一种管式脱水机及采用这种管式脱水机的物料分离系统的制作方法与工艺

本实用新型大体上涉及物料分离领域，尤其是涉及将固液混合物中的部分或全部液体分离出去的一种管式脱水机及采用这种管式脱水机的物料分离系统。

背景技术：
固液分离是从含有固体和液体的混合物中将固体和液体分离的过程，包括除去固体成分的液体净化和除去液体成分的物料脱水等。微孔管过滤脱水设备等物料分离设备已广泛用于矿业、食品、医药、电力、化工等各行业，但在这些设备工作过程中，固体物料不可避免地会堵塞其过滤孔，从而导致过滤脱水功能减弱甚至丧失，为此必须频繁用液体进行反冲洗，部分或全部地清除堵塞过滤孔的固体物料。现有技术的上述物料分离设备主要存在以下问题：1、当进行反冲洗时，需停止对物料的分离作业，致使物料的分离过程不能连续运行，不能完全与连续生产的工艺过程相匹配。2、由于在清理和疏通过滤孔时，需要对整个过滤装置进行反冲洗，同时清理和疏通的面积大、过滤孔多，冲洗液反向进入混合物的量大，过滤分离的效率低。3、进行反冲洗时，必然会有一部分堵塞较轻的过滤孔首先被疏通，反冲洗液便能够无阻碍地通过这些已经被疏通过滤孔，大量的反冲洗液体由此进入过滤孔的另一侧，使反冲洗的压力降低，清理疏通能力下降，堵塞较重的过滤孔更难被疏通，并在下一次工作循环中进一步被封堵，如此反复形成恶性循环，过滤能力将越来越低，过滤分离的效率越来越差。为了解决上述问题上，有必要研究一种新的管式脱水机及采用这种管式脱 水机的物料分离系统。

技术实现要素：
考虑到至少一个上述问题而完成了本实用新型，本实用新型的第一个目的在于提供一种管式过滤机，包括：驱动装置，其用于驱动清理活塞和泵活塞；过滤管，其用于过滤和分离混合物；清理活塞，其用于清理和疏通过滤管的过滤孔；活塞杆；泵缸体；泵活塞；和阀；清理活塞安装在过滤管内，清理活塞与活塞杆及泵活塞安装在一起，清理活塞与驱动装置的动力输出端直接或间接相联，并能在过滤管内往返运动；泵活塞安装在泵缸体内，并能在泵缸体内往返运动；清理活塞上有清理槽和清理孔，活塞杆上有活塞杆孔，清理槽与泵缸体相通；阀直接或间接与泵缸体相联。优选地，所述的过滤管上有大量滤孔和/或滤缝。优选地，所述的过滤管是由两层或两层以上复合而成的复合管。优选地，所述的过滤管的最外面有一层滤布管。优选地，所述的泵活塞上开有泵活塞孔。优选地，所述的清理活塞和活塞杆是一个整体零件。优选地，所述的清理槽为环形槽。优选地，所述的泵缸体上的只有安装一个阀。优选地，所述的泵缸体的有杆腔侧和无杆腔侧都安装阀。优选地，所述的阀是单向阀和/或具有截止功能的阀。本实用新型的第一个目的的另一方面，所述的清理活塞上开有流道。本实用新型的第一个目的的另一方面，还包括活塞密封件，活塞密封件安装在清理活塞上。优选地，所述的活塞密封件的数量为两个或两个以上，各个活塞密封件分别安装在清理槽的两侧。优选地，所述的活塞密封件为活塞环。优选地，所述的密封件是格莱圈或OK型活塞密封圈等。本实用新型的第一个目的的另一方面，还包括一个或一个以上的单向阀，所述的单向阀设置在泵缸体与清理槽之间的联通孔道上。优选地，所述的单向阀设置在泵活塞上。优选地，所述的单向阀设置在清理活塞上。优选地，所述的单向阀设置在活塞杆上。优选地，单向阀设置在泵活塞的无杆腔一侧。优选地，单向阀设置在泵活塞的有杆腔一侧。优选地，在泵活塞的两侧都设置单向阀。本实用新型的第二个目的在于提供一种物料分离系统，具体地，一种物料分离系统，包括泵送装置和管式脱水机，所述的管式脱水机直接或间接与泵送装置相联并相通。优选地，各个管式脱水机之间的联接包括内腔体接口与内腔体接口、内腔体接口与外腔体接口以及外腔体接口和外腔体接口之间直接或间接的联接。