施例中，隔膜滤板还设有第三通孔。第三通孔与第二滤腔相互连通。第三通孔位于隔膜滤板的底端，第一通孔位于隔膜滤板的顶端。第三通孔可选地打开或关闭。物料进料完毕后，开始压榨之前，可以打开第三通孔将第二滤腔内的滤液排出。关闭第三通孔后，物料方可进行压榨。在物料受到压榨的过程中，第三通孔始终处于关闭状态；当物料压榨完毕后，第二滤腔内的部分滤液未从第一通孔流出，而是在自身重力作用下聚集在第二滤腔底部，此时可以打开第三通孔将聚集的滤液排出。

在本实用新型的一种实施例中，第三通孔与第四导管相互连通，第四导管设置有第四阀门，第四阀门可选地打开或关闭第三通孔。将每个隔膜滤板下方的第三通孔通过第四导管统一连通，便于沉积滤液的统一排放。

在本实用新型的一种实施例中，压滤机还包括掺料组件。掺料组件与压榨空腔相互连通，掺料组件用于向压榨空腔内掺入预设粒径的物料。

在本实用新型的一种实施例中，压滤机还包括进料管。进料管与第一进料孔、第二进料孔均相互连通。进料管开设有添加孔，掺料组件与添加孔相互连通。掺料组件向添加孔内添加物料后，添加的物料能够与进料管内的物料(本实施例中指煤泥)进行混合，混合后再一起进入压榨空腔内。该设置使添加的物料分布能够更均匀，提高煤泥的脱水效果。

一种煤泥处理系统，包括上述任意一种压滤机。

本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型实施例提供一种压滤机，主要包括交替排列的厢式滤板和隔膜滤板，厢式滤板和隔膜滤板之间限定形成压榨空腔。

厢式滤板设有第一进料孔、第一滤腔、第一滤网以及排水孔。第一进料孔与压榨空腔相互连通。第一滤腔与排水孔相互连通。压榨空腔与第一滤腔通过第一滤网相互连通。压榨空腔内挤出的水进入到第一滤腔内，再由排水孔直接排出。

隔膜滤板设有第一通孔、第二通孔、第二进料孔、隔膜片、第二滤网、隔膜腔以及第二滤腔。隔膜片与第二滤网限定形成第二滤腔。两个隔膜片之间限定形成隔膜腔。一般，隔膜滤板的两侧相对设置有隔膜片。第一通孔与第二滤腔相互连通，第二通孔与隔膜腔相互连通。第二进料孔与压榨空腔相互连通。第二滤网与第一滤网限定形成压榨空腔。第一通孔用于导出滤液或向第二滤腔导入空气。滤液可以从排水孔和第一通孔同时排出，提高了滤液的排出速率，进而缩短进料时间。第二通孔用于向隔膜腔导入液体。压榨物料时，从第二通孔内向隔膜腔导入高压液体，使隔膜片鼓起，隔膜片的鼓起使第二滤网与相邻的第一滤网共同挤压物料，使物料脱水形成滤饼。压榨过程中，可从第一通孔导入空气，使空气进入到第二滤腔内，空气将依次穿过第二滤网、滤饼、第一滤网，空气能够进一步将滤饼内的水分带出，提高物料的脱水效果。高压液体压榨和空气侧吹同时进行，能够大大提高物料脱水效率和脱水程度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的厢式滤板和隔膜滤板的排列示意图；

图2为本实用新型实施例提供的压榨过程中，厢式滤板和隔膜滤板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的掺料组件与进料管的连接结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的高压空气的脱水过程示意图；

图标：100-厢式滤板；102-第一进料孔；104-第一滤腔；106-第一滤网；108-导通孔；110-掺料组件；112-进料管；200-隔膜滤板；202-第一通孔；204-第二通孔；206-第二进料孔；208-隔膜片；209-第二滤网；210-隔膜腔；211-第二滤腔；212-供液组件；214-第二导管；216-储水罐；300-压榨空腔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实施例提供一种压滤机(图中未示出)，该压滤机可用于压榨多种物料，为便于描述，本实施例中以煤泥的压榨处理为例进行后续说明。

请参照图1，图1所示为厢式滤板100和隔膜滤板200的排列示意图。本实施例中，压滤机主要包括交替排列的厢式滤板100和隔膜滤板200，厢式滤板100和隔膜滤板200之间限定形成压榨空腔300。煤泥在压榨空腔300内进行压榨脱水。多个厢式滤板100和多个隔膜滤板200可以按照图1中直线所指示的方向依次交替连接起来。本实施例中示出了3个厢式滤板100，2个隔膜滤板200，其他实施例中可以根据用户的具体需求对两种滤板的数量进行调整。

