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滤板失效专利 发明

技术内容

本发明涉及一种用于压滤机的滤板。这种压滤机都包含一个由多个滤板组成的滤板叠组。该滤板叠组本身由多个成对地彼此并列设置的滤板组成,这些滤板部分地彼此相贴靠,并在它们之间形成一个滤腔。为此,各滤板都具有一个中央过滤面和一个框住该中央过滤面的、在横断面上增厚的密封边缘。各滤板以它们的相对中央过滤面增厚的密封边缘彼此相贴靠,从而在彼此相邻的滤板的过滤面之间留出一个间隙。这个处于两个相邻滤板之间的间隙被用作为滤腔。那些滤板在压滤机中可以彼此离开,又可以彼此靠拢。这种可移动性就用来实现滤腔的打开或闭合。 为了注入待过滤的、通常称之为滤浆的悬浮液,在每隔一个滤板上或者也可以在每个滤板上,配置一个滤浆注入口。该滤浆注入口既可以设置在滤板的过滤面的区域内,也可以设置在密封边缘的区域内,或者也可以设置在密封边缘的外面。为了能将滤浆可靠地导入到滤腔中,该滤浆入口配置了一些注入辅助措施,这些辅助措施可设计为注入插口、注入槽或注入通道。本发明包含上述注入辅助措施的全部可行的型式。下文将这些型式称为入口通道。这种入口通道适宜与所谓的分配环相联。分配环本身则又与滤浆入口相适配,从而使滤浆经过分配环进入注入通道,而滤浆本身再经过那些入口通道而被导入到滤腔中。 为了能够形成尽可能大的、本身又适合于过滤尽可能大容积的滤腔,就得使用尽可能大的过滤面。由于过滤面在过滤过程中要经受很高的挤压力,所以就存在各个滤板的过滤面变形的倾向。为了限制或控制这种变形,已知的做法就是在过滤面上配置一个或多个支撑环。特别在滤浆入口或滤腔进口的区域内,可以依次调整彼此相邻的滤板的变形状况,其方法就是:在滤腔闭合的情况下使一个滤板的支撑环支撑在相邻的那个滤板的分配环上。 此外,已知的情况是:为了形成所谓的膜片式压滤机,如此地将两个彼此相邻的滤板设计成滤板对,使得其中一个滤板附带地配有一个膜片以之用于形成一个膜片滤板(Membranfilterplatte),而第二个没有膜片的滤板则形成一个空腔滤板(Kammerfilterplatte,箱式滤板)。这一情况例如可以从DE-U-203 17 546获知。 在经过一定的运行时间或过滤时间之后,便已在滤腔中形成了一个滤饼,必须将其从滤腔中加以清除。将压滤机的关闭装置打开,将各滤板彼此移开,即可实现上述清除滤饼的过程。将滤饼取出,要么加以进一步处理,要么加以废弃。 在采用膜片式压滤机的情况下,在打关闭装置之前,先用压缩空气对有弹性的膜片滤板的膜片加荷。这样,膜片以其绷紧在其上的滤布压到滤饼上。通过这一加压过程,便可将滤饼中的水分大大挤出。这样,滤饼便可容易地加以清理。此外,它也可简单地进一步处理。 在挤压过程中,特别在遇到一种含液体特别多的、因而很软的滤饼或者遇到一种不完全成形的滤饼时,就有可能发生以下现象:在膜片的挤压过程中,滤饼只能抵抗很小的阻力。这样,分配环的入口通道区域内的滤布便被膜片挤入到该入口通道中。其结果是,膜片和滤布可能被撕裂。滤布和/或膜片的这种撕裂会导致过滤效果变差,在最坏的情况下会导致过滤机的较长时间停工,因为必须采取修复措施。 本发明的目的是防止滤布或膜片的撕裂。 为此,在支撑环上可回转地支承一个保护唇,该保护唇在其关闭位置中时贴靠在分配环上,并将入口通道完全遮盖,或者根据阀的类型之不同,部分地将入口通道遮盖。保护唇是如此设置在以滤布和/或膜片为一方与以入口通道为另一方之间。因此,在挤压过程中,膜片连同滤布不再压向入口通道,而是压向保护唇。其中,保护唇可以如此加以设计,使得它形成一个基本上匹配于分配环的轮廓的平面,从而可靠地避免了滤布的不经意撕裂现象。