柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固液处理装置的制作方法

专利名称：柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固液处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘稠和细粒物质的固液处理的柔初管并排串联高速、高压压榨 和干燥固液处理装置，特别适用于造纸废水处理、污泥处置、河道疏浚泥桨处理、 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 搾、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。
背荣技术
在现有的柔韧管式固液处理装置中，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上公知的技术 采用的往复式样渣活塞机构和嫘旋桨叶的刮渣器方案，这些方案在压榨时虽有创新， 但是在过滤时仍与现有技术的隔膜加压板框压滤机一样不能去除滤膜附着滤渣，卸 除滤渣的机构仍然较为复杂，这些都影响了过滤和压榨速度进一步提高。

发明内容
针对以上种种缺陷，本发明提出了解决存在问题的技术方案； 柔韧管并拌串联高速、高压压搾和干燥固液处理装置是以如下技术方案实现的 固液处理装置包括过滤元件、施压总成、排渣系统、滤清液排出系统、管路系统、 滤渣输送系统和控制系统，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；其中排渣系统包括振动排渣总成和机械排渣总成；其特征是，过滤元件是由至 少一个膜组件和施压总成组成；所述的膜组件包括至少两个膜单元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52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;在膜组件上部设置的上法兰室14设有连接通道16和抹料支管 14c,将膜组件上的每个膜单元1的滤浆室24的另一端相互对齐并通过连接通道16 垂直与排料支管14c连通，膜单元的连接通道16设有进出料口；在膜组件下部设置 的下法兰室5设有连接通道27、排料支管9和水平滤清液汇集室17，连接通道27 的上部设置水平滤清液汇集室17，连接通道27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，将膜组件上的每个膜单元的滤浆室24下部相 互对齐，滤浆室24的一端通过排料支管9垂直穿过水平滤清液汇集室17，与连接 通道27连通，膜单元的连接通道27设有进出料口；管状格架21包括筋骨25和骨 架ll，筋骨25为长轴线垂直水平线的一系列管束，骨架11为缠绕式串接一系列筋 骨25的挠性的环，筋骨25串接并向心支撑管状滤膜12围成一个管状的整体结构， 筋骨25内端板表面支撑管状滤膜12,筋骨25内端板表面设置一系列筛孔，筋骨25 上端与上法兰室下面伸出的支管连接，筋骨25的下端与下法兰室上面伸出的支管连 接，连接后每个膜单元的管状格架21的筋骨25下端与水平滤清液汇集室17导通； 每个管状滤膜12上端与上法兰室14上的排料支管14c连接并密封，每个管状滤膜 12下端与下法兰室5的排料支管9的上端连接并密封；每个膜组件所有的膜单元的 滤浆室24通过两个端部的连接通道分别与左右相邻的膜单元的滤浆室24上下端部 串连通为一个连续的通道；所有膜单元的水平滤清液汇集室17设置排除滤清液的管 口 G3;但是最左側的膜单元的连接通道和最右側的膜单元的连接通道分别为膜组件 的进出料浆的管口GK G4;机械排渣总成包括活塞刮渣板组件和缆索牵引机构2， 每个膜组件上都至少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中串联安装至少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31和环状密封件33，环状密封件通过连接件固定在活塞刮渣板31的周边；活 塞刮渣缆索串联接在活塞刮渣板31，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。
本发明的滤浆从膜组件一側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12抹除一 部分，然后关闭原液阀和排渣阀(下面阐述几种方式)，排渣阀堵塞了流程最后的膜 单元的排料支管到达拌渣口的通道后进行压榨，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，这将大大縮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。上述的这种
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，投资较低，但是滤清液外溢，异味容易扩散。
作为本文件创新的改进方案，在膜单元的管状格架外设置管状封闭膜，管状封 闭膜从外側笼罩了管状骨架，在管状封闭膜与管状滤膜之间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14a)的支管，管状封闭膜的下端连 接并密封在下法兰室上端面的支管，环状滤清液汇集室与各自的水平滤清液汇集室 连通。这种方案滤清液不会外溢，对于易燃、异味等原料的固液分离十分有利，但 是设备结构使反冲的效果不佳。
作为进一步改进方案，在膜组件的每个膜单元的上法兰室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 道的支管，管状封闭膜的下端连接并密封在下法兰室上端面的支管，环状滤清液汇 集室与各自的水平滤清液汇集室连通，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。这种方案弥补了以上两种方案的种种不 足，对于需要反冲，需要蒸汽热压滤的固液分离，榨汁的原料处理十分有利，可以 通过流体预留通道的管口入反冲液或清洗液或蒸汽，还可以抽真空，加热和干燥等 化工单元操作。
作为本文件创新的方案，机械排渣总成的缆索牵引机构2包括活塞刮渣缆索、 牵引导轮、介轮、导轮轴、轴承座、传动箱、驱动轮和驱动机械；牵引轮系包括逆 滤浆流动方向牵引的牵引导轮48b、顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮48a和活塞刮渣 缆索，逆滤浆流动方向牵引的牵引导轮48b和顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮48a 不断在主动和从动角色互换，如此，牵引导轮48a、 48b通过活塞刮渣缆索构成牵引 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48a、 48b都设置在同 一个导轮轴上，但是活塞刮渣缆索在两个牵引导轮48a、 48b的缠绕方向是相反的； 在机械排渣总成的缆索牵引机构中，在同一个导轮轴上至少设有一个牵引导轮的轮 系；导轮轴设置在传动箱上一系列轴承座中，导轮轴一部分设置在传动箱内，另一 部分通过设置在传动箱壁上安装的密封件伸出传动箱外，在传动箱外露的导轮轴上 设置的驱动轮被驱动机械的传动系统带动；传动箱固定在膜组件的连接通道垂直方 向的外部，传动箱与相邻的法兰室用隔板分开；活塞刮渣缆索一端固定在轮系中一 个牵引导轮48a上，另一端通过隔板串联至少一个膜单元中的至少一个活塞刮渣板 组件，经过介轮导向，通过连接通道27、 16，再固定在轮系所属的另一个牵引导轮 48b上；介轮铰接在销轴上，安装介轮的销轴通过连接件固定在经过连接通道27、 16两侧的的轮廓上。
