專利名稱：氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固液分離壓濾機，特別是涉及一種氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機。二、背景技術目前國內外廣泛使用的板框或箱式壓濾機，其采用平面式濾板或隔膜式濾板過濾分離固液，分離出的固體物含液量仍然很高，過濾效率低下。板框或箱式壓濾機，使用普通的定容濾室形式的過濾板，即將各濾板框壓緊之后，在各濾板框之間形成過濾空腔，普通的剛性濾板之間形成的濾室容積是不能改變的，增加隔膜形式的其容積變化量也很小，使用效果提高并不多。普通的過濾板式壓濾機的過濾工作過程為，固液混合液在輸液泵的作用下被泵入各腔室，液體穿過濾布，經濾板暗孔排出，而固體則被濾布阻隔，逐漸在濾板腔室中堆積，形成濾渣。隨著過濾過程的延續，濾餅厚度逐漸增加，脫液的阻力成倍增大，輸入量逐漸減小致不能輸入而停止。脫液阻力達到一定值后，處理量將急劇下降，能耗大而效果差，所以脫液時間長而脫液量少。這種定容壓濾分離方式液體量分離出的程度，在一定特性固液情況下，由輸送泵的壓力決定，是低壓過濾性質的固液分離，一般固體濾渣在出濾板時其含液率仍在75%左右，固液分離效果不好。為能進一步從固液混合物中分離出液體，降低固體物的含水率，出現了隔膜濾板形式的壓濾機，其與普通廂式或框式壓濾機的過濾板相比，隔膜濾板是在原有濾板的基礎上增加了可前后少量移動的加壓面一隔膜。當在隔膜后側通入高壓介質時(如壓縮空氣)，這種可移動的隔膜就會向過濾腔室的方向鼓出，使過濾腔容積減小，也就是在輸送泵的加壓定容過濾過程結束以后，通過小量減小腔室容積的方法使固液混合物中的液體在較高壓力的作用下進一步排出，這一個過程被稱作壓榨過濾階段，其特點是使過濾腔室中的濾餅在整個過濾面上均勻地受壓，隨液體量的進一步排出固體物體積也進一步減小。相對普通過濾板形式的過濾脫液速度提高,濾餅含液率下降10 20%，處理量有所提高，但其仍存在下列不足1.由于隔膜是單一平面形式的，其在外力推動下的鼓動是靠制作材料本身的彈性來實現的，因此，其鼓脹變動范圍很小，所以結構上濾室的容積量并不能增加很多，一次的處理量比普通過濾板形式的增加量是有限的，整體過濾效率提高不多；2.由于第一個原因的限制，壓榨過程使濾室體積減小的量也很小，所以液體分離率只能少量提高；
3.同樣由于第一個原因決定其壓濾工作面沒有得到改善，液體分離出液面小，流量就低，流動阻力大，而且是平面對平面擠壓，所以需要的動力壓力高，也就是需要的能耗大，并且壓濾時間長。
三、實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種生產效率高、 固液分離率高、設備生產成本低，使用能耗低的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機。