为恢复压滤机的运行状态的费事的修复措施也就不再需要了。 由于这种压滤机通常是以5巴或更高的超压操作的,所以在以被过滤的液体加荷时,保护唇一定会回转到一侧,并释放入口通道连通到滤腔中。这样,分配环在入口通道的设置方面可以基本上保持不变,因而在压滤机的设计上针对流动情况和压力情况都无须作任何改变。 这样一种保护唇例如可以如此实现:支撑环的那个对置于具有入口通道的分配环的法兰区段的法兰区段,在其端部上配置一个特别是设计为呈条带状的保护唇。该保护唇与支撑环的法兰相连。这一点例如可利用材料变薄的方式予以实现,从而使支撑环连同保护唇作为整体的部件加以制成。合适用于制造支撑环的材料,例如有金属或塑料如一种合成橡胶(弹性体),从而使得与支撑环的法兰铰链式相连的保护唇具有足够的弹性。 根据另一个变型方案,将薄膜铰链形式的铰链作为独立的、连接支撑环和保护唇的部件加以设计成形。为此目的,该铰链特别可与支撑环和保护唇相粘接、相焊接,或者用螺钉相连接。其中,该铰链也可以用一种可弯曲的合成橡胶制造而成。 采用上述两种方案,因此都可保证:保护唇在加压过程中都能回转到入口通道上。此外还可保证:保护唇也可以无机械性损伤地完成很多次这种回转过程。 保护唇适宜如此加以设计成形,即,使得它能够遮盖住转向滤腔的入口通道的端头。正是由于入口通道的端头最远地伸入到滤腔中,所以在该处产生滤布撕裂的危险性特别高。如果入口通道被完全遮盖住,则可排除入口通道上滤布被损坏的现象。 根据一项适宜的发展,在分配环上设置一个斜面作为用于保护唇的贴靠面。如此,该斜面可以如此加以设计成形,使得保护唇在加压过程中基本上形状接合地贴靠在分配环的端部上,并在此完全遮盖住入口通道。此外,通过该斜面还可保证:保护唇不会稍有过度弯曲的现象。因而不至于产生因为上述过度弯曲而使铰链受到机械性损坏的危险。 根据本发明的第一个优选实施形式,分配环和支撑环是一件式地彼此相连的。因此,分配环和支撑环形成一个整体的结构件。该整体结构件特别适合于补充装备到已有的滤板上。因此,该整体结构件可完成一个双重功能。其一是,滤浆或悬浮液能可靠地经过分配环的入口通道被送入到滤腔中。其次是,保护唇能够可靠地在加压过程中遮盖住各入口通道。利用该整体结构件的构造型式,保护唇和入口通道就能按照功能彼此特别良好地匹配。 根据另一种设计,入口通道是如此设置在支撑环和分配环之间,使得它们基本上是封闭的。这样,从流动技术上说,入口通道可以有利设计成形。 对于膜片式压滤机有利的做法是,将整体结构件固定在空腔滤板(箱式滤板)的滤浆入口上。 根据本发明的第二个优选的实施形式,将分配环以及支撑环配置于两个不同的滤板。这里所指的滤板就是最后在它们之间形成具有一个共同的滤腔的滤板对的那两个滤板。 有利的是,支撑环配属于膜片滤板,分配环配属于空腔滤板。这样,滤腔便可以从滤浆通道出发以基本上垂直于滤浆通道走向延伸的入口通道得到填注。因此,不须为入口通道设计复杂的几何构形。 为了适配过滤过程,如已述及的那样,滤浆入口要么设置在过滤面的区域内,要么设置在密封边缘中,或者设置在密封边缘和过滤面之外。为了覆盖所有的三个设置形式,本发明分别对有关的设置类型都有合适的实施形式。这也有一个优点,那就是本发明可以用于已有的滤板或压滤机,在这些压滤机上,有关的滤浆入口设置是事后不能再加以改变的。整体结构件的安装或独立的支撑环和分配环的安装,既可在首次安装时也可在补充装备时以下述方式予以实现:螺纹连接固定,弹簧夹头锁定,或者利用一种柔性的夹环。 在过滤面的区域内设置滤浆入口的情况下,尤其在过滤面的中心区设置滤浆入口的情况下,有利的做法是将入口通道呈星形地组合在滤浆入口的周围。通过这种星形的设置,即可保证滤浆在所有方向中的均匀分布。