CN104474763B - 一种粘稠膏状物挤压脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粘稠膏状物挤压脱水装置，应用范围包括但不限于城市污泥脱水、油田含油污泥固液分离及干化，设备主体主要包括脱水活塞、滤芯刮刀装置、端面密封、脱水容器以及液压***。其中所述脱水活塞在脱水容器腔内做往复直线运动，实现挤压及推卸料动作；所述滤芯刮刀装置在脱水容器腔内做圆周回转运动，实现对滤网的清扫及辅助脱水；所述端面密封在脱水容器腔内做往复直线运动，实现密封及排料动作；所述脱水容器通过内置滤网实现泥水分离；所述液压***为整个粘稠膏状物挤压脱水装置提供所需动力及动作控制。本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置具有热能消耗少、脱水效果高、物料适应性强、自动化控制程度高等特点。

Description

一种粘稠膏状物挤压脱水装置

所属技术领域

本发明涉及一种挤压脱水装置，用于对调质处理后的粘稠膏状物（包括但不限于城市污泥、油田含油污泥油等）进行脱水处理，泥属于化工、环保设备技术领域。

背景技术

粘稠膏状物含水率高（最高可达90%以上）、黏度大，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态，脱水困难。粘稠膏状物干化处理根据脱水原理的不同分为机械脱水和热干燥两大类。目前主流采用的是热干燥技术，包括对流（直接干燥）、传导（间接干燥）和辐射（红外干燥）或这些技术的整合，在热干燥处理前通常采用机械脱水作为预处理过程，减少干燥过程中必须去除的水的含量。然而由于城镇粘稠膏状物含水率高，通常的机械脱水只能将含水率降低至65％左右，剩余水分必须通过热交换去除，在大批量处理时需要的能耗极高，严重制约粘稠膏状物干化处理的发展应用。

发明内容

为了解决粘稠膏状物脱水问题，本发明提供了一种粘稠膏状物挤压脱水装置，通过机械挤压作用实现调质后粘稠膏状物脱水处理，热对流作为预处理，机械脱水作为主要干化手段。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种粘稠膏状物挤压脱水装置，其特征是：包括脱水容器以及液压***，其中所述脱水容器中从进料到出料端依次安装有脱水动力装置、滤芯刮刀和端面密封，脱水活塞由液压***驱动，在脱水容器腔内做往复直线运动，实现挤压及推卸料动作；所述滤芯刮刀由液压***驱动，在脱水容器腔内做圆周回转运动，实现对滤网的清扫及辅助脱水；所述端面密封由液压***驱动，在脱水容器腔内做往复直线运动，实现密封及排料动作；所述脱水容器通过内置滤网实现泥水分离；所述液压***为整个粘稠膏状物挤压脱水装置提供所需动力及动作控制，所述脱水动力装置包括脱水油缸、连接机架、脱水活塞、推料油缸及推料板；其中所述脱水油缸为底座型油缸，脱水油缸直线往复动作驱动脱水活塞；其中所述连接机架为焊接结构件，连接机架上安装固定推料油缸及脱水活塞；其中所述脱水活塞为焊接结构件，与粘稠膏状物直接接触，圆周方向安装有往复动密封件；其中所述推料油缸为端法兰型油缸，安装固定于连接机架内，推料油缸直线往复动作驱动推料板；其中所述推料板为焊接结构件，在推料油缸驱动下做直线往复运动，将脱水后粘稠膏状物推送至下料工位。

本发明的滤芯刮刀装置进一步设置为：所述滤芯刮刀包括刮刀、滤芯及支架，其中所述刮刀包括2组高分子材料刮刀以及2组不锈钢金属毛刷，圆周均布交替排列，通过液压马达驱动做圆周回转运动，对滤网内表面进行清扫；所述滤芯为焊接结构件，表面包覆不锈钢滤网，通过滤网实现泥水分离，通过内部导流通道实现水分的排出；所述支架为焊接结构件，刮刀及滤芯均安装固定其上，支架另一端与传动轴连接，传递驱动扭矩。

