行星回转小圆筒连续加压过滤机的制作方法

专利名称：行星回转小圆筒连续加压过滤机的制作方法
技术领域：
本发明为一种新型的固液分离设备，涉及到以气体压力为过滤推动力对悬浮液进行连续 过滤分离的过滤机，具有连续髙效操作的基本特征，特别适合于难过滤物料、大宗的化工和 石化产品、工艺流程条件苛刻的产品生产，也适合于食品、生物制品、药品及其它贵重化学 品的生产。技术背景理论上，加压过滤的过滤推动力不受限制，且由于其显著的优点使其在过滤分离上的应 用非常广泛。加压过滤的过滤推动力突破了真空过滤推动力有限的瓶颈，具有过滤强度商、 生产能力大、滤饼湿含量低等优点，而且工艺设备简单、流程短、运行费用低、设备购置费 及设备检修费用低。近几十年来，由于科学技术的长足发展，对分离的要求也越来越高，各 国都在寻求一种更加髙效、可靠和绿色的连续加压过滤机来满足越来越苛刻的分离条件。《流体工程》杂志1993年第5期中'KDF ,续压滤机的发展和应用，一文中介绍了荷 兰的Amafflter公司发明的一种叫做KDF的连续加压过滤机，这种过滤机为卧式结构，在水 平壳体内安置密闭齿轮箱和小型压力箱，同时安装数根既能公转又能自转的空心滤轴在齿轮 箱输出端。主传动轴与齿轮箱相连将动力传给滤轴。在滤轴上垂直安装若干个小过滤圆盘作 为过滤元件，滤盘随滤轴做行星运动。滤轴的中心孔与滤液通道柏通，滤液通道的另一端连 接滤液阀。在过滤机壳体的中央空间设有滤渣输送装置，输送装置的出口连接有排渣控制机 构。KDF过滤机工作时，壳体内通入压縮空气，维持料浆池上方恒定的过滤压力。中空滤轴 在过滤机壳体内公转一周，依次完成过滤、脱水、反吹卸料等过程，同时由于滤轴的自转使 得过滤阶段形成的滤饼均匀。滤盘随滤轴既自转又公转，周期性进入和露出料浆池，当滤轴 浸没在料浆中时，在压縮空气作用下，液相穿过滤盘上的过滤介质进入滤轴内，通过连接滤轴和滤液阀的滤液通道排除。滤液阀安装在滤液通道末端与大气相通，在脱水过程中，空 气和滤液经同一通道排出。在整个过滤和脱水期间，滤液阀一直开着，滤液在重力作用下流 入集液管中，分离出的空气则由排气管排出。当滤轴转至最高点时，滤液阀关闭，反吹阀打 开，压缩空气由内部压力箱通过空心轴进入滤盘内，从反方向将滤饼吹落掉入与壳体同向安装的料槽内，然后由m输送装置运到排渔控制机构的排料管中，最后完成卸料。KDF连续 加压过滤机采用了许咖新的设计方法和思路，为新型过滤机的研发做出了巨大贡献，但是这 种机型的过滤机还是存在着许多的缺点和不足卸料采用反吹气体卸料，卸料方式单一，具 有不可靠性，且有使滤饼重新湿润的倾向；在压力壳体横截面上单位过滤面积较小；结构复 杂，要求的制造精度高。2001年1月{Filtration & Separati加》杂志'Improving Process Operati6ns with a Rotary Pressure Filter'—文中介绍了德国BHS公司的旋转压力过滤机(RPF)的特点和应用。该机 型把转鼓在圆周面上分隔成一系列同等大小、类似于漏斗的单元室作为过滤单元。相邻的单 元室用条形挡板和接合环分隔。在每个单元室底部平行于转鼓横切面的位置，都安装有一块 过滤插件。过滤插件上方覆盖一层过滤介质，下方与滤液排放系统紧密连接。单元室内滤网 的上层空间是滤饼的堆积场所，其髙度可通过过滤插件的位置来调节。转鼓连续地旋转于一 个圆柱体形的机架内，柱体是由内外两层构成的环形夹层结构，由密封套或类似材料在两端 密封联结而成。其特征是在柱体壁上安装有一系列平行于转轴的分离隔板，将柱体夹层空 间分隔成一个个密闭的独立腔室，悬浮液、洗涤液和干燥气体分别通过不同的独立腔室进入 单元室内操作。