一种自动连续带式固液分离装置 【技术领域】
本发明涉及涉及用于固液相分离机械领域，具体的讲是一种带式能够自动连续分离固液相的装置，可广泛应用于化工、环保、煤矿、造纸、冶金、制革等行业的固液分离。
背景技术
目前，固液分离设备主要采用的方法有离心分离，压榨过滤，真空过滤等，但是普遍存在不能连续工作、效率低，需要人工辅助作业，分离不彻底等缺点。《固定室水平带式真空过滤机及其发展状况》【有色冶炼，2000(4)：41～44】公布了DU型水平带式真空过滤机，由橡胶排水带、真空箱、驱动辊、从动辊、进料装置、洗涤装置、卸料装置、滤布、滤布胶带清洗装置、滤布张紧装置、滤布调偏装置、驱动装置、机架等部件组成，其工作过程为料浆经进料装置均匀地分布到移动的过滤介质(滤布)上，料浆在重力和真空的联合作用下实现固液分离，该设备因橡胶排水带的缘故适用领域窄，对真空要求高，而且橡胶排水带成本高，所分离的固态产品还需要进一步加工。中国专利ZL200610050021X公布了一种真空带式过滤脱水机，在传统的橡胶带式真空过滤机的基础上，对真空室做了改进，降低了能耗；中国专利ZL2008201074981公布了一种真空带式过滤机，增加了传送网袋，在传送网袋的上方设置滤布，但是仍然没有克服适用领域窄，成本高，对所分离的固态产品还需要进一步加工的缺点。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是，克服上述设备的技术缺点，提供一种能够非真空环境下连续工作，固液相完全分离的自动连续带式固液分离装置。
本发明所采取的技术方案是，将混合料均匀平铺在铺设有滤网的输送带上，输送带匀速行走，通过引风机产生高速流动的空气通过输送带上的混合料，混合料固体表面与高速空气摩擦升温，从而迅速将液态部分蒸发为气态，并被高速空气带走，输送带的终端得到的是分离出来的固相产品，而引风机引出来的空气再通过气液分离系统得到液相产品。
本发明具体技术方案为，包括下料系统，输送系统，卸料系统，进风系统，引风系统，卸料系统，气液分离系统，空气净化系统和控制系统。
下料系统包括下料斗、布料器和调厚闸板。下料斗的横切面为倒梯形，上口进料，下口出料，下口紧贴输送带，下口宽度与输送带宽度相同；输送带前进方向一侧的下料斗斗壁下沿距离输送带10～60mm，保证混合料能够顺利出料，跟随输送带移动。布料器设于下料斗的中间、输送带的上方，布料器为圆杆，圆杆上设有从中间向两侧反向旋转的螺旋叶片，保证混合料能够向两侧均匀摊铺。调厚闸板设置在输送带前进方向一侧的下料斗斗壁内侧，由两个螺丝固定，下料斗斗壁所开的高度调节螺丝孔为垂直长条状，高度调节螺丝孔可调高度d为10～60mm，保证调厚闸板可以上下移动调节高度，通过螺母固定；调厚闸板宽度与输送带前进方向一侧的下料斗斗壁相同，当调厚闸板放下后，下沿紧贴输送带，上沿与斗壁上沿高度一致；调厚闸板调节到最高后下沿与斗壁下沿高度一致，调厚闸板外侧刻有刻度，调厚闸板上沿与斗壁上沿的高度差即为混合料的摊铺厚度。
输送系统包括调速电机、主动轴滚、输送带、滤网、托辊、从动轴滚、汽缸和压紧轴滚。输送带紧绷在主动轴滚、从动轴滚和压紧轴滚上，调速电机通过主动轴滚带动输送带匀速移动；压紧轴滚上设有压力传感器，当输送带松动打滑时，通过控制汽缸推动压紧轴滚绷紧输送带。输送带为螺旋编制网，滤网铺设在输送带上。紧贴输送带下方设有若干个托辊，托住输送带，以保证输送带不会因混合料过重而下沉。