缆索牵引机构2可以设置在连接通道16和27垂直方向的外部，也就是连接通
道16的上部和连接通道27的下部，本文件的实施例列举了缆索牵引机构2设置在 连接通道27的下部的例子。
作为可选方案，将缆索牵引机构2安装在膜组件上法兰室上部的连接通道上端 面，或者将缆索牵引机构2安装在膜组件下法兰室下部的连接通道的下端面。
作为本文件创新的可选方案，机械排渣总成中活塞刮渣缆索的顺滤浆流动方向 牵引的端头10a联接在活塞刮渣板端面轮廓的几何中心的对称点处，或者顺滤浆流 动方向牵引的端头10a分成多叉的倒伞状的缆索的端头35联结在活塞刮渣板端面对 称几何中心的点上；活塞刮渣缆索的逆滤浆流动方向牵引的端头10b可以直接联结 在活塞刮渣板31端面轮廓的几何中心的偏向滤浆室压扁的方向的偏心处，或者端头 10b又分成多叉的缆索的端头30联结在活塞刮渣板端面轮廓的几何中心的偏向滤浆 室压扁方向的偏心处，缆索30端头联结点对称于活塞刮渣板轮廓的几何中心并抹成 直线。
活塞刮渣缆索顺滤桨流动方向牵引的端头分成倒伞状多叉的缆索联结在活塞刮 渣板下端面可以使活塞刮渣板自动保持基本水平的最佳角度，活塞刮渣板平面与滤 膜轴线垂直刮渣效果最佳，即向下携带的滤渣最多，活塞刮渣板在与管状滤膜接触 同时排渣，活塞刮渣板向下牵引到达下限位后缆索牵引机构换向；另外在活塞刮渣 板下端面联接一段刚性的短杆，刚性的短杆的另一端连接向下牵引的缆索的端头也 可以达到相同效果，为了延长活塞刮渣板的周边与管状滤膜的横截面滑动接触的抗 磨损寿命，推荐活塞刮渣板的周边稍大于管状滤膜的横截面内周边，活塞刮渣板向 下牵引时由于约束可以稍微倾斜。
顺滤浆流动方向牵引活塞刮渣板就可以把滤渣排除到串联的滤浆室尾端，由于 活塞刮渣板在缆索牵引机构作用下仅能够往复运动，故当逆滤浆流动方向牵引时， 由于逆滤浆流动方向牵引的缆索联接在活塞刮渣板上端面轮廓的几何中心一惻偏心 处，活塞刮渣板端面向滤浆室压扁的方向发生倾斜，使穿过滤浆室中的滤渣层的阻 力最小，逆流向携带的滤渣最少，到达限位后缆索牵引机构再换向。
在每次的压榨循环中，在滤浆进入滤浆室后，当缆索牵引机构的导轮轴左旋， 牵引导轮左旋缠绕活塞刮渣缆索端头在使活塞刮渣板逆滤浆流动方向牵引而向上移 动时，预先右旋缠绕在另一个牵引导轮上的活塞刮渣缆索松弛，反之既然，使活塞 刮渣板向下移动并恢复原位，如此循环便完成抹渣或搅拌作用，直至滤浆在滤浆室 内形成高浓度的滤浆再进行压榨。这种方案利用封闭的传动箱可以使不能容许活塞 刮渣缆索侧泄漏滤浆的牵引导轮都安装在传动箱内，再利用轴密封的导轮轴使外界 的驱动轮为牵引导轮提供扭矩。
作为本文件创新的可选方案，在过滤元件的膜组件上并抹设置总数量为偶数的 膜单元，从右向左，每个膜组件并拌设置的每两个相邻的膜单元配成一个个的膜单
元组1A、 1B，…，每个膜单元组匹配一个牵引轮系，每个膜组件匹配一系列牵引轮 系；每个膜单元组的膜单元lAa的活塞刮渣缆索的一端左旋缠绕后固定在一个轮系 所属的牵引导轮48a上，另一端通过下法兰室、隔板上的密封件，进入铅直位置匹 配的膜单元lAa的管状滤浆室的底口后固定在活塞刮渣板下端面；每个膜单元组的 膜单元1Ab的活塞刮渣缆索一端右旋缠绕后固定在同一个轮系所属的牵引导轮48b 上，另一端通过下法兰室、隔板上的密封件，进入铅直位置的膜单元1Ab的管状滤 浆室的底口后固定在活塞刮渣板下端面；还有一根活塞刮渣缆索，其一端固定在每 个配对的膜单元组中的一个活塞刮渣板上端面，另一端通过连接通道中介轮转向， 穿过隔板的密封件，经过介轮再转向后固定在每个配对的膜单元组中的另一个活塞 刮渣板上端面；其它膜单元组如此安装，膜组件的所有膜单元组牵引轮系的牵引导 轮都安装在同一个轴中心线的导轮轴上。
采用本方案使膜单元在过滤和压榨中，在泵的压力下，滤浆在过滤介质上不断 移动，过滤接触面积增加；膜单元的过滤接触面积的增加不再仅依靠向高度方向扩 展，降低了对土建结构的特殊要求，特别是可以在较高的位置排出滤渣，可以省略 滤渣提升机，降低了设备投资，减少了某些滤渣的异味扩散，达到环保要求。
作为本文件创新的可选方案，在过滤元件的膜组件上并排设置一系列与一个牵 引轮系匹配的膜单元；每个膜组件的膜单元总数量为奇数；膜组件最右側的膜单元 匹配的活塞刮渣缆索一端左旋缠绕后固定在一个轮系所属的牵引导轮48b上，另一 端通过下法兰室，隔板上的密封件，再按自然抹列顺序从右到左，开始依次通过每 一个膜单元的滤浆室和连接通道27、 16，串接每个膜单元中的活塞刮渣板；当进入 膜组件设置的最左侧的膜单元滤浆室，穿过固定的活塞刮渣板后，通过管口 G4离 开滤浆室，经过一系列介轮转向向下，再右旋缠绕后固定在同一个轮系所属的牵引 导轮48a上，牵引导轮48a固定在伸出传动箱外的导轮轴上。采用本方案同样使膜 单元的过滤接触面积的增加不再仅依靠向长度方向扩展，降低了对土建结构的特殊 要求，但是需要底部排出滤渣。
作为本文件创新的可选方案，在过滤元件的膜组件上并排设置一系列与一个牵 引轮系匹配的膜单元；每个膜组件的膜单元总数量为大于二的偶数；膜组件最右侧 的膜单元匹配的活塞刮渣缆索一端左旋缠绕后固定在一个轮系所属的牵引导轮48b 上，另一端通过下法兰室，隔板上的密封件，再按自然排列顾序从右到左，开始依 次通过每一个配对膜单元组的滤浆室、连接通道16和27及其关联的密封件，串接 每个膜单元中的活塞刮渣板；当进入膜组件设置的最左側的膜单元滤浆室，穿过固
定的活塞刮渣板后，向下通过下法兰室的隔板上的密封件，再右旋缠绕后固定在同 一个轮系所属的牵引导轮48a上，牵引导轮48a固定在传动箱内的导轮轴上。
作为本文件创新的可选方案，在过滤元件的膜组件上并排设置一系列与一个牵
引轮系匹配的膜单元；每个膜组件的膜单元总数量为奇数；从右向左，每个膜组件 并排设置的每两个相邻的膜单元配成一个个的膜单元组IA、 1B，...，每个膜单元组 匹配一个牵引轮系，所有膜单元组按照权利要求8匹配一个牵引轮系，余下的一个 膜单元中牵引的活塞刮渣板的活塞刮渣缆索通过连接通道中一系列介轮导向并联固
定在相邻的膜单元中的活塞刮渣板的两端面。