RPF过滤机操作时随着转鼓的旋转在圆周方向上可分为五个步骤泵送入悬 浮液，在泵压作用下，单元室内过滤介质上方形成滤饼，过滤介质下方形成滤液形成滤饼 的单元室在转鼓的旋转带动下进入粗洗区，洗液为来自下一级洗涤的洗涤滤液；加入纯净的 洗涤液，清洗滤饼、置换原滤饼中的滤液并收集供上一级洗涤使用；利用压縮气体进行干燥， 压縮气体将滤饼中的滤液吹出经冷凝后收集到第一级洗涤工序中使用，排出的气体进入洗气装置处理；从滤网背面通入压縮气体，将滤饼从单元室中吹出，卸下滤饼的同时使过滤 介质再生。RPF旋转压力过滤机的应用较为广泛，但其密封件易磨损寿命短；过滤时，滤饼 在单元室内的充满情况过滤过操作的影响很大，如果形成的滤饼未充满单元室，内上方还余 留有空间，就会在该工作区域和相邻区域之间产生干扰，当其发生在末级洗涤区域时尤其不 利，水份会从洗涤区域进入到干燥区，影响过滤效果；同时价格昂贵、专利技术有外国公司 掌握。发明内容本发明的目的是避免巳有技术上的不足，提供一种结构简单，处理能力大、滤饼脱水洗 涤分离效果好、操作连续稳定可靠，运行经济，制造、使用维修方便的一种新型连续加压过 滤机。本发明的主要技术要点是过滤元件为大长径比的滤筒10，滤筒10由滤轴9联接支撑， 且内部由滤轴中心孔41连通，并与滤液通道30连通，滤筒10在主传动轴28的带动下绕主 传动轴28轴线旋转(即公转)，同时绕自身轴线作自转运动。滤液收集后通过滤筒10内部的 滤筒中心管38进入到滤轴9的滤轴中心孔41，进而由滤轴中心孔一端的通孔40进入行星架 6的分格转鼓32腔室内，再由滤液通道30连通到两个分配头切换后排出。静分配头2与动 分配头29连接处由动错气盘19和静错气盘20两个端面形成端面密封，由于过滤机壳体内外 存在压力差，从而使动错气盘19和静错气盘20相对的两端面自动贴紧形成端面密封。静分 配头2固定安装在轴承座3上。实现本发明目的行星回转小圆筒连续加压过滤机，它包括动分配头29、静分配头2以 及与两分配头连接的动错气盘19、静错气盘20构成的滤液切换装置、轴承座3、由封头4、 11和筒体7构成的压力壳体、行星架6、过滤元件滤筒IO、滤轴9和卸料机构等。卸料机构 通过接料槽16安装在静止不动的压力壳体封头11的中央，接料槽16上方安置卸料刮刀25， 接料槽16内为一螺旋输送器12,刮刀卸下的滤饼在嫘旋的旋转下运送到排料管14，在重力作用下进入排料管14,排料管14下方连接一卸料控制器15 (可购买卸料控制器直接安装)， 在维持压力壳体内部压力的同时使滤饼顺利排出，达到控制排料的目的。实现本发明目的行星回转小圆简连续加压过滤机，其行星架6为重要结构。行星架6的 分格转鼓32内部分为多格，各分格间相互独立，并有滤液通道30与之相联通，通道另一端 与动错气盘19相通。形成的滤液经滤筒10收集后进入滤筒中心管38,再经滤轴中心孔41 进入分格转鼓32内，再进入滤液通道30内，进一步经由错气盘切换后由静分配头端排出。 滤轴9 一端带有行星小齿轮39，与太阳轮5啮合使其产生行星运动，便于滤筒10表面滤饼 的生成、滤饼的洗涤、干燥脱水和卸料。滤轴9右端滤轴与滤筒联接段42与滤简10的滤筒 轴孔34联接，滤轴中心孔41与滤筒中心管38连通构成内部滤液通道，并与分格转鼓32内 部分格空间及相应的滤液通道30对应连通。卸料排渣机构通过接料槽16安置在压力壳体右端封头11中央，接料槽16上方开口，开 口两側架设有挡板27,在挡板27上方安置有2~3把互成角度的卸料刮刀25，卸料刮刀25 固定安置在接料槽16上。接料槽16内部为一嫘旋输送器12，蠊旋输送器12直接由另一转 速不同于主回转体转速的动力机13驱动(或通过差速器与行星架主体联接)。卸料控制器15安置在排料管14下端，排料管14垂直固接于接料槽16尾端。