本實用新型的技術方案是一種氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，含有支架、 橫梁、合濾板機構和開濾板機構，所述橫梁上套裝有首端過濾板、中間過濾板和尾端過濾板，所述中間過濾板由凸框過濾板和凹框過濾板組成,并且,所述凸框過濾板和凹框過濾板交替設置，所述首端過濾板和尾端過濾板分別與所述凹框過濾板相鄰，所述凸框過濾板的凸框板中間設置有高壓介質通道，所述凸框板兩側分別設置有膜片，所述高壓介質通道分別與所述膜片內腔連通，所述膜片外表面設置有凸框板濾布，所述凸框板兩側均設置有環形氣墊，所述環形氣墊的內腔與所述凸框板上設置的環形氣墊進氣通道連通；所述凹框過濾板的凹框板中間設置有進料通道，所述凹框板兩側分別設置有凹框板濾布，所述進料通道分別貫穿所述凹框板濾布，所述凹框板兩側均設置有環形氣墊凹腔和臺肩，所述凹框板上設置有出液通道；所述首端過濾板和尾端過濾板為所述凸框過濾板的一般式結構，其框架單側分別設置有所述膜片、凸框板濾布和環形氣墊。所述合濾板機構由一級合濾板機構和二級合濾板機構組成。所述一級合濾板機構和二級合濾板機構均安裝在所述支架尾端且均與尾端過濾板連接，所述首端過濾板與支架固定連接。或者，所述一級合濾板機構和二級合濾板機構分別安裝在所述支架首端和尾端， 并且，所述一級合濾板機構和二級合濾板機構分別與尾端過濾板和首端過濾板連接。所述凸框過濾板的膜片上和凹框過濾板的凹框板上均設置有規律的凸起塊，并且，所述膜片上和凹框板上的凸起塊相向位置相錯，能夠形成交叉插入狀態。所述膜片和凸起塊之間為一體式結構或分體式結構，所述凹框板和凸起塊之間為一體式結構或分體式結構。所述凸起塊的橫截面為梯形，所述凸起塊為連續的環狀或斷續的環狀。所述膜片與凸框板濾布的接觸表面之間以及所述凹框板與凹框板濾布的接觸面之間均設置有密集的凸點或互相連通的凹槽，形成支撐和過液通道。所述環形氣墊和膜片均由高彈性高抗壓性材料制成；所述凸框板兩側的環形氣墊為分體式結構或一體式結構；所述膜片和環形氣墊為分體式結構或一體式結構；所述膜片和凹框板的擠壓面為平面或凸凹狀結構。本實用新型的有益效果是1、本實用新型采用交叉濾板滑移和環形氣墊膜片鼓脹實現對固液混合物的雙級壓榨，能夠實現大容量壓濾，并且能夠分離出高濃度的固體物，提高了工作效率，更能使分離的固體物或液體的后處理工作簡單，使整個生產系統達到節能降耗。2、本實用新型能夠方便的通過變更壓濾工作面局部形狀和尺寸，更適用于各種特性固液混合物的壓濾分離，而且在不同操作條件下能夠控制壓濾程度，得到不同含液量的固體，操作靈活多樣。3、本實用新型使用高彈性、高抗壓材料制作氣墊和膜片，收縮膨脹體積變化量大， 使過濾面積大，壓濾壓力小，抗壓不易損壞，安裝更換方便，使用壽命長，維護保養量小，大大的提高了壓濾生產效率，降低了能耗，使設備本身和使用成本大大降低。4、本實用新型用于固體提取性固液分離，由于濾餅(分離出的固體)的含液量能降的很低，在后續的整個生產過程中，能使運輸、儲存大量的提高效率，尤其能大幅度減少加熱干燥的費用，對整體生產成本的降低效果顯著。5、本實用新型應用范圍廣，既能制作精細固液物洗滌分離固液的小型化壓濾設備，又能夠方便的使壓濾設備實現大容量大型化的結構設計，整體結構簡單，制造成本低， 解決了以往壓濾機一次壓濾量低、壓濾周期長、固體物含液量高的問題，其產品銷路廣，具有很好的社會效益和經濟效益。四.