作为本文件创新的可选方案，在一个并排设置三个以上膜单元的膜组件中，在 膜组件上并排设置一系列与两个牵引轮系匹配的膜单元组； 一系列与两个牵引轮系 匹配的膜单元组是指将权利要求6或7或8所述的几种轮系匹配的膜单元组相邻的 膜单元的滤浆室通过连接通道并排串连通。在过滤元件所有的同一个膜组件中采用 两套以上独立驱动的机械排渣总成的缆索牵引机构，这样就可以将其中一套独立驱 动的缆索牵引机构和匹配的活塞刮渣板组件作为排渣口的截止阀使用，还可以在同 一个膜组件中并抹的多级膜单元中，采取不同的刮渣速度，满足对不同滤浆室中不 同浓度的滤浆的特殊要求。
作为本文件创新的推荐方案，在膜组件最左側的膜单元滤浆室的连接通道与排
渣口 G4之间设置截止阀，截止阀可以是闸阀或者蝶阀。这种方案可以使膜组件的
滤浆室关闭时，机械排渣总成的缆索牵引机构仍然可以使活塞刮渣板组件在滤浆室 内上下往复运动，防止滤渣在管状滤膜表面堆积，快速形成高浓度的滤浆，为提高 压榨后得到高干度的滤渣，縮短压搾单循环周期起到重要作用。作为本文件创新的 可选方案，在相邻的两个膜单元之间滤浆室的连接通道中设置单向阻料阀。这种方 案可以使活塞刮渣板组件逆滤浆流动方向移动时，滤渣尽量不回流。
作为可选方案，将限位法兰设置在每个膜单元的上法兰室的滤浆室上端入料口
处，限位法兰的中心孔小于活塞刮渣板的圆周；滤浆室的入料口通过活塞刮渣板组 件与上法兰室的连接通道通断；活塞刮渣板上端或下端面或同时都固定密封件，活 塞刮渣板向上牵引到达限位法兰，活塞刮渣板通过与其连接一体的密封件与限位法 兰接触。在滤浆室上端入料口处设置活塞阀座起到活塞阀座的作用，可以避免压榨 时较干的滤渣进入连接通道，如果堵塞连接通道将影响设备的运行。
作为本文件创新的可选方案，其特征是膜组件并抹设置一系列膜单元；所述的 加热介质的热通道是在膜组件上每个膜单元的环状滤清液汇集室36b与相邻的膜单 元的环状滤清液汇集室36b之间的上、下端利用连接热通道串连通的连续的通道， 连接热通道41a、 17a是利用隔板80、 81分别将一个原来所有膜单元并连通的流体 预留通道41和水平滤清液汇集室17隔断形成的；膜组件最右侧的膜单元的环状滤 清液汇集室36b的任何一个端部的热通道连通加热介质进排管口 G2a或G3a;膜组 件最左侧的膜单元的环状滤清液汇集室36b的任何一个端部的热通道连通另一个加 热介质进排管口G2b或G3b。利用加热通道可以在第一次压滤结束时，对很薄的滤
渣随即进行加热，滤饼加热后可以继续压榨；由于加热的气体压力远低于压榨力， 可以在压榨的同时就进行加热，但是注意选择压搾出来的滤清液的排出方式。
所述的膜组件的施压总成包括压紧动力发生传动机构、压力分配架、膜组件行 走机构和可调间距的展开限位和压縮限位机构；其特征是，压力分配架分可移动和 固定的两种；压力分配架包括施压网架及其支撑机构组成的整体结构；膜组件行走 机构包括轴承和导轨机架，导轨机架是导轨和型钢组成的整体框架；膜组件利用膜 组件行走机构设置在导轨机架的导轨上，采用缆索压紧机构可以考虑导轨倾斜角度 30° <0>>0° ，导轨倾斜一定角度，以利于膜组件不受压时进行展开；相邻的膜组件 的柔性的管状格架之间设置压力分配架的施压网架；过滤元件的各个膜组件之间在 高度方向设置压力分配架，压力分配架的施压网架为一个刚性的整体框架，施压网 架通过连接件固定，移动的压力分配架的连接件固定在膜组件的上法兰室上，非移 动的压力分配架的连接件固定在导轨机架上，推荐该连接件采用柔性拉索；压榨用 和阀用的压紧动力发生传动机构分别包括压紧动力发生器和压榨用和阀用的压紧动 力传动机构；压榨用和阀用的压紧动力传动机构的压力拉杆或压杆或拉索的左右压 力点分别设置在左右两侧的左和右压力分配架上，压力拉杆或压杆或拉索产生的压 力中心线从过滤元件的膜组件和中间压力分配架穿过；在高度方向至少设置一套压 紧动力发生传动机构及匹配的压力分配架，每套压紧动力发生传动机构的压榨用和 阀用的压紧动力传动机构的拉杆、压杆或拉索在垂直方向相互平行，下层压力分配 架利用连接件悬挂在上层压力分配架的底部。
压力分配架的一个作用是使相邻的两个膜组件的膜单元受压后膜组件的上下法 兰室不发生碰撞，另一个作用是压紧动力发生传动机构的拉杆或压杆或拉索的左右 压力点分别设置在左右两侧的左和右压力分配架上，压力拉杆或压杆或拉索产生的 压力中心线从过滤元件的膜组件和中间压力分配架穿过。
作为可选方案，进出料浆的管口G1、 G4可以设置在任何一个连接通道16、 27 上，也可以分别设置在两个连接通道16、 27上；缆索穿过连接通道的隔板上经过密 封件。
作为推荐方案，所述的压榨用的压紧动力传动机构采用螺杆推压传动(见《柔 韧管式固液处理装置》申请号200710048403.1)，动力发生机构可以使嫘杆或油缸或 气缸；这种压榨用和阀用的压紧动力传动机构可以很快的使膜单元的滤浆室张开， 匹配的导轨为水平状态，对于膜组件排列数量较少的设备比较有利，特别是对膜组 件上仅设有一个膜单元的情况很合适，但是该设备的运行所需的面积比较用缆索拉 压膜单元的设备较大。对于压榨用的压紧动力传动机构还可以采用缆索传动，缆索 传动可以采用多股绳缆或者是环链索，作为本文件推荐的可选方案。压紧动力发生 器采用电动螺杆适合膜组件排列数量较少的小型机组；压紧动力发生器采用液压传
动的拉压力虽然较高，但是成本较高，适合膜组件排列数量较少的小型机组；压紧 动力发生器采用缆索传动的拉力很大，传动成本低，行程不受限制，特别适合膜组 件排列数量较多的大型机组，此外由于缆索成本较低，利用缆索传动的动滑轮组的 省力原理可以使传动效率大大提高，传动系统也很简单；由于采用环链索传动比较 采用多股绳缆传动所采用的导轮和驱动轮的直径都比较小，所以在膜组件抹列数量 较少时，其压紧动力发生器的传动系统的体积更小，成本更低。
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)。
本发明的固液处理装置的管路系统和运行方法如下
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、样渣阶段。 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 Gl进入到膜组件上的膜单元的滤浆室内，这时排渣阀处于关闭位置，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管状格架，下法兰室或中 间法兰室的各自的或膜组件并连通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，活塞刮渣缆索开始牵引活塞刮渣 板往复移动，活塞刮渣板组件顾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， 滤桨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縮空气，使残液返回原料液罐；压紧 动力传动机构继续压縮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 系统导出，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，则开始抹渣。