本发明行星回转小圆筒连续加压过滤机工作时，压力壳体上部充满压縮空气，下部为料 浆池。行星架6在压力壳体内连续旋转，同时带动多组过滤元件一起旋转。滤筒10随行星架 6公转的同时，在行星机构的带动下绕自身轴线自转，且自转转速远大于公转，转速比由行 星机构决定。从压力壳的截面圆周看，滤筒10公转一周的操作可分为过滤、洗涤、脱水、卸 料和过滤介质再生这五个阶段(参见附图3):在第I阶段，滤筒10旋转至完全淹没在料浆池 内，过滤开始。过滤形成的滤液进入滤筒10内部，同时在其表面形成滤饼。此时由于滤筒 IO的自转使滤饼的生成和形成的滤液效果都很好。当滤筒10公转离开料浆池时，过滤阶段 完成。形成滤饼的厚度由过滤时间和过滤推动力及过滤介质的性质决定，其中过滤时间由过滤段的弧度a和行星架6公转转速决定前者可通过料浆池液面高度调整，后者可通过主传 动轴28转速调整，通过两方面的调整优化过滤过程。在第II阶段，洗涤水槽22流出的洗涤 水淋在滤筒10表面的滤饼上，对滤饼进行洗涤。为了达到洗涤充分的目的，洗涤段对应的弧 度P需满足的条件为，在行星架6公转经过P弧度的时间内，滤筒IO自转弧度^2T!。在第m 阶段，洗涤后的滤饼被压縮空气进一步干燥降低含湿量。此阶段行星架6公转经过的弧度为 Y。第IV阶段，卸料刮刀25将滤饼切削落入接料槽16中并由螺旋输送器12输送到排料管14 上方。为保证滤筒IO上的滤饼完全、干净卸下，卸料刮刀25工作表面与滤筒10表面只存在 微小缝隙，同时卸料段在圆周方向上分配的弧度为S,在S弧度内滤饼全部卸下，8的大小与 公转转速、传动比、刮刀数量有关。第V阶段，经静分配头2、滤液通道30和滤筒中心管38 引入反吹髙压空气反吹过滤介质35，使其得到再生。过滤介质再生段的弧度分配为s。此五 个阶段的弧度在过滤机的圆周360°范围内分配。如此周而复始，实现连续加压过滤操作。本发明的行星回转小圆筒连续加压过滤机的操作程序为①各处管路阀门准备就绪② 关闭卸料控制器，使过滤机内部成为密闭空间；③启动主回转体和输送螺旋的动力机；④向 壳体内加入料浆，同时通入压縮气体；⑤启动卸料控制器对滤渣进行排料控制；⑥过滤机进 入正常工作状态。与现有机型相比，本发明采用行星运动机构设计，过滤元件采用大长径比的滤筒以及灵 活多样的卸料方式，包括稳定的机械刮刀卸料，具有以下突出优点① 各过滤单元在圆周范围内公转，使过滤机在壳体内部360°范围内实现连续运作，让每 个过滤单元依次完成过滤—洗涤—脱水—卸料—过滤介质再生等一系列操作，实现整体上的 连续运行。且公转使得料浆得到充分搅拌，避免了物料的沉淀，使过滤操作可靠、稳定。② 过滤元件的自转在过滤段，使滤筒表面形成的滤饼层厚度和结构都趋于均匀；在洗涤 段，自转使滤筒上的滤饼层得到均匀和全方位的洗涤；卸料时，自转为刮刀卸料提供动力。③ 卸料方式灵活多样，采用机械刮刀卸料解决了反吹卸料滤饼反湿倾向，并且稳定可靠。④过滤介质的反吹再生功能，这些操作工序连续进行，使该机具有处理能力大、滤饼脱水效果好、运行稳定可靠、适 合恶劣工作条件等优点.本发明的行星回转小圆筒过滤机还具有其它一些方面的优点。


图1是行星回转小圆筒连续加压过滤机的结构示意图 图2是图1的断面结构示意图图3是行星回转小圆筒连续加压过滤机的工作原理示意图； 图4是行星回转小圆筒连续加压过滤机的行星架结构示意图； 图5是行星回转小画简连续加压过滤机的滤简结构示意图； 图6是行星回转小圆筒连续加压过滤机的滤筒沿A-A截面的断面示意图； 图7是行星回转小圆筒连续加压过滤机的滤轴结构示意图。