本实用新型液体过滤技术领域,具体指一种带有反冲装置的过滤系统。
背景技术:
浊液过滤设备在许多行业中都有广泛应用,比如,在啤酒生产中,发酵结束的发酵液,经过一段时间的低温贮存,虽然大部分冷浑浊物和酵母细胞已经沉淀而被分离,但仍有少量物质悬浮于酒中。若要啤酒在最低保存期限内不会出现酵母细胞和其他浑浊物从啤酒中析出,必须经过进一步的过滤处理才能进行包装。
现有啤酒过滤系统的过滤介质采用陶瓷膜,由于陶瓷膜化学稳定性好,耐强酸碱和有机溶剂,机械强度大,抗微生物能力强,耐高温,孔径分布窄,分离效率高等优点,已经被广泛应用到各种领域,但陶瓷膜唯一的缺点就是在过滤过程中容易被杂质堵塞,从而影响过滤效率及能力,无法达到最优的工况。
对此,为了使陶瓷膜能充分发挥其优势,同时避免其劣势,在工艺要求允许的情况下,通常会搭配一套反冲装置来辅助陶瓷膜过滤系统,从而提升其工作效率。反冲装置一般由底座、活塞、气缸、流体腔室等主要部件组成,在其工作时通过对活塞进行往返运动,先用气缸的作用力瞬间推动流体腔室的液体,产生一种爆发反冲力,反冲力再传送至陶瓷膜外表面,将液体反向渗透至陶瓷膜内表面,同时将陶瓷膜膜孔内的杂质带出,达到疏通陶瓷膜膜孔的效果。具体可参见cn201920176529.7(公布号为cn209890594u)的实用新型专利《带有反冲装置的过滤系统》。
但是对于上述反冲装置来说,当反冲结束后,活塞需要复位,复位过程中将会产生抽吸力,通过抽吸力使液体腔室再次充满液体用于下一次的反冲,在进行活塞复位时,由于抽吸力的产生,会导致过滤系统流量、压力的波动,影响过滤系统的稳定性。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状,提供一种能够保证过滤系统稳定性的带有反冲装置的过滤系统。
本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种无需产生额外的设备投入的带有反冲装置的过滤系统。
本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为:一种带有反冲装置的过滤系统,包括有过滤装置和反冲装置;
所述的过滤装置包括有
壳体,具有进液端和出液端;以及
膜组件,设于壳体的内部,并位于壳体的进液端和出液端之间;
所述的反冲装置包括有
第一缸体;以及
第一活塞,设于第一缸体的内部并能相对于第一缸体沿轴向滑移,将第一缸体的内部空间分隔为相互独立的第一腔室和第二腔室;
其特征在于:还包括有缓冲罐,该缓冲罐的内部具有用于容置清液的缓冲腔,缓冲罐上具有回液端;
所述的第一缸体上开设有与第一腔室相贯通的第一连通口和第二连通口,所述的第一连通口通过第一连通管连通所述壳体的出液端,该第一连通管上安装有控制第一连通管通断的第一阀门,所述的第二连通口通过第二连通管连通所述缓冲罐的回液端,该第二连通管上安装有控制第二连通管通断的第二阀门;
在第一活塞挤压第一腔室的状态下,所述的第一阀门打开,所述的第二阀门关闭,以使第一腔室内的清液能通过第一连通管进入壳体内;
在第一活塞复位的状态下,所述的第一阀门关闭,所述的第二阀门打开,以使缓冲罐内的清液能通过第二连通管进入第一腔室内。
为了解决上述第二个技术问题,所述的缓冲罐还具有进液端,缓冲罐的进液端通过输液管连通所述壳体的出液端。缓冲罐作为过滤线上必备的设备,既能满足过滤时清液缓冲的需要,也能满足反冲时补液的需要,无需为满足反冲需要产生额外的设备投入。
为了避免过滤流程和反冲流程相互影响,所述的输液管上安装有控制输液管通断的第三阀门。
为了实现连续的过滤过程,所述的缓冲罐还具有出液端,所述壳体的进液端连通有用于供浊液输入的进液管,所述缓冲罐的出液端连通有用于供清液输出的出液管。
为了将上一个工序输出的浊液源源不断地输入到壳体内,所述的进液管上安装有能将浊液输送至壳体的进液端的进液泵。
为了将清液源源不断地输出至下一个工序,所述的出液管上安装有能将清液从缓冲罐的出液端输出的出液泵。
为了实现自动反冲,所述的反冲装置还包括有驱动机构,该驱动机构的动力输出端与所述的第一活塞传动连接,用以驱动第一活塞往复移动。
为了方便驱动机构的设置,所述的驱动机构包括有
第二缸体;
第二活塞,设于第二缸体的内部并能相对于第二缸体沿轴向滑移,将第二缸体的内部空间分隔为相互独立的第三腔室和第四腔室;以及
活塞杆,第一端与第一活塞相连接,第二端与第二活塞相连接;
所述的第二缸体上开设有与第三腔室相贯通的通气口,用于供动力气体进出。
上述第一缸体和第二缸体的独立设置也可以避免动力气体进入第一缸体内污染清液。
为了降低对动力气体的要求,所述第一活塞的横截面小于第二活塞的横截面。