所述的内腔体接口是指通向过滤管2内腔体的管接口，外腔体接口是指通向过滤管2外腔体的管接口。本实用新型的第二个目的的另一方面，还包括压滤装置，其用于接收所述管式脱水机输出的物料并进行进一步脱水。本实用新型的第二个目的的另一方面，还包括加热装置，所述的加热装置在任意两个工艺设备之间。所述的工艺设备是指管式泵送装置、筛分装置、管式脱水机、阻尼装置和压滤装置。本实用新型的第二个目的的另一方面，还包括筛分装置，其用于除去物料中的大块固体。优选地，所述的筛分装置在所有管式脱水机之前。优选地，所述的筛分装置在泵送设备之前。本实用新型的第二个目的的另一方面，包括阻尼装置，所述的阻尼装置直接或间接与管式脱水机出料口相联并相通。所述的阻尼装置通过限制管式脱水机出料的流速，使物料在管式脱水机内产生所需的压力，从而控制物料分离的效果和效率。本实用新型的第二个目的的另一方面，还包括焚烧装置，其用于脱水后的物料。优选地，所述的焚烧装置包括各种锅炉、窑炉。所述的直接相联或直接联接是指零部件之间具有直接接触的联接。所述的直接相联或直接联接是指零部件之间具有直接接触的联接。所述的间接相联或间接联接是指零部件之间没有直接接触的联接，或者是两个或多个零部件同时与第三者联接。本实用新型除用于固液分离外，还可以用于气固分离，如粉尘回收和烟气除尘等。与现有技术相比，本实用新型结构简单、系统紧凑、制造成本低、脱水效率高、脱水效果好、易于使用和维护。附图说明图1是根据本实用新型的一种优选实施例的管式脱水机的结构示意图。图2是图1的管式脱水机的A处局部放大图。图3是根据本实用新型的另一种优选实施例的管式脱水机的结构示意图。图4是根据本实用新型的另一种优选实施例的管式脱水机的结构示意图。图5是根据本实用新型的另一种优选实施例的管式脱水机的结构示意图。图6是根据本实用新型的一种优选实施例的物料分离系统的流程示意图。图7是根据本实用新型的另一种优选实施例的物料分离系统的流程示意图。图8是根据本实用新型的另一种优选实施例的物料分离系统的流程示意图。图9是根据本实用新型的另一种优选实施例的物料分离系统的流程示意图。图10是根据本实用新型的另一种优选实施例的物料分离系统的流程示意图。图11是根据本实用新型的另一种优选实施例的物料分离系统的流程示意图。图中：1驱动装置、2过滤管、3分离箱、4清理活塞、5活塞密封件、6活塞杆、7泵缸体、8泵活塞、9阀、10单向阀、11泵送装置、12筛分装置、13管式脱水机、14加热装置、15阻尼装置、16压滤装置、17焚烧装置、21内腔体、22外腔体、41清理槽、42流道、43清理孔、61活塞杆孔、81泵活塞孔。具体实施方式下面结合附图，通过优选实施例来描述本实用新型的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本实用新型，而不应理解为对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形、修改，这些都应包含在本实用新型的保护范围之内。实施例1参见图1、图2，其中示出了本实用新型优选实施例的管式脱水机的结构示 意图。该管式脱水机包括：驱动装置1、过滤管2、分离箱3、清理活塞4、活塞密封件5、活塞杆6、泵缸体7、泵活塞8、阀9。清理活塞4上有清理槽41、流道42和清理孔43，活塞杆6上有活塞杆孔61，泵活塞8上有泵活塞孔81，过滤管4上开有大量的过滤孔和/或过滤缝。驱动装置1与分离箱3及泵缸体7固定在一起，过滤管2安装在分离箱3内，过滤管2的内部腔体为内腔体21，过滤管2与分离箱3之间的腔体为外腔体22。