附图标记说明1~~齿轮减速机构，通过与主轴联结为过滤机的主回转体提供动力； 2~静分配头，通过S栓与轴承座3联结，是过滤机工作时的滤液的切换装置； 3~轴承座，用于固定静分配头，同时支撑行星架，并保证行星架左端的动分配头与静 分配头具有良好的对中性；4~~封头，压力壳体组成部分； 5~太阳轮,为一内齿豳或外齿轮； 6~^星架7_筒体，压力壳体组成部分；8_密封件，起密封作用，把滤液与料浆隔开，保证过滤压差； 9-^轴；10~滤筒，过滤元件；11一封头，压力壳体组成部分；12~^旋输送器13_电机，为蠊旋输送器提供动力;14_^料管15~~卸料控制器；16-S 料槽17~^:座；18_a料管； 19~~动错气盘； 20——#错气盘 21~~i5fc液进口管； 22_ ￡涤水槽23>~压縮蒸气(或空气)进口管；24-压力表；25~~卸料刮刀 26——观察窗口； 27~~^板； 28~~主传动轴； 29~动分配头； 30~滤液通道； 31—行星架端盖 32分格转鼓； 33-^轴安放孔；34_滤筒轴孔； 35——ii滤介质； 36~^液槽； 37~~导流片 38-^筒中心管；39~^星小齿轮，可由齿轮通过键联接而成，也可在滤轴上直接加工；40~ffi孔，滤液通道41一滤轴中心孔，为滤液通道；42~滤轴与滤简联接段。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述实施方式1:行星回转小圆筒连续加压过滤机用于PTA (精制对苯二甲酸)的过滤分离。行星回转小 圆筒连续加压过滤机，其压力壳体由封头4、筒体7和封头11构成，通过支座17固定支撑 在机座上。在压力壳体内部安置有主回转体以及卸料排渣机构。其中滤筒10与滤轴9联接后， 安装在行星架6的分格转鼓32上，构成过滤单元滤筒长l祝，单根滤筒的过滤面积为l附2, 总过滤面积为10w2;在整个压力壳体内有10组这样的过滤单元，共同安装在分格转鼓32 上，构成主回转体，是过滤机工作的主要核心部件。主回转体由电机经齿轮(或涡轮蜗杆) 减速机构l驱动。行星架6的分格转鼓32为分割为相互独立的10等分，每个分格对应一组 过滤单元。滤液通道30与行星架6左端的动分配头29连通，并与静分配头2 —起构成滤液 切换装置，动分配头29、静分配头2结合处由相应的动错气盘19、静错气盘20接触并实现 密封。滤轴9一端的行星小齿轮39与一作为太阳轮5的内齿圈啮合，在行星架6带动下做差 速运动。行星差速机构采用的ft动比为1: 20，主传动轴28公转转速为1.5/7;祝，滤筒10自转转速为。卸料排渣机构由输送螺旋12、接料槽16以及卸料刮刀25和挡板27组成。 接料槽16上方开口，挡板27安置在开口两侧，在挡板27内上方通过刮刀架安置2把卸料刮 刀25，两卸料刮刀间成18°，两刮刀的对称平面与水平面成30。角。卸料时，每把刮刀卸掉滤 筒上二分之一圆周弧度上的滤饼。螺旋输送器12由电机13驱动。行星回转小圆筒连续加压过滤机运行时，过滤机的压力壳体上半部分充满高压蒸气，由 压缩蒸气进口管23通入r〉155"、 /> 〉0.6il/Pfl的蒸气，下半部分为料浆池，由进料管18 通入7^1551C过滤悬浮液。由于从上游工序排出时就带0.6Jl/尸fl的压力，料浆送入过滤机内 可以不用增压泵。滤筒10在行星架6的公转运动带动下进入料浆池，过滤介质35下方的压 力为J^0.48Affa，过滤压降Ai^0.12Af尸fl。在过滤推动力(压差)的作用下，在滤筒10 表面形成滤饼，同时在过滤介质35下方形成滤液，滤液温度r-150"C,压力为户-0.48A/户fl。 滤液在导流片37的导向下经滤液槽36进入滤筒中心管38中。同时滤筒10也在自转，使得 形成的滤饼具有很好的效果。过滤段在圆周上的弧度分配为a=135°。当滤筒10公转离开料 浆池后进入洗涤段，洗涤水为r〉155X:、户〉0.6M尸fl的液态蒸汽，由洗液进口管21引入。 洗涤在圆周方向上p-70。的范围内进行。