圖I為氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機的結構示意圖之一；圖2為圖I所示中間凸框過濾板的結構示意圖之一；圖3為圖I所示中間凹框過濾板的結構示意圖之一；圖4為圖I所示端部過濾板的結構示意圖；圖5為圖2中A向視圖；圖6為圖3中B向視圖；圖7為氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機的壓濾狀態示意圖；圖8為氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機的一級壓榨狀態示意圖；圖9為氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機的二級壓榨狀態示意圖；圖10為氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機的濾餅脫落狀態示意圖；圖11為圖I所示中間凸框過濾板的結構示意圖之二圖12為圖I所示中間凹框過濾板的結構示意圖之二圖13為圖I所示中間凸框過濾板的結構示意圖之三圖14為圖I所示中間凹框過濾板的結構示意圖之三圖15為圖I所示中間凸框過濾板的結構示意圖之四圖16為圖I所示中間凸框過濾板的結構示意圖之五圖17為圖11中C向視圖；圖18為圖12中D向視圖；圖19為氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機的結構示意圖之二。
五.具體實施方式
實施例一參見圖I-圖10，圖中，I-凸框板，2-環形氣墊，3-膜片，4-凸框板濾布， 5-凸框板空腔，6-環形氣墊內腔，7-高壓介質通道，8-環形氣墊進氣通道，9-凸框板與膜片間空隙，10-膜片與濾布間空隙，11-凹框板，12-凹框板濾布，13-凹框板與凹框板濾布間空隙，14-凹框板空腔，15-進料通道，16-環形氣墊凹腔，17-出液通道，18-分料通道，19-安裝孔，20-濾料室，21-濾餅，22-支架，23-橫梁，24-首端過濾板，25-凹框過濾板，26-凸框過濾板，27-尾端過濾板，28- 一級合濾板機構，29-二級合濾板機構，30-開濾板機構，31-輸送泵，32-進料管，33-環形氣墊進氣管，34-膜片推動介質管，35-過濾水輸入管，36-出液管，37-介質出口，38-環形氣墊排氣口，39-反向輸水管，40-臺肩。氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機的橫梁23固定在支架22上，首端過濾板24、 多個凹框過濾板25和凸框過濾板26、尾端過濾板27通過其上的安裝孔19依次串聯在橫梁 23上，首端過濾板24固定不動，尾端過濾板27在安裝在支架22上的一級合濾板機構28 (如一級液壓缸)的推壓下向首端過濾板24 —側合攏，凸框過濾板26的凸臺進入凹框過濾板 25的環形氣墊凹腔16內，凸框過濾板26內環形氣墊2的環形氣墊內腔6中通過環形氣墊進氣管33輸入一定壓力的氣體，在氣體壓力作用下，環形氣墊2處于最極限展開位置，當凹框過濾板25內的臺肩40與環形氣墊2緊密貼合后即成為密封狀態，相鄰的凸框板空腔5和凹框板空腔14則形成密閉的濾料室20。壓力輸送泵31將固液混合濾料通過進料管32分別由進料通道15和分料通道18，輸送到首端過濾板24和凹框過濾板25、凹框過濾板25和凸框過濾板26、凹框過濾板25和尾端過濾板27之間形成的濾料室20，并在輸送壓力下過濾出一定的液體，液體通過凸框板濾布4和膜片與濾布間空隙10，或通過凹框板濾布12和凹框板與凹框板濾布間空隙13，從出液通道17，匯集進入出液管36排出。當濾料室20內充滿混合物后，繼續靠輸送泵加壓，部分液體被濾出，固體物濃度有所增加，當固體物濃度達到一定值時，輸料壓力不能再起作用，則停止輸入濾料，完成初壓濾階段，此時固體料的含液量仍很高。