在此,各入口通道之间最好不要超过30°角度。在各入口通道采用星形设置的情况下,就可按照简化的实施形式,为每个入口通道配置一个独立的保护唇。由于各入口通道采用了星形设置,所以各保护唇呈多边形地加以设置。这一点意味着:将各保护唇彼此连接起来的虚拟的线是一个多边形。 根据另一项设计,将滤浆入口设置在密封边缘上或密封边缘的外面,这种设置主要取决于密封边缘的厚度。若密封边缘具有足够大的固有宽度以用于滤浆入口的引入,便适合于将滤浆入口整合在密封边缘中。若在此对于滤浆入口需要一个较大的安置空间,则为此可使用滤板外面的空间。采用上述实施形式时,滤浆入口便按吊耳型式从密封边缘突出来。按上述两种结构形式,根据制造工艺上的简单设计可使用多个彼此平行地延伸的入口通道。这一点有助于只使用一个保护唇来覆盖全部的入口通道。根据另一项特别有利于滤浆良好分配的设计,可将入口通道彼此依一定角度地加以设置。于是,在将滤浆送入到滤腔中时,入口通道具有一种扩散器式的效应。在此,在各个入口通道之间的内角最好不应超过30°为宜。 从制造工艺上说,本发明的这一实施形式是有利的:在此,支撑环和保护唇都用同一种材料制成。根据滤板的相应使用目的,例如可用塑料或金属如特种钢作材料。 基于制造工艺简单之故,适宜利用一种薄膜铰链将保护唇支承在支撑环上。为了改善保护唇的保护效应,根据另一项发展设定:将保护唇本身设计为抗弯曲的唇形条,这种唇形条与可回转的铰链部件相连。这种两件式的有区别的结构形式具有如下优点:铰链件还可以作为薄膜铰链加以制造,工艺上简单而有利。为此,薄膜铰链包含一个支承围挡。在此支承围挡上适配一个抗弯曲的唇形条。该抗弯曲的唇形条最好与配属于它的分配环的轮廓相匹配,这一点可导致特别良好覆盖相应配属于它的入口通道。除了薄膜铰链和保护唇的用一种材料的整体结构形式之外,保护唇也可以与薄膜铰链加以焊接。还有一种可能性,就是将抗弯曲的唇形条与支承围挡焊接,或者卡夹,或者是利用螺钉连接起来。还可考虑,利用弹性夹连接将保护唇可回转地支承在支撑环上。 根据本发明的另一项设计,作了如下规定:将保护唇或抗弯曲的唇形条设计成可以更换的。这样就能单独替换已用坏了的保护唇,而不须更换所配属的支撑环。 下面将参照附图对本发明的一个实施例作详细说明。附图表示: 图1滤板对的边缘区域,具有设置在密封边缘之外的滤浆入口; 图2分配环; 图3支撑环; 图4图1中滤板对的边缘区域,处于装配状态的剖视图; 图5图4中的细节; 图6滤板对的边缘区域的剖视图,配有设置在密封边缘外面的滤浆入口,和配有设置在膜片滤板上的支撑环以及设置空腔滤板上的分配环; 图7滤板对的边缘区域,配有设置在密封边缘外面的滤浆入口,配有一件式的支撑环和分配环的设计结构,安置在空腔滤板上; 图8图7所示由分配环和支撑环组成的一件式结构件的透视总图; 图9图8中所示结构件的前视图; 图10图8和图9中所示结构件的侧视图; 图11图10中的XI的详图; 图12两件式设计结构的保护唇详细示图,配有薄膜铰链; 图13空腔滤板的透视图,配有中央滤浆入口; 图14本发明提出的支撑环和分配环的结构件组合体,用于一个滤板对,配有图13所示之中央滤浆入口,其保护唇是打开的; 图15图14中所示的支撑环和分配环的侧视图,其保护唇是打开的; 图16图15中XVI-XVI的剖视图; 图17图16所示的剖视图,不过保护唇是关闭的;以及 图18图17中所示的分配环和支撑环的透视剖视图,保护唇是关闭的。 如图1所示,滤板叠组1包括一个膜片滤板2和一个空腔滤板3作为在图中未示出的膜片式压滤机的组成部分。每个滤板2、3都具有一个内板体,有一个滤板表面,即两侧的过滤面4。该过滤面4在边缘侧既在垂直方向5中又在水平方向6中被一个相对于过滤面4加厚的滤板边缘即密封边缘7所包围。