專利名稱：一種帶壓榨膜片的過濾器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種過濾設備，尤其是涉及一種帶壓榨膜片的過濾器。
背景技術：
過濾設備主要是用來進行固液分離。在許多行業中，如化工、制藥、冶金、染料、食品、釀造、陶瓷、環保等行業，過濾工藝的設計，其目的往往是為了獲得固液混合物中的固體，其中所涉及到的原理為固液混合物流經過濾介質，由于固體顆粒體積大于過濾介質的孔徑，無法通過過濾介質，從而停留在過濾介質表面，并逐漸堆積形成過濾濾餅，同時所形成的濾餅也起到了進一步的過濾作用；液體則由于分子體積小于過濾介質的孔徑，通過過濾介質，從而實現固液分離。針對大型生產作業，在過濾設備的選用上，主要以大型壓濾機為主。借助大型壓濾機具有設備體積大、處理效果好、納物料能力強等特點，可以進行快節奏、高產量、可循環的生產作業。針對小型或微型生產作業，如進行小批量生產，實驗室物料分析，珍貴藥材提純等情況，大型壓濾機往往不能完成作業目的，通常的做法是將大型壓濾機按照等比例進行縮小，使其可以應用與小型生產作業。但在一些微型生產作業中，由于物料質量可能只有幾千克或幾百克，甚至幾十克，遠遠小于其可進行作業的最小物料質量，所以無法得到應用。抽濾是針對小型、微型實驗或生產而設計出的過濾方案，但由于抽濾不僅所得濾餅固含量低、產量少，而且操作過程繁瑣、用時時間長，無法得到廣泛的應用。
發明內容
本發明提供了一種帶壓榨膜片的過濾器，具有所需過濾物料少、所得濾餅固含量高、操作簡單方便等特點，特別適用于需要小型、微型實驗和生產。本發明的帶壓榨膜片的過濾器，包括依次疊置，且周緣密封連接的壓榨基板、過濾介質和過濾基板，所述過濾基板上開有與過濾介質的表面相連通的濾液通道，所述壓榨基板朝向過濾介質的一側帶有壓榨腔，壓榨腔內設有彈性的壓榨膜片；該壓榨膜片將壓榨腔分隔為與過濾介質相鄰的濾餅容納腔以及與過濾介質相隔離的加壓腔；所述壓榨基板還開設有與所述加壓腔連通的高壓流體入口，以及與所述濾餅容納腔連通的料液入口。在正常使用時，待濾物料從料液入口進入濾餅容納腔內，此時過濾介質(如濾布等)接觸到待濾物料，由于過濾介質具有通過小分子，截留大分子的特性，從而使得濾餅容納腔內待濾物料中的液體成分通過過濾介質，進入到下游的濾液通道，再經濾液通道的出口排出，而固體顆粒則無法通過過濾介質，被阻擋在濾餅容納腔內。待過程不斷進行，濾餅容納腔內的泥漿狀固體顆粒逐漸增多，壓榨膜片被擠壓變形，逐漸貼合于貼合弧面。當泥漿狀的固體充滿濾餅容納腔時，停止待濾物料的送入，切斷料液入口，使濾餅容納腔內此時處于半密封狀態，所謂半密封狀態指的是除液體能夠通過過濾介質外，其他物質均無法通過濾餅容納腔內的其他任何部分進出濾餅容納腔。
此時進入壓榨階段。啟動壓縮氣源或高壓水源，壓縮氣體或高壓液體經高壓流體入口進入加壓腔。隨著加壓腔內的壓力逐漸升高，此時由于受到濾餅容納腔內的固體顆粒擠壓而凹入加壓腔內的壓榨膜片逐漸被彈回。濾餅容納腔內的泥漿狀固體因為受到壓榨膜片的擠壓，從而進一步脫水。當壓榨階段不斷進行，濾液通道的出口排液流量逐漸減小，一段時間后，待濾液通道的出口無液體排出時，關閉壓縮氣源或高壓水源開關，恢復加壓腔與外界大氣氣壓的平衡，由此壓榨階段結束。所述壓榨基板、過濾介質和過濾基板沿水平方向依次疊置。其目的是，可以使待濾物料緩慢穩定的進入濾餅容納腔內，由于過濾介質垂直于地面，當待濾物料流入濾餅容納腔內，首先流向底部，并由于自身重力，所含液體會通過過濾介質進入下游，經濾液通道排出，繼續通入待濾物料，濾餅容納腔內的固體高度會緩慢增加，同時過濾過程也在不斷的進行，并且由于上層的物料會擠壓下層的物料，從而使得過濾的效果更好。所述料液入口開設在壓榨基板的頂部；所述濾液通道的出口開設在過濾基板的底部；高壓流體入口開設在壓榨基板的中部。如此設計料液入口與濾液通道的出口的開設位置，其目的是為了能夠節省能源。將待濾物料送入料液入口，不借其他助力作用，僅憑自身重力，即可進入濾餅容納腔。位于濾餅容納腔中的待濾物料，所含的液體同樣可以通過自身的重力，通過過濾介質，進入下游的濾液通道，經處于最低處的濾液通道的出口，自動排出過濾器外。