開啟二級合濾板機構29，使首端過濾板24和凹框過濾板25、凹框過濾板25 和凸框過濾板26、凹框過濾板25和尾端過濾板27進一步合攏，凸框過濾板26、首端過濾板 24、尾端過濾板27內的環形氣墊2則壓縮內收，使濾料室20的容積減小，達到高壓壓榨性擠壓，使液體通過凸框板濾布4和膜片與濾布間空隙10，或通過凹框板濾布12和凹框板與凹框板濾布間空隙13濾出，從出液通道17，匯集進入出液管36排出。二級合濾板機構29 推到預定的行程后停止，不再使各濾板合攏，此時開啟高壓介質空氣或其它液體，使其從膜片推動介質管34，同時通過首端過濾板24、凸框過濾板26、尾端過濾板27上的高壓介質通道7，進入凸框板與膜片間空隙9，在高壓介質的作用下，膜片3向外鼓脹，推動凸框板濾布 4向濾料室20方向移動，使濾料室20的容積進一步減小，實施對過濾物的第二次高壓壓榨性擠壓過濾，同樣液體通過凸框板濾布4和膜片與濾布間空隙10，或通過凹框板濾布12和凹框板與凹框板濾布間空隙13，從出液通道17，匯集進入出液管36排出。上述第一次和第二次壓榨性擠壓過濾的操作也可調換順序進行。由于能夠實現高壓擠壓，和快速減小濾料室20的體積，能達到快速、高效分離液體的目的。經二級壓榨擠壓過濾得到一定含液率要求的濾餅21體積和重量得到大幅減小，控制系統松開一級合濾板機構28和二級合濾板機構29的壓力，通過開濾板機構30將首端過濾板24和凹框過濾板25、凹框過濾板25和凸框過濾板26、凹框過濾板25和尾端過濾板27間分開一定的空間，此時，環形氣墊2在自身彈力和環形氣墊內腔6內氣體壓力作用下恢復最大位置狀態，同時由于濾料室20中的壓力消除，膜片3在高壓介質的壓力作用下，向外進一步鼓脹，將濾餅21推出凸框板空腔5脫離凸框板濾布4后，自由落入收集容器中，如濾餅21和凸框板濾布4發生粘連，則通過輔助裝置將濾餅21震下。至此一個壓濾周期完成。 中間安裝的凸框過濾板26和凹框過濾板25的配對數量根據生產量不同，可以多套組合使用。凸框過濾板26由凸框板I，環形氣墊2，膜片3，凸框板濾布4組成，能形成凸框板空腔5。凸框板I上設有環形氣墊2安裝槽、高壓介質通道7、環形氣墊進氣通道8、安裝孔19。環形氣墊2、膜片3、凸框板濾布4各兩件對稱布置。環形氣墊2為圓環形封閉結構，膜片3的周邊與環形氣墊2環狀一致，膜片3和環形氣墊2設置為一體，使用高彈性、高抗壓材料制作，收縮膨脹體積變化量大，抗壓不易損壞，膜片3上與凸框板濾布4接觸的表面設置有密集的凸點或互相連通的凹槽，形成支撐和過液通道。環形氣墊2內的最高氣體壓力，可通過環形氣墊排氣口 38控制，調節進入環形氣墊2中的氣體壓力實現濾板合攏力的調節，和由環形氣墊2的收脹調節合攏量。從高壓介質通道7進入的介質同時進入兩側凸框板I與膜片3間的空隙9，使兩側的膜片3向外鼓脹施力，鼓脹力的大小可根據需要調節高壓介質的壓力控制，進入凸框板I與膜片3間的空隙9中的介質可以由膜片3自身的回彈力，和膜片3另一側輸入料的壓力，從介質出口 37排出。凹框過濾板25由凹框板11， 凹框板濾布12組成，能形成凹框板空腔14，環形氣墊凹腔16。2個凹框板濾布12兩側對稱布置，凹框板濾布12中間部位設置有進料孔。凹框板11上設置有進料通道15，出液通道17，分料通道18，安裝孔19，臺肩40，分料通道18與凹框板濾布12中間部位的進料孔對應。凹框板11上與凹框板濾布12接觸的表面設置有密集的凸點或互相連通的凹槽，形成支撐和過液通道，過液通道與出液通道17連通。凹框板11內的環形氣墊凹腔16能夠使凸框過濾板26插入,插入的深度由臺肩40與凸框過濾板26中環形氣墊2的接觸位置確定。凸框板I的凸框板空腔5和凹框板11的凹框板空腔14底部為球窩形，凸框過濾板26的凸框板I和凹框過濾板25的凹框板11，可用金屬尤其不銹鋼或高強度非金屬材料制作。首端過濾板24和尾端過濾板27在結構上相同，它們的組成與凸框過濾板26相似， 不同的是只有單側組成，即凸框板I取其一半結構，環形氣墊2，膜片3，凸框板濾布4只使用一組。