CN101439264A - 在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的挠滑管式格架是可以在普遍的柔韧管固液处理装置的膜单元中使用的管式格架,挠滑管式格架是在一系列筋骨中采用挠动式筋骨,在铅直的膜单元管状的横截面的长轴线两侧对称设置至少一对挠动式筋骨,挠动式筋骨的刚性管束的两端分别通过一个挠动机构与上下法兰室伸出的支管连接,对于高度较短的膜单元其轴向中部仍然保持较强的刚度以利于压榨滤饼,但是挠动式筋骨两端采用挠动机构后,靠近膜单元的上下部的法兰的筋骨两端在压紧滤浆室时能够很好轴向变形,增加了可压缩的滤浆室的可变容积,此位置的滤饼的厚度能够达到较薄的技术要求,滤饼的含湿量较低并与中部均匀一致,这些改进使固液处理装置的过滤、压榨速度进一步提高,运行成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘稠和细粒物质的固液处理的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,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、热压反应或洗涤等要求;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;本技术属于流体机械领域。
背景技术
柔韧管固液处理装置是本人提出的一种多功能的处理设备,例如在《柔管式过滤机》申请号200420092669.X、《柔韧管式固液处理机及其多种使用方法》申请号200510063677.5和《柔韧管热压滤式活性污泥固液处理装置》申请号200610084906.1,《柔韧管并排并连式高温、高压压榨和干燥固液处理装置》申请号200710146290.0、《高速过滤、高温、高压压榨和干燥柔韧管式固液处理装置》申请号200710146291.5、《柔韧管并排串联式高温、高压压榨和干燥固液处理装置》申请号200710146292.X和《柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固液处理装置》申请号200710149861.6上公知的技术采用的管式格架虽然简单,但是对于高度较短的膜单元由于该管式格架轴向刚度较强,靠近上下部的法兰的管式格架的筋骨两端在压紧滤浆室时不能轴向变形,减少了可压缩的滤浆室的可变容积,此位置的滤饼的厚度不能达到较薄的要求,滤饼的含湿量较高,这些都影响了过滤、压榨、加热和干燥速度进一步提高。
发明内容
针对以上缺陷,本发明提出了解决存在问题的技术方案;
固液处理装置包括过滤元件、施压总成、排渣***、滤清液排出***、管路***、滤渣输送***和控制***,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;过滤元件是由至少一个膜组件组成;所述的膜组件包括至少一个膜单元、上法兰室、下法兰室和机械排渣总成;膜组件的所有膜单元并排排列在上法兰室和下法兰室之间;膜组件的所有膜单元长轴线都在一个中心平面内,该平面分别与该膜组件的上法兰室和下法兰室的外形对称中心的长轴线重合;过滤元件的所有的膜组件的长轴线相互平行;膜单元包括柔韧性的下列元件:管状滤膜(管状过滤介质的简称)和管状格架,至少一层的管状滤膜和管状格架的长轴中心线重合,并与水平线垂直;管状滤膜内形成圆形的滤浆室,在管状滤膜外设置管状格架;管状格架包括筋骨和骨架,筋骨为长轴线垂直水平线的一系列有轴向空隙的刚性管束,骨架为缠绕式串接一系列筋骨的柔韧的环,筋骨在骨架上串接并依靠骨架向心支撑管状滤膜围成一个管状的整体结构,筋骨内端板表面支撑管状滤膜,该筋骨内端板表面设置一系列筛孔,筛孔与内端板外侧的上下贯通的流道孔连通;本文提出的管式格架的创新点是,所述的管状格架采用挠滑管式格架,挠滑管式格架是以如下技术方案实现的:挠滑管式格架是在一系列筋骨中采用挠动式筋骨,在铅直的膜单元整体结构管状的横截面中,与压扁方向垂直的横截面中线为长轴线,在长轴线两侧对称设置至少一对挠动式筋骨,挠动式筋骨的刚性管束的上、下端的端头分别通过各自的挠动机构与膜单元两端的法兰室伸出的支管连接;在一系列筋骨中至少一对筋骨的上、下端的端头分别与上、下位置的法兰室伸出的支管固定连接。推荐将挠滑管式格架中的挠动式筋骨对称设置在压紧方向垂直的横截面中变形最大的两侧,在膜单元压紧后,挠滑管式格架中的挠动式筋骨很容易变形,变形较小的筋骨仍然可以使用刚性管束;推荐将挠动式筋骨分别通过各自的挠动机构与膜单元两端的法兰室伸出的支管固定连接,推荐将其它筋骨分别通过各自的挠动机构与膜单元两端的法兰室伸出的支管滑动连接。
管式格架在其中起到的作用是将过滤与压榨时从管式滤膜渗出的滤清液无障碍的导入膜单元外,筋骨设置在管式滤膜外侧,两个相邻的膜单元之间***压力分配架,当一系列膜单元重叠压紧时,压紧力通过压力分配架传递给管式格架,管式格架再传递给管式滤膜;为了完成滤清液导出的目的,管式格架首先要保证任何时候都留有空隙,但是还能够托住管式滤膜,使管式滤膜仅承受渗透力,不承受周向拉力;第二,导出的滤清液阻力尽量小;第三,在管式格架能够由圆形压扁为近似矩形且不被破坏;第四,制造成本低,寿命长;第五满足利用管式格架的空隙导入反冲流体的要求。
在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置的技术方案是:在膜组件上部设置的上法兰室设有上连接通道和上内支管,将膜组件上的每个膜单元的滤浆室的上端相互对齐并通过上内支管垂直与上连接通道连通,膜单元的上连接通道设有进出料口;在膜组件下部设置的下法兰室设有下连接通道和下内支管,将膜组件上的每个膜单元的滤浆室下部相互对齐,滤浆室的下端通过下内支管与下连接通道连通,膜单元的下连接通道设有进出料口;每个管状滤膜上端与上法兰室上的上内支管连接并密封,每个管状滤膜下端与下法兰室的下内支管连接并密封。
本发明的滤浆从膜组件一侧端的膜单元的连接通道进入滤浆室,滤浆移动中经过所有膜组件的滤浆室,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,排渣阀堵塞了流程最后的膜单元的下内支管到达排渣口的下连接通道后进行压榨,压榨是利用滤室变容的原理完成固液分离,还可以完成滤渣的洗涤、加热、干燥和萃取;压滤时滤清液透过滤膜,流过筋骨的筛孔,顺着筋骨的刚性管束汇流入下部的水平滤清液汇集室,从排液管口排除,完成压榨后打开最后的膜单元排渣阀,利用机械排渣总成排渣,同时准备下一次循环。由于本发明在按以下的几种方式关闭排渣阀后,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滤渣,这样就可以为实现后文阐述的在滤浆进入滤浆室后,在压榨压紧动力传动机构压榨动作之前的高压过滤中快速形成高浓度的滤浆创造了基本条件,通过在本设备中的预处理,稀薄性的滤浆形成高浓度的滤浆后再进行高压力的压榨,这将大大缩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),同时大大提高了压榨脱出液体滤渣的干度。上述的方案的膜单元构成最基本的膜组件,该膜组件构成最基本的过滤元件,虽然以该过滤元件组装的柔韧管式固液处理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,结构简单,更换滤膜比较简单,投资较低,但是滤清液外溢,异味容易扩散。