如此設計高壓流體入口的位置，其目的是可以使加壓腔內的壓力分布的更加均勻，增加本裝置工作時的穩定性。所述壓榨基板朝向壓榨膜片的一側帶有貼合弧面，所述壓榨腔由該貼合弧面與過濾介質圍成。如此設計的目的是，壓榨膜片可以更好的貼合于貼合弧面，使其不易損壞。為了使壓縮氣體或高壓液體的壓力可以更加均勻的分布在壓榨膜片的各個點上，所述高壓流體入口貫穿貼合弧面的中心部位。為了能夠實現壓縮氣體或高壓液體的遠距離輸送，方便工藝設計和可進行多個裝置的并聯使用，所述高壓流體入口通過管路接有壓縮氣源或高壓水源。所述壓榨膜片為圓形，其目的是為了可以更好的將加壓腔中的壓力，均勻的分布在壓榨膜片上，并且使得壓榨膜片邊緣的各固定點，均承受相同的變形拉力，使其更加牢固耐用。繞所述壓榨膜片的周緣設有壓環，該壓環通過螺釘固定在壓榨基板上，其原因是因為壓榨膜片邊緣所承受的變形拉力很大，一般的固定方法在長期使用下易被損壞，通過壓環和螺釘固定，不僅可以保證固定的可靠性，并且方便以后拆卸、清洗和更換。所述過濾基板朝向過濾介質的一側表面帶有多個凸點，多個凸點成正三角點陣分布，凸點之間即為所述濾液通道。凸點的作用是用來支撐過濾介質，保證過濾介質不會因受壓而凹向濾液通道，導致其嚴重變形，影響使用壽命。多個凸點成三角點陣分布，可以均勻分散壓力，從而避免因個別凸點較其他凸點承受壓力過大，而刺破過濾介質。所述凸點為形狀相同的圓柱形，相鄰凸點的間距為凸點直徑1. 5至3倍。由于凸點被設計成圓柱形，從而可以使得凸點更好的與過濾介質貼合，并且由于貼合面是圓形，不存在折角，不會對過濾介質造成嚴重劃傷。相鄰凸點的間距如此設計，其目的是為了保證在擁有足夠的濾液通道面積時，凸點的數量足夠多，均勻分散各凸點的壓力，并且直接提高了過濾介質的耐壓程度。
所述壓榨基板與過濾介質相貼合的部位設有繞壓榨腔分布的密封環。其設計目的是，可以提高濾餅容納腔的密封性，保證工作時，具有足夠的安全性和可靠性。與現有技術相比，本發明的有益效果是，針對小型、微型實驗和生產領域，本發明不僅所得濾餅固含量更高，而且所需過濾物料更少，操作更方便，工作效率更高。
圖1為本發明的帶壓榨膜片的過濾器的側面示意圖；圖2為本發明的帶壓榨膜片的過濾器的正面示意圖；圖3為本發明的帶壓榨膜片的過濾器的濾液通道的局部示意圖。
具體實施例方式結合附圖和實施例對本發明做進一步的詳述參照圖1、圖2，本發明的帶壓榨膜片的過濾器，包括依次疊置，且周緣密封連接的壓榨基板2、過濾介質和過濾基板1，三者通過螺栓密封固定，保證了裝置內部可以承受較大壓強。由于本實施例待濾物料為泥漿，因而選用親水性微孔濾膜3作為過濾介質。過濾基板I上開有與親水性微孔濾膜3的表面相連通的濾液通道4，濾液通道4的出口位于過濾基板I的底部，工作時液體通過親水性微孔濾膜3進入濾液通道4，經濾液通道4的出口排出。壓榨基板2朝向親水性微孔濾膜3的一側帶有壓榨腔，壓榨腔內設有彈性的壓榨膜片11，本實施例選用彈性塑料薄片作為壓榨膜片11。壓榨腔被壓榨膜片11分隔為兩部分，一部分為與親水性微孔濾膜3相鄰的濾餅容納腔12，另一部分為與親水性微孔濾膜3相隔離的加壓腔10。在正常工作時，濾餅容納腔12主要用來容納待濾物料，和待濾物料最后形成的濾餅。加壓腔10則連接空氣泵，提供壓力，推動壓榨腔內的壓榨膜片11彈回，從而對濾餅容納腔12內的待濾物料進行壓榨。濾餅容納腔12上端與料液入口 8連通。壓榨基板2朝向壓榨膜片11的一側帶有貼合弧面5，高壓流體入口 9貫穿貼合弧面5的中心部位與外界相通，工作時高壓流體入口 9通過管路與空氣泵相接，其中加壓腔10與壓榨膜片11的貼合面設計成弧面，其主要目的是為了可以更好的與壓榨膜片11貼合。壓榨腔內的壓榨膜片11為圓形，且周緣設有壓環7，壓環7通過螺釘固定在壓榨基板2上，不僅使壓榨膜片11更加牢固，并且方便以后拆洗更換。參照圖3，過濾基板I朝向親水性微孔濾膜3 —側設置有多個形狀相同的圓柱形凸點6，相鄰凸點6之間距離與凸點6直徑比值為2 :1，其作用為支撐親水性微孔濾膜3，防止親水性微孔濾膜3因受壓而嚴重變形，影響其使用壽命。壓榨基板2與親水性微孔濾膜3相貼合的部分設有繞壓榨腔分布的密封環13，可以保證密封的可靠性。