洗涤水经洗涤水槽22流出并喷淋在滤筒10表面的 滤饼上，由于同时存在的自转，使得洗涤均匀、全面。洗涤后进入干燥脱水段，脱水段弧度 分配为「80°。滤饼被压縮蒸气进一步干燥降低含湿量。干燥后进入卸料段，卸料在8=45°的 范围内进行。滤筒10同时存在的公转和自转，使滤筒10与卸料刮刀25间存在相对运动，干 燥后的滤饼在滤筒10的带动下，与卸料刮刀25接触并卸下；卸下后的滤渣在螺旋输送器12 的作用下被运送到排料管14上方，在重力作用下进入排料管14中，排料管14下连接一双水 平闸板式卸料控制器15,在保证过滤机壳体内压力的同时排出滤渣。卸料后的滤简10在公 转带动下进入过滤介质反吹区，髙压反吹气体r >160TC、 />>0.65Afl>fl,经静分配头2、滤 液通道30和滤筒中心管38引入对过滤介质35进行反吹，使其得到再生。过滤介质反吹段弧 度分配为e=30°。至此单根滤筒的一个过滤周期完成，在多根滤筒的循环运作下实现了过滤机的连续生产。过滤机的操作压力P >0.6MPfl，操作温度r-20trC。在过滤过程中，PTA的料浆固相浓 度 36.4%，滤筒上可形成50mm以上的滤饼层，过滤机的生产能力可达37 〃/i (干基)， 滤饼含湿量可控制在10%以内，滤液中含固量< 0.5%。实施方式2:行星回转小圆筒连续加压过滤机用于纯碱生产中重碱的过滤分离。行星回转小圆筒连续 加压过滤机的壳体通过鞍座17支撑并固定在机座上，其壳体由封头4、筒体7和封头11三 部分构成。其左封头4中央安装有轴承座3，静分配头2固定安置在轴承座3内，同时行星 架6通过两对轴承安置在轴承座3内，行星架6左端轴肩作为动分配头29，并与静分配头2 相对，动分配头29、静分配头2分别有一动错气盘19、静错气盘20与之固定相联，两错气 盘的端面紧密结合实现密封，同时达到滤液切换的目的。主传动轴28通过静分配头2及两错 气盘的中空部分与行星架6固联，并由齿轮减速机构l驱动。一大齿轮作为太阳轮5安装在 轴承座3右端，并用行星架端盖31密封在行星架6内部。行星架6上有分格转鼓32，分格 转鼓32内部分割成相互独立的8等分,每个分格空间都有一滤液通道30与动分配头29连通。 在分格转鼓32上开有与分格数相同的滤轴安放孔33。滤轴9通过滤轴安放孔33安放在分格 转鼓32上，并用密封件8保证必要的密封性能。滤轴9—端的行星小齿轮39与太阳轮5啮 合实现差速运动。主传动轴28转速为2rp祝，传动比为l: 30，滤轴9自转转速为60 pm 。 滤筒10的滤筒轴孔34与滤轴9的滤轴与滤筒联接段42相连，并且滤轴中心孔41与滤筒中 心管38相联通形成内部滤液通道。滤筒10为一多孔圆简构件，在其上覆盖过滤介质35形成 过滤元件。滤筒10尺寸为长Z-1 w ,直径d =0.5w ，总过滤面积为12w2 。滤轴9与滤筒10 及与之连通的滤液通道30构成一组过滤组件，由这样的8组过滤组件共同安装在行星架6的 圆周方向上，构成了过滤机的主回转体。在主回转体的右侧中央空间安置有卸料排渣机构， 通过其外壳接料槽16安置在右封头11的中央。一输送螺旋器12安置在接料槽16的中央，并由安放在压力壳体内部右端的防潮电机13驱动。接料槽16上放开口，开口两侧安装有两 块挡板27,挡板27内上方固定安装有3把卸料刮刀25,刮刀间成10°分布，且中间刮刀与水 平面成30°。接料槽16尾端垂直安装一排料管14，排料管14下方连接卸料控制器15。行星回转小圆筒连续加压过滤机运行时，来自碳化工序的悬浮液料浆由进料管18引入， 悬浮液中固相为^0^0 3，含量为25%,液相为含M(/和M^a的水溶液，悬浮液在过滤 机壳体下半部分形成料浆池，温度为421C。同时由压縮空气进口管23通过外部管路与空气 压縮机相连，引入压縮空气并维持过滤机壳体内部上方恒定的压力。