在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置还可以在如下列举的几个膜单元技术方案中实现的,但是不局限于以下方案:
1、作为上述膜单元的改进方案,在膜单元的管状格架外设置管状封闭膜,管状封闭膜从外侧笼罩了管状格架,在管状封闭膜与管状滤膜之间通过管状格架支撑形成环状滤清液汇集室,管状封闭膜上端连接并密封在上法兰室下端面的上外支管,上外支管通过紧固件联结在上内支管,管状封闭膜的下端连接并密封在下法兰室上端面的下外支管,在下法兰室的下连接通道的上部设置水平滤清液汇集室,下连接通道与水平滤清液汇集室用隔板分开,水平滤清液汇集室设有排液管口,环状滤清液汇集室与各自的水平滤清液汇集室连通;滤浆室的下端通过下内支管铅直穿过水平滤清液汇集室与下连接通道连通,膜单元的下连接通道设有进出料口。
2、作为上述膜单元的进一步改进方案,在膜组件的每个膜单元的上法兰室的上连接通道下端面设置流体预留通道,每个膜单元的管状封闭膜的上端连接并密封在上法兰室下端面的流体预留通道的上外支管,流体预留通道使各自的环状滤清液汇集室上部相互连通,流体预留通道设置外接管口。
3、作为上述膜单元的另一个可选方案,用阀壳体代替柔韧管固液处理装置原有的膜组件的下法兰室组成带截止流体阀的下法兰室,带截止流体阀的下法兰室包括阀壳体、往复执行机构、对夹连杆机构、下内支管、下外支管和柔韧管室;下内支管、下外支管和柔韧管室的几何长轴线重合;阀壳体作为阀机构空腔体中设置对夹连杆机构和柔韧管室;通过下内支管的管状滤膜延伸一段作为柔韧管室;往复执行机构安装在阀壳体的左或右侧;下内支管和下外支管分别从阀壳体的上面板的上部铅直向上伸出;在右侧设置的膜单元的下外支管通过紧固件联结在下内支管上,下内支管联接在阀壳体的上面板上,管式格架的端头夹在下内支管、下外支管之间的环隙中并利用连接件与下内支管连接,滤清液从管式格架的端头的管接口流出。
4、作为上述膜单元的另一个扩展方案,本文件创新的方案还适用于带中间法兰室的膜组件构成的过滤元件;这种过滤元件是在每个膜组件的膜单元垂直方向的中间位置,换句话就是在上法兰室和下法兰室之间设置至少一个中间法兰室(见本人提出的中国专利200610084906.1)或者是在上法兰室和下法兰室之间设置至少一个带截止流体阀中间法兰室,结构方案有多种形式,在此仅列举一种作为带截止流体阀的中间法兰室的一个可选方案:在柔韧管固液处理装置的膜组件的上法兰室和下法兰室之间设置一个带柔韧管式截止阀的中间法兰室(简称中间法兰室),当然还可以设置几个带柔韧管式截止阀的中间法兰室;中间法兰室包括阀壳、往复执行机构、对夹连杆机构、上内支管、上外支管、下内支管、下外支管、隔板和柔韧管室;该中间法兰室的阀壳是用板和壁板等围护的中空的密闭的接近矩形腔室,该阀壳中隔板是相互平行的板,在上法兰室和中间法兰室之间设置上段膜单元,在中间法兰室和下法兰室之间设置下段膜单元,管状滤膜从中间法兰室的中心的上内支管和下内支管穿过;上内支管、上外支管、下内支管、下外支管和柔韧管室的几何长轴线重合;从阀壳的上部的上面板铅直向上伸出下内支管、下外支管,下内支管与上面板联结,上段膜单元的管式格架的端头夹在下内支管、下外支管之间的环隙中并利用环形键与下内支管或下外支管连接;在上面板下部用与其平行的第一隔板和延伸的壁板围成水平滤清液室及其低处设置管接口,水平滤清液汇集室将膜组件的每个上段膜单元的管状格架下部相互连通;下内支管联结在第一隔板上;在水平滤清液室的第一隔板的下部设置与其平行的下面板;在第一隔板、下面板和四面竖直的壁板连接成阀壳的阀机构空腔体中设置对夹连杆机构和柔韧管室;在从下面板铅直向下伸出上内支管、上外支管,上外支管与下面板联结,下段膜单元的管式格架的端头夹在上内支管、上外支管之间并利用环形键与上内支管或上外支管连接,上内支管通过筛孔板联结在阀壳的下面板上;膜组件上、下段膜单元的管状滤膜分别穿过第一隔板联结的下内支管和下面板联结的上内支管延伸后相互连接的一段管状柔韧体在阀壳中作为柔韧管室。
以上仅列举了部分膜单元的结构方案,其特点在此没有详细阐述,可以参见本人提出的相关资料。
所述的管状格架采用挠滑管式格架,挠滑管式格架的一系列筋骨中采用挠动式筋骨,挠滑管式格架的一系列筋骨中的其余筋骨采用滑动式筋骨,滑动式筋骨的刚性管束的两端中至少一端的端头与膜单元的两端的法兰室伸出的支管滑动连接或固定连接。如果将挠动式筋骨设置在长轴线最远处,滑动式筋骨设置在长轴线最近处,因为活塞牵引时,特别是挠滑管式格架在受压紧变形时,两端法兰室之间的距离缩短,每个滑动式筋骨的刚性管束的长度一定,采用滑动连接的滑动式筋骨***上、下法兰室的支管的深度变大。滑动式筋骨的刚性管束如果与上、下法兰室的支管也采用固定联结,刚性管束将产生较大的应力。
作为本文件提出的创新的可选方案,所述的挠动机构是采用缆索的挠动机构,采用缆索的挠动机构包括挠性缆索、活络板、端头和卡子,端头的横截面与挠动式筋骨的刚性管束相同,端头的上下端设有通孔,端头、活络板和挠动式筋骨的刚性管束的横截面的轮廓相同,端头的下端面的通孔、活络板的上、下端面的通孔和挠动式筋骨的刚性管束的端面的通孔的轴线和直径一致,挠性缆索依次穿过端头、活络板和挠动式筋骨的刚性管束端面的通孔用卡子锁住,如此将它们紧密挠性连接一起;挠动机构的端头与膜单元的法兰室伸出的支管滑动连接或固定连接。这种结构在压紧变形时过渡圆滑,没有棱角,有利于延长与挠动机构接触的管式滤膜的寿命。
作为本文件提出的创新的可选方案,所述的活络板铅直方向设置至少一个通孔;挠动式筋骨和滑动式筋骨连接后每个膜单元的挠滑管式格架的轴向空隙的下端与水平滤清液汇集室导通。设置通孔使挠动式筋骨的轴向空隙与两端的法兰,例如上法兰的流体预留通道或者下法兰的水平滤清液汇集室连通,满足反冲、加热的要求;还可以满足排除滤清液到水平滤清液汇集室的要求。
所述的挠动机构的另一种方案是采用铰接轴的挠动机构,采用铰接轴的挠动机构包括铰接轴、活络管和端头;端头和活络管的横截面与挠动式筋骨的刚性管束相同,端头的下端部设有水平的轴孔,该轴孔的轴线与铅直的膜单元整体结构管状的横截面的圆周的切线一致,端头的下端部的轴孔、活络管的上、下端部的轴孔和挠动式筋骨的刚性管束的端部的轴孔的轴线平行,活络管的一端与端头用铰接轴铰接,活络管的另一端与挠动式筋骨的刚性管束的端部的轴孔用铰接轴铰接,如此将它们紧密挠性连接一起;挠动机构的端头与膜单元的两端的法兰室伸出的支管滑动连接或固定连接。这种结构在压紧变形时过渡有棱角,挠动机构与管式滤膜接触地方需要垫柔韧的衬层。