本发明的端面密封进一步设置为：所述端面密封包括驱动油缸、机架、密封活塞、液压马达及传动轴；其中所述驱动油缸为底座型油缸，通过油缸直线往复动作驱动端面密封最终实现挤压密封；所述机架为焊接结构件，机架上安装固定液压马达及密封活塞；所述密封活塞为焊接结构件，外圆圆周设有往复动密封及导向，前端面设有密封圈，密封活塞在驱动油缸的驱动下做直线往复运动，行程末端靠油缸出力将活塞前端面与脱水容器压紧以实现密封；所述液压马达为端法兰形式，通过液压马达驱动传动轴做圆周回转，连动刮刀及滤芯转动；所述传动轴为锻制金属加工件，液压马达的驱动扭矩经传动轴传递到前端刮刀滤芯，传动轴为中空轴，中空轴为中心通道。

本发明的脱水容器进一步设置为：所述脱水容器为金属焊接结构件的非压力容器，包括挤压段、脱水段及下料段，其中所述挤压段为圆筒结构，内表面加工，与脱水活塞外圆动密封件形成往复动密封；所述脱水段为套筒结构，内壁开孔并衬有不锈钢滤网，粘稠膏状物被脱水活塞挤压在脱水段，依靠挤压力与滤网实现泥水分离；所述下料段为圆筒结构，内表面加工，与端面密封活塞形成导向、密封，下料段一端设有下料口与后续工艺设备连接。

本发明的液压***进一步设置为：所述液压***包括油箱组件、阀组、泵机组及仪表；其中所述油箱组件包括油箱、冷却装置、过滤装置，油箱主要用于储存液压油，冷却装置用于控制液压油循环温度，过滤装置用于去除液压油中杂质；其中所述阀组包括换向阀、压力阀及流量阀，用于各油路动作的切换及控制；其中所述泵机组包括油泵、电机；其中所述仪表包括压力表、压力继电器。

与现有设备相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置主要通过机械挤压及过滤实现粘稠膏状物的泥水分离，热能消耗少，脱水效率高。

2、本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置通过液压马达对滤网表面进行清扫，保证泥水分离效果，延长滤网使用寿命。

3、本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置设有中心滤芯，增加过滤面积，保证粘稠膏状物芯部的泥水分离效果。

4、本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置通过液压***对挤压力、挤压速度、脱水程度等工艺参数进行分别控制，调节方便灵活，对不同含水率粘稠膏状物的适应性强。

5、本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置改变了传统垂直压滤的方式，膏状物内水分可实现全方位迁移。

6、本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置为模块化设计，根据处理量适用不同规格脱水装置，方便布置连接。

7、本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置采用分体式设计，法兰连接，方便日常维护操作及拆装运输。

8、本发明的粘稠膏状物挤压脱水装置全密闭操作，处理过程中无异产生，脱除废水及脱水后粘稠膏状物集中处理排放，不污染环境。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的各工作状态示意图，图中（a）是挤压脱水前状态；（b）是挤压脱水中状态；（c）是挤压脱水后/下料状态。

图3是本发明的液压***示意图。

图中：脱水活塞1、滤芯刮刀2、端面密封3、脱水容器4、液压***5、安装面6；

脱水油缸11、连接机架12、脱水活塞13、推料油缸14、推料板15；刮刀21、滤芯22、支架23；驱动油缸31、机架32、密封活塞33、液压马达34、传动轴35；挤压段41、脱水段42、下料段43；油箱组件51、阀组52、泵机组53、仪表54。

具体实施方式

请参阅附图1至图3所示，本发明为一种粘稠膏状物挤压脱水装置，其由脱水活塞1、滤芯刮刀2、端面密封3、脱水容器4以及液压***5组成。安装面6为工艺安装面，不包括在该装置内。

其中，所述脱水活塞1安装在脱水容器4内，在脱水油缸11的驱动下沿脱水容器轴向做直线往复运动；所述滤芯刮刀2安装于传动轴35一端，在液压马达34驱动下在脱水容器内做圆周回转运动；所述端面密封3安装在脱水容器4内，在驱动油缸的驱动下沿脱水容器轴向做直线往复运动；所述液压***5安装于粘稠膏状物挤压脱水装置外的安装面6上。