请参照图1和图2，图2所示为压榨过程中，厢式滤板100和隔膜滤板200的结构示意图。

厢式滤板100设有第一进料孔102、第一滤腔104(图2示出)、第一滤网106以及排水孔(图中未示出)。第一进料孔102与压榨空腔300相互连通，便于向压榨空腔300通入待压榨煤泥。第一滤腔104与排水孔相互连通，排水孔位于图2所示的下方，即厢式滤板100的底部。压榨空腔300与第一滤腔104通过第一滤网106相互连通。煤泥中压榨出的滤液透过第一滤网106进入第一滤腔104内，滤液沿排水孔流出。

如图1所示，厢式滤板100上开设有导通孔108，每个厢式滤板100上均开设有2个导通孔108。导通孔108主要用于与隔膜滤板200连通，便于将隔膜滤板200内的滤液导出，和向隔膜滤板200内导入高压气体(本实施例中采用成本较低的空气)。

请参照图1和图3，图3所示为掺料组件110与进料管112的连接结构示意图。本实施例中，在图1所示的左边第一块厢式滤板100上还连接有进料管112，进料管112与第一进料孔102相互连通，向压榨空腔300内提供待压榨煤泥。进料管112上连接有掺料组件110。进料管112上开设有添加孔(图中未示出)，掺料组件110与添加孔相互连通。当进料管112向压榨空腔300内不断输送煤泥时，掺料组件110不断向煤泥内掺入预设粒径的粗颗粒煤(当然，若是用于其他行业物料的压榨，可相应调整加入的粗颗粒物料种类)。粗颗粒煤与煤泥混合一起进入到压榨空腔300内进行压榨。一般粗颗粒煤的粒径可以为0.25-0.5毫米，当然一般只需要满足粗颗粒煤比煤泥的粒径大即可。

通过研究、分析煤泥物料粒度组成，煤泥物料中小于0.045mm粒级的含量占比一般高达60％。该粒级物料粒度细、比表面积大、灰分高、亲水性强等原因，严重影响煤泥进一步降水。另外，各粒级物料粒度组成不均匀，细粒级物料充填在粗粒的孔隙中，导致滤饼孔隙率减小，透气性变差，增加了脱水难度。通过在煤泥中掺入部分0.25—0.5mm粒度级的粗颗粒，降低了煤泥中0.045mm粒度级的占比，使得煤泥之间空隙率增大，使煤泥的脱水量进一步增加，同时也保证各粒级含量的稳定、均匀。粗颗粒煤的加入促进了煤泥的深度降水，同时提高了松散度，便于后续的破碎。

当然，其他实施例中掺料组件110也可以直接向压榨空腔300内掺入粗颗粒煤。但采用本实施例中的掺入方式，添加的粗颗粒煤能够与进料管112内的煤泥进行混合，混合后再一起进入压榨空腔300内。使得添加的粗颗粒煤在滤饼中的分布能够更均匀，更显著的提高煤泥的脱水效果。

请再参照图1和图2，隔膜滤板200设有第一通孔202、第二通孔204(见图2)、第二进料孔206、隔膜片208、第二滤网209、隔膜腔210以及第二滤腔211。图2所示即为隔膜片208鼓起时的状态。隔膜片208与第二滤网209限定形成第二滤腔211。同一块隔膜滤板200上相对设置的两个隔膜片208之间限定形成隔膜腔210。

第一通孔202与第二滤腔211相互连通，第二通孔204与隔膜腔210相互连通。第一通孔202用于导出滤液或向第二滤腔211导入空气，第二通孔204用于向隔膜腔210导入高压液体(本实施例中指高压水)。本实施例中，每个隔膜滤板200上均设有2个第一通孔202。如图1所示，厢式滤板100与隔膜滤板200连接后，第一通孔202与相邻的导通孔108相互连通形成流动通道。当然，其他实施例中，也可以采用其他外接管道直接与第一通孔202连通。

第二进料孔206与压榨空腔300相互连通。如图1所示，厢式滤板100与隔膜滤板200连接后，第一进料孔102与第二进料孔206依次连通形成进料通道。

第二滤网209与第一滤网106限定形成压榨空腔300。当用户通过第二通孔204向隔膜腔210充入高压液体时，将使得隔膜片208鼓起，从而使煤泥受到压榨。采用高压液体对煤泥进行压榨相较于气体压榨具有以下优势：压力可控性更强，压力稳定性更高，能耗更低。