作为本文件提出的创新的可选方案,在筋骨的刚性管束接触管状滤膜的壁板的背面设有铅直的支撑筋板或支撑筋管,铅直的支撑筋板或支撑筋管保证了形成刚性管束的铅直空隙。这种结构适合挤塑加工件。
作为本文件提出的创新的可选方案,在挠动式筋骨和滑动式筋骨的铅直的刚性管束高度方向的中间,在膜单元整体结构管状的横截面的长轴线两侧对称设置至少一个水平的柔韧杆,每个柔韧杆横穿过该长轴线两侧对称设置前排和后排的一系列挠动式筋骨和滑动式筋骨的刚性管束,该刚性管束可在柔韧杆的轴向滑动。增加柔韧杆可以使挠动式筋骨在压紧变形时,保证滑动式筋骨的两端在法兰的支管滑动的行程基本相同。
作为本文件提出的创新的可选方案,所述的挠动式筋骨的刚性管束接触管状滤膜的内端板表面设置铅直的导流沟,挠动式筋骨下端设置导流孔。这种结构适合挤塑加工件。
作为本文件提出的创新的推荐方案,所述的作为骨架的连接件是上下螺旋缠绕的缆索,缆索的端头固定在筋骨的两端;缆索是缆绳或是链索。
作为本文件提出的创新的推荐方案,所述的作为骨架的连接件是上下分层缠绕的缆索,每层缆索的端头相互连接;缆索是缆绳或是链索。
作为本文件提出的创新的推荐方案,所述的挠动机构的外周包覆一层环状柔韧弹性的管状封闭膜。
本发明的固液处理装置的管路***和运行方法如下:
本发明的基本程序包括进料阶段、过滤阶段或压滤阶段、压榨阶段、排渣阶段。
压滤阶段:将过滤原液用泵通过阀门,原液分配罐,耐压软管,原液阀门和分配管口进入到膜组件上的膜单元的滤浆室内,这时排渣阀(例如:带截止流体阀的下法兰室)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挠滑管状格架,下法兰室或中间法兰室的各自的水平滤清液汇集室(管口),耐压软管、滤清液汇集罐、滤清液阀门排出,同时启动缆索牵引机构,活塞刮渣缆索通过排渣阀中心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,如此反复排渣,滤浆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%,关闭原液阀门停止供过滤原液,可移动压力分配架在压紧动力传动机构的作用下沿导轨机架的导轨上移动,将压力通过压力分配架依次传递给排列成行的膜组件,每个膜组件之间的距离不断缩短,压力分配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,此时膜单元的进过滤原料液通道和排渣口已经关闭,在周长不变的前提下,受压后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,在该椭圆接近活塞刮渣板自然撑起的膜单元轮廓后,缆索牵引机构将活塞刮渣板组件停留在滤浆室端部。
压榨阶段:开启空气阀对连接通道输送压缩空气,使残液返回原料液罐;压紧动力传动机构继续压缩膜单元减少滤浆室容积进入压榨阶段,此时滤浆室23内的滤渣被滤膜截留,只能使滤液通过滤膜,滤浆受压后,滤清液继续透过滤膜进入到挠滑管状格架,汇集到膜单元各自的或膜组件并连通的水平滤液汇集室内,由滤清液排出***导出,滤液减少到原来流量的10~80%,停止施压,完成过滤任务;压紧动力发生传动机构反向运动使的压力分配架恢复原位,此时,可以继续将过滤原料输入滤浆室内,过滤原液泵的压力使膜单元的横截面又恢复长短半径相差较小椭圆,反复多次上述挤压、排滤清液和聚集滤渣等固形物的过程,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。
排渣阶段:打开排渣阀,启动缆索牵引机构牵引活塞刮渣板组件,形式与过滤刮渣相同。
由于设置压紧限位机构将使每个膜组件之间的距离缩短时都限制在预定的范围内,换句话说膜单元压缩变形的程度限制在预定的范围内;完成滤渣脱水,压滤结束时,压紧动力发生传动机构恢复原位,处于导轨一端的可移动的膜组件向另一端移动,由于设置了展开限位机构将使每个膜组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。
本发明的固液处理装置是间歇过滤,可以根据过滤原液的性质从振动***、液体反冲***、气反冲和气搅拌***、萃取和洗涤***、真空吸滤***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;采用振动***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;压榨后,立即可以用高温蒸汽对压榨后的滤饼进行加热,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。
液体反冲***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、下法兰室中上的滤液汇集室管口或者上法兰室上流体预留通道管口或者中间法兰室上的流体预留通道管口道进入滤膜外和管状封闭膜之间的挠滑管状格架内,反冲滤膜后反冲液从排渣阀排出,其余管路被阀门关闭。当原料浓度较低,可以利用原料从膜单元入料口向下冲洗滤膜,也可以利用滤清液室进行水或气反冲滤膜。过滤元件的压紧动力发生传动机构、滤清液排出***、加热干燥***、反冲和控制***等可以参见本文的实施例中的简介或背景技术中介绍的已公开的更为详细的技术资料。以上固液处理装置的使用方法均可以由PLC程序控制器的自动程序控制***完成。
本发明的固液处理装置的膜单元的挠滑管式格架与现有技术相比的有益效果是:
本发明的挠滑管式格架可以在普遍的柔韧管固液处理装置的膜单元中使用,并能较好的满足前述的五项基本要求,特别是对于高度较短的膜单元其轴向中部仍然保持较强的刚度以利于压榨滤饼,挠滑管式格架的挠动式筋骨两端采用挠动机构后,靠近膜单元的上下部的法兰的筋骨两端在压紧滤浆室时能够很好轴向变形,增加了可压缩的滤浆室的可变容积,此位置的滤饼的厚度能够达到较薄的技术要求,滤饼的含湿量较低并与中部均匀一致;这些使固液处理装置的过滤、压榨、加热和干燥速度进一步提高。本发明的固液处理装置具有结构简单,成本低,便于推广的特点。
本发明的柔韧管固液处理装置的特点是可以做到:
1、根据卡门(Carman)过滤基本方程式:
式中V—滤液体积,m3;
t—过滤时间,s;
P—过滤压力,kg/m2;
A—过滤面积,m2
μ—滤液的动力粘滞度,kg.s/m2;
ω—滤过单位体积的滤液在过滤介质上截流的干固体重量,kg/m3;
r—比阻,m/kg,单位过滤面积上,单位干重滤饼所具有的阻力;
Rf—过滤介质的阻抗,l/m。
显而易见,在t、P、A、μ、r和Rf一定时,如果ω趋小,则在单位时间产出的滤液体积(V)趋大。由于在压榨前的过滤时,本发明利用活塞减少了滤饼在过滤介质表面堆积,ω趋小,从而避免了滤饼产生的滤阻,固液分离速度大大提高;