进一步的，所述脱水活塞1包括脱水油缸11、连接机架12、脱水活塞13、推料油缸14及推料板15。其中所述驱动油缸11为底座型油缸，安装固定于安装面6上，通过油缸直线往复动作驱动脱水活塞1最终实现挤压脱水动作；所述连接机架12为焊接结构件，一端与脱水油缸11铰接连接，一端连接脱水活塞13，在传递驱动力的同时为推料油缸14提供安装空间；所述脱水活塞13为焊接结构件，外圆圆周安装有动密封件，直接挤压粘稠膏状物；所述推料油缸14为端法兰型油缸，固定安装于脱水活塞13上，通过油缸直线往复动作驱动推料板15最终实现下料动作；所述推料板15为焊接结构件，固定于推料油缸14，在驱动作用下做直线往复运动。

所述滤芯刮刀2包括刮刀21、滤芯22及支架23。其中所述刮刀21共分4组，其中2组为高分子材料刮刀2组为不锈钢金属毛刷，圆周均布交替排列，通过液压马达34驱动做圆周回转运动，高分子材料刮刀用于去除滤网表面粘结干泥层，不锈钢金属毛刷用于清扫滤网网眼内堵塞物料，对滤网内表面进行清扫；所述滤芯22为焊接结构件，表面包覆不锈钢滤网，通过滤网实现泥水分离，内部导流通道实现脱除废水的排出；所述支架23为焊接结构件，主要用于安装固定刮刀21及滤芯22，一端与传动轴35连接，传递驱动扭矩。

所述端面密封3包括驱动油缸31、机架32、密封活塞33、液压马达34及传动轴35。其中所述驱动油缸31为底座型油缸，安装固定于安装面6上，通过油缸直线往复动作驱动端面密封3最终实现挤压密封；所述机架31为焊接结构件，用于安装固定液压马达及密封活塞，一端与驱动油缸31铰接连接；所述密封活塞33为焊接结构件，外圆圆周安装有动密封件及导向，前端面设有密封圈，在驱动油缸31的驱动下做直线往复运动，靠油缸出力将密封活塞33端面与脱水容器4压紧以实现密封；所述液压马达34为端法兰形式，通过液压马达34驱动传动轴35做圆周回转；所述传动轴35为锻制金属加工件，液压马达34的驱动扭矩经传动轴35传递到前端刮刀滤芯2，传动轴35为中空轴，中心通道用于将分离出的废水导出。

所述脱水容器4包括挤压段41、脱水段42及下料段43。其中所述挤压段41为圆筒结构，内表面加工，与脱水活塞13外圆动密封件形成往复动密封；所述脱水段42为套筒结构，内表面开孔并衬有不锈钢滤网，粘稠膏状物被脱水活塞13挤压在脱水段，依靠挤压力实现泥水分离；所述下料段43为圆筒结构，内表面加工，与端面密封活塞33形成导向、密封，一端设有下料口。

所述液压***5包括油箱组件51、阀组52、泵机组53及仪表54。其中所述油箱组件51包括油箱、冷却装置、过滤装置等辅助设备，油箱主要用于储存液压油，冷却装置用于控制液压油循环温度，过滤装置用于去除液压油中杂质；其中所述阀组52包括换向阀、压力阀及流量阀，用于各油路动作的切换及控制；其中所述泵机组53包括油泵、电机等，用于给***油路提供压力；其中所述仪表54包括压力表、压力继电器等，用于测量***压力并提供控制反馈信号。所述液压***通过调节阀组可实现调节挤压压力、挤压速度等几乎所有工艺参数，调节灵活，自动化程度高。

工作过程详见图2：入料时脱水活塞1退至左端，端面密封3位于左端压紧状态，此时物料可由入料口进入脱水容器4的工作腔内；入料结束，入料口关闭，脱水活塞1在液压***5驱动下由左向右移动，端面密封3在液压***5驱动下保持不动，脱水容器4的工作腔容积随脱水活塞1的压缩而逐渐减小，物料中多余水分通过脱水段42滤网排出，物料实现脱水；脱水结束后，端面密封3在液压***5驱动下退至右端，推料油缸14在液压***5驱动下向右伸出，将物料自右端下料口卸下；卸料完毕后脱水活塞1在液压***5驱动下自右向左移动，端面密封3在液压***5驱动下自右向左移动，推料油缸14在液压***5驱动下向左退回，各自退至初始位置，入料口打开，进入下一工作循环。