活塞密封件5安装在清理活塞4上，并且位于清理槽41两侧；驱动装置1的动力输出端依次与清理活塞4、活塞杆6和泵活塞8相联，清理活塞4安装在过滤管2内，清理活塞4能在驱动装置1的作用下在过滤管2内往返运动；泵活塞8安装在泵缸体7内并能在泵缸体7内往返运动；泵缸体7与清理槽41相通；阀9安装在泵缸体7上。本实施例既可以将内腔体21作为固液分离室，也可以将外腔体22作为固液分离室，下面分别是两种使用方式的工作原理。本实施例的一种使用方式的工作原理为：含有固体和液体的固液混合物或含有固体和气体的气固混合物料(以下简称混合物)以一定的正压力流过过滤管2里面的内腔体21，其中的部分液体或气体(以下简称流体)通过过滤管2上的过滤孔或过滤缝(以下通称为过滤孔)并经过外腔体22排出，从而实现固液分离的工作目的。对于堵塞在过滤孔中的物料，通过清理活塞4进行清理从而实现过滤管2过滤功能的再生，当清理活塞4在驱动装置1的作用下在过滤管2内向左运动时，阀9打开，泵缸体7的无杆腔中的流体被排出，当清理活塞4向右运动时，阀9关闭，泵缸体7的无杆腔内形成负压，将堵塞在过滤管2的过滤孔上的物料吸出，并在清理活塞4向左运动时通过阀9排出。本实施例的另一个使用方式的工作原理为：混合物以一定的正压力流过外腔体22，其中的部分流体通过过滤管2上的过滤孔并经过内腔体21排出，从而实现固液分离的工作目的。对于堵塞在过滤孔中的物料，通过清理活塞4进行清理从而实现过滤管2过滤功能的再生，当清理活塞4在驱动装置1的作用下在过滤管2内向右运动时，阀9打开，泵缸体7吸入流体，当清理活塞4向左运动时，阀9关闭，泵缸体7内的流体被加压并通过过滤孔向外腔体22流动，从而将堵塞在过滤管2的过滤孔上的物料冲出。本实施例还可以通过以下变化而构成新的实施例：优选地，分离箱3中可以安装两个或两个以上的过滤单元，每个过滤单元都包括过滤管2、清理活塞4、活塞密封件5、泵缸体7、泵活塞8。优选地，泵缸体7的有杆腔接通水源，通过对水的反复吸入和排出，可以对有杆腔进行清洗和冷却。优选地，阀9通过管道与泵缸体7相联。优选地，阀9是电动阀或气动阀或液动阀或电液动阀。优选地，阀9是球阀或闸阀或锥阀或蝶阀。优选地，清理槽41和泵缸体7的有杆腔相通，阀9安装在泵缸体7的有杆腔一侧。实施例2参见图3，其中示出了本实用新型优选实施例的管式脱水机的结构示意图。该管式脱水机包括：驱动装置1、过滤管2、分离箱3、清理活塞4、活塞密封件5、活塞杆6、泵缸体7、泵活塞8、阀9、单向阀10。清理活塞4上有清理槽41、流道42和清理孔43，活塞杆6上有活塞杆孔61，泵活塞8上有泵活塞孔81，过滤管4上开有大量的过滤孔和/或过滤缝。分离箱3分别与驱动装置1及泵缸体7间接固定联接在一起，过滤管2安装在分离箱3内，过滤管2的内部腔体为内腔体21，过滤管2与分离箱3之间的腔体为外腔体22。活塞密封件5安装在清理活塞4上，驱动装置1与清理活塞4相联，清理活塞4又与活塞杆6相联，活塞杆6又和泵活塞8相联，清理活塞4安装在过滤管2内并能在过滤管2内往返运动，泵活塞8安装在泵缸体7内并能在泵缸体7内往返运动；泵缸体7与清理槽41相通，单向阀10安装在泵缸体7与清理槽41的通道上，阀9为单向阀并安装在泵缸体7上。本实施例的工作原理为：混合物以一定的正压力通过内腔体21，其中的部分流体通过过滤管2上的过滤孔进入到外腔体22并被排出，而固体颗粒则被挡住。清理活塞4在驱动装置1的作用下在过滤管2内运动，当清理活塞4向左运动时，泵缸体7的无杆腔形成正压，其中的流体经过阀9被排出，当清理活塞4向右运动时泵缸体7的无杆腔形成负压，堵塞在过滤管2的过滤孔上的部分或全部物料被吸入到泵缸体7的无杆腔内，并在清理活塞4向左运动时通过阀9排出，如此循环往复，过滤管2的过滤孔不断被清理和疏通。本实施例还可以通过以下变化而构成新的实施例：优选地，单向阀10安装在活塞杆6上。