2、进料管径可以很粗,因此泵输送原料浆的阻力很小,使输送泵的压力很好的发挥在原料浆中滤液克服过滤介质的阻抗(Rf)上,总能耗降低;
3、不需橡胶隔膜压榨,直接采用机械减容压榨,比较传统技术为了克服过滤介质的阻抗(Rf),用过滤泵和压榨泵载料浆或压榨介质(压榨水或压缩空气)造成的高压力完成固液分离,本发明的效率更高,更节能降耗,因为过滤泵和压榨泵为了克服在管道产生的阻力浪费功率超过30%;
4、升压速度快,具有多次压榨功能;
5、由于在膜单元中过滤介质不会像皮带过滤机和板框压滤机那样容易跑料,因此压榨力可以大大提高;
6、比较容易实现在高温下热压榨,温度升高,滤液的动力粘滞度(μ)变小,在此状态下过滤的阻力进一步降低;
7、处理规模不像皮带过滤机那样受限制;
8、可以做到全自动控制,无人值守,不用担心发生皮带过滤机的皮带跑偏,不用担心在全自动隔膜板框压滤机发生橡胶隔膜的突然断裂。
因此本发明的柔韧管固液处理装置的脱水干度高,相同的处理能力,投资低于滤带过滤机,运行费低,处理时异味扩散少,维护费用低。
附图说明
图1是图6膜单元A的放大剖面图,柔韧管固液处理装置的膜单元的示意图。
图2是图6膜单元B的放大剖面图,剖面图的方位与膜单元A相同,柔韧管固液处理装置的另一种膜单元的示意图。
图3是图6的C-C剖面图,柔韧管固液处理装置的另一种膜单元的示意图。
图4显示了柔韧管固液处理装置的膜单元的带截止流体阀的下法兰室,柔韧管式截止阀采用了一套对夹连杆机构启闭两个柔韧管室。
图5是图4的E向视图。图6是图4的D-D剖面图。
图7显示了本发明在图10的固液处理装置的W剖面放大图中,图9的F-F剖面图,采用带柔韧管式截止阀的中间法兰的膜单元的使用的情况。
图8显示了固液处理装置的总体方案。
图9是图7的G-G剖面图,还是图10的H-H剖面图。
图10显示了带中间法兰的固液处理装置的总体方案。
图11显示了挠滑管式格架的总体方案,骨架采用螺旋缠绕筋骨的型式,中间筋骨为挠动式筋骨,左右筋骨为滑动式筋骨。
图12是图11的I-I剖面图,仅显示了对称设置的挠动式筋骨。
图13显示了挠滑管式格架的总体方案,骨架采用水平缠绕筋骨的型式,其余与图11相同。
图14是图11的J-J剖面放大图,挠滑管式格架处于张开状态。
图15是图11的J-J剖面放大图,挠滑管式格架处于压紧状态。
图16显示了挠滑管式格架的总体方案,两道骨架采用螺旋缠绕筋骨的型式,两道骨架的螺旋角相反,挠滑管式格架的筋骨全部采用挠动式筋骨。
图17显示了采用缆索的挠动机构的挠动式筋骨的总体方案。
图18显示了图12的中的挠动机构77。
图19显示了件81的俯视图。
图20显示了件81的仰视图。
图21显示了活络板82的俯视图。
图22是图18的M-M剖面放大图,筋骨的刚性管束76为内端板76a和支撑筋管76b拼接的结构断面图。
图23是图3的Q-Q剖面放大图(仅画出挠滑管式格架)。
图24是图22中筋骨的刚性管束76的剖面放大图,筋骨的刚性管束76设有导流沟85,筋骨76为整体结构。
图25显示了图22中筋骨的刚性管束76接触管状滤膜的内端板76a的筛孔面。
图26是图22的0向视图,显示了筋管的刚性管束76的主视图。
图27显示了图12的L剖面放大图中的挠动机构的另一种结构的方案。
图28是图11拼接的滑动式筋骨的刚性管束76的J-J剖面放大图。
图29显示了图28中滑动式筋骨的刚性管束76的俯视图。
图30显示了图28中滑动式筋骨的刚性管束76的仰视图。
图31显示了采用铰接轴的挠动机构的挠动式筋骨的总体方案。
图32显示了图31中的挠动式筋骨的局部放大图。
图33是图11整体的滑动式筋骨的刚性管束76的J-J剖面放大图。
其中:1-膜单元,1s-上段膜单元,1x-下段膜单元,2-缆索牵引机构,2a-传动箱,3-密封件(带骨架油封),4-紧固件,5-上法兰室,5a、5b-板,6-环键,7-紧固件,8-上外支管,9-上内支管,10-活塞刮渣缆索,10a-顺滤浆流动方向牵引的端头,10b-逆滤浆流动方向牵引的端头,11-骨架,12-管状滤膜,13-下外支管,14-下法兰室,14a、14b-面板,14c-下内支管,14d-柔韧管式截止阀的下法兰室,15-介轮,15c-介轮轴,16-连接支架,17—水平滤清液汇集室,18-管状封闭膜的统称,18a-环状柔韧弹性的管状封闭膜,19-下连接通道,20-活塞刮渣板组件,21-管状格架,22-管箍环,23-第二层管状滤膜,24-滤浆室,25-环状滤清液汇集室,26-上限位法兰,27-上连接通道,28-隔板,30-压力分配架的统称,30a—左、右压力分配架,30b-中间压力分配架,31—导轨机架,32—压紧限位机构,33-导轨,34-直线轴承组件,35-隔板,36轴承座,37—驱动减速机,37a—主动链轮,38-密封填料套,39a—顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮,39b—逆滤浆流动方向牵引的牵引导轮,40—从动链轮,41-导轮轴,42-流体预留通道,43-膜组件,44-滤浆流动方向,45—阀壳,46-镂空导向体,47—导向体,48—压板,49-滤液流出缝隙,50—柔韧管室,51-纵向推拉杆,52—往复执行机构,53-动力杆,54-连接件,55-曲柄,56-横向推拉杆,57-铰接轴,58-展开限位机构,59-孔隙,60—中间法兰室,60a—上面板,60b—隔板,60c—下面板,61—拉索的统称,61a—左右拉索,61b—固定拉索,62-固结件,63-环链索,63a-环链索伸出端,64—导轮组件,65a-环链压紧动力发生传动机构,65b-液压压紧动力发生传动机构,66-驱动环链轮,67—垂直振动器,68-铰接轴,69-耳座,70-弹性减震装置,71-基座,72-油缸活塞杆,73-活络,74-,75-挠动式筋骨,76-刚性管束,76a-内端板,76b-支撑筋管,76c-支撑筋板,77-挠动机构,78-压扁方向,79-筛孔,80-卡子,81-端头,81c-端面,82-活络板,83-挠性缆索,84-流道孔,85-柔韧杆,86-导流沟,87-长轴线,G1—原料入口,G2—空气或蒸汽的进排管口,G3—滤清液出口,G4—排渣出口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的固液处理装置作进一步的描述。
