CN112354241A - 一种反洗网自排杂圆筒式过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种反洗网自排杂圆筒式过滤装置，包括过滤主体、排杂主体、油缸；过滤主体包括筒式主体外壳，套装在筒式主体外壳内腔中的圆筒式多孔板、圆筒式滤网、圆筒式反洗支撑网，封装在筒式主体外壳左右端的出口板、主体盖板，通过主体盖板加工出的中心轴孔穿装在筒式滤前腔体内的移动式反洗杆，安装在移动式反洗杆左端的移动式反洗排杂活塞，与移动式反洗排杂活塞相配合的圆筒式反洗支架；在移动式反洗排杂活塞本体上环绕中轴线加工有若干个轴向设置的滤前物料通道，且在移动式反洗排杂活塞外圆面上设置有环形反洗流道、连通环形反洗流道和移动式反洗杆上加工出的轴向反洗流道的米字形反洗流道；排杂主体与移动式反洗杆右端相连接，排杂壳体的右端与油缸相连接。

Description

一种反洗网自排杂圆筒式过滤装置

技术领域

本发明涉及各种聚合物的回收、塑料制品的生产及纺织行业的纤维素纤维原液等的过滤，具体来说是一种超大过滤面积并带反洗网自排杂功能的圆筒式过滤装置。

背景技术

在聚合物的回收、塑料制品的生产及Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液的过滤中都需要换网器或过滤器，有的是回收再利用过滤，有的是制品生产中的过滤，Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素较为特殊，在形成纤维之前需要在原液的状态下过滤。主要目的是过滤掉杂质。目前在用的各种换网器或过滤器都有这样那样的问题，具体表现在以下几个方面：

（1）普通烛芯式过滤器，过滤面积大解决了频繁换网的问题，但是腔体过大，流道死角多物料滞流（留）严重，几个小时内很难置换走，而且滤网堵了不能在线不停机反洗滤网，使用成本高，只在聚酯纺丝上应用。

（2）多碟式过滤器，虽然过滤面积大解决了频繁换网的问题，但是滤网堵了不能在线不停机反洗滤网，使用成本高。虽然国内有进口黎巴嫩米卡公司的多碟式过滤器，也是中心内进物料方式，也有自流式在线不停机反洗滤网排杂质功能，但是没有反洗流量控制系统，反洗时对生产影响大，特殊碟片滤网使用成本高，过滤器购买和维护成本也高。

（3）普通的板式或柱式换网器或过滤器，要么是过滤面积小，要么是不能反洗滤网排杂质。

（4）普通的双柱反冲洗换网器，滤网堵塞时用外部液压的动力在线反冲洗滤网，但是该过滤单元必须脱离过滤工作，该过程流量变化很大，对生产影响也大。虽然反冲洗速度快，但腔体内物料的流程比差别大，整个滤网反冲洗时容易形成 “短路”现象，只有局部的杂质反向排出，反冲洗效率特低。需要外部提供动力进行反冲洗，不能利用自身物料压力进行自流式反洗滤网，结构受限过滤面积不大。

（5）再就是无网过滤器，该过滤器不用普通滤网而是用特制的滤盘，滤盘加工有密密麻麻带目数的小孔，以供物料通过。有刮刀紧贴在滤盘表面不停慢速旋转刮杂质，该过滤器不用换滤网、也可以自动离心排杂质，排杂流量也可控。但是该滤盘的过滤精度不高，满足不了精细过滤；刮刀不停的在滤盘表面旋转，杂质在刮刀的作用力下易卡进网盘小孔，两者损毁都非常快；需要外力协助排杂质；滤盘耐腐蚀性差、易损毁。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种结构更为科学合理的反洗网自排杂圆筒式过滤装置。

本发明的目的可以通过以下技术措施来实现：

本发明的反洗网自排杂圆筒式过滤装置包括过滤主体、排杂主体、以及油缸；所述过滤主体包括筒式主体外壳，以共轴线方式依次套装在筒式主体外壳内腔中的圆筒式多孔板、圆筒式滤网、圆筒式反洗支撑网，封装在筒式主体外壳右端的本体上设置有与筒式滤前腔体相连通的物料进口的主体盖板，封装在筒式主体外壳左端的出口板，通过主体盖板加工出的中心轴孔穿装在筒式滤前腔体内的移动式反洗杆，安装在移动式反洗杆左端的移动式反洗排杂活塞，以及与移动式反洗排杂活塞相配合的圆筒式反洗支架；在移动式反洗排杂活塞本体上环绕中轴线加工有若干个轴向设置的滤前物料通道，且在移动式反洗排杂活塞外圆面上设置有环形反洗流道、以及连通环形反洗流道和移动式反洗杆上加工出的轴向反洗流道的米字形反洗流道；所述排杂主体由与移动式反洗杆右端相连接的排杂壳体、安装在排杂壳体内的安装有自排杂齿轮的排杂螺杆及排杂螺套组成，且排杂壳体的内腔与移动式反洗杆的轴向反洗流道相连通；所述排杂壳体的右端与油缸相连接。