换言之,就是该密封边缘7依垂直方向5和依水平方向6围绕着过滤面4。在图1中仅绘示出两个滤板2、3的上部。密封边缘7和过滤面4都是依垂直方向5向下延伸而设想的。密封边缘7相对于过滤面4依滤板安装方向8在两边很明显地突出。在水平方向6中,居中处有一个滤浆入口9依垂直方向5与密封边缘7相连,该滤浆入口的边框10具有与密封边缘7相等的厚度。因此,边框10就是密封边缘7沿垂直方向5的延长。图1示出滤板2、3的一个实施形式,因此配有按吊耳型式从密封边缘7伸出的滤浆入口9,该滤浆入口处在密封边缘7和过滤面4的外面。在横向(水平方向)6,每个滤板2、3在其两端都具有一个滤出液孔11。 在空腔滤板3中嵌置了一个分配环12,在图2中单独绘示出该分配环。如图2所示,分配环12具有一个法兰13和一个管段14。在法兰13上设置了这样一个法兰圈缘15,该法兰圈缘依径向16按本实施例被总共四个以小于30°角度彼此斜对地延伸的入口通道17所穿过。该法兰圈缘15在其依径向16朝外定向的一端上具有一个斜面18。 图3示出一个支撑环19,该支撑环包含一个法兰20和一个管段21。在支撑环19的法兰20上有一个设计成条状的保护唇22,该保护唇可回转地被支承在一个作为材料变薄而按照一种薄膜铰链设计成形的铰链件23上。支撑环19是一件式地用合成橡胶制成的。因此,保护唇22可以毫不费力地围绕铰链件23回转。 图4示出处于装配状态中的两个滤板2、3。在此,两个滤板2、3的滤浆入口9依滤板装配方向8在边框10的区域内于中心处被切开。为了装配,两个滤板2、3依滤板装配方向8彼此相靠拢地加以推移,直到它们的密封边缘7和它们的边框10彼此相碰触为止。在空腔滤板3的滤浆入口9中,插入了分配环12的管段14,并利用一个连接元件24加以固定。在此,法兰圈缘15依垂直方向5朝下加以定向。在膜片滤板2的滤浆入口中,推入了支撑环19的管段21,并用另一个连接元件25加以固定。在装配状态中,分配环12和支撑环19的两个法兰13、20彼此贴靠并相互支撑。这一点特别在图5中作为图4的局部放大图可看出。 在膜片滤板2的过滤面4上,在两侧固定一个膜片垫26,它配有在图中未示出的粒结。在该膜片垫26上绷有一块滤布27。该滤布支撑在膜片垫26的、图中未示出的粒结上。滤布27利用固定元件28被固定在密封边缘7的区域中。因此,膜片垫26和滤布27就形成一个延伸在整个过滤面4上的汇集通道系统。 利用连接元件24、25固定分配环12和支撑环19的原理,及利用固定元件28固定滤布27的原理,在DE-U-203 17 546中有详细介绍。 在装配状态中,膜片滤板2和空腔滤板3的滤浆入口9的边框10是彼此相贴靠的。滤浆入口9共同形成一个滤浆通道。此外,膜片滤板2和空腔滤板3的密封边缘7分别依垂直方向5和水平方向6环绕地彼此相贴靠。因此,在具有其滤布27的膜片滤板2的过滤面4和空腔滤板3的过滤面4之间,形成一个滤腔29。分配环12的法兰13以其法兰圈缘15伸入到滤腔29中。这样,就在滤腔29和滤浆通道之间,经过入口通道17建立起一种贯通的连接。在此,各入口通道17直到其朝向滤腔29的端部都被支撑环19的法兰20所覆盖,而形成滤腔输入口12、19。从滤浆入口9垂直通入到滤腔29中的入口通道17在图4和5中,都被法兰圈缘15所覆盖。这一点分别用共同的附图标记15、17表示。对置地和在滤布27和入口通道17之间,为入口通道17的端部安置了保护唇22。在图1中所示的滤出液孔口11依滤板装配方向8针对整个滤板叠组1,形成总共四个在图中未示出的滤出液通道。 在过滤作业中,滤板叠组1以一种待过滤的悬浮液加荷。在此,该悬浮液采取通过滤板叠组1的过滤路径30。悬浮液经过滤浆通道以大约5巴的超压进入滤板叠组。