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縮短时都限制在预定的范围 内，换句话说膜单元压縮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系统、液 体反冲系统、气反冲和气搅拌系统、萃取和洗涤系统、真空吸滤系统的功能中选用 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；采用振动系统产生的脉动滤压 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。
液体反冲系统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、滤清液排出系统、加热干燥系统、反冲和 控制系统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 制系统完成。
本发明的固液处理装置与现有技术相比的有益效果是
1、本柔新管式固液处理装置可以代替大容量、高效率的过滤机和浓縮机使用， 在原液处于活塞流的过滤中对滤膜上的滤渣机械刮除，极大提高了滤浆浓縮速度， 降低了泵输送原料的压力；利用滤室变容压搾的原理完成固液分离，滤室变容后可 以接近为零，不需要另外配备压榨水泵系统或压榨压縮空气系统作为压滤机的过滤 推动力，直接利用压紧动力发生传动机构的环链索传动进行压滤，机构简单，过滤 推动力较大，增压更快，效率提高；压榨时原料厚薄交替变化克服滤渣的剪应力，
提高了过滤速度，可以采用反复捏揉过滤，浸泡洗涤滤浆，洗涤速度和洗涤效率； 滤饼可以很薄，滤饼湿度均匀；根据生产能力的要求很容易的改变每次序批的生产 量；自动完成过滤介质内外的冲洗再生；自动完成排渣；生产过程中设备的运行容 易实现各种自动保护，完全可以实现自动化，管理人员大大减少，降低了能耗，生
产效率较高。
2、 在本发明可以设置在常压、常温环境下工作，也可以设置在高压、高温环境 和真空环境中分别进行各种化工处理过程，例如热水解氧化、加热、浓縮等化工处 理过程，也可以同时进行这些处理过程。由于采用金属材料或耐高温材料制成的过 滤介质、管式格架、柔性活塞刮渣缆索和活塞刮渣板等膜组件的元件，可以使设备 的运行温度大大提高，满足了高温工艺的要求。
3、 本发明具有结构简单，速度快，成本低等优点，可以很容易实现超大型化， 生产能力几乎不受限制，特别是采用铅直轴向较长的膜组件，例如采用中间法兰室 将一个较长的膜单元分成几段串连的超长的膜单元的膜组件，膜组件的轴向加长， 设备单位压滤面积/占地比减小，单位体积处理能力变大，系统管路流程简单，投资 进一步减少，运行成本进一步降低。
4、 可以在高位排渣，节省提升设备，流程密闭，操作现场清洁，气味控制容易， 改善工人操作条件，更换滤布较简单，每个膜组件可单独运行。


本固液处理装置的已有技术的附图参见背景技术一节中列举的参考资料。
图1是图10的B-B剖面图，本发明的固液处理装置的一种膜单元和活塞 刮渣板组件的示意图。图2是图1的活塞刮渣板组件20a的剖视图。
图3是图1的A-A剖面放大图，显示在膜单元中的管状格架和缚塞刮渣板组件 20a的俯视图。图4是图14的F-F剖面图，本发明的一种设有管状封闭膜的膜单元 和活塞刮渣板组件20b的示意图。图5是图4的活塞刮渣板组件的放大图。图6是 图4的C-C剖面放大图，显示在膜单元中的活塞刮渣板组件的俯视图。图7是图16 的D-D剖面图。图8是图16的D-D剖面图，采用另一种形式的牵引机构。图9是 图17的K-K剖面图。图IO是本发明的固液处理装置的一种膜组件的示意图。
图11是本发明的固液处理装置的一种膜组件的示意图。
图12是本发明的固液处理装置的一种膜组件的示意图。图13是图17中的E-E 剖面图，本发明的固液处理装置的一种膜组件的示意图。图14是本发明的固液处理 装置的一种膜组件的示意图。图15是压紧动力发生传动机构采用推杆机构的总体设 备示意图。图16是是本发明采用一个中间法兰室，上下两个压紧装置的总体设备示 意图。图17是压紧动力发生传动机构采用环链索传动的总体设备示意图。
图18是是本发明采用一个中间法兰室，上下两个压紧装置的总体设备示意图。 图19是本发明的固液处理装置的一种膜组件的示意图。
其中1-膜单元，1A、 1B-膜单元组，ls-上段膜单元，lx-下段膜单元，2、 2a、 2b、 2c、 2d-缆索牵引机构，3-密封件(带骨架油封)，4-紧固件，5-下法兰室，5a、 5b-板，6-环键，7-紧固件，8-支管，9-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，l卜骨架，12-管状滤膜，13-支 管，14-上法兰室，14a、 14b-端板，14c-支管，15-介轮，15b-支架，16-(上)连 接通道，16a-连接通道进口， 16b-连接通道出口， 17—水平滤清液汇集室，17a-加 热气体经过的水平滤清液汇集室的通道，18-连接支架，19-上限位法兰，20、 20a、 20b-活塞刮渣板组件，21-管状格架，22-管箍环，22-管箍环，23-第二层管状滤膜， 24-滤浆室，25-筋骨，26-下限位法兰，27-(下)连接通道，27a-连接通道进口， 27b-连接通道出口， 28-隔板，29-固结件，30-多叉的缆索，31a、 31b、 31c-活塞刮 渣板，32-紧固件，33-密封板，34-垫圈，36a-波纹段，35-倒伞状多叉的缆索，36-管状封闭膜，36b"环状滤清液汇集室，38-阀唇板，39-导轨，40-直线轴承组件，41-流体预留通道，41a-加热气体经过的流体预留通道，42-密封填料套，43-密封填 料，44-轴承座，45—从动链轮，46—链条，47—主动链轮，48—牵引导轮，48a—顺 滤桨流动方向牵引的牵引导轮，48b—逆滤浆流动方向牵引的牵引导轮，49一驱动减 速机，50—导轮轴，51—传动箱，52、 52a、 52b、 52c、 52d-膜组件，53—截止阀， 54-阀板，55-滤渣，56-单向阀板，57-单向阻料阀，58_隔板，59 —拉索，59a—固 定拉索，60a-左、右压力分配架，60b-中间压力分配架，61—铰接轴，62-压紧螺 杆，63a、 63b、 63c—压紧动力发生传动机构，64—铰接轴，65—耳座，-66耳座，67-水平振动器，68—垂直振动器，69—弹性减震装置，70—基座，71—连接架，72— 导轨机架，73—展开限位机构，74—压紧限位机构，75—中间法兰室，75a、 75b、 75c—板，75e-带中间法兰的膜组件，75d—短管，75e—水平滤清液汇集室、75f— 流体预留通道、75g、 75h —短管，80 —隔板，81 —隔板，82—滤浆流动方向。Gl 一原料入口， G2—空气或蒸汽的进排管口， G3—滤清液出口， G4—抹渣出口。
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。
定义缆索一指多股钢丝绳、单股或多股有机材料挠性材料制的绳子，环形链 条等挠性的连接件。左、右，左侧、右侧一如果没有特别说明，本文中的左右指 相对意义的左右，而不是绝对坐标系统的左右。
在图1、 2 、 3和9中，显示了本发明膜组件的实施例1 ，