进一步说，所述主体盖板上的物料进口由三个分支通道构成；所述排杂主体通过导轨支架以滑动配合的方式与支杆滑道相结合。

所述圆筒式反洗支架为镂空结构，沿圆筒式反洗支架圆周方向开设的有反洗支架环形流道，反洗支架环形流道的轴向形状呈锥形，目的是增大与圆筒式反洗支撑网的接触面积，进而增大过滤面积和反洗面积；环绕圆筒式反洗支架外表面加工有用于安装圆筒式反洗支撑网、圆筒式滤网的环槽，圆筒式反洗支架的内壁与移动式反洗排杂活塞滑动配合，而套装在圆筒式滤网外圆面上的圆筒式多孔板以静配合方式与圆筒式反洗支架相结合。

本发明中的圆筒式多孔板起支撑滤网的作用，圆筒式多孔板与圆筒式反洗支架配合后卡在过滤装置腔体的两端，并通过螺栓固定在腔体内；位于圆筒式多孔板外表面与筒式主体外壳内壁之间的环形腔作为滤后物料流道，因为过网后的物料出口位于过滤装置的左端，为防止物料滞流，圆筒式多孔板外表面与筒式主体外壳内壁之间的间距依照物料流向呈由小渐大的方式设置，且位于左端的间距比位于右端的间距大一倍，并在位于左端的环形腔底部设置有若干个朝向出口端弧形物料通道的轴向贯通多孔板左端面圆周的弧形物料通道，用作物料排出通道；为减少物料滞流所述物料排出通道设计成扁平状结构。

本发明的有益效果如下：

从技术角度描述本发明解决了什么问题，带来了什么优点

1、本装置过滤面积超大，物料的流量高，物料无滞留，用普通滤网即可，而且可以在线不停机反洗网，减少换网次数，使用成本低。

2、本装置采用中心进料的方式，很好的解决了滤网反洗问题，通过移动式反洗活塞对整个滤网采取各个击破的方式，逐步对滤网的每一部分采取反向洗网，每次洗网面积小、力度大、压力波动小、无短路现象，效率高，效果好，不停机。

3、本过滤装置全自动在线运行，反洗排杂利用熔体及杂质自身残留压力推动排杂装置，排杂的速度及流量都可控，排杂时对主通道压力影响极小，从而实现稳压连续生产。

附图说明

图1是本发明的主视图（不进行反洗时的正常工作状态）。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是图1的C-C剖视图。