压縮空气参数 P=0.3A//>a, r=45"。在主传动轴28带动下，滤筒10随行星架6的公转进入料浆池，在压 差作用下，过滤介质35上方形成滤饼。同时在过滤介质35下方形成滤液，滤液在导流片37 的作用下经滤液槽36进入滤筒中心管38中。滤液进一步由滤液通道30引至动分配头29、 静分配头2处切换，切换后滤液经滤液管排出过滤机。在这过程中，由于滤筒10的自转，使 得滤饼成型效果优良，过滤段在圆周上的弧度分配为a=140°。当滤筒10公转离开料浆池后 进入洗涤段，洗涤在？=75°的范围内进行。洗涤液(清水)经洗涤水槽22流出并喷淋在滤筒 IO表面的滤饼上，由于同时存在的自转，使得洗涤均匀、全面，滤饼内的iVflC/等溶质被充 分洗涤脱除。洗涤后进入干燥脱水段，滤饼在7=75°的范围内被压縮空气进，步干燥降低含 湿量。干燥后的滤饼随滤筒10转至卸料区时，滤筒10与卸料刮刀25接近并存在相对运动， 滤饼与卸料刮刀25接触并卸下。卸料发生在3=40°的范围内。卸落的滤渣在螺旋输送器12 的作用下被运送到排料管14上方，在重力作用下进入排料管14中，排料管下连接一卸料控 制器15,在卸料控制器15的控制下顺利排出滤渣。卸料后，滤筒10在公转带动下进入过滤 介质反吹区。反吹气体经静分配头2端引入，切换后由滤液通道30反向进入滤筒10内部， 对过滤介质35进行反吹再生，反吹气尸=0.35^/^,常温。反吹段弧度分配为e=30°。到此 —个过滤周期结束，当滤筒10随主传动轴28旋转再次进入料浆池时开始下一个过滤周期。 如此多根滤筒在过滤机壳体生产中，过滤机的操作压力尸>0.3Mi fl，操作温度r-5(TC。悬浮液固相浓度25%，滤 筒上可形成3(M0附/n的滤饼层。生成的滤饼含湿量可控制在8%以内，滤饼中的JVaC/含量 <0.5%。产量可达60f/A实施方式3:行星回转小圆筒连续加压过滤机用于PVC的过滤分离，在过滤分离PVC的过程中不需 对滤饼进行洗涤。行星回转小圆筒连续加压过滤机的整体通过外壳由支座17支撑固定在机座 上，过滤机外壳由三部分组成，包括封头4、 11和筒体7。在壳体内部有主回转体和卸料机 输送机构。其中主回转体由行星架6及安装其上的多组过滤组件构成。行星架6上有一轴向 长度较短的分格转鼓32，分格转鼓32内部通过隔板分割成12个独立的区间，每个独立的分 格区间都有滤液通道30与之相联通。每组过滤组件由滤轴9、滤筒10及与之连通的一个分 格空间构成。滤筒10与滤轴9组装后通过滤轴安放孔33安装在分格转鼓32上，并由相应的 密封件8保证其密封性能。滤筒10尺寸为/xrf-1.5x0.3(加)，总过滤面积为17/w2。行星架6 通过安置在过滤机壳体一端中央的轴承座3支撑。轴承座3右端安装一内齿圈作为太阳轮5， 太阳轮5与滤轴9 一端的行星小齿轮39啮合，通过主传动轴28传递动力带动行星架6公转， 同时实现过滤组件的自转，传动比为1: 40，主传动轴28转速"-3r/7加。动分配头29与固定 安装在轴承座3上的静分配头2相对，同时分别有一组动错气盘19和静错气盘20与两个分 配头的端面固定联接，运行时由两个错气盘形成端面密封并实现滤液切换。在主回转体的中 央空间安装有卸料机输送机构，此机构通过其外壳接料槽16固定安装在过滤机的右端封头 11中央。接料槽16内为一螺旋输送器12，螺旋输送器12通过一差速器与行星架6连接，并 驱动其旋转。接料槽16上开口，开口处安置成卯°的两块挡板27。采用反吹卸料，开口和挡 板面向正上方，吹落的料渣由挡板27接住并掉进接料槽16内。行星回转小圆筒连续加压过滤机工作时，启动电机带动行星架6旋转，同时通过进料管 18引入过滤悬浮液，温度为70'C，其中PVC含量为40外。