本实施例中的发明的所有膜单元1并抹排列在上法兰室14和下法兰室5之间； 膜单元1包括柔韧性的下列元件管状滤膜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;在膜组件上部设置的上法兰室14
设有连接通道16和排料支管14c，将膜组件上的每个膜单元1的滤浆室24的另一端 相互对齐并通过连接通道16垂直与排料支管14c连通，膜单元的连接通道16设有 进出料口；在膜组件下部设置的下法兰室5设有连接通道27、排料支管9和水平滤 清液汇集室17，下法兰室5用板5a、 5b等围护成中空的密闭的接近矩形的腔室作为 连接通道27，连接通道27的上部设置水平滤清液汇集室17，连接通道27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，将膜组件上的每 个膜单元的滤浆室24下部相互对齐，滤浆室24的一端通过排料支管9垂直穿过水 平滤清液汇集室17，与连接通道27连通，膜单元的连接通道27设有进出料口；管 状格架21包括筋骨25和骨架11，筋骨25为长轴线垂直水平线的一系列管束，骨 架11为两道螺旋方向相反的缠绕方式(图中仅显示出一道)串接一系列筋骨25的 挠性的钢丝绳，钢丝绳两端固定在筋骨25端部，筋骨25串接并向心支撑管状滤膜 12围成一个管状的整体结构，筋骨25内端板表面支撑管状滤膜12，筋骨25内端板 表面设置一系列筛孔，筋骨25上端用外环键机构固定在与上法兰室下面伸出的支管 13连接也可以和支管14c连接，筋骨25的下端用外环键机构固定在与下法兰室上面 伸出的支管8连接也可以和支管9连接，连接后每个膜单元的管状格架21的筋骨 25下端与水平滤清液汇集室17导通；每个管状滤膜12上端与上法兰室14上的排 料支管14c连接并密封，每个管状滤膜12下端与下法兰室5的排料支管9的上端连 接并密封；每个膜组件所有的膜单元的滤浆室24通过两个端部的连接通道分别与左 右相邻的膜单元的滤浆室24上下端部串连通为一个连续的通道；所有膜单元的水平 滤清液汇集室17设置排除滤清液的管口 G3;但是最左侧的膜单元的连接通道16和 最右侧的膜单元的连接通道27分别为膜组件的进出料浆的管口G4、 Gl;机械拌渣 总成包括活塞刮渣板组件和缆索牵引机构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中串联安装至少一个活塞刮渣板组 件20，活塞刮渣板组件20包括活塞刮渣板31和环状密封件33,环状密封件通过螺 栓32固定在活塞刮渣板31的周边；活塞刮渣缆索串联接在活塞刮渣板31,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 单元的滤桨室24通过一个端部的连接通道与相邻的膜单元的滤浆室24连通；所有 膜单元的水平滤清液汇集室n设置排除滤清液的管口 G3。
本实施例中的发明设备包括一个过滤元件和施压总成，每个过滤元件包括四个 膜组件52，每个膜组件52包括3个膜单元1、下法兰室5、上法兰室14和机械排 渣总成；膜组件的所有膜单元1并排排列在下法兰室5和上法兰室14之间；膜组件 52的三个膜单元1长轴线都在一个中心平面内，该平面分别与该膜组件的52的下 法兰室5和上法兰室14的外形对称中心的长轴线(排轴线)重合；过滤元件的四个 膜组件52的长轴线(排轴线)相互平行。
机械排渣总成的缆索牵引机构2包括活塞刮渣缆索、牵引导轮、介轮、导轮轴 50、轴承座44、传动箱51、驱动轮45和驱动机械49;牵引轮系包括逆滤浆流动方 向牵引的牵引导轮48b、顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮48a和活塞刮渣缆索，逆滤 浆流动方向牵引的牵引导轮48b和顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮48a不断在主动 和从动角色互换，如此，牵引导轮48a、 48b通过活塞刮渣缆索构成牵引活塞刮渣板 31上下往复运动的轮系；该轮系所属的两个牵引导轮48a、 48b都设置在同一个导轮 轴50上，但是活塞刮渣缆索在两个牵引导轮48a、 48b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50上至少设有一个牵引导轮的轮 系；导轮轴50设置在传动箱51上一系列轴承座44中，轴承座44设置在传动箱51 上，导轮轴50—部分设置在传动箱51内，另一部分通过设置在传动箱51壁上安装 的密封件43伸出传动箱外，在传动箱51外露的导轮轴50上设置的驱动轮45被驱 动机械49的传动系统带动；传动箱51固定在膜组件的连接通道垂直方向的外部， 传动箱51与相邻的连接通道27a用隔板28分开。在过滤元件的每个膜组件上并排 设置一系列与一个牵引轮系匹配的膜单元；每个膜组件的膜单元总数量为3;膜组 件最右侧的膜单元匹配的活塞刮渣缆索一端左旋缠绕后固定在一个轮系所属的牵引 导轮48b上，另一端通过下法兰室5，隔板28上的密封件3，再按自然排列顺序从 右到左，开始依次通过每一个膜单元的滤浆室24和连接通道27、 16，串接每个膜 单元中的活塞刮渣板31;当进入膜组件设置的最左侧的膜单元滤浆室24，穿过固定 的活塞刮渣板31后，通过排渣口 G4离开滤浆室24，经过连接通道16b上的密封件 3和一系列介轮15转向向下，再右旋缠绕后固定在同一个轮系所属的牵引导轮48a 上，牵引导轮48a固定在伸出传动箱外的导轮轴50上。
施压总成中的机械排渣总成包括活塞刮渣板组件和缆索牵引机构2，膜组件的 下法兰室下部的连接通道的下端面设置一套单独的缆索牵引机构2，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31和环状的 密封件33，密封件通过连接件固定在活塞刮渣板31 (31a)的周边；顺滤浆流动方 向牵弓I的端头10a分成多叉的倒伞状的缆索的端头36联结在活塞刮渣板端面对称几 何中心的点上；活塞刮渣缆索的逆滤浆流动方向牵引的端头10b分成多叉的缆索的 端头35联结在活塞刮渣板29端面轮廓的几何中心的偏向滤浆室压扁方向的偏心处， 缆索35端头联结点对称于活塞刮渣板31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。
在相邻的两个膜单元之间的连接通道27、 16中设置单向阻料阀57，单向阻料 阀，单向阻料阀57包括挡板58、挡块57和销轴，挡板铰接在销轴上可以摆动到挡
块位置停止从而阻止浆料的逆流流动。
在图4、 5、 6和10中，显示了本发明的腠组件的实施例2，本实施例与实施例
1的区别在于在膜单元的管状格架外设置管状封闭膜36，管状封闭膜36从外側笼 罩了管状骨架21，在管状封闭膜36与管状滤膜12之间形成环状滤清液汇集室36b， 管状封闭膜36上端连接并密封在上法兰室14下端面14a的支管13，管状封闭膜36 的下端连接并密封在下法兰室5上端面的支管8，环状滤清液汇集室36b与各自的 水平滤清液汇集室17连通。