卸料系统包括刮刀、主卸料斗、副卸料斗、滤网冲洗高压风机，滤网冲洗风道。刮刀设于输送带的末端，刮刀由刮刀刀身和刮刀配重块两部分组成，横截面呈L形，当刮刀放置到刀架上后，由于重力的原因，刀口自动贴紧输送带。主卸料斗设置于刮刀正下方，用于接收刮刀卸下的固相产品。固相产品通过刮刀后还有少许的残余固相颗粒附着与滤网上，这时在输送带的上方设置滤网冲洗风道，滤网冲洗风道为圆形管，正对滤网方向开有两行滤网冲洗出风孔，孔径为1～10mm，滤网冲洗风道截面积与滤网冲洗出风孔截面积总和之比为1.2∶1～3∶1；滤网冲洗高压风机连接滤网冲洗风道，通过滤网冲洗出风孔向滤网吹高速空气，将滤网上的残余固相颗粒清洗下来，在滤网冲洗风道下方设置副卸料斗，用于接收残余固相颗粒。
进风系统包括总进风管、支进风管、风罩、温度调节器和缓冲罐。主高压风机排出的高速空气经缓冲罐降压，通过温度调节器进入总进风管，然后进入各支进风管，最后通过各风罩吹向输送带上的混合料。支进风管截面积总和与总进风管截面积之比大于2。风罩上部为四棱锥形，风罩下部为四棱柱，底面横截面为边长与输送带宽度相同的正方形；风罩上部入口处设置一个正方形风向扰流板挡板，空气从支进风管流入风罩后，经空气扰流板后使风罩内同一横截面上的风速均匀吹向混合料；风罩的四边，沿输送带侧的两边下沿紧贴输送带，另两边下沿距离输送带10～60mm，保证混合料能够顺利跟随输送带移动。温度调节器为冷暖调节器，由温度探测器触发计算机控制，当室温较低时，混合料的温度低，空气通过温度调节器加热，提高分离效率，当混合料因高速摩擦温度过高时，空气通过温度调节器降温，从而保证固态产品的正常温度。温度探测器设置在每个风罩内靠近输送带部位，与计算机连接.
引风系统包括总引风管、支引风管、引风箱、引风调节阀和主高压风机。空气通过混合料后进入各引风箱，然后经各支引风管进入总引风管，最后，含有分离出来液相产品的空气进入液相处理系统。引风箱为与风罩对应的正方形底面四棱柱与四棱锥，上部为四棱柱，下部为四棱锥。支引风管上设有引风调节阀，引风调节阀为带刻度可调节风量的碟阀。总引风管截面积与支引风管截面积总和相等。
为了保证有足够的负压，总进风管与总引风管截面积之比为1.2∶1～3∶1。
气液分离系统包括气液分离塔一和气液分离塔二。从总引风管排出的含有液相产品的高湿度空气先后进入气液分离塔一和气液分离塔二，分离出液相产品。气液分离塔一和气液分离塔二底部各设置一台水泵，用于排出液相产品。气液分离塔二另一端连接主高压风机，高速空气经主高压风机排入缓冲罐，缓冲罐连接温度调节器，空气通过缓冲罐降压后排向温度调节器，这样空气能够得以循环利用。
空气净化系统采取的是喷淋的方法，在缓冲罐排向温度调节器的循环空气出口旁开设一个废气出口，循环空气出口与废气出口的截面积之比为3∶1～9∶1；该废气出气口连接空气净化塔，含有少量液相产品的空气经喷淋器喷淋净化后排入大气。
控制系统是由控制计算机连接调速电机、压力传感器、滤网冲洗高压风机、温度调节器、温度探测器、主高压风机、水泵，控制整套设备的工作。
