本发明涉及一种用于实现细粒粘性固渣高效分离的旁滤式自动离心机。 细粒粘性固渣的高效分离,是一项难度较高的技术。目前虽然可以在常规沉降式离心机如WL型离心机上进行,但分离后滤渣的混含量较高,还需要进行降低滤饼混含量的后处理。常规过滤离心机如SS型、SX型、WG型离心机等根本不适用于细粒粘固渣的分离。因为随着滤饼在过滤介质上逐步形成、增厚和压实,过滤阻力逐步增加,因而过滤速度很快下降。而且SX型与WG型离心机都是以刮刀卸料,会造成晶粒破碎。更主要的是卸料不完全,每个循环完结后,都在过滤介质上留下一层未卸掉的滤渣,致使下一循环不能快速进行。FO型过滤离心机,西德专利1911147,虽然是为分离细粒粘性固渣而设计的,但仍遵循常规离心机的原理,并没有解决滤饼在过滤介质上逐步形成时过滤速度快速下降的问题。只是采取了比较新颖的出料方式,即分离完成后,使转鼓沿轴向移动两倍转鼓长度,将过滤介质翻转180°,在低速运转下,物料靠自身离心惯性力卸除。但因出料时转鼓需轴向移动两倍转鼓长度,故有结构不紧凑,占用空间大的弊病。同时它的过滤介质要频繁翻卷,会因疲劳而损坏,要经常更换。
鉴于上述已有技术存在的问题,本发明的任务是提供一种自动化程度高、用于细粒粘性固渣高效分离的旁滤式自动离心机。
本发明的任务是通过相应于权利要求1特征部分的方案解决的。
在圆柱形沉降转鼓内设一组与转鼓底平面垂直的辐射状过滤板(见A-A剖视图),该装置能使含细粒粘性固渣的悬浮液在离心分离过程中,固渣在无孔转鼓上进行离心沉降而滤液则在离心压力下,通过辐射状过滤板,沿着与固渣运动垂直的方向滤出,从而实现基本上无滤饼的旁流过滤。细粒粘性固渣的过滤过程,主要过滤阻力取决于滤饼。旁流过滤使滤液基本上在无滤饼阻力的条件下滤出,将大大提高过滤速度,同时由于辐射状过滤板两侧均为过滤面,过滤面积较常规过滤式离心机增加数倍,也使得过滤效率提高。
分离后沉积在转鼓内与辐射状过滤板之间的固渣,由液压系统操纵专门的推料装置将过滤板连同固渣一起推出转鼓,并使其低速回转。靠固渣自身的离心惯性力由辐射状过滤板上卸除。这种自动卸料方式不会造成晶粒破碎,而且便于过滤介质再生,使下一个过滤循环能保持初始的过滤速度。
自动均衡给料装置由溢流管、环形接液室、排液管、透明管、进料阀、红外线传感器和微型电子计算机组成。当需过滤的悬浮液加至溢流管的半径位置时,悬浮液由溢流管流入环形接液室内,再经排液管进入透明管,红外线传感器感应后发出讯号,令微型电子计算机立即关闭进料阀,停止进料。当悬浮液环半径大于溢流管的位置半径时,红外线传感器立即指令微型电子计算机打开进料阀,继续进料。如此反复至一个循环完成,从而实现自动均衡给料。
与已有技术相比,本发明具有分离效率高、卸料完全、不破坏晶粒、过滤介质易于再生、自动化程度高、结构紧凑以及能实现隔离操作的优点。本发明尤其适用于防爆、防毒和防辐射作用。
图1为离心机轴向剖面图;
图2为离心机部分俯视图及给料控制系统图;
图3为A-A剖视图;
图4为槽孔板结构图;
图5为筛网示意图。
下面结合附图详细地说明本发明的细节。
图中水平空心主轴(4)位于轴承座(17)中,其左端与油缸(6),右端与转鼓(21)构成一体。转鼓(21)为圆筒形沉降转鼓。在转鼓底(23)与转鼓(21)联结处,沿圆筒转鼓全周长均匀开设孔(22),使滤液由此排出。在转鼓底上,沿一定直径圆周均匀开设轴向诸孔(24),使洗涤剂由此进入。转鼓内设推料盘组(27)及布料斗(35)。空心主轴(4)中的推杆(5),左端与活塞(7),右端与推料盘组(27)及布料斗(35)构成一体。活塞(7)将油缸(6)的容积分为左室(18′)和右室(18)两部分。推料盘(28)与转鼓底(23)限定了环形室(26)。推料盘组(27)由推料盘(28)、压板(56)、辐射状过滤板(F)、密封圈(31、32)、挡液板(33)、压板(34)组成。
本发明之过滤板(F)两侧均为过滤面并由滤管体(30)、槽孔板(50)、筛网(49)、滤布(48)、压盖(53)组成(如图3、4所示)。槽孔板(50)采用F-4材料。其上均匀布满纵横交叉的导槽(54)、在导槽相交处开设通孔(57)(如图4所示)。以通疏导滤液使其通畅流出。筛网(49)采用百叶窗式(如图4所示),它较一般冲孔式筛网具有较高的机械强度。百叶窗凸起面紧靠槽孔板(50),以便于滤液流动。滤布(48)可根据不同的悬浮液选用,更换滤布方便。
油缸(6)左端设有特殊的机械密封装置。该装置由动环(9)、静环(8、10)、弹簧(11)、轴承(12)、轴承架(13)、密封盒(14)、接头(15、16)组成。密封盒(14)由支架(图中未示出)固定在机座(3)上。当主轴(4)与推杆(5)同步旋转时,静环(8、10)弹簧(11)、密封盒(14)不转动,从而起到密封作用。
正常工作时,首先以压力油启动液压马达(图中未示出)。由液压马达通过皮带带动油缸(6)旋转。调节供油量可以变换马达速度,从而调节转鼓速度。同时小量压力油经接头(16)进入油缸右室(18),使活塞(7)不向右移动而保持如图1所示位置。待转鼓达到全速或中速时,开始进料。进料由进料阀(61)、红外线传感器(59)与微型电子计算机(60)控制系统来完成。悬浮液经进料管(39),通过布料斗(35)均匀分布在过滤板(F)与转鼓(21)内。在离心惯性力作用下,固渣在转鼓内沉降,而滤液则在离心压力下,穿过滤布(48)、筛网(49)、槽孔板(50)经(55)诸孔汇集在通道(51)内,经由孔(52)和与之对应的位于推料盘(28)和压板(56)上之诸孔进入室(26)内。通过转鼓上的径向孔(22)进入中机壳(37),由排液管(36)排出。
当悬浮液加至溢流管(29)的半径位置时,悬浮液则由溢流管(29)流入壁板(19)右侧的环形接液室(20)内,再经排液管(42)进入透明管(58),红外线传感器(59)感应后发出讯号,令微型计算机(60)立即停止进料阀(61)进料。当悬浮液环半径大于溢流管(29)的位置半径时,红外线传感器立即指令微型计算机使进料阀(61)继续供料。如此反复直至一个循环完成。从而实现自动均衡给料。
固渣脱水后,液压马达根据固渣性质自动降速。并停止向油缸右室(18)供油而开始由接头(15)向油缸左室(18′)供油,