本实施例中，压滤机还包括供气组件(图中未示出)。隔膜滤板200上连接第一导管(图中未示出)。第一导管一端与第一通孔202相互连通(本实施例中第一导管是通过导通孔108与第一通孔202相互连通)，另一端与第一支管(图中未示出)、第二支管(图中未示出)相互连通。第一导管、第一支管、第二支管相连呈Y字型。第一支管与供气组件相互连通。第一支管设置有第一阀门(图中未示出)，第二支管设置有第二阀门(图中未示出)。通过第一阀门和第二阀门的开闭选择，可以实现导出液体或导入气体。压榨过程需要导出第二滤腔211内的滤液时，开启第二阀门，由第二支管将滤液导出；压榨过程需要向第二滤腔211内导入高压空气(一般为0.6-0.8MPa)时，开启第一阀门，由第一支管导入。

请参照图2，进一步地，压滤机还包括供液组件212。供液组件212与第二通孔204通过第二导管214相互连通。

供液组件212还可以进一步包括第三导管(图中未示出)、储水罐216和水泵(图中未示出)。第二导管214一端与水泵相连，另一端与第二通孔204相连。第三导管一端与隔膜腔210相互连通，另一端与储水罐216相连。第三导管设置有第三阀门(图中未示出)。关闭第三阀门，可以使水泵导入的液体停留在隔膜腔210内，液体逐渐增多，液压不断升高(水压一般为0.8-1.0MPa)，使压榨空腔300内的煤泥能够受到挤压，从而达到压榨脱水效果。打开第三阀门并关闭水泵，可以将隔膜腔210内的液体靠自身重力通过第三导管放出至储水罐216，使液体能够重复利用。

其他实施例中，隔膜滤板200还可以设有第三通孔(图中未示出)。第三通孔与第二滤腔211相互连通。第三通孔位于隔膜滤板200的底端(图2所示的下部)，第一通孔202位于隔膜滤板200的顶端。第三通孔可选地打开或关闭。由于第二滤腔211内的滤液主要由上方的第一通孔202流出，会有很少一部分滤液残留在第二滤腔211的底部，压榨结束后，可通过打开第三通孔将滤液排出。物料压榨过程中，第三通孔始终处于关闭状态，以使隔膜腔210内能够形成高压。还可以将第三通孔与第四导管(图中未示出)相连，第四导管上设置第四阀门，第四阀门控制第三通孔的开启或关闭，即可以完成沉积滤液的排放。

为提高压滤机的自动化程度，本实施例中，压滤机还包括控制器(图中未示出)。控制器与供液组件212、供气组件信号连接。控制器被配置为当供液组件212提供的液压达到预设值时，控制器控制供气组件开始向第一支管供气。例如，当隔膜腔210内的水压已经达到0.6MPa时，控制器控制第二阀门关闭，第一阀门开启，供气组件开启向第二滤腔211内通入高压空气，以促进滤饼的脱水。

为更清楚的了解高压空气对滤饼的脱水作用，请参照图4，图4所示为高压空气的脱水过程示意图。空气进入第二滤腔211内，由于第二滤腔211内未设置其他空气出口，空气只能从第二滤网209穿过到达滤饼表面，由于空气为高压空气，有足够的动力能够穿过滤饼内部的缝隙，高压空气在穿过滤饼时，将带出滤饼内部的水分，高压空气带着水份继续穿过第一滤网106，最终高压空气带着水分从厢式滤板100底部的排水孔流出。高压水的压榨过程中同时进行高压空气的侧吹，大大提高了煤泥的脱水速率和脱水程度。

压滤机的工作原理是：

进料管112向压榨空腔300内输送煤泥，同时，掺料组件110不断向煤泥内掺入预设粒径的粗颗粒煤。粗颗粒煤与煤泥混合一起进入到压榨空腔300内进行压榨。供液组件212向隔膜腔210内提供高压水，压榨出的滤液同时从厢式滤板100底部的排水孔和隔膜滤板200上方的第一通孔202流出。入料入满后，进入压榨过程，当隔膜腔210内的水压已经达到0.6MPa时，控制器控制第二阀门关闭，第一阀门开启，供气组件开启向第二滤腔211内通入高压空气，以促进滤饼的脱水。常规处理方法处理后的煤泥含水量一般为20—22wt％。采用本实施例提供的压滤机处理后的煤泥水分可由20—22wt％降低至16—18wt％，经破碎后可直接掺入动力煤供电厂掺烧。本实施例提供的压滤机一方面提高了煤泥产品的附加值，实现了低热值煤资源的就近高效转化，提高了能源资源利用效率；另一方面杜绝了煤泥晾晒、长期储存造成的环境污染，对提高煤泥的高效、清洁利用意义重大。

本实施例中，仅详细描述了压滤机的部分结构，压滤机的其他零部件结构可参照市售压滤机。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。