图5是图1的D-D剖视图。

图6是图1的E-E剖视图。

图7是图2的F-F剖视图。

图8是本发明正常工作+反洗工作状态示意图。

图9是图8的A-A剖视图。

图10是图8的B-B剖视图。

图11是图9的F-F剖视图。

图中序号：1是筒式主体外壳，2是筒式滤前腔体，3是主体盖板，4是支杆滑道，5是轴向反洗流道，6是油缸，7是自排杂齿轮7，8是导轨支架，9是物料进口，10是滤后物料流道（圆柱状物料流道），11、移动式反洗杆，12是贯穿多孔板左端面圆周的弧形物料通道，13是出口端弧形物料通道（底部弧形物料流道），14是圆筒式多孔板，15是圆筒式反洗支架，16是移动式反洗排杂活塞，17是米字形反洗流道，18是底部出料通道，19是主出料口，20是滤前物料通道，21是圆筒式反洗支撑网，22是圆筒式滤网，23是出口板，24是反洗支架环形流道，25是环形反洗流道，26是连接螺栓孔，28是排杂壳体，29是排杂高压腔进口，30是冷却通道，31是排杂螺杆，32是排杂螺套， 33是加热器，34是高压杂质泄压通道。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1、图7、图8、图11所示，本发明的反洗网自排杂圆筒式过滤装置包括过滤主体、排杂主体、以及油缸；所述过滤主体包括筒式主体外壳1，以共轴线方式依次套装在筒式主体外壳内腔中的圆筒式多孔板14、圆筒式滤网22、圆筒式反洗支撑网21，封装在筒式主体外壳右端的本体上设置有与筒式滤前腔体2相连通的物料进口的主体盖板3，封装在筒式主体外壳左端的出口板23，通过主体盖板3加工出的中心轴孔穿装在筒式滤前腔体2内的移动式反洗杆11，安装在移动式反洗杆11左端的移动式反洗排杂活塞16，以及与移动式反洗排杂活塞相配合的圆筒式反洗支架15；在移动式反洗排杂活塞本体上环绕中轴线加工有若干个轴向设置的滤前物料通道20，且在移动式反洗排杂活塞外圆面上设置有环形反洗流道25、以及连通环形反洗流道和移动式反洗杆11上加工出的轴向反洗流道5的米字形反洗流道17；所述排杂主体（参见图5）由与移动式反洗杆11右端相连接的排杂壳体28、安装在排杂壳体内的安装有自排杂齿轮7的排杂螺杆31及排杂螺套32组成，且排杂壳体的内腔（排杂高压腔）与移动式反洗杆11的轴向反洗流道相连通5；所述排杂壳体的右端与油缸相6连接。

如图4所示，所述主体盖板上的物料进口由三个分支通道构成。

如图6所示，所述排杂主体通过导轨支架8以滑动配合的方式与支杆滑道4相结合。

如图2、3、9、10所示，所述圆筒式反洗支架15为镂空结构，沿圆筒式反洗支架圆周方向开设的有反洗支架环形流道24，反洗支架环形流道24的轴向形状呈锥形，目的是增大与圆筒式反洗支撑网的接触面积，进而增大过滤面积和反洗面积；环绕圆筒式反洗支架15外表面加工有用于安装圆筒式反洗支撑网21、圆筒式滤网22的环槽，圆筒式反洗支架的内壁与移动式反洗排杂活塞滑动配合，而套装在圆筒式滤网22外圆面上的圆筒式多孔板14以静配合方式与圆筒式反洗支架相结合。

本发明中的圆筒式多孔板14起支撑滤网的作用，圆筒式多孔板14与圆筒式反洗支架15配合后卡在过滤装置腔体的两端，并通过螺栓固定在腔体内；位于圆筒式多孔板14外表面与筒式主体外壳1内壁之间的环形腔作为滤后物料流道，因为过网后的物料出口位于过滤装置的左端，为防止物料滞流，圆筒式多孔板14外表面与筒式主体外壳1内壁之间的间距依照物料流向呈由小渐大的方式设置，且位于左端的间距比位于右端的间距大一倍，并在位于左端的环形腔底部设置有若干个朝向出口端弧形物料通道13的轴向贯通多孔板左端面圆周的弧形物料通道12，用作物料排出通道；为减少物料滞流所述物料排出通道设计成扁平状结构。

本发明的具体工作原理如下：

一、装置正常过滤时，过滤主体的结构、功能及工作原理（如图1所示）：

流程1：过滤物料由主体盖板上的物料进口分三个通道进入，主要是考虑物料通道不能设计太大，否则筒式滤前腔体相应的就大，这样会导致物料滞流（留）产生副作用。

流程2：物料进入筒式滤前腔体后，在熔体压力的作用下向筒的四周流去，首先穿过镂空的圆筒式反洗支架，圆筒式反洗支架上沿圆周方向开设的有反洗支架流环形流道，反洗支架流道的轴向形状是锥形，目的是增大和圆筒式反洗支撑网的接触面积，进而增大过滤面积和反洗面积。圆筒式反洗支架外表面设计有圆柱状浅槽，主要用来安装圆筒式反洗支撑网和圆筒式滤网。圆筒式反洗支架的内壁与移动式反洗排杂活塞滑动配合，而其外圆与圆筒式多孔板静配合。

流程3：物料熔体通过反洗支架后流经圆筒式反洗支撑网。在反洗时因过滤网的强度及刚性不足以在圆筒式反洗支架上正常使用，很容易在圆筒式反洗支架的镂空处塌陷。所以设计一层圆筒式反洗支撑网，它的目数很小，杂质很容易双向通过，但强度和刚性都很高，耐腐蚀，一般不随着滤网更换。