在输送带通过最后一个风罩后，输送带上方还罩有活动盖罩。当安装或更换滤布时，取下活动盖罩，在输送带上缝上滤布一端，然后开启调速电机，将滤布带动一周平铺于输送带上，拉紧滤布后，输送带上缝上滤布的另一端，盖上活动盖罩，即可开始正常生产。活动盖罩与风罩相同也是输送带两侧的壁板紧贴输送带，防止固态产品从两侧洒落；另两边的壁板下沿距离输送带10～60mm，保证固态产品顺利通过。
本发明中的部件除调速电机、滤网冲洗高压风机、主高压风机这些不接直接接触混合料的部件外，其它部件均由抗腐蚀材料制成，如聚烯烃类、聚氯乙烯、含氟聚合物材料等。
本发明的有益效果是，可连续作业，工作效率比现有设备提高30％～60％；自动化程度高，节约人工，尤其提高了化工等特殊行业的工作环境，最大程度的降低了对操作人员的身体危害；无需真空状态，适用领域广，设备制造使用成本低；所分离地固态产品纯净，无需进一步加工。
【附图说明】
图1是自动连续带式固液分离装置结构示意图。
图2是刮刀结构示意图。
图3是布料器示意图。
图4是输送带前进方向一侧的下料斗斗壁示意图。
图5是滤网冲洗风道示意图。
图6是风罩的输送带行进方向剖视图。
图中，1，调速电机；2，主动轴滚；3，布料器；4，下料斗；5，调厚闸板；6，输送带；7，引风箱；8，引风调节阀；9，汽缸；10，压紧轴滚；11，总引风管；12，支引风管；13，主高压风机；14，气液分离塔一；15，气液分离塔二；16，副卸料斗；17，滤网冲洗风道；18，刮刀；19，主卸料斗；20，滤网冲洗高压风机；21，从动轴滚22，风罩；23，总进风管；24，支进风管；25，温度调节器26，活动盖罩；27，托辊；28，喷淋泵；29，空气净化塔；30，缓冲罐；31，控制计算机；32，刮刀配重块；33，刮刀刀身；34，螺旋叶片；35，高度调节螺丝孔；36，滤网冲洗出风孔；37，风向扰流板挡板，38，温度探测器。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
本发明包括下料系统，输送系统，卸料系统，进风系统，引风系统，气液分离系统，控制系统和空气净化系统。
下料系统由下料斗4、布料器3和调厚闸板5组成，调厚闸板5设置在输送带6前进方向一侧的下料斗斗壁内侧，布料器3设于下料斗4的中间、输送带6的上方。布料器3为圆杆，圆杆上设有从中间向两侧反向旋转的螺旋叶片34。调厚闸板5由两个螺丝固定在下料斗斗壁内侧，下料斗斗壁开有高度调节螺丝孔35，高度调节螺丝孔35可调高度d为10～60mm，调厚闸板5外侧刻有刻度。
输送系统由调速电机1、主动轴滚2、输送带6、滤网、托辊27、从动轴滚21、汽缸9和压紧轴滚10组成，调速电机1连接主动轴滚2，输送带6由主动轴滚2、从动轴滚21、托辊27和压紧轴滚10支撑，压紧轴滚10上设有压力传感器，压力传感器连接控制计算机31。
卸料系统由刮刀18、主卸料斗19、副卸料斗16、滤网冲洗高压风机20、滤网冲洗风道17组成。刮刀18由刮刀刀身33和刮刀配重块32组成，横截面呈L形。刮刀18的刀口紧贴在从动轴滚21一端的输送带6上，主卸料斗19位于刮刀18的正下方，滤网冲洗风道17设置在通过从动轴滚21之后的输送带6上方，副卸料斗16位于滤网冲洗风道17的正下方。滤网冲洗风道17为圆形管，正对滤网方向开有两行滤网冲洗出风孔36，孔径为1～10mm，滤网冲洗风道17截面积与滤网冲洗出风孔36截面积总和之比为1.2∶1～3∶1。
输送带6上方还罩有活动盖罩26。