从滤浆通道出发,悬浮液通过入口通道17进入滤腔29。悬浮液的液体部分通过滤布27,并经过膜片垫26的汇集通道而被排出。汇集通道经过在密封边缘7上所加工出来的和在附图中未示出的滤出液通道而与滤出液孔口11相连。滤出液经过该滤出液孔口11被排出。随着作业时间或过滤时间的不断延续,便在滤腔29中形成一个在图4和5中以阴影线绘示的滤饼31。 这种滤饼31必须不时地加以清除掉。为此,将膜片滤板2以压缩空气加荷。这样,膜片滤板2的壁部依膨胀方向32在两侧沿着滤板装配方向8膨胀。膜片垫26这时以其绷有滤布27的外侧依膨胀方向32向滤饼31施加一个压力。在此,滤饼31中的剩余水分的大部分被挤出来。在入口通道17的区域内,保护唇22从其背向入口通道17的一边,被滤布27依回转方向33挤压到法兰圈缘15的斜面18上。这样,便可有效地避免滤布27陷入到入口通道17中,并避免可能对滤布27造成的损坏,特别是因撕裂造成的损坏。 在将滤饼31挤出去之后,便将各滤板2、3依滤板装配方向8拉开。将滤饼31取走,例如做进一步处理,或者将之送往垃圾场。在将滤板2、3重新移置于一起之后,便重新开始一个过滤工作周期。 由于过滤是在约5巴的超压条件下执行的,所以流过入口通道的悬浮液将保护唇22从法兰圈缘15的斜面18挤开,从而必然释放入口通道17。这时不会产生铰链件23受到机械性损伤的现象,在法兰20上保护唇22与该铰链件相连。这是由于下述原因所致:保护唇22的回转方向33在一边受到滤布27的限制,在另一边受到斜面18的限制。 图6中所示的滤板叠组1包括膜片滤板2和空腔滤板3。膜片滤板2在其滤浆入口9的区域内带有两个彼此依滤板装配方向8相互背向的支撑环19。这两个支撑环19以它们的管段21相互碰接。基本上与管段21成直角延伸的法兰20在其依垂直方向5中背向管段21的端部上各自支承着一个保护唇22。 与上述情况相似,在空腔滤板3的滤浆入口9中,依滤板装配方向8安置了两个彼此背向的分配环12。分配环12以它们的管段14依滤板装配方向8彼此碰触。在分配环12的基本上依垂直方向5延伸的法兰13中,在按图6所示的实施例中分别成形了一个入口通道17。从图6中可以看出,图中所示的右保护唇22封闭着居于膜片滤板2和空腔滤板3之间的入口通道17。为此,支承于支撑环19上的保护唇22贴靠在分配环12的法兰13上。 按图7中所示的一件式实施形式,分配环和支撑环形成一个结构件35。图7示出两个依滤板装配方向8彼此背向的结构件35,这两个结构件被设置在液浆入口9的区域中。该两个结构件35各自具有一个在图7中所示的、依滤板装配方向8延伸的管段14。该管段14在边缘一侧由一个支撑法兰36限定。依滤板装配方向8延伸着一个与支撑法兰36大小相同的分配法兰37。结构件35以该分配法兰37齐平地贴靠在滤浆入口9的边缘上。结构件35以分配法兰37部分地搭接在密封边缘7上。按图7所示的实施例,在分配法兰37上分别形成了一个入口通道17。 在其依垂直方向5背向管段14的端上,利用一个铰链件23在支撑法兰36上成形了一个保护唇22。该保护唇22以其背向该铰链件23的端棱边碰触到分配法兰37,从而又将入口通道17的端部相对滤腔29加以密封。 此外,从图7还可看出:结构件35既承担分配环的分配功能,同时也承担支撑环的支撑功能。该结构件35在图8中又一次绘示出。在该图中示出了三个彼此斜对着延伸的入口通道17。下述做法是特别有利的,即,入口通道17之间的倾斜角度不超过30°的程度。在本发明的全部实施形式中,入口通道17都是呈锥形地从滤浆入口9朝滤腔29开口设计的。入口通道17既可以是一件式的,也可以是多件式的。同样还可以将入口通道17设计得具有圆的横断面。 