优选地，单向阀10安装在清理活塞4上。优选地，单向阀10安装在泵活塞8上。优选地，清理活塞4上的流道42数量有两个或两个以上。实施例3参见图4，其中示出了本实用新型优选实施例的管式脱水机的结构示意图。该管式脱水机包括：驱动装置1、过滤管2、分离箱3、清理活塞4、活塞杆6、 泵缸体7、泵活塞8、阀9、单向阀10。清理活塞4上有清理槽41和清理孔43，活塞杆6上有活塞杆孔61，泵活塞8上有泵活塞孔81，过滤管4上开有大量的过滤孔和/或过滤缝。驱动装置1、分离箱3及泵缸体7固定在一起，过滤管2安装在分离箱3内，过滤管2的内部的腔体为内腔体21，过滤管2与分离箱3之间的腔体为外腔体22。清理活塞4与活塞杆6为整体结构并与驱动装置1及泵活塞8相联，清理活塞4位于过滤管2内并能在过滤管2内往返运动，泵活塞8位于泵缸体7内并能在泵缸体7内往返运动；泵缸体7的有杆腔和无杆腔都与清理槽41相通，泵缸体7的有杆腔和无杆腔上都安装阀9，阀9为单向阀，泵活塞8的两侧都安装单向阀10，两个单向阀10分别位于泵缸体7的有杆腔和无杆腔与清理槽41之间的通道上。本实施例的工作原理为：混合物以一定的正压力流过外腔体22，其中的部分流体穿过过滤管2上的过滤孔并经过内腔体21排出，从而实现混合物的固液分离。当清理活塞4在驱动装置1的作用下在过滤管2内向左运动时，泵缸体7的有杆腔形成负压，吸入流体，泵缸体7的无杆腔形成正压，其中的流体向过滤孔方向流动，将全部或部分堵塞的过滤孔冲开；当清理活塞4在驱动装置1的作用下在过滤管2内向右运动时，泵缸体7的无杆腔形成负压，吸入流体，泵缸体7的有杆腔形成正压，其中的流体向过滤孔方向流动，将全部或部分堵塞的过滤孔冲开；实施例4参见图5，其中示出了本实用新型优选实施例的管式脱水机的结构示意图。该管式脱水机包括：驱动装置1、过滤管2、分离箱3、清理活塞4、活塞密封件5、活塞杆6、泵缸体7、泵活塞8、阀9、单向阀10。清理活塞4上有清理槽41、流道42和清理孔43，活塞杆6上有活塞杆孔61，泵活塞8上有泵活塞孔81，过滤管4上有大量的过滤孔和/或过滤缝。分离箱3内有三个工作单元，分离箱3分别与各个工作单元的驱动装置1及泵缸体7间接安装在一起，三个过滤管2都安装在分离箱3内，过滤管2内部的腔体为内腔体21，过滤管2与分离箱3之间的腔体为外腔体22。在每个工作单元中，活塞密封件5安装在清理活塞4上，驱动装置1与清理活塞4相联，清理活塞4又与活塞杆6相联，活塞杆6又和泵活塞8相联，清理活塞4安装在过滤管2内并能在过滤管2内往返运动，泵活塞8安装在泵缸体7内并能在泵缸体7内往返运动；泵缸体7与清理槽41相通，单向阀10安装在泵缸体7与清理槽41的通道上，阀9为单向阀并安装在泵缸体7上，各个工作单元的内腔体相联通。本实施例的工作原理为：混合物以一定的正压力依次通过各个工作单元的内腔体21，其中的部分流体通过过滤管2上的过滤孔进入到外腔体22并被排出，而固体颗粒则被挡住。在各个工作单元中，清理活塞4在驱动装置1的作用下在过滤管2内运动，当清理活塞4向左运动时，泵缸体7的无杆腔形成正压，其中的流体经过阀9被排出，当清理活塞4向右运动时泵缸体7的无杆腔形成负压，堵塞在过滤管2的过滤孔上的物料被吸出，并在清理活塞4向左运动时通过阀9排出，如此循环往复，过滤管2的过滤孔不断被清理和疏通。本实施例还可以通过以下变化而构成新的实施例：优选地，分离箱内有多个工作单元。优选地，多个工作单元共同一个阀9相联。实施例5参见图6，其中示出了本实用新型优选实施例的物料分离系统的示意图。该 物料分离系统包括：泵送装置11，管式脱水机13。各个管式脱水机13直接或间接与泵送装置11的出料口相联并相通，由泵送装置11将待分离的混合物泵入管式脱水机13进行物料分离。