悬浮液在过滤机壳体下半部分形成料浆池，同时由压縮气体进口管23引入高压空气，维持过滤机壳体内部上方恒定的压力在 0.5MPfl,为过滤提供推动力。滤筒10随行星架6的公转进入料浆池，在压差作用下发生过 滤，过滤段弧度为a=160。。过滤时，过滤介质35上方形成滤饼，由于滤筒10的自转，使得 滤饼成型效果优良。同时在过滤介质35下方形成滤液，滤液在导流片37的作用下经滤液槽 36进入滤筒中心管38中。滤液进一步引至动、静分配头切换，切换后滤液经滤液管排出过 滤机。由于过滤PVC时不需洗涤，故3=0°,直接进入干燥脱水阶段，干燥脱水在"70°的范 围内进行。在压縮空气的作用下，形成的滤饼进一步脱水干燥，降低含湿量，控制在5%以内。 干燥脱水后进入卸料区，卸料区8=60°:采用髙压气体反吹卸料，反吹气体P =0.55AfPfl， r-75"。带有滤饼的滤筒10转至接料槽16正上方时，分配头处切换到反吹气体管，髙压反 吹气体通过行星架内滤液通道30部进入到滤筒10内，滤饼在高压气体作用下掉落进接料槽 16内，完成卸料。反吹卸料的同时也使过滤介质35得到再生。为了保证过滤介质再生的可 靠性，可在8=30°的范围内引入瞬时高压气体进行反吹，i>=0.60i^Pfl。至此一个过滤周期结 束，再生后的滤筒在公转带动下再次进入料浆池，进入到下一个过滤周期。在多根滤筒的循 环运作下实现了过滤机的连续生产。生产中，过滤机的操作压力P^.5Afffl，操作温度r-7(TC。悬浮液固相浓度40%，滤 筒上可形成25w加以上的滤饼层。产量可达100f/A。图中26为观察窗口， 24为压力表。压力壳体上还安装有安全阀、液位计、温度计等辅 助仪表，便于对过滤机壳体内的物性参数进行测控。本发明的结构不限于实施例和附图所描述的结构。
权利要求
1、一种行星回转小圆筒连续加压过滤机，包括由封头(4、11)和筒体(7)构成的压力壳体，压力壳体一端固定有静分配头(2)，压力壳体内部安装有过滤元件及卸料排渣机构；其特征在于过滤元件滤筒(10)安装在主回转体上，主回转体由行星架(6)，滤轴(9)，滤筒(10)构成；卸料排渣机构由螺旋输送器(12)，接料槽(16)，卸料刮刀(25)，挡板(27)构成；在压力壳体一端封头(4)的中央安装有轴承座(3)，行星架(6)通过轴承座(3)支撑在压力壳体内部，并与其同轴；滤轴(9)安装在行星架(6)的分格转鼓(32)上，滤轴(9)一端的行星小齿轮(39)与固定在轴承座(3)一端的太阳轮(5)啮合；滤轴(9)的另一端滤轴与滤筒联接段(42)与滤筒(10)的滤筒轴孔(34)连接；卸料排渣机构通过其外壳接料槽(16)安装在压力壳体另一端封头(11)的中央，螺旋输送器(12)安装在接料槽(16)内部，卸料排渣机构位于主回转体右部中央空间。
2、 根据权利要求l所述的行星回转小圆筒连续加压过滤机，其特征在于其行星架为组合 结构，包括主传动轴(28)，动分配头(29)，滤液通道(30)，行星架端盖(31)，分格转 鼓(32)，滤轴安放孔(33);分格转鼓(32)轴向长度较小，内部分为多个扇形空间，且各 个扇形空间相互独立，分格转鼓(32)的分格数通常为8~16个，分格数与过滤单元数目相等， 每个过滤单元由滤筒(10)、滤轴(9)及相应的滤液通道(30)组成；滤液通道(30)开设 在行星架主体上，并与相应的分格转鼓(32)的内部空间连通；主传动轴(28)与行星架主 体固连为一体结构；行星架左端轴肩充当动分配头(29)，其端面与固定安装在轴承座(3) 上的静分配头(2)端面相对。
3、 根据权利要求1所述的行星回转小圆筒连续加压过滤机，其特征在于轴承座(3)安 装在静止不动的压力壳体一端封头(4)中央；静分配头(2)固定安装在轴承座(3)上；轴 承座(3)内安置有止推轴承。