在图11中可以清楚看出一个在支撑法兰36和分配法兰37之间延伸的入口通道17。此外,还示出了利用一个铰链件23可回转地支承在支撑法兰36的下端上的保护唇22。在图12中示出支撑环19或支撑法兰36的下端。在支撑环19的下端上连接着作为薄膜铰链设计成形的铰链件23。铰链件23是通过一种材料逐渐变薄的方式加以实现的。在铰链件23上又连接着也是用合成橡胶制作的支承围挡38。在此,支承围挡38、铰链件23和支撑环19的端头都是用同一材料制成的。依本实施例,该材料就是橡胶。抗弯曲的唇形条39固定在支承围挡38上。抗弯曲的唇形条39是用合适的刚性材料如钢或塑料制成的。抗弯曲的唇形条39也可以(如按本实施例)与支承围挡38相粘接。还有一个可能性,那就是将支承围挡38和唇形条39利用一种二组份的材料整合起来加以设计。还有一个可能性,那就是将支承围挡38和唇形条39彼此卡夹起来或者用螺钉连接起来或者焊接起来。 图13示例地表示一个滤板,该滤板配有一个居于中心设置的滤浆入口9。图14表示一个由一个支撑环19和一个分配环12组成的环联合体,该环联合体适合于安装在一个滤板对上,该滤板对具有符合图13中所示实施例的居于中心设置的滤浆入口9。 图14的透视图示出了在图的前部待插入到图13所示的一个空腔滤板3的中央滤浆入口9中的支撑环19。在图的后部,可以看出有一个配属于支撑环19的分配环12。该分配环12也是如此设计成形的,以便可插入到一个如图13所示作为膜片滤板2设计成形的滤板的中央滤浆入口9中。在图14至图18中所示的分配环具有总共六个呈星形设置的入口通道17。相应地,在这六个入口通道17上,在支撑环19上设计了六个保护唇22。按照具有呈星形设置的入口通道17的实施形式,两个入口通道17之间的内角为30°或更大。 图14至图16示出了分配环12和配属的支撑环19,处于过滤位置中,具有已打开的保护唇22;图17示出图16的剖视图,处于功能位置上,在排除滤饼的过程中。在此,所有六个入口通道17都被那些分别配属于它们的保护唇22所封闭。保护唇轮廓在此是与分配环12的法兰13的圆形如此相适配的,即,使得保护唇22能够特别良好地贴合到法兰13上,从而特别有效地封闭入口通道17。这一点也可以再次从图18所示的剖视详图中清楚地看出。由于保护唇22的形状之故,在图17中未示出的膜片垫26在保护唇22关闭的情况下贴靠在整个的轮廓上,没有过度延伸现象。 借助附图所说明的这些实施例对于本发明是非限制性的。那仅是涉及一些示例性实施形式而已。还可以设想其它实施形式。特别是还可想到:针对图13所示的配有中央滤浆入口9的滤板,设置一种一件式结构件35,用以装配到滤浆入口9中。因此,本发明也适合于补充装备已有的滤板系统。 附图标记一览表 1    滤板叠组 2    膜片滤板 3    空腔滤板 4    过滤面 5    垂直方向 6    横向 7    密封边缘 8    滤板装配方向 9    滤浆入口 10   边框 11   滤出液孔口 12   分配环 13   法兰 14   管段 15   法兰圈缘 16   径向 17   入口通道 18   斜面 19   支撑环 20   法兰 21   管段 22   保护唇 23   铰链 24   连接元件 25   连接元件 26   膜片垫 27   滤布 28   固定元件 29   滤腔 30   过滤路径 31   滤饼 32   膨胀方向 33   回转半径 35   结构件 36   支撑法兰 37   分配法兰 38   支承围挡 39   抗弯曲的唇形条 α   内角

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