进风系统由总进风管23、支进风管24、风罩22、温度调节器25、温度探测器38和缓冲罐30组成。温度调节器25连接总进风管23，然后总进风管23连接各支进风管24，风罩22为正方形横断面，位于输送带6的正上方。风罩22上部入口处设置一个正方形风向扰流板挡板37，温度探测器38设置在每个风罩22内靠近输送带6部位。支进风管24截面积总和与总进风23管截面积之比大于2。主高压风机13连接缓冲罐30，缓冲罐30通过循环空气出口连接温度调节器25，缓冲罐30的循环空气出口旁开设一个废气出口，所述废气出气口连接空气净化塔29，循环空气出口与废气出口的截面积之比为3∶1～9∶1。
引风系统由总引风管11、支引风管12、引风箱7、引风调节阀8和主高压风机13组成，引风箱7位于输送带6的正下方，引风箱7连接支引风管12，然后支引风管12连接总引风管11。引风调节阀8为带刻度可调节风量的碟阀，总引风管11截面积与支引风管12截面积总和相等。
总进风管23与总引风管12截面积之比为1.2∶1～3∶1。
气液分离系统由气液分离塔一14和气液分离塔二15，总引风管11连接气液分离塔一14，气液分离塔一14连接气液分离塔二15，气液分离塔二15连接主高压风机13。
控制系统是控制计算机31连接调速电机1、滤网冲洗高压风机20、温度调节器25、主高压风机13、水泵。
空气净化系统由空气净化塔29和喷淋泵28组成。
本发明除了所述调速电机1、滤网冲洗高压风机20、主高压风机13外，其它部件均由抗腐蚀材料制成。
下面结合附图对本发明的具体型号的自动连续带式固液分离装置具体实施过程作进一步说明。
如图1所示，自动连续带式固液分离装置采用的输送带6宽度为1000mm，调速电机1为2.2KW，滤网冲洗高压风机20为3KW，主高压风机13为37KW。输送带6前进方向一侧的下料斗4斗壁下沿距输送带6的距离为30mm；支进风管24截面积总和与总进风23管截面积之比为2.5∶1，总进风管23与总引风管11截面积之比为1.5∶1；空气进口与废气出气口的截面积之比为6∶1；共设5个支进风管24和5个支引风管12。
如图4所示输送带6前进方向一侧的下料斗斗壁，高度调节螺丝孔35可以调节的高度d为30mm。
如图5所示滤网冲洗出风孔36孔径为3mm，滤网冲洗风道17截面积与滤网冲洗出风孔36截面积总和之比为1.5∶1。
如图6所示，垂直于输送带6前进方向的风罩壁下沿距输送带6的距离d为30mm。
该型号自动连续带式固液分离装置分离氯乙酸的具体实施过程为，打开活动盖罩26，在输送带6上铺设目的滤网，调厚闸板5调至30mm厚，引风调节阀8按空气流动方向开口一次减小。开启设备，调节调速电机1，将输送带6行走速度调整到30mm/s，以3000kg/h的速度向下料斗4送料。混合料跟随输送带6依次经过5个引风箱7，高速流动的空气将液相的母液带走，输送带6的末端完全干燥的氯乙酸经刮刀18卸到主卸料斗19，残留在滤网上的氯乙酸颗粒经过滤网冲洗风道17时，被滤网冲洗出风孔36吹出的高速空气吹入副卸料斗16；含有液相母液的空气经过气液分离塔一14和气液分离塔二15分离出来，有水泵排出；分离出的空气经主高压风机13、缓冲罐30、温度调节器25进入总进风管23循环利用，部分废气经空气净化塔29净化后排入大气。
该型号型自动连续带式固液分离装置分离氯乙酸的工作效率为每小时生产3000kg固态成品。