优选地，管式脱水机13的数量有两个或两个以上，各个管式脱水机13串联在一起。实施例6参见图7，其中示出了本实用新型优选实施例的物料分离系统的示意图。该物料分离系统包括：泵送装置11、筛分装置12和管式脱水机13。泵送装置11的出料口和筛分装置12的进料口相联并相通，所述的各个管式脱水机13直接或间接与筛分装置12的出料口相联并相通。由泵送装置11将待分离的混合物泵出，混合物首先进入筛分装置12，由筛分装置12分离出大块的固体物料后再进入管式脱水机13进行物料分离。优选地，所述的筛分装置12安装在泵送装置11之前。实施例7参见图8，其中示出了本实用新型优选实施例的物料分离系统的示意图。该物料分离系统包括：泵送装置11、筛分装置12、管式脱水机13、阻尼装置15。泵送装置11、筛分装置12、管式脱水机13和阻尼装置15，依次相联并相通，各个管式脱水机13串联在一起组成一个管式脱水机组，由泵送装置11将待分离的混合物泵出，混合物首先进入筛分装置12，由筛分装置12分离出大块的固体后再进入管式脱水机13进行物料分离，物料分离后的高含固率的物料经阻尼装置15排出。实施例8参见图9，其中示出了本实用新型优选实施例的物料分离系统的示意图。该物料分离系统包括：泵送装置11、筛分装置12、管式脱水机13、阻尼装置15、 压滤装置16。泵送装置11、筛分装置12、管式脱水机13和阻尼装置15依次相联并相通，各个管式脱水机13串联在一起组成一个管式脱水机组，压滤装置16在管式脱水机组之后。由泵送装置11将待分离混合物泵出，混合物首先进入筛分装置12，由筛分装置12分离出大块的固体后再进入管式脱水机13进行物料分离，物料分离后的物料经阻尼装置15排出后再进入压滤装置16，由压滤装置16进一步脱水后排出。实施例9参见图10，其中示出了本实用新型优选实施例的物料分离系统的示意图。该物料分离系统包括：泵送装置11、筛分装置12、管式脱水机13、加热装置14、阻尼装置15和压滤装置16。封闭式物料分离工序包括两级，每一级由一台或由多台管式脱水机13串联组成一个管式脱水机组。泵送装置11、筛分装置12、第一级管式脱水机组、加热装置14、第二级管式脱水机组和阻尼装置15依次联接并相通，按工艺流程，压滤装置16在管式脱水机13之后。下面以污泥的固液分离为例说明本实施例的工作原理：由泵送装置11将待脱水的低含固率的污泥泵出，物料首先进入筛分装置12，由筛分装置12分离出大块的固体物料后再进入第一级管式脱水机组进行第一次物料分离，物料分离后的具有较高含固率的污泥再进入加热装置14进行加热和保温，使污泥进行热水解以改善污泥有脱水性能，然后再进入第二级管式脱水机组进行第二次固液分离，然后经阻尼装置15排出，再由压滤装置进行进一步固液分离。优选地，加热装置14位于泵送装置11和管式脱水机13之间。优选地，不包括筛分装置12。优选地，不包括阻尼装置15。实施例10参见图11，其中示出了本发明优选实施例的物料分离系统的示意图。该物料分离系统包括泵送装置11、筛分装置12、管式脱水机13、焚烧装置17。泵送装置11、筛分装置12、管式脱水机13和焚烧装置17，依次相联并相通，各个管式脱水机13串联在一起组成一个管式脱水机组。由泵送装置11将待分离的混合物泵出，混合物首先进入筛分装置12，由筛分装置12分离出大块的固体后再进入管式脱水机组进行物料分离，分离后的物料进入焚烧装置17进焚烧。本实用新型不限于上述具体实施例。可以理解的是，在不脱离本实用新型的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本实用新型的保护范围之内。