流程4：物料熔体通过圆筒式反洗支撑网后流经圆筒式滤网，滤网的目数根据产品过滤精度的要求而变换。可以用普通或耐腐蚀材质。

流程5：过网后物料熔体通过圆筒式多孔板，圆筒式多孔板起支撑滤网的作用，它和圆筒式反洗支架配合后卡在过滤装置腔体的两端，并通过螺栓固定在腔体底部。圆筒式多孔板外表面开设有环形槽用于物料流道，因为过网后的物料出口在过滤装置的底部，为防止物料滞流，圆筒式多孔板外表面环形槽(物料通道)左边出口处的槽深度比另一端的深一倍，另外在圆筒式多孔板左边外表面环形物料通道最深处，沿着底部轴向往外设有若干个贯通弧形沟槽，用作物料通道，为减少物料滞流把物料通道设计成扁平状的，以增加和圆筒式多孔板外表面环形物料通道的接触面积。位置正对着过滤装置底部的弧形出料流道，使过网后流经多孔板的物料顺利通过。

流程6：过网后干净的物料从过滤装置底部弧形物料流道出来后流向滤装置底部”米”字型流道，这中间较宽的弧形流道经过“扇形”过渡合流变窄，多股流道全部在滤装置底部的外表面开设，最后汇合成一股从底部出料口流向出口板上的主出料口，从而完成整个物料的过滤。

流程7：过滤装置正常工作时，移动式反洗活塞停在装置底部的固定位置，此时环形反洗流道、米字形反洗流道和反洗流道都是封闭状态，为确保物料熔压增大时物料不溢出，在排杂壳体的两端面连接排杂螺套，在每个排杂螺套上设有冷却通道，因排杂带出的物料与杂质的混合体遇冷会凝固，加上排杂螺杆上螺棱的共同作用，任何情况下都不会有熔体溢出。

二、装置正常工作+反洗时，反洗结构、功能及工作原理（如图8）：该过滤装置在进行聚合物的回收、塑料制品的生产及Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液的过滤中，随着滤网表面杂质的堆积，网前物料熔体压力会增高，到达已设定的触发滤网反洗动作的压力数值后，排杂壳体上排杂螺套的两端加热器工作，冷却停止。使排杂壳体及排杂螺套内的物料与杂质的混合体熔融成粘流态，方便排杂螺杆排出。当排杂主体温到达设定温度后液压系统开始工作，油缸的活塞杆带动排杂主体、移动式反洗杆及移动式反洗排杂活塞在可控的速度下慢慢移动。移动式反洗排杂活塞上的环形反洗流道与反洗支架环形流道接通瞬间，自流式反洗开始，因为其中的一个反洗支架环形流道完全被移动式反洗排杂活塞封住，待过滤的物料熔体进不去，而且此时又与移动式反洗排杂活塞上的环形反洗流道接通，环形反洗流道和米字形反洗流道及反洗流道是连通的，它们又和排杂系统的主体连着，整个通道内的物料熔体及杂质的混合物基本上是常压。与此同时，滤网表面的杂质会被过网后的高压物料熔反向推出，快速流经反洗支架环形流道和环形反洗流道，经米字形反洗流道合流后流向反洗流道，高压物料熔体与杂质混合物达到排杂壳体的排杂进口高压腔后推动自排杂齿轮旋转，然后经过杂质泄压通道时分两端流向排杂螺杆，排杂螺杆在排杂齿轮的带动下旋转，给物料熔体与杂质的混合物施加动力，使杂质顺利排出。

三、移动式反洗排杂活塞上的环形反洗流道与反洗支架环形流道接通后停留的时间可设定，以满足不同物料不同类型杂质的反洗效果。每一个反洗过程均不影响其它区域的滤网正常工作，因反洗的面积小、流量压力集中、反洗流道全方位设计分布，所以反洗效果好，，效率高，无 “短路”现象，无波动，不影响生产。

四、由于移动式反洗排杂活塞上设计有滤前物料通道，当它移出固定位置时不影响滤前物料的自由流动。

五、移动式反洗排杂活塞、移动式反洗杆及排杂主体在油缸的作用下自由往复运动，每个位置的时间及位移都可控。

六、为防止排杂主体的重量导致移动反洗杆下沉，特别设计支杆滑道及导轨支架，保证反洗过程中运行平稳。

7、 该装置反洗时不需外部施加动力，利用装置内部物料熔体本身的熔压足够来反向回洗过滤网及杂质的排出。

8、反洗时由于装置内部熔压较大，物料熔体与杂质混合物的流速可以通过控制排杂螺套外部温度的方式，来调整物料的粘度，避免流速过快造成装置内部压力波动大，影响产品的正常生产。如果温度太低混合物的粘度太低甚至凝固也不可以，这样杂质混合物排不出。