工作時，泥漿從料液入口 8送入，進入濾餅容納腔12內，由于親水性微孔濾膜3的作用，泥漿中的水分通過親水性微孔濾膜3進入濾液通道4，經濾液通道4的出口排出，沙土無法通過，被截留在濾餅容納腔12內。繼續緩慢通入泥漿，此時濾液通道4的出口液體流速增加，濾餅容納腔12內的泥漿液面逐漸升高,待濾餅容納腔12內充滿泥漿，此時停止通入泥漿，切斷料液入口 8。此時由于濾餅容納腔12內存有大量泥漿，壓榨膜片11被擠壓進入加壓腔10內部，完全緊貼于貼合弧面5。將空氣泵輸送口通過管道與高壓流體入口 9相接，開啟空氣泵開關，高壓氣體壓入加壓腔10內，加壓腔10內的氣體壓強逐漸增高，壓榨膜片11被高壓氣體壓回，同時壓榨膜片11擠壓濾餅容納腔12內的泥漿，泥漿內的液體被逐漸擠壓出來，通過親水性微孔濾膜3進入下游。待濾液通道4的出口不再排液時，關閉空氣泵開關，此時整個壓榨過程結束。最后打開法蘭，取出濾餅即可。
權利要求
1.一種帶壓榨膜片的過濾器，包括依次疊置，且周緣密封連接的壓榨基板、過濾介質和過濾基板，所述過濾基板上開有與過濾介質的表面相連通的濾液通道，其特征在于，所述壓榨基板朝向過濾介質的一側帶有壓榨腔，壓榨腔內設有彈性的壓榨膜片；該壓榨膜片將壓榨腔分隔為與過濾介質相鄰的濾餅容納腔以及與過濾介質相隔離的加壓腔；所述壓榨基板還開設有與所述加壓腔連通的高壓流體入口，以及與所述濾餅容納腔連通的料液入口。
2.如權利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述壓榨基板、過濾介質和過濾基板沿水平方向依次疊置。
3.如權利要求2所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述料液入口開設在壓榨基板的頂部；所述濾液通道的出口開設在過濾基板的底部；高壓流體入口開設在壓榨基板的中部。
4.如權利要求3所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述壓榨基板朝向壓榨膜片的一側帶有貼合弧面，所述壓榨腔由該貼合弧面與過濾介質圍成。
5.如權利要求4所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述高壓流體入口貫穿貼合弧面的中心部位。
6.如權利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述高壓流體入口通過管路接有壓縮氣源或高壓水源。
7.如權利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述壓榨膜片為圓形。
8.如權利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，繞所述壓榨膜片的周緣設有壓環，該壓環通過螺釘固定在壓榨基板上。
9.如權利要求1所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述過濾基板朝向過濾介質的一側表面帶有多個凸點，多個凸點成正三角點陣分布，凸點之間即為所述濾液通道。
10.如權利要求9所述的帶壓榨膜片的過濾器，其特征在于，所述凸點為形狀相同的圓柱形，相鄰凸點的間距為凸點直徑1. 5至3倍。
全文摘要
本發明公開了一種帶壓榨膜片的過濾器，包括依次疊置，且周緣密封連接的壓榨基板、過濾介質和過濾基板，所述過濾基板上開有與過濾介質的表面相連通的濾液通道，所述壓榨基板朝向過濾介質的一側帶有壓榨腔，壓榨腔內設有彈性的壓榨膜片；該壓榨膜片將壓榨腔分隔為與過濾介質相鄰的濾餅容納腔以及與過濾介質相隔離的加壓腔；所述壓榨基板還開設有與所述加壓腔連通的高壓流體入口，以及與所述濾餅容納腔連通的料液入口。本發明的有益效果是針對小型、微型實驗和生產領域，不僅所得濾餅固含量更高，而且所需過濾物料更少，操作更方便，工作效率更高。
文檔編號B01D29/05GK102989217SQ201210537738
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者匡繼勇, 羅龍聰, 陳剛 申請人:浙江大學, 四川多維過濾設備有限公司