在图1、2、3、4、5、6和8中,显示了采用本发明的柔韧管固液处理装置的膜单元的总体设备结构方案的实施例1,在图中固液处理装置包括过滤元件、施压总成、排渣***、滤清液排出***、管路***、滤渣输送***和控制***,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;过滤元件是由四个膜组件43组成,四个膜组件采用三种结构的膜单元1,在图1显示本发明采用的膜单元1;每个膜组件包括两个膜单元1、上法兰室5、下法兰室14和机械排渣总成;膜组件的所有膜单元1并排排列在上法兰室5和下法兰室14之间;膜组件的所有膜单元1长轴线都在一个中心平面内,该平面分别与该膜组件43的上法兰室5和下法兰室14的外形对称中心的长轴线重合;过滤元件的所有的膜组件43的长轴线相互平行;在图1中,膜单元1包括柔韧性的下列元件:管状滤膜12(管状过滤介质的简称)和管状格架21,两层的管状滤膜12、23和管状格架21的长轴中心线重合,并与水平线垂直,其中管状滤膜12为微孔滤布,管状滤膜23为孔径较大的衬网,管状滤膜23包覆在管状滤膜12的外侧;管状滤膜12内形成圆形的滤浆室24,在管状滤膜23外设置管状格架21;在膜组件43上部设置的上法兰室5下端面5b通过紧固件4设有上内支管9和上连接通道27,将膜组件上的每个膜单元的滤浆室的上端相互对齐并通过上内支管9垂直与上连接通道27连通,膜单元的上连接通道27设有进出料口G1;在膜组件43下部设置的下法兰室14通过紧固件设有下内支管14c,将膜组件43上的每个膜单元1的滤浆室24下部相互对齐,滤浆室24的下端通过下内支管14c与下连接通道19连通,膜单元1的下连接通道19设有进出料口G4;管状格架21包括筋骨76和骨架11,筋骨76为长轴线垂直水平线的一系列有铅直空隙的刚性管束,骨架11为缠绕式串接一系列筋骨的柔韧的环,筋骨76在骨架11上串接并依靠骨架11向心支撑管状滤膜12围成一个管状的整体结构,筋骨76内端板76a表面支撑管状滤膜12,该筋骨76内端板76a表面设置一系列筛孔79,筛孔79与内端板外侧的上下贯通的流道孔85连通;管状格架采用挠滑管式格架,在一系列筋骨中一对筋骨采用挠动式筋骨75,挠动式筋骨75的上、下端的端头81分别与上、下位置的法兰室伸出的支管固定连接,其余12个筋骨采用滑动式筋骨,滑动式筋骨的上、下端的端头分别与上、下位置的法兰室伸出的两个套装的支管的环状间隙中滑动连接;每个管状滤膜12上端与上法兰室5上的上内支管9连接并密封,每个管状滤膜12下端与下法兰室14的下内支管14c的上端连接并密封;机械排渣总成包括活塞刮渣板组件20和缆索牵引机构2,每个膜组件43上都至少设置一套单独的缆索牵引机构2,每个膜组件43的每个膜单元1在滤浆室24中串联安装一个活塞刮渣板组件20,活塞刮渣板组件20a、20b包括活塞刮渣板和环状密封件,环状密封件通过连接件固定在活塞刮渣板的周边;活塞刮渣缆索10串联接在活塞刮渣板,活塞刮渣板组件20密封件的周边与管状滤膜12的横截面滑动接触。
在图2中,在膜单元1的管状格架21外设置管状封闭膜18,管状封闭膜18从外侧笼罩了管状格架21,在管状封闭膜18与管状滤膜12之间通过管状格架21支撑形成环状滤清液汇集室25,管状封闭膜18上端连接并密封在上法兰室下端面的上外支管8,上外支管8通过紧固件7联结在上内支管9,管状封闭膜18的下端连接并密封在下法兰室上端面的下外支管13,在下法兰室的下连接通道19的上部设置水平滤清液汇集室17,下连接通道19与水平滤清液汇集室17用隔板14b隔开,水平滤清液汇集室17设有排液管口G3,环状滤清液汇集室25与各自的水平滤清液汇集室17连通;滤浆室24的下端通过下内支管14c铅直穿过水平滤清液汇集室17与下连接通道19连通,膜单元1的下连接通道19设有进出料口G4,挠动式筋骨75下端的端头81在支管13和14c之间滑动连接,其余与图1基本相同。
在图3中,在膜组件的每个膜单元的上法兰室的上连接通道27的下端面设置流体预留通道42,流体预留通道42与连接通道19用板5b隔开,每个膜单元的管状封闭膜18的上端连接并密封在上法兰室5下端面的流体预留通道42的上外支管8,流体预留通道42使各自的环状滤清液汇集室24上部相互连通,流体预留通道42设置外接管口G2,滑动式筋骨的端头在支管之间滑动连接,其余与图2相同。
在图4中显示了一套设置两个膜单元的膜组件,膜组件通过直线轴承组件34在可在导轨机架31的导轨33上移动;作为图3膜单元的进一步可选方案,所述的阀壳体14d代替柔韧管固液处理装置原有的膜组件的下法兰室组成带截止流体阀的下法兰室14,其余与图3膜单元基本相同;带截止流体阀的下法兰室14包括阀壳体14d、往复执行机构52、对夹连杆机构、下内支管14c、下外支管13和柔韧管室55;下内支管14c、下外支管13和柔韧管室55的几何长轴线重合;下内支管14c和下外支管13分别从阀壳体14d的上面板14a的上部铅直向上伸出;在右侧设置的膜单元的下外支管13通过紧固件7联结在下内支管14c上,下内支管14c联接在阀壳体的上面板上,管式格架的端头夹在下内支管14c、下外支管13之间的环隙中并利用连接件6与下内支管14c连接,滤清液从管式格架的端头81的管接口G3流到设备基础上的水沟里;在左侧设置的膜单元的下外支管13与上面板14a联接,下内支管通过筛孔板45联接在阀壳体14d的上面板14a上;在阀壳体的上面板14a下部和竖直的壁板围成水平滤清液室17,水平滤清液室17可以设置下面板14b和管接口G3,也可以滤清液从筛孔板45直流到设备基础上的水沟里;管式格架21的端头81夹在下内支管14c和下外支管之间的环隙中并利用连接件6与下内支管14c连接;阀壳体14d的阀机构空腔体中设置对夹连杆机构和柔韧管室50;通过下内支管14c的管状滤膜12延伸一段作为柔韧管室50,将往复执行机构52安装在阀壳体14d外轮廓的左侧。所述的对夹连杆机构包括两套在阀壳体14d水平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;每套连杆总成包括两个曲柄55、纵向推拉杆51、横向推拉杆56、导向体47和铰接轴57,导向体47是连接在阀壳体14d的凸形条,导向体47是在阀壳体14d的侧壁形成的镂空槽,对夹连杆机构中的每个曲柄55两端分别利用垂直于纵向推拉杆51和横向推拉杆56长轴线的铰接轴57铰接在纵向推拉杆51和横向推拉杆56上,柔韧管室55的左右两侧对称设置纵向推拉杆51和横向推拉杆56;纵向推拉杆51和横向推拉杆56的长轴线相互平行,每套连杆总成的两个曲柄55的长轴线相互平行,每套连杆总成中的曲柄55的长轴线与本套的纵向推拉杆51和横向推拉杆56的长轴线倾斜一定的角度Φ<180°;纵向推拉杆51的右端伸出阀壳体14d外,纵向推拉杆51的其余部分利用压板48约束在阀壳体14d空腔壁的镂空导向体46的镂空槽中,纵向推拉杆与压板48一起可以沿镂空导向体46滑动;横向推拉杆56的两个端部轴向约束在阀壳体14d空腔壁的导向体47的凸形条中间,横向推拉杆56可以在导向体47上、下凸边沿横向推拉杆长轴线的垂直方向滑动,两套连杆总成的横向推拉杆56的内侧端面的长轴线设置在同一个平面内;两套连杆总成的两个横向推拉杆56的内侧端面分别与一个柔韧管室55外圆周的中部接触并夹持,并通过柔韧管室55外圆周相互咬合;纵向推拉杆51伸出阀壳体14d一端后利用连杆54与往复执行机构52的动力杆53联接;当纵向推拉杆51沿长轴线方向移动,通过曲柄55带动横向推拉杆56沿纵向推拉杆长轴线的垂直方向移动。两个横向推拉杆56相对移动距离缩小时,阀门截流或关闭,距离变大时,阀门打开。