采用交替控制清水從輸水管35進入濾料室20以及凸框板I與膜片3間的空隙9 中輸入和排出高壓介質，則實現對過濾固體的反復沖洗,對提取固體中有用成份的過濾非常有利。在濾料室20中未輸入濾料的情況下，從反向輸水管39反向輸入清水，則實現對凸框板濾布4和凹框板濾布12的反沖洗。整個壓濾機的操作控制由人工手動和程序自動控制兩種形式，自動控制的相關過程操作時間采用預設定或信號檢測隨機調節兩種模式。實施例二 參見圖11和圖12，本實施例與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同之處在于凸框板I的凸框板空腔5底部為圓形平面狀，相配的膜片3與圓形底一致，膜片3和環形氣墊2仍設置為一體。凹框板11的過濾面也為圓形凸臺平面狀，不再形成凹空腔，這樣使壓濾力比較均勻。實施例三參見圖13和圖14，本實施例與實施例二有相同之處，相同之處不重述， 不同之處在于凸框過濾板26的膜片3內和凹框過濾板25的凹框板11上都設置有規律的凸起塊42，膜片3內和凹框板11上的凸起塊42相向位置相錯，能夠形成交叉插入狀態，凸起塊42的截面為梯形，其可以為連續的環狀或斷續的環狀。凸框板濾布4和凹框板濾布12 相應凸起塊42的位置一起起伏。由于凸起塊42為錐型體，膜片3內和凹框板11上的凸起塊42相向位置相對交錯，凸凹處能夠相互插入，會產生側向擠壓力，這樣能夠提高壓榨時的壓濾效果。根據需要，凸起塊42也可以設置在膜片3表面上，二者為分體連接式結構，凹框板 11和凸起塊42也可以為分體連接式結構。此時，凹框板11上的凸起塊42與凹框板濾布 12接觸的表面設置有密集的凸點或互相連通的凹槽，形成支撐和過液通道，膜片3上的凸起塊42與凸框板濾布4的接觸表面之間設置有密集的凸點或互相連通的凹槽，形成支撐和過液通道。實施例四參見圖15，本實施例與實施例二有相同之處，相同之處不重述，不同之處在于凸框板I的中間隔層中間部位去除，使兩側連通，使兩側的膜片3能夠相貼，這樣能使凸框板空腔5的容積增大，或減小凸框過濾板26的厚度尺寸，并且使凸框板I的結構簡單，對使用壓濾板組數少的比較有利。實施例五參見圖16,本實施例與實施例四有相同之處,相同之處不重述,不同之處在于增設一個構件——介質導管41，形成高壓介質通道7，凸框板I的中間隔層全部去除，使兩側連通，使用一個環形氣墊2，在其上設置兩個膜片3，且兩個膜片3對應側能夠相貼，在環形氣墊2的中部設置一個或多個穿孔，介質導管41穿過環形氣墊2上的穿孔，用于向兩個膜片3之間輸入高壓介質，介質導管41與凸框板I上的孔緊密相配。這樣減少使用了一個環形氣墊2，使設備生產成本降低，并且能使凸框板I的結構更加簡單，使凸框過濾板26的厚度尺寸更小，對需要精細壓濾的小型壓濾機使用更加有利。實施例六參見圖17和圖18，本實施例與實施例二有相同之處，相同之處不重述， 不同之處在于凸框板I的凸框板空腔5底部為多邊形平面狀，環形氣墊2和膜片3的周邊為與其邊數一致的形狀，膜片3和環形氣墊2仍設置為一體。凹框板11的過濾面也為相應多邊形凸臺平面狀，不再形成空腔。實施例七參見圖19,本實施例與實施例一有相同之處,相同之處不重述,不同之處在于一級合濾板機構28，二級合濾板機構29分離為兩套系統，分別布置在支架22的兩端，首端過濾板24和尾端過濾板27都不固定，一級合濾板機構28 (如液壓缸)推動過濾板合攏，二級合濾板機構29推動過濾板實施一級高壓壓榨性擠壓。一級合濾板機構28和二級合濾板機構29分離制作和兩側布置，更有利于設備安裝和控制操作，對大型壓濾機使用更有利。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，含有支架、橫梁、合濾板機構和開濾板機構，所述橫梁上套裝有首端過濾板、中間過濾板和尾端過濾板，其特征是所述中間過濾板由凸框過濾板和凹框過濾板組成，并且，所述凸框過濾板和凹框過濾板交替設置，所述首端過濾板和尾端過濾板分別與所述凹框過濾板相鄰，所述凸框過濾板的凸框板中間設置有高壓介質通道，所述凸框板兩側分別設置有膜片，所述高壓介質通道分別與所述膜片內腔連通，所述膜片外表面設置有凸框板濾布，所述凸框板兩側均設置有環形氣墊，所述環形氣墊的內腔與所述凸框板上設置的環形氣墊進氣通道連通；所述凹框過濾板的凹框板中間設置有進料通道，所述凹框板兩側分別設置有凹框板濾布，所述進料通道分別貫穿所述凹框板濾布，所述凹框板兩側均設置有環形氣墊凹腔和臺肩，所述凹框板上設置有出液通道；所述首端過濾板和尾端過濾板為所述凸框過濾板的一般式結構，其框架單側分別設置有所述膜片、凸框板濾布和環形氣墊。