Claims (5)

1.一种粘稠膏状物挤压脱水装置，其特征是：包括脱水容器以及液压***，其中所述脱水容器中从进料到出料端依次安装有脱水动力装置、滤芯刮刀和端面密封，脱水活塞由液压***驱动，在脱水容器腔内做往复直线运动，实现挤压及推卸料动作；所述滤芯刮刀由液压***驱动，在脱水容器腔内做圆周回转运动，实现对滤网的清扫及辅助脱水；所述端面密封由液压***驱动，在脱水容器腔内做往复直线运动，实现密封及排料动作；所述脱水容器通过内置滤网实现泥水分离；所述液压***为整个粘稠膏状物挤压脱水装置提供所需动力及动作控制，所述脱水动力装置包括脱水油缸、连接机架、脱水活塞、推料油缸及推料板；其中所述脱水油缸为底座型油缸，脱水油缸直线往复动作驱动脱水活塞；其中所述连接机架为焊接结构件，连接机架上安装固定推料油缸及脱水活塞；其中所述脱水活塞为焊接结构件，与粘稠膏状物直接接触，圆周方向安装有往复动密封件；其中所述推料油缸为端法兰型油缸，安装固定于连接机架内，推料油缸直线往复动作驱动推料板；其中所述推料板为焊接结构件，在推料油缸驱动下做直线往复运动，将脱水后粘稠膏状物推送至下料工位。

2.根据权利要求1所述的一种粘稠膏状物挤压脱水装置，其特征是：所述滤芯刮刀包括刮刀、滤芯及支架，其中所述刮刀包括2组高分子材料刮刀以及2组不锈钢金属毛刷，圆周均布交替排列，通过液压马达驱动做圆周回转运动，对滤网内表面进行清扫；所述滤芯为焊接结构件，表面包覆不锈钢滤网，通过滤网实现泥水分离，通过内部导流通道实现水分的排出；所述支架为焊接结构件，刮刀及滤芯均安装固定其上，支架另一端与传动轴连接，传递驱动扭矩。

3.根据权利要求1所述的一种粘稠膏状物挤压脱水装置，其特征是：所述端面密封包括驱动油缸、机架、密封活塞、液压马达及传动轴；其中所述驱动油缸为底座型油缸，通过油缸直线往复动作驱动端面密封最终实现挤压密封；所述机架为焊接结构件，机架上安装固定液压马达及密封活塞；所述密封活塞为焊接结构件，外圆圆周设有往复动密封及导向，前端面设有密封圈，密封活塞在驱动油缸的驱动下做直线往复运动，行程末端靠油缸出力将活塞前端面与脱水容器压紧以实现密封；所述液压马达为端法兰形式，通过液压马达驱动传动轴做圆周回转，连动刮刀及滤芯转动；所述传动轴为锻制金属加工件，液压马达的驱动扭矩经传动轴传递到前端刮刀滤芯，传动轴为中空轴，中空轴为中心通道。

4.根据权利要求1所述的一种粘稠膏状物挤压脱水装置，其特征是：所述脱水容器为金属焊接结构件的非压力容器，包括挤压段、脱水段及下料段，其中所述挤压段为圆筒结构，内表面加工，与脱水活塞外圆动密封件形成往复动密封；所述脱水段为套筒结构，内壁开孔并衬有不锈钢滤网，粘稠膏状物被脱水活塞挤压在脱水段，依靠挤压力与滤网实现泥水分离；所述下料段为圆筒结构，内表面加工，与端面密封活塞形成导向、密封，下料段一端设有下料口与后续工艺设备连接。

5.根据权利要求1所述的一种粘稠膏状物挤压脱水装置，其特征是：所述液压***包括油箱组件、阀组、泵机组及仪表；其中所述油箱组件包括油箱、冷却装置、过滤装置，油箱主要用于储存液压油，冷却装置用于控制液压油循环温度，过滤装置用于去除液压油中杂质；其中所述阀组包括换向阀、压力阀及流量阀，用于各油路动作的切换及控制；其中所述泵机组包括油泵、电机；其中所述仪表包括压力表、压力继电器。