机械排渣总成包括活塞刮渣板组件20和缆索牵引机构2,每个膜组件上设置一套单独的缆索牵引机构2,每个膜组件的每个膜单元在滤浆室24中串联安装一个活塞刮渣板组件20,活塞刮渣板组件20包括活塞刮渣板和环状密封件,环状密封件通过螺栓固定在活塞刮渣板的周边;活塞刮渣缆索10串联接在活塞刮渣板,活塞刮渣板组件20密封件的周边与管状滤膜12的横截面滑动接触;每个膜组件所有的膜单元的滤浆室24通过端部的连接通道27与相邻的膜单元的滤浆室24连通。
在图8中,活塞刮渣缆索10的顺滤浆流动方向牵引的端头10a分成多叉的倒伞状的缆索的端头联结在活塞刮渣板端面对称几何中心的点上;活塞刮渣缆索10的逆滤浆流动方向牵引的端头10b分成多叉的缆索的端头联结在活塞刮渣板端面轮廓的几何中心的偏向滤浆室压扁方向78的偏心处,缆索10b的端头联结点对称于活塞刮渣板轮廓的几何中心并排成直线;活塞刮渣板组件20密封件的周边与管状滤膜12的横截面滑动接触。
机械排渣总成的缆索牵引机构2包括活塞刮渣缆索10、牵引导轮、介轮、导轮轴41、轴承座36、传动箱2a和驱动机械37;牵引轮系包括逆滤浆流动方向牵引的牵引导轮39b、顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮39a和活塞刮渣缆索10,逆滤浆流动方向牵引的牵引导轮39b和顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮39a不断在主动和从动角色互换,如此,牵引导轮39a、39b通过活塞刮渣缆索10构成牵引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39a、39b都设置在同一个导轮轴41上,但是活塞刮渣缆索在两个牵引导轮39a、39b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41上设有一个牵引导轮的轮系;导轮轴41设置在传动箱2a上一系列轴承座36中,轴承座36设置在传动箱2a上,导轮轴41一部分设置在传动箱2a内,另一部分通过设置在传动箱2a壁上安装填料筒38的密封件伸出传动箱2a外,在传动箱2a外露的导轮轴41上设置的驱动轮37a被驱动机械37的传动***带动;传动箱2a固定在膜组件的连接通道27铅直方向的外部,传动箱2a与相邻的连接通道27用隔板分开。在过滤元件的每个膜组件上并排设置两个与一个牵引轮系匹配的膜单元1;膜组件的两个膜单元分别匹配的活塞刮渣缆索10一端左旋缠绕后固定在一个轮系所属的牵引导轮39b上,活塞刮渣缆索10另一端通过上法兰室5的隔板28上的密封件3,膜单元的滤浆室24和连接通道27、19,并串接每个膜单元中的活塞刮渣板组件20,通过排渣口G4离开滤浆室24,经过一系列介轮15转向向上,再右旋缠绕后固定在同一个轮系所属的牵引导轮39a上,牵引导轮39a固定在同一个导轮轴41上。
过滤元件的施压总成包括压紧动力发生传动机构65a、左、右压力分配架30a、膜组件行走机构、中间压力分配架30b、可调间距的压紧限位机构32和可调间距的展开机构的缆索58;膜组件行走机构包括直线轴承组件34和导轨机架31,导轨机架31是导轨33和型钢组成的整体框架,导轨33的倾斜角度为2°。左、右和中压力分配架30a或30b包括施压网架和支撑的连接件61分别组成各自的整体结构;中间压力分配架30b通过连接件61与膜组件的膜单元高度方向的中部接触连接,左、右和中压力分配架30的连接件61为柔性拉索,移动的压力分配架30a、30b的连接件61通过连接件固定在相邻的膜组件的上法兰室5上,非移动的压力分配架的连接件61固定在导轨机架31上。
压紧动力发生传动机构65a的动力通过该可移动左、右压力分配架30a作用在排列在导轨机架31上最外侧的膜组件43侧面的管状格架21上。
本实施例的压紧动力传动机构65a采用环链索传动;该种压紧动力传动机构包括压紧动力发生器65a、环链索63、导轮组件64;导轮组件64包括导轮、支撑轴和轴承座;导轮安装在支撑轴上,支撑轴安装在轴承座中,一系列导轮组件64安装在过滤元件铅直中心两侧位置;在过滤元件两侧的压力分配架30a的施压网架上安装一列环链索63和导轮组件64,该列环链索63绕过五套导轮组件64;压紧动力发生器为驱动机械和驱动环链索63的轮链66,驱动机械安装在过滤元件外侧的压力分配架上;环链索63的一端与驱动机械带动的驱动链轮66啮合并向右伸出后自然垂落63a,环链索63另一端顺序绕过滤元件两侧导轮组件64后约束在压力分配架的固结件62处。
在图7、9和10中,显示了采用本发明的带截止流体阀的中间法兰室的膜组件和总体设备结构方案的实施例2,本柔韧管固液处理装置是对《柔韧管热压滤式活性污泥固液处理装置》申请号200610084906.1的带中间法兰室的膜组件的改进。本柔韧管固液处理装置在膜组件的上法兰室5和下法兰室14之间设置一个带柔韧管式截止阀的中间法兰室60(简称中间法兰室60),当然还可以设置几个带柔韧管式截止阀的中间法兰室;中间法兰室包括阀壳45、往复执行机构52、对夹连杆机构、上内支管9、上外支管8、下内支管14c、下外支管13、隔板和柔韧管室50;该中间法兰室的阀壳是用板60a、60b、60c和壁板等围护的中空的密闭的接近矩形腔室,该阀壳45中隔板60a、60b、60c是相互平行的板,在上法兰室5和中间法兰室60之间设置上段膜单元1s,在中间法兰室60和下法兰室14之间设置下段膜单元1x,管状滤膜从中间法兰室60的中心的上内支管9和下内支管14c穿过;上内支管9、上外支管8、下内支管14c、下外支管13和柔韧管室50的几何长轴线重合;从阀壳45的上部的上面板60a铅直向上伸出下内支管13、下外支管14c,下内支管14c与上面板60a联结,上段膜单元1s的管式格架21的端头81夹在下内支管14c、下外支管之间的环隙中并可利用环形键6与下外支管13固定;在上面板60a下部用与其平行的第一隔板60b和延伸的壁板围成水平滤清液室17及其低处设置管口G3,水平滤清液汇集室17将膜组件的每个上段膜单元1s的管状格架21下部相互连通;下内支管14c联结在第一隔板60b上;在水平滤清液室17的第一隔板60b的下部设置与其平行的下面板60c;在第一隔板60b、下面板60c和四面竖直的壁板连接成阀壳45的阀机构空腔体中设置对夹连杆机构和柔韧管室;在从下面板60c铅直向下伸出上内支管9、上外支管8,上外支管8与下面板60c联结,下段膜单元1x的管式格架21的端头81夹在上内支管9、上外支管8之间并利用环形键6与上外支管8连接,上内支管9通过筛孔板45联结在阀壳45的下面板60c上;膜组件43的上、下段膜单元的管状滤膜12分别穿过第一隔板60b联结的下内支管14c和下面板60c联结的上内支管9延伸后相互连接的一段管状柔韧体在阀壳45中作为柔韧管室55。本实施例中上段膜单元和下段膜单元压采用分体的左、右和中压力分配架30a、30b,并分别在高度方向设置上下两套压紧动力发生传动机构65b,压紧动力发生传动机构65b是采用液压的油缸,上下两套的油缸的活塞杆72相互平行,油缸和活塞杆72通过铰接轴68和轴承座69安装在左、右分配架30a上,下层压力分配架30a利用缆索悬挂在上层压力分配架30a底部。