2.根據權利要求I所述的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，其特征是所述合濾板機構由一級合濾板機構和二級合濾板機構組成。
3.根據權利要求2所述的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，其特征是所述一級合濾板機構和二級合濾板機構均安裝在所述支架尾端且均與尾端過濾板連接，所述首端過濾板與支架固定連接。
4.根據權利要求2所述的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，其特征是所述一級合濾板機構和二級合濾板機構分別安裝在所述支架首端和尾端，并且，所述一級合濾板機構和二級合濾板機構分別與尾端過濾板和首端過濾板連接。
5.根據權利要求I所述的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，其特征是所述凸框過濾板的膜片上和凹框過濾板的凹框板上均設置有規律的凸起塊，并且，所述膜片上和凹框板上的凸起塊相向位置相錯，能夠形成交叉插入狀態。
6.根據權利要求5所述的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，其特征是所述膜片和凸起塊之間為一體式結構或分體式結構，所述凹框板和凸起塊之間為一體式結構或分體式結構。
7.根據權利要求5所述的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，其特征是所述凸起塊的橫截面為梯形，所述凸起塊為連續的環狀或斷續的環狀。
8.根據權利要求I所述的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，其特征是所述膜片與凸框板濾布的接觸表面之間以及所述凹框板與凹框板濾布的接觸面之間均設置有密集的凸點或互相連通的凹槽，形成支撐和過液通道。
9.根據權利要求1-8任一項所述的氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，其特征是 所述環形氣墊和膜片均由高彈性高抗壓性材料制成；所述凸框板兩側的環形氣墊為分體式結構或一體式結構；所述膜片和環形氣墊為分體式結構或一體式結構；所述膜片和凹框板的擠壓面為平面或凸凹狀結構。
專利摘要本實用新型公開了一種氣墊膜片式雙級壓榨固液分離壓濾機，它含有支架、橫梁、合濾板機構和開濾板機構，所述橫梁上套裝有首端過濾板、中間過濾板和尾端過濾板，所述中間過濾板由凸框過濾板和凹框過濾板交替組成，所述凸框過濾板的凸框板上設置有高壓介質通道、環形氣墊進氣通道、膜片、凸框板濾布和環形氣墊；所述凹框過濾板的凹框板上設置有進料通道、凹框板濾布、臺肩、環形氣墊凹腔和出液通道；所述首端過濾板和尾端過濾板為所述凸框過濾板的一般式結構。本實用新型采用交叉濾板滑移和環形氣墊膜片鼓脹實現對固液混合物的雙級壓榨，能夠實現大容量壓濾，提高了工作效率，更能使分離的固體物或液體的后處理工作簡單，使整個生產系統達到節能降耗。
文檔編號B01D25/168GK202342965SQ201120417269
公開日2012年7月25日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者王躍琪, 馬盈三 申請人:鄭州華一高科工程有限公司