管状封闭膜36采用无渗漏柔韧的薄壁管；它们的圆中心线重合，并与水平线垂 直。管状封闭膜36下端与下法兰室5的支管8连接用两个对半的管箍环22、紧固 件和端面密封材料完成；管状封闭膜36上端与上法兰室14的支管13连接用两个对 半的管箍环22、紧固件和端面密封材料完成，管箍环22将管状封闭膜36的两端分 别紧密套在上法兰室5和上法兰室14的支管8、 13的外圆；支管8、 13外圆和管状 封闭膜36之间安装密封材料；管状封闭膜还设置了波纹36a，以补偿安装和使用时 内应力产生的变形。在图中显示了活塞刮渣板组件20b的活塞刮渣板31是中间开孔 的薄板，安装在图10右侧的膜单元，有利于稀薄性原料的浓縮；左侧的的膜单元采 用实心的活塞刮渣板，有利于浓缩滤浆压榨后的排渣。
在管状滤膜12外和管状格架21之间设置第二层管状滤膜23。
在过滤元件的每个膜组件上并排设置总数量为4的膜单元，从右向左，每个膜 组件并排设置的每两个相邻的膜单元配成一个个的膜单元组1A、 1B,...，每个膜单 元组匹配一个牵引轮系，每个膜组件匹配一系列牵引轮系；每个膜单元组的膜单元 1Aa的活塞刮渣缆索10的一端左旋缠绕后固定在一个轮系所属的牵引导轮48a上， 另一端通过下法兰室5、隔板28上的密封件3，进入铅直位置匹配的膜单元1 Aa的 管状滤浆室24的底口后固定在活塞刮渣板31下端面；每个膜单元组的膜单元1Ab 的活塞刮渣缆索10—端右旋缠绕后固定在同一个轮系所属的牵引导轮48b上，另一 端通过下法兰室5、隔板28上的密封件3，进入铅直位置的膜单元1Ab的管状滤浆 室24的底口后固定在活塞刮渣板31下端面；还有一根活塞刮渣缆索10，其一端固 定在每个配对的膜单元组中的一个活塞刮渣板31上端面，另一端通过连接通道16 中介轮15转向，穿过隔板的密封件3 ，经过介轮15再转向后固定在每个配对的膜 单元组中的另一个活塞刮渣板31上端面；其它膜单元组如此安装，膜组件的所有膜 单元组牵引轮系的牵引导轮都安装在同一个轴中心线的导轮轴50上。
在膜组件最左側的膜单元的上法兰室的连接通道27a与排渣口 G4之间设置截 止阀，截止阀53采用闸阀。膜组件的其余部分与实施例l基本相同。
在图11的腠组件的实施例3中与实施钢1的康组件的区别在于进出料浆的 管口G1、 G4和排渣阀设置在连接通道16上，其余基本相同。
在图7和18的设备的总体的实施倒4:在膜组件的每个膜单元的上法兰室14 下端面设置流体预留通道41，每个膜单元的管状封闭膜36的上端连接并密封在上
法兰室14下端面的流体预留通道41的支管，管状封闭膜36的下端连接并密封在下 法兰室5上端面的支管8，环状滤清液汇集室36b与各自的水平滤清液汇集室17连 通，流体预留通道41使各自的环状滤清液汇集室36b上部相互连通，流体预留通道 41设置外接管口G2。
在膜组件52a上并排设置两个膜单元，从右向左，膜组件并排设置的两个相邻 的膜单元配成一个的膜单元组IA，该膜单元组1A匹配一个牵引轮系。其余部分与 实施例2基本相同。
在本实施例的总体设备中显示了在膜组件的膜单元中间增加了中间法兰室，中 间法兰室把膜单元分成了上段膜单元ls和下段膜单元lx，分别在上段和下段膜单元 设置上下两套压紧动力发生传动机构63b及单独匹配的按高度分层的左、右和中压 力分配架60a、 6他，压紧动力发生传动机构63b是采用电动拉(推)螺杆，两套电动 拉(推)螺杆相互平行，下层压力分配架利用拉索59悬挂在上层压力分配架底部。
在图8的膜组件实施例5中与实施例4的膜组件区别在于进出料桨的管口 Gl、 G4和排渣阀在连接通道16上，缆索10穿过连接通道的隔板58上的密封件3。
在图13的膜组件的实旌例6中，在膜组件上并拌设置四个膜单元，四个膜单元 匹配一个牵引轮系；膜组件最右侧的膜单元匹配的活塞刮渣缆索一端左旋缠绕后固 定在一个轮系所属的牵引导轮48b上，另一端通过下法兰室5，隔板28上的密封件 3，再按自然排列顺序从右到左，开始依次通过每一个配对膜单元组的滤浆室24、 通道16和27及其关联的密封件3，串接每个膜单元中的活塞刮渣板31;当进入膜 组件设置的最左侧的膜单元滤浆室24，穿过固定的活塞刮渣板31后，向下通过下 法兰室5的隔板28上的密封件3，再右旋缠绕后固定在同一个轮系所属的牵引导轮 48a上，牵引导轮48a固定在传动箱内的导轮轴50上。其余与实施例2基本相同。
在图14的腠组件的实施例7中与实施例6的腠组件的区别在于进出料桨的 管口G1、 G4和排渣阀设置在连接通道27上；连接通道16采用两个18(f弯头，其 余基本相同。膜组件并排设置四个膜单元；所述的加热介质的热通道是在膜组件上 每个膜单元的环状滤清液汇集室36b与相邻的膜单元的环状滤清液汇集室36b之间 的上、下端利用连接热通道串连通的连续通道，(可以这样理解)，利用隔板80、 81 分别将一个原来所有膜单元并连通的流体预留通道41和水平滤清液汇集室17隔断 形成的连接热通道41a、 17a;加热介质的热通道是在膜组件上从左到右的第一个膜 单元的环状滤清液汇集室36b利用其上端的连接热通道41a与相邻的第二个膜单元 的环状滤清液汇集室36b上端串连通，第二个膜单元的环状滤清液汇集室36b利用 其下端的连接热通道17a与相邻的第三个膜单元的环状滤清液汇集室36b下端串连 通，依此类推；膜组件最右側的膜单元的环状滤清液汇集室36b的一个端部的热通 道连通加热介质进拌管口 G3a;膜组件最左侧的膜单元的环状滤清液汇集室36b的
任何一个端部的热通道连通另一个加热介质进排管口 G3b;但是通过各自的管口及
阀门所有膜单元的水平滤清液汇集室17a仍然能够直接排除滤清液。
在图16的膜组件的实施例8中与实旌倒6的醭组件的区别仅在于采用两套缆 索牵引机构2,但是驱动机械采用一台输出轴两倒伸出的蜗轮嫘杆减速机，蜗轮螺 杆减速机两惻的输出轴利用摩擦联轴器分别带动缆索牵引机构。
在圉15的腠组件的实籮併9中与实施钢2的摸组件的区别在于.两个牵引轮系 采用两套独立驱动机械的缆索牵引机构2,也可以视为将两台实施例3的膜组件52a 并排用连接通道27将相邻的滤浆室24的进排浆口串联通。左俩的缆索牵引机构2 可以用来代替抹渣阀，右侧缆索牵引机构2可以用来代替进料阀。将限位法兰26、 19设置在每个膜单元1的滤浆室上下端口处，限位法兰的中心孔小于活塞刮渣板的 圆周；缆索牵引机构2牵弓l活塞刮渣板组件20接触限位法兰26、 19,并使滤浆室 24与连接通道27、 16和进料口、排渣口通断；活塞刮渣板31上端或下端面或同时 都固定密封件33，活塞刮渣板31与限位法兰26、 19接触位置设置密封件。
在困n的康组件的实旌例10中与实旌例1的鹏组件的区别仅在于两个牵引 轮系采用两套独立驱动机械的缆索牵引机构2，也可以视为将一台实施例3的膜组 件52a和实施例1的膜组件52b改型(可以视为膜单元总数量为一的奇数)再并排 排列组合，并用连接通道27、 19将相邻的膜单元滤浆室24的进排浆口串联后成为 一个所有膜单元的滤浆室24连续串通的膜组件。可以用左侧的缆索牵引机构2牵引 活塞刮渣板31与限位法兰19代替抹渣阀，可以用右惻缆索牵引机构2牵引活塞刮 渣板31与限位法兰19代替进料阀。
在图15中对于具有膜单元总数量为奇数的膜组件，膜组件最右側的膜单元的环 状滤清液汇集室36b下部连通加热介质排管口 G3b;最左侧膜单元的流体预留通道 41a的管口 G2a作为连通的加热介质的另一端进管口。