4、 根据权利要求l所述的行星回转小圆筒连续加压过滤机，其特征在于卸料排渣机构由 嫘旋输送器(12)，接料槽(16)，卸料刮刀(25)，挡板(27)以及驱动机构成；卸料排渣机构通过嫘旋输送器(12)的外壳接料槽(16)安装在静止不动的压力壳体另一端封头(11) 中央；接料槽(16)上方开口，卸料刮刀(25)安置在接料槽(16)上并位于开口上方，且 位于挡板(27)内；蠊旋输送器(12)直接由另一转速不同于主回转体转速的动力机(13) 驱动或通过差速器与主回转体联结。
5、 根据权利要求1或2所述的行星回转小圆简连续加压过滤机，其特征在于其主运动机 构为一行星齿轮机构形成的差速运动机构；每个过滤元件都在主传动轴(28)的带动下作行 星差速运动；其公转与自转转速比为行星机构齿轮的传动比，由太阳轮(5)与滤轴(9)— 端的行星小齿轮(39)的齿数比决定，一般为1: 5~100;太阳轮(5)为一内齿園或外齿轮， 固联在轴承座(3)的右端上。
6、 根据权利要求2所述的行星回转小圆筒连续加压过滤机，其特征在于其过滤元件滤筒 (10)为成型的预制过滤元件或在多孔圆筒构件上覆盖过滤介质(35)构成，滤筒(10)内安装导流片(37)，导流片(37)呈星型排列在滤筒中心管(38)四周，滤筒(10)内部由导 流片(37)分成多个扇形过滤区；滤筒中心管(38)上开设滤液槽(36)。
7、 根据权利要求2所述的行星回转小圆筒连续加压过滤机，其特征在于在动分配头(29) 与静分配头(2)相对的两个端面上分别安装有动错气盘(19)和静错气盘(20),两错气盘 分别与两分配头的端面固联，两错气盘分别用软、硬两种不同材料制成。
8、 根据权利要求2所述的行星回转小圆筒连续加压过滤机，其特征在于其特殊的滤轴设 计滤轴(9) 一端带有行星小齿轮(39)，行星小齿轮(39)通过键与滤轴(9)联结或直接 在滤轴(9)的一端上加工；滤轴(9>与滤筒(10)连接的部分必须是空心的，开设有滤轴 中心孔(41)，滤轴中心孔(41)—端与滤筒(10)的滤筒中心管(38)连通，另一端有一通 孔(40)与其相贯，使其与分格转鼓(32)内部空间连同；在滤轴(9)与行星架(6)的分 格转鼓(32)连接处设置密封件(8)。
9、 根据权利要求4所述的行星回转小圆筒连续加压过滤机，其特征为，其卸料方式为机械刮刀卸料或髙压气体反吹卸料接料槽(16)上方开口，开口处设置有挡板(27)，卸料刮 刀(25)数目根据实际需要确定，为2~3把，位于挡板(27)内上方并互成一定角度；或滤 筒(10)位于挡板(27)内部上方时，从静分配头端引入高压反吹气体进行反吹卸料。
10、根据权利要求4所述的行星回转小圆筒连续加压过滤机，其特征在于排料管(14) 垂直固结于接料槽(16)的尾端；并有卸料控制器(15)安置在排料管(14)的下端。
全文摘要
本发明是一种用于过滤悬浮液的连续加压过滤机，其主要技术特点是在过滤机壳体内圆周方向上分布多个过滤单元，每个过滤单元由滤筒、滤轴及与之相联通的行星架内部通道构成。作为过滤元件的滤筒由滤轴固定并支撑在行星架上，在运行时作行星运动，流体穿过滤筒上的过滤介质后，在滤筒内部收集并通过中空滤轴进入行星架通道经分配头切换后排出。本发明的主要特点是高效的过滤脱水、能对滤饼进行有效洗涤和干燥、具有可靠的卸料方式和过滤介质的反吹再生功能，且这些操作步骤是顺序连续进行的。
文档编号B01D33/37GK101234269SQ20071005049
公开日2008年8月6日 申请日期2007年11月14日 优先权日2007年11月14日
发明者勇 伍, 伍云涛, 林 原, 张鸿翔, 汤晓玉, 肖泽仪, 钟月华 申请人:四川大学