在图11、12、14~22、25、26、28、29、30和33中,显示了采用本发明的挠滑管式格架的实施例3,在图11的管状格架采用挠滑管式格架,该挠滑管式格架设置在图1显示的膜单元中,挠滑管式格架是在一系列筋骨中采用挠动式筋骨75,在铅直的膜单元1整体结构管状的横截面中,与压扁方向78垂直的横截面中线为长轴线87,在长轴线两侧对称设置一对挠动式筋骨75,挠动式筋骨75的刚性管束76的上、下端的端头81分别通过各自的挠动机构77与膜单元1两端的法兰室14、5伸出的支管固定连接;固定连接是将挠动机构77的端头81与上法兰室5下面伸出的上内支管9用环形键6和紧固件7连接,筋骨76的下端与下法兰室14上面伸出的下内支管14c中用环形键6和螺栓7连接(参见图1)。
挠滑管式格架的一系列筋骨中的其余12个筋骨采用滑动式筋骨,滑动式筋骨的刚性管束76的上端与膜单元上端的上法兰室5伸出的上外支管8和上内支管9的环隙中滑动连接,滑动式筋骨的刚性管束76的下端的端头与膜单元下端的下法兰室14伸出的支管13和14c的环隙中滑动连接。
在图18中,显示采用缆索的挠动机构77,该挠动机构77包括挠性缆索83、活络板82、端头81和卡子80,端头81、活络板82和挠动式筋骨75的刚性管束76的横截面的轮廓相同,端头81的下端面81c的通孔、活络板82的上、下端面的通孔和挠动式筋骨75的刚性管束76的端面81c设置的通孔的轴线和直径一致,挠性缆索83依次穿过端头81、活络板82和挠动式筋骨75的刚性管束76的端面81c的通孔并用卡子80锁住,如此将它们紧密挠性连接一起。
在图19~22中,显示所述的端头81的下端面81c、活络板82的上下端面和挠动式筋骨75的刚性管束76的上下端面81c铅直方向设置上下贯通的流道孔85;挠动式筋骨75和挠动式筋骨75的刚性管束76连接后,每个膜单元的挠滑管式格架的刚性管束76的筛孔79通过流道孔85形成上下贯通的流道。在筋骨的刚性管束76接触管状滤膜的壁板的背面设有铅直的支撑筋管76b。
图28是采用两个铅直的槽形的型材拼接的滑动式筋骨的刚性管束76,其一型材是接触管状滤膜的内端板76a,内端板76a设置筛孔79,另一个型材是支撑筋管76b。
图29显示了图28中滑动式筋骨的刚性管束76的支撑筋管76b。
图30显示了图28中滑动式筋骨的刚性管束76的内端板76a。
图33是图11整体结构的滑动式筋骨的刚性管束76,内端板76a和支撑筋管76b连成一体,适合挤塑加工。
在图11和14中,所述的作为骨架11是上下螺旋缠绕的缆索,骨架通过筋骨凸出的连接件11a串联挠滑管式格架的所有筋骨,骨架的端头固定在筋骨75的两端;缆索是缆绳。在挠动式筋骨和滑动式筋骨的铅直的刚性管束76高度方向的中间,在铅直的膜单元整体结构管状的横截面的中心线87a两侧对称设置的两个水平的柔韧杆85,每个柔韧杆85横穿过该长轴线两侧对称设置前排的一组和后排的一组共八个挠动式筋骨和滑动式筋骨的刚性管束76,该刚性管束76可在柔韧杆85的轴向滑动。
在图1中所述的挠动机构77的外周包覆一层环状柔韧弹性的管状封闭膜18a。
在图13中,显示了采用本发明的实施例4,所述的作为骨架是上下分层缠绕的缆索,每层缆索的端头相互连接;缆索11是链索,其余与实施例3相同。
在图16中,显示了采用本发明的实施例5,所述的作为骨架是上下螺旋缠绕的两道缆索,两道缆索的螺旋角相反,每道骨架的端头固定在筋骨的两端,缆索是缆绳,在长轴线两侧对称设置七对挠动式筋骨75,该膜单元的管状格架21全部采用了挠动式筋骨75,其余与实施例3相同。
在图23中,显示了采用本发明的实施例6,本实施例与实施例3的区别在于:挠滑管式格架是在一系列筋骨中采用四个挠动式筋骨75,每侧设置两个挠动式筋骨75,骨架11串联挠滑管式格架的所有筋骨,其余与图14中的挠滑管式格架相同。
在图24中,显示了采用本发明的实施例7,在筋骨的刚性管束76接触管状滤膜的壁板的背面设有铅直的支撑筋板76c;挠动式筋骨的刚性管束接触管状滤膜的内端板表面设置铅直的导流沟86,筛孔79设置在导流沟86的底部。
在图27中,显示了采用本发明的实施例8,所述的挠动式筋骨两端挠动机构77的挠性缆索83铅直通过挠动式筋骨的刚性管束连接。
在图31~32中,显示了采用本发明的实施例9,所述的挠动机构的另一种方案是采用铰接轴的挠动机构,采用铰接轴的挠动机构,该挠动机构包括短轴73、活络管74和端头81;端头81和活络管74的横截面与挠动式筋骨的刚性管束76相同,端头81的下端部设有水平的轴孔,该轴孔的轴线与铅直的膜单元1整体结构管状的横截面的圆周的切线平行,端头81的下端部的轴孔、活络管的上、下端部的轴孔和挠动式筋骨的刚性管束的端部的轴孔的轴线平行,活络管74的一端与端头75用短轴73铰接,活络管74的另一端与挠动式筋骨的刚性管束76的端部的轴孔用短轴73铰接,如此将它们安装在一起;挠动机构的端头81与膜单元1的两端的法兰室伸出的上内支管、上外支管、下内支管或下外支管固定连接。
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组合和省略。
Claims (10)
1、一种在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,固液处理装置包括过滤元件、施压总成、排渣***、滤清液排出***、管路***、滤渣输送***和控制***,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;过滤元件是由至少一个膜组件组成;所述的膜组件包括至少一个膜单元(1)、上法兰室(14)、下法兰室(5)和机械排渣总成;膜组件的所有膜单元(1)并排排列在上法兰室(14)和下法兰室(5)之间;膜组件的所有膜单元长轴线都在一个中心平面内,该平面分别与该膜组件的上法兰室(14)和下法兰室(5)的外形对称中心的长轴线重合;过滤元件的所有的膜组件(43)的长轴线相互平行;膜单元(1)包括柔韧性的下列元件:管状滤膜(管状过滤介质的简称)(12)和管状格架(21),至少一层的管状滤膜(12)和管状格架(21)的长轴中心线重合,并与水平线垂直;管状滤膜(12)内形成圆形的滤浆室(24),在管状滤膜(12)外设置管状格架(21);管状格架(21)包括筋骨和骨架(11),筋骨为长轴线垂直水平线的一系列有铅直空隙的刚性管束(76),骨架(11)为缠绕式串接一系列筋骨的柔韧的环,筋骨在骨架上串接并依靠骨架向心支撑管状滤膜(12)围成一个管状的整体结构,筋骨的刚性管束(76)的内端板表面支撑管状滤膜(12),该内端板表面设置一系列筛孔(79),筛孔(79)与内端板外侧的上下贯通的流道孔(85)连通;其特征是,所述的管状格架采用挠滑管式格架,挠滑管式格架是在一系列筋骨中采用挠动式筋骨(75),在铅直的膜单元(1)整体结构管状的横截面中,与压扁方向(78)垂直的横截面中线为长轴线,在长轴线两侧对称设置至少一对挠动式筋骨(75),挠动式筋骨(75)的刚性管束(76)的上、下端的端头(81)分别通过各自的挠动机构(77)与膜单元两端的法兰室伸出的支管连接;在一系列筋骨中至少一对筋骨的上、下端的端头分别与上、下位置的法兰室伸出的支管固定连接。