在困12的腠组件的实旌钢11中，在过滤元件的膜组件上并排设置一系列与一 个牵引轮系匹配的膜单元；每个膜组件的膜单元总数量为3;从右向左，每个膜组 件并排设置的每两个相邻的膜单元1Aa、 1Ab配成一个个的膜单元组1A,该膜单元 组1A匹配一个牵引轮系，所有膜单元组按照权利要求8匹配一个牵引轮系，余下 的一个膜单元lc中牵引的活塞刮渣板31的活塞刮渣缆索10d分别通过连接通道及 其关联的密封件3和一系列介轮导向并联固定在相邻的膜单元1Ab中的活塞刮渣板 31的上、下端面。
在图19的腠组件实施例11中，将缆索牵引机构2安装在膜组件上法兰室上部 的连接通道上端面。该膜组件可以理解为在导轨机架颠倒使用实施例10的膜组件。
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。
权利要求
1、一种柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固液处理装置，固液处理装置包括过滤元件、施压总成、排渣系统、滤清液排出系统、管路系统、滤渣输送系统和控制系统，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；其中排渣系统包括振动排渣总成和机械排渣总成；其特征是，过滤元件是由至少一个膜组件和施压总成组成；所述的膜组件包括至少两个膜单元(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(52)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)；在膜组件上部设置的上法兰室(14)设有连接通道(16)和排料支管(14c)，将膜组件上的每个膜单元(1)的滤浆室(24)的另一端相互对齐并通过连接通道(16)垂直与排料支管(14c)连通，膜单元的连接通道(16)设有进出料口；在膜组件下部设置的下法兰室(5)设有连接通道(27)、排料支管(9)和水平滤清液汇集室(17)，连接通道(27)的上部设置水平滤清液汇集室(17)，连接通道(27)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，将膜组件上的每个膜单元的滤浆室(24)下部相互对齐，滤浆室(24)的一端通过排料支管(9)垂直穿过水平滤清液汇集室(17)，与连接通道(27)连通，膜单元的连接通道(27)设有进出料口；管状格架(21)包括筋骨(25)和骨架(11)，筋骨(25)为长轴线垂直水平线的一系列管束，骨架(11)为缠绕式串接一系列筋骨(25)的挠性的环，筋骨(25)串接并向心支撑管状滤膜(12)围成一个管状的整体结构，筋骨(25)内端板表面支撑管状滤膜(12)，筋骨(25)内端板表面设置一系列筛孔，筋骨(25)上端与上法兰室下面伸出的支管连接，筋骨(25)的下端与下法兰室上面伸出的支管连接，连接后每个膜单元的管状格架(21)的筋骨(25)下端与水平滤清液汇集室(17)导通；每个管状滤膜(12)上端与上法兰室(14)上的排料支管(14c)连接并密封，每个管状滤膜(12)下端与下法兰室(5)的排料支管(9)的上端连接并密封；每个膜组件所有的膜单元的滤浆室(24)通过两个端部的连接通道分别与左右相邻的膜单元的滤浆室(24)上下端部串连通为一个连续的通道；所有膜单元的水平滤清液汇集室(17)设置排除滤清液的管口(G3)；但是最左侧的膜单元的连接通道和最右侧的膜单元的连接通道分别为膜组件的进出料浆的管口(G1、G4)；机械排渣总成包括活塞刮渣板组件和缆索牵引机构(2)，每个膜组件上都至少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)中串联安装至少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(31)和环状密封件(33)，环状密封件通过连接件固定在活塞刮渣板(31)的周边；活塞刮渣缆索串联接在活塞刮渣板(31)，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。
2、 根据权利要求1所述的柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固液处理 装置，其特征是，在膜单元的管状格架外设置管状封闭膜(36)，管状封闭膜(36) 从外侧笼罩了管状骨架(21)，在管状封闭膜(36)与管状滤膜(12)之间形成 环状滤清液汇集室(36b)，管状封闭膜(36)上端连接并密封在上法兰室(14) 下端面(14a)的支管(13)，管状封闭膜(36)的下端连接并密封在下法兰室(5)上端面的支管(8)，环状滤清液汇集室(36b)与各自的水平滤清液汇集 室(17)连通。
3、 根据权利要求1或2所述的柔韧管并排串联高速、高压压搾和干燥固液 处理装置，其特征是，在膜组件的每个膜单元的上法兰室(14)下端面设置流 体预留通道(41)，每个膜单元的管状封闭膜(36)的上端连接并密封在上法兰 室(14)下端面的流体预留通道(41)的支管，管状封闭膜(36)的下端连接 并密封在下法兰室(5)上端面的支管(8)，环状滤清液汇集室(36b)与各自 的水平滤清液汇集室(17)连通，流体预留通道(41)使各自的环状滤清液汇 集室(36b)上部相互连通，流体预留通道(41)设置外接管口 (G2)。
4、 根据权利要求1或2或3所述的柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥 固液处理装置，其特征是，机械排渣总成的缆索牵引机构(2)包括活塞刮渣缆 索、牵引导轮、介轮、导轮轴(50)、轴承座(44)、传动箱(51)、驱动轮(45) 和驱动机械(49);牵引轮系包括逆滤桨流动方向牵引的牵引导轮(48b)、顺滤 浆流动方向牵引的牵引导轮(48a)和活塞刮渣缆索，逆滤浆流动方向牵引的牵 引导轮(48b)和顺滤浆流动方向牵引的牵引导轮(48a)不断在主动和从动角 色互换，如此，牵引导轮(48a、 48b)通过活塞刮渣缆索构成牵引活塞刮渣板(31)上下往复运动的轮系；该轮系所属的两个牵引导轮(48a、 48b)都设置 在同一个导轮轴(50)上，但是活塞刮渣缆索在两个牵引导轮(48a、 48b)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(50) 上至少设有一个牵引导轮的轮系；导轮轴(50)设置在传动箱(51)上 一系列轴承座(44)中，导轮轴(50) —部分设置在传动箱(51)内，另一部 分通过设置在传动箱(51)壁上安装的密封件(43)伸出传动箱外，在传动箱(51) 外露的导轮轴(50)上设置的驱动轮(45)被驱动机械(49)的传动系 统带动；传动箱(51)固定在膜组件的连接通道垂直方向的外部，传动箱(51) 与相邻的连接通道用隔板分开；活塞刮渣缆索一端固定在轮系中一个牵弓I导轮(48a)上，另一端通过连接通道的隔板，隔板上的密封件(3)，串联至少一个 膜单元中的至少一个活塞刮渣板组件(20)，经过介轮导向，通过连接通道(27、 16),再固定在轮系所属的另一个牵引导轮(48b)上；介轮铰接在销轴上，安 装介轮的销轴通过连接件固定在经过连接通道(27、 16)两侧的轮廓上。