9、移动式反洗排杂活塞可以自由往复运动，整个滤网反洗一遍熔压降低到正常数值，移动式反洗排杂活塞回到固定位置，油缸动作停止，同时排杂主体上排杂螺套加热停止，冷却开启。过滤装置正常工作，等待下一个反洗网信号及动作。

10、圆筒式滤网面积超大，用普通滤网即可，比碟式网盘和烛芯式滤网的特殊制作成本低。

11、本过滤装置可以作为一个过滤单元，用多个单元来并联使用来满足超高产量或杂质非常多的制品生产，比如：Lyocell纤维（莱赛尔）纤维素原液的过滤，多个单元并联使用时，各单元可以轮流反洗滤网，避免反洗时的压力和流量的波动，这样整个系统压力和流量超级稳定，有利于优质产品的生产。

Claims (5)

1.一种反洗网自排杂圆筒式过滤装置，其特征在于：它包括过滤主体、排杂主体、以及油缸；所述过滤主体包括筒式主体外壳，以共轴线方式依次套装在筒式主体外壳内腔中的圆筒式多孔板、圆筒式滤网、圆筒式反洗支撑网，封装在筒式主体外壳右端的本体上设置有与筒式滤前腔体相连通的物料进口的主体盖板，封装在筒式主体外壳左端的出口板，通过主体盖板加工出的中心轴孔穿装在筒式滤前腔体内的移动式反洗杆，安装在移动式反洗杆左端的移动式反洗排杂活塞，以及与移动式反洗排杂活塞相配合的圆筒式反洗支架；在移动式反洗排杂活塞本体上环绕中轴线加工有若干个轴向设置的滤前物料通道，且在移动式反洗排杂活塞外圆面上设置有环形反洗流道、以及连通环形反洗流道和移动式反洗杆上加工出的轴向反洗流道5的米字形反洗流道；所述排杂主体由与移动式反洗杆右端相连接的排杂壳体、安装在排杂壳体内的安装有自排杂齿轮的排杂螺杆及排杂螺套组成，且排杂壳体的内腔与移动式反洗杆的轴向反洗流道相连通；所述排杂壳体的右端与油缸相连接。

2.根据权利要求所述的反洗网自排杂圆筒式过滤装置，其特征在于：所述主体盖板上的物料进口由三个分支通道构成。

3.根据权利要求所述的反洗网自排杂圆筒式过滤装置，其特征在于：所述圆筒式反洗支架为镂空结构，沿圆筒式反洗支架圆周方向开设的有反洗支架环形流道，反洗支架环形流道的轴向形状呈锥形，目的是增大与圆筒式反洗支撑网的接触面积，进而增大过滤面积和反洗面积；环绕圆筒式反洗支架外表面加工有用于安装圆筒式反洗支撑网、圆筒式滤网的环槽，圆筒式反洗支架的内壁与移动式反洗排杂活塞滑动配合，而套装在圆筒式滤网外圆面上的圆筒式多孔板以静配合方式与圆筒式反洗支架相结合。

4.根据权利要求所述的反洗网自排杂圆筒式过滤装置，其特征在于：圆筒式多孔板起支撑滤网的作用，圆筒式多孔板与圆筒式反洗支架配合后卡在过滤装置腔体的两端，并通过螺栓固定在腔体内；位于圆筒式多孔板外表面与筒式主体外壳内壁之间的环形腔作为滤后物料流道，因为过网后的物料出口位于过滤装置的左端，为防止物料滞流，圆筒式多孔板外表面与筒式主体外壳内壁之间的间距依照物料流向呈由小渐大的方式设置，且位于左端的间距比位于右端的间距大一倍，并在位于左端的环形腔底部设置有若干个朝向出口端弧形物料通道的轴向贯通多孔板左端面圆周的弧形物料通道，用作物料排出通道；为减少物料滞流所述物料排出通道设计成扁平状结构。

5.根据权利要求所述的反洗网自排杂圆筒式过滤装置，其特征在于：所述排杂主体通过导轨支架以滑动配合的方式与支杆滑道相结合。

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