立式全自动超声洗涤压滤机的设计

朱 笔 金亦富 梅 庆 缪 宏 张瑞宏

0 引言

目前，国内的立式压滤机采用洗涤液进行清洗，洗涤液从进料管接口进入滤腔。当洗涤液注满滤腔时，隔膜被抬起，挤压水从隔膜上方被挤出，洗涤液通过滤饼和滤布后排入排放管，在此过程中依靠洗涤液的冲刷作用对滤饼及滤腔进行清洗，然后再进一步压滤以提高压滤效果及质量。但是，这种洗涤方法存在很多不足：一是清洗速度慢，效率低；二是清洗的洁净度不够高；三是整个清洗工序需要使用很多的洗涤液，消耗很多的能量，不够经济。而超声波渗透力强，能对液体产生很好的空化作用。将超声波技术与压滤技术进行有机结合，采用超声波清洗装置对滤饼及滤腔进行清洗，能达到非常好的清洗效果。

1 立式全自动超声洗涤压滤机的总体结构

立式全自动超声洗涤压滤机主要由机架、多个滤框组、工艺管路、压紧机构、滤布、滤布驱动装置、滤布纠偏装置、滤布清洗装置、渣斗等部分组成（如图1所示）。其中滤框组主要由滤板隔栅、滤液框、超声波振荡板、密封圈和隔膜等组成（如图2所示）。

图1 立式全自动超声洗涤压滤机的整体结构示意图

图2 滤框组的结构示意图

2 压滤机的滤布循环系统

所设计的滤布循环系统主要由滤布、滤布驱动装置、滤布纠偏装置、滤布清洗装置、可移动导辊以及多个圆柱导辊构成。如图3所示。

整个滤布的循环过程先是由滤布驱动装置驱动，经过可移动导辊实现滤布的张紧，再通过数个圆柱导辊形成工作路线，接着通过滤布清洗装置使滤布得以清洗，最后经过滤布纠偏装置进行调偏又返回到驱动辊上。

3 压滤机的滤布纠偏系统

通常滤布在滤框间运行时不会越过导辊边缘，但如果滤布运行时向左或向右偏离得太厉害，自动滤布调偏功能会使滤布回到正常运行状态。滤布纠偏可通过上下摆动纠偏导辊一侧末端进行，也可根据自动运行方式下的滤布位置传感器发出的信号进行纠偏。纠偏导辊的液压缸上装有纠偏缸位置传感器，左右纠偏开关在滤布边缘越过导辊边缘之前就会给出信号。这两个传感器位于滤布传送装置上，在出厂前已调节好。如果滤布纠偏装置不能控制滤布处于中间位置，滤布严重滑向一侧时，滤布报警左右限位开关就会发出报警，滤布报警开关启动时间为0.5 s左右。

4 立式全自动超声洗涤压滤机的过滤工序设计

所设计的立式压滤机过滤采用六步工序：入料过滤→一次挤压→超声波洗涤→二次挤压→滤饼干燥→卸料。超声波洗涤滤饼的工作原理为：洗涤液从进料管接口进入滤腔，洗涤液注满滤腔，橡胶隔膜被抬起，将第一次挤压过滤时使用的高压水从橡胶隔膜上方挤出，洗涤液在通过滤饼和滤布后进入排放管。在此过程中洗涤液总是和超声波振荡板接触，超声波振荡板产生超声波，超声波以洗涤液为介质在洗涤液中疏密相间地传播。由于非线性作用会产生空化，在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力，对污层或滤饼直接反复冲击。此外，超声振动在洗涤液中引起质点很大的振动速度和加速度，使滤饼和滤腔表面的污物受到频繁而激烈的冲击，从而达到滤饼及滤腔全面洁净的清洗效果。过滤工序流程如图4所示。

图3 滤布循环机构的结构示意图

图4 过滤工序流程图

5 结束语

该压滤机设计合理，操作方便，在洗涤过程中能稳定工作，且节约用水，节约能量，清洗周期大大缩短，有效提高了工作效率。最关键的是清洗质量也比传统清洗方法好很多，可以广泛应用于固液分离行业。

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