2、根据权利要求1所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,其特征是,所述的管状格架采用挠滑管式格架,挠滑管式格架的一系列筋骨中采用挠动式筋骨(75),挠滑管式格架的一系列筋骨中的其余筋骨采用滑动式筋骨,滑动式筋骨的刚性管束(76)的两端中任何一端的端头(81)与膜单元(1)的两端的法兰室伸出的支管滑动连接或固定连接。
3、根据权利要求1所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,其特征是,所述的采用缆索的挠动机构(77)包括挠性缆索(83)、活络板(82)、端头(81)和卡子(80),端头(81)、活络板(82)和挠动式筋骨(75)的刚性管束(76)的横截面的轮廓相同,端头(81)的下端面(81c)的通孔、活络板(82)的上、下端面的通孔和挠动式筋骨(75)的刚性管束(76)的端面(81c)设置的通孔的轴线和直径一致,挠性缆索(83)依次穿过端头(81)、活络板(82)和挠动式筋骨(75)的刚性管束(76)的端面(81c)的通孔并用卡子(80)锁住,如此将它们紧密挠性连接一起;挠动机构的端头与膜单元的法兰室伸出的支管滑动连接或固定连接。
4、根据权利要求3所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,其特征是,所述的端头(81)的下端面(81c)、活络板(82)的上下端面和挠动式筋骨(75)的刚性管束(76)的上下端面(81c)铅直方向设置上下贯通的流道孔(85);挠动式筋骨(75)和挠动式筋骨(75)的刚性管束(76)连接后,每个膜单元的挠滑管式格架的刚性管束(76)的通孔(79)通过流道孔(85)形成上下贯通的流道。
5、根据权利要求1或3所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,其特征是,在挠动式筋骨和滑动式筋骨的铅直的刚性管束(76)高度方向的中间,在铅直的膜单元整体结构管状的横截面的中心线(87a)两侧对称设置的两个水平的柔韧杆(85),每个柔韧杆(85)横穿过该长轴线两侧对称设置前排和后排的一系列挠动式筋骨和滑动式筋骨的刚性管束(76),该刚性管束(76)可在柔韧杆(85)的轴向滑动。
6、根据权利要求1或2所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,其特征是,所述的挠动式筋骨的刚性管束(76)接触管状滤膜的内端板表面设置铅直的导流沟(86),筛孔(79)设置在导流沟(86)的底部。
7、根据权利要求1所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,其特征是,采用铰接轴的挠动机构,该挠动机构包括短轴(73)、活络管(74)和端头(81);端头(81)和活络管(74)的横截面与挠动式筋骨的刚性管束(76)相同,端头(81)的下端部设有水平的轴孔,该轴孔的轴线与铅直的膜单元(1)整体结构管状的横截面的圆周的切线平行,端头(81)的下端部的轴孔、活络管的上、下端部的轴孔和挠动式筋骨的刚性管束的端部的轴孔的轴线平行,活络管(74)的一端与端头(75)用短轴(73)铰接,活络管(74)的另一端与挠动式筋骨的刚性管束(76)的端部的轴孔用短轴(73)铰接,如此将它们安装在一起;挠动机构的端头与膜单元的法兰室伸出的支管滑动连接或固定连接。
8、根据权利要求1所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,其特征是,在膜组件上部设置的上法兰室(14)设有上连接通道(27)和上内支管(9),将膜组件上的每个膜单元(1)的滤浆室(24)的上端相互对齐并通过上内支管(9)垂直与上连接通道(27)连通,膜单元的上连接通道(27)设有进出料口(G1);在膜组件下部设置的下法兰室(5)设有下连接通道(19)和下内支管(14c),将膜组件(43)上的每个膜单元(1)的滤浆室(24)下部相互对齐,滤浆室(24)的下端通过下内支管(14c)与下连接通道(19)连通,膜单元(1)的下连接通道(19)设有进出料口(G4);每个管状滤膜(12)上端与上法兰室(14)上的上内支管(9)连接并密封,每个管状滤膜(12)下端与下法兰室(5)的下内支管(14c)连接并密封。
9、根据权利要求8所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,其特征是,在膜单元(1)的管状格架(21)外设置管状封闭膜(18),管状封闭膜(18)从外侧笼罩了管状格架(21),在管状封闭膜(18)与管状滤膜(12)之间通过管状格架(21)支撑形成环状滤清液汇集室(25),管状封闭膜(18)上端连接并密封在上法兰室(5)下端面的上外支管(8),上外支管(8)通过紧固件(7)联结在上内支管(9),管状封闭膜(18)的下端连接并密封在下法兰室(14)上端面(14a)的下外支管(13),在下法兰室(14)的下连接通道(19)的上部设置水平滤清液汇集室(17),下连接通道(19)与水平滤清液汇集室(17)用隔板分开,水平滤清液汇集室(17)设有排液管口(G3),环状滤清液汇集室(25)与各自的水平滤清液汇集室(17)连通;滤浆室(24)的下端通过下内支管(14c)铅直穿过水平滤清液汇集室(17)与下连接通道(19)连通,膜单元(1)的下连接通道(19)设有进出料口(G3)。
10、根据权利要求8所述的在膜单元中使用挠滑管式格架的柔韧管固液处理装置,用阀壳体代替柔韧管固液处理装置原有的膜组件的下法兰室组成带截止流体阀的下法兰室,带截止流体阀的下法兰室包括阀壳体、往复执行机构、对夹连杆机构、下内支管、下外支管和柔韧管室;下内支管、下外支管和柔韧管室的几何长轴线重合;阀壳体作为阀机构空腔体中设置对夹连杆机构和柔韧管室;通过下内支管的管状滤膜延伸一段作为柔韧管室;往复执行机构安装在阀壳体的左或右侧;其特征是,下内支管和下外支管分别从阀壳体(14d)的上面板(14a)的上部铅直向上伸出;在右侧设置的膜单元的下外支管(13)通过紧固件(7)联结在下内支管(14c)上,下内支管(14c)联接在阀壳体的上面板上,管式格架(21)的端头(81)夹在下内支管(14c)、下外支管(13)之间的环隙中并利用连接件(6)与下内支管(14c)连接,滤清液从管式格架的端头的管接口(G3)流出。
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