5、根据权利要求1或4所述的柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固 液处理装置，其特征是，机械排渣总成中活塞刮渣缆索的顺滤浆流动方向牵引 的端头(10a)联接在活塞刮渣板(31)端面轮廓的几何中心的对称点处，或者 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(35)联结 在活塞刮渣板端面对称几何中心的点上；活塞刮渣缆索的逆滤浆流动方向牵引 的端头(10b)可以直接联结在活塞刮渣板(31)端面轮廓的几何中心的偏向滤 浆室压扁的方向的偏心处，或者端头(10b)又分成多叉的缆索的端头(30)联 结在活塞刮渣板(31)端面轮廓的几何中心的偏向滤浆室压扁方向的偏心处， 缆索(30)端头联结点对称于活塞刮渣板(31)轮廓的几何中心并排成直线。
6、根据权利要求1或4所述的柔韧管并排串联高速、高压压搾和干燥固液 处理装置，其特征是，在过滤元件的膜组件上并排设置总数量为偶数的膜单元， 从右向左，每个膜组件并排设置的每两个相邻的膜单元配成一个个的膜单元组(1A)、 (1B)，...，每个膜单元组匹配一个牵引轮系，每个膜组件匹配一系列牵 引轮系；每个膜单元组的膜单元(1Aa)的活塞刮渣缆索(10)的一端左旋缠绕 后固定在一个轮系所属的牵引导轮(48a)上，另一端通过下法兰室(5)、隔板(28)上的密封件(3)，进入铅直位置匹配的膜单元(1 Aa)的管状滤浆室(24) 的底口后固定在活塞刮渣板(31)下端面；每个膜单元组的膜单元(1Ab)的活 塞刮渣缆索(10) —端右旋缠绕后固定在同一个轮系所属的牵引导轮(48b)上， 另一端通过下法兰室(5)、隔板(28)上的密封件(3)，进入铅直位置的膜单 元(1Ab)的管状滤浆室(24)的底口后固定在活塞刮渣板(31)下端面；还有 一根活塞刮渣缆索(10)，其一端固定在每个配对的膜单元组中的一个活塞刮渣 板(31)上端面，另一端通过连接通道(16)中介轮(15)转向，穿过隔板的密 封件(3)，经过介轮(15)再转向后固定在每个配对的膜单元组中的另一个活塞 刮渣板(31)上端面；其它膜单元组如此安装，膜组件的所有膜单元组牵引轮 系的牵引导轮都安装在同一个轴中心线的导轮轴(50)上。
7、 根据权利要求4所述的柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固液处理 装置，其特征是，在过滤元件的膜组件上并排设置一系列与一个牵引轮系匹配 的膜单元；每个膜组件的膜单元总数量为大于二的偶数；膜组件最右侧的膜单 元匹配的活塞刮渣缆索一端左旋缠绕后固定在一个轮系所属的牵引导轮(48b) 上，另一端通过下法兰室(5)，隔板(28)上的密封件(3),再按自然排列顺 序从右到左，开始依次通过每一个配对膜单元组的滤浆室(24)、连接通道(16) 和(27)及其关联的密封件(3)，串接每个膜单元中的活塞刮渣板(31);当进入 膜组件设置的最左侧的膜单元滤浆室(24)，穿过固定的活塞刮渣板(31)后， 向下通过下法兰室(5)的隔板(28)上的密封件(3)，再右旋缠绕后固定在同 一个轮系所属的牵引导轮(48a)上，牵引导轮(48a)固定在传动箱内的导轮轴(50)上。
8、 根据权利要求4或7所述的柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固液 处理装置，其特征是，在过滤元件的膜组件上并排设置一系列与一个牵引轮系 匹配的膜单元；每个膜组件的膜单元总数量为奇数；从右向左，每个膜组件并 排设置的每两个相邻的膜单元配成一个个的膜单元组(1A)、 (1B)，...，每个膜 单元组匹配一个牵引轮系，所有膜单元组按照权利要求7匹配一个牵引轮系， 余下的一个膜单元中牵引的活塞刮渣板(31)的活塞刮渣缆索通过连接通道及其 关联的密封件3和一系列介轮导向并联固定在相邻的膜单元中的活塞刮渣板G1) 的两端面。
9、 根据权利要求6或7或8所述的柔韧管并排串联高速、高压压搾和干燥 固液处理装置，其特征是，在一个并排设置三个以上膜单元的膜组件中，在膜 组件上并排设置一系列与两个牵引轮系匹配的膜单元组； 一系列与两个牵引轮 系匹配的膜单元组是指将权利要求6或7或8所述的几种轮系匹配的膜单元组 相邻的膜单元的滤浆室(24)通过连接通道(27、 16)并排串连通。
10、 根据权利要求3或6或7或8所述的柔韧管并排串联高速、高压压搾 和干燥固液处理装置，其特征是，膜组件并排设置一系列膜单元；所述的加热 介质的热通道是在膜组件上每个膜单元的环状滤清液汇集室(36b)与相邻的膜单元的环状滤清液汇集室(36b)之间的上、下端利用连接热通道串连通的连续的通道，连接热通道(41a、 17a)是利用隔板(80、 81)分别将一个原来所有膜单 元并连通的流体预留通道(41)和水平滤清液汇集室(17)隔断形成的；膜组 件最右侧的膜单元的环状滤清液汇集室(36b)的任何一个端部的热通道连通加 热介质进排管口 (G2a或G3a);膜组件最左侧的膜单元的环状滤清液汇集室 (36b)的任何一个端部的热通道连通另一个加热介质进排管口 (G2b或G3b)。
11、 根据权利要求1或4所述的柔韧管并排串联高速、高压压搾和干燥固 液处理装置，其特征是，进出料浆的管口 (Gl、 G4)可以设置在任何一个连接 通道(16、 27)上，或者进出料浆的管口 (Gl、 G4)分别设置在两个连接通道(16、 27)上；缆索(10)穿过连接通道的隔板上经过密封件(3)。
12、 根据权利要求1或4所述的柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固 液处理装置，其特征是，将缆索牵引机构2安装在膜组件上法兰室14上部的连 接通道16上端面，或者将缆索牵引机构2安装在膜组件下法兰室5下部的连接 通道27的下端面。
全文摘要
柔韧管并排串联高速、高压压榨和干燥固液处理装置在过滤时利用下牵引机构牵引活塞刮渣板除去过滤介质上截流的滤渣，同时代替浓缩机和过滤机；压榨时利用滤室变容压榨的原理完成固液分离，滤室变容后可以接近为零，不需要另外配备压榨水泵系统或压榨压缩空气系统作为压滤机的过滤推动力，机械推动力较大，增压更快；可以采用反复捏揉过滤，浸泡洗涤滤渣，压榨时原料厚薄交替变化提高了过滤速度、洗涤速度和效率；滤饼湿度均匀；可在真空下或蒸汽干燥同时过滤和压榨；根据生产能力的要求很容易的改变每次序批的生产量；自动完成过滤介质的冲洗再生；自动完成排渣；生产过程中完全可以实现自动化，降低了能耗，生产效率较高。
文档编号B01D29/23GK101380531SQ20071014986
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月10日 优先权日2007年9月3日
发明者张民良 申请人:张民良