为了提高过滤效率,所述过滤装置的数量至少为两组且相互并联设置。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:通过将反冲装置的第一连通口通过安装有第一阀门的第一连通管连通过滤装置的出液端,将反冲装置的第二连通口通过安装有第二阀门的第二连通管连通缓冲罐的回液端,在反冲装置启动的状态下,第一阀门打开,第二阀门关闭,以使反冲装置内的清液能通过第一连通管进入过滤装置内,对膜组件进行反冲,将附着于膜组件微孔表面的杂质进行清除,从而提升过滤效率;在反冲装置复位的状态下,第一阀门关闭,第二阀门打开,以使缓冲罐内的清液能通过第二连通管进入反冲装置内进行补液,可以避免反冲装置复位补液瞬间造成过滤装置内的压力波动,以及避免复位产生的抽吸力加速杂质过于紧密的堵塞膜组件的微孔。
附图说明
图1为本实用新型带有反冲装置的过滤系统的实施例的结构示意图;
图2为图1中反冲装置的放大图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1和图2所示,为本实用新型带有反冲装置的过滤系统的一个优选实施例。该反冲装置的过滤系统包括有过滤装置1、反冲装置2和缓冲罐3。
其中,过滤装置1包括有具有进液端、出液端和回液端的壳体11以及设于壳体11内部的膜组件12,该膜组件12位于壳体11的进液端和出液端之间,壳体11的进液端连通有用于供浊液输入的进液管13,该进液管13上安装有能将浊液输送至壳体11的进液端的进液泵131;壳体11的回液端通过回液管16连通进液管13位于进液泵131前方的位置,从而在壳体11的回液端和进液端之间形成循环管路,实现自循环效果。本实施例中,膜组件12采用陶瓷膜组成;过滤装置1的数量为三组且相互并联设置。
如图2所示,反冲装置2包括有第一缸体21、第一活塞22、第二缸体23、第二活塞24和活塞杆25。具体地,第一活塞22设于第一缸体21的内部并能相对于第一缸体21沿轴向滑移,将第一缸体21的内部空间分隔为相互独立的第一腔室211和第二腔室212;第二活塞24设于第二缸体23的内部并能相对于第二缸体23沿轴向滑移,将第二缸体23的内部空间分隔为相互独立的第三腔室231和第四腔室232;活塞杆25的第一端与第一活塞22相连接,第二端与第二活塞24相连接;第一缸体21的顶部间隔开设有与第一腔室211相贯通的第一连通口213和第二连通口214,第一连通口213通过第一连通管15连通壳体11的出液端,该第一连通管15上安装有控制第一连通管15通断的第一阀门151;第二缸体23的底部开设有与第三腔室231相贯通的的通气口233,用于供动力气体进出。通过通气口233将动力气体压入第三腔室231时,会推动第二活塞24向第二缸体23顶部滑移,由于第一活塞22和第二活塞24通过活塞杆25传动连接,第一活塞22随之同步向第一缸体21顶部滑移;反之,通过通气口233将动力气体抽出第三腔室231时,第二活塞24和第一活塞22会同步复位。本实施例中,第一活塞22的横截面小于第二活塞24的横截面,这样,第二活塞24具有较大的受力面积,在相同的推力需求下,活塞受力面积越大,动力气体的输出推力越小,这有利于降低对动力气体的要求,降低系统成本。反冲装置2的结构具体可参见cn201920176529.7(公布号为cn209890594u)的实用新型专利《带有反冲装置的过滤系统》,此处不再赘述。
缓冲罐3的内部具有用于容置清液的缓冲腔31,缓冲罐3上具有进液端、出液端和回液端。具体地,缓冲罐3的进液端通过输液管14连通壳体11的出液端,该输液管14上安装有控制输液管14通断的第三阀门141;缓冲罐3的回液端通过第二连通管32连通第一缸体21的第二连通口214,该第二连通管32上安装有控制第二连通管32通断的第二阀门321;缓冲罐3的出液端连通有用于供清液输出的出液管33,该出液管33上安装有能将清液从缓冲罐3的出液端输出的出液泵331。
在第一活塞22挤压第一腔室211的状态下,第一阀门151打开,第二阀门321关闭,以使第一腔室211内的清液能通过第一连通管15进入壳体11内;
在第一活塞22复位的状态下,第一阀门151关闭,第二阀门321打开,以使缓冲罐3内的清液能通过第二连通管32进入第一腔室211内。
本实用新型的工作原理如下:
(1)在正常过滤时,关闭第一阀门151和第二阀门321,打开第三阀门141,浊液首先在进液泵131的作用下通过进液管13输送到壳体11内进入膜组件12的内部通道,部分浊液会通过膜组件12的微孔渗透变成清液,清液会通过输液管14进入缓冲罐3,缓冲罐3内的清液最终在出液泵331的作用下通过出液管33输送到下一步工序,形成一个连续循环的工艺过程控制;
在进行循环过滤的过程中,膜组件12的微孔表面会慢慢被浊液中的杂质堵塞,导致过滤流量降低,过滤时间缩短,影响设备利用率;为了避免杂质对膜组件12微孔表面的快速堵塞,需要对膜组件12进行反冲,将附着于膜组件12微孔表面的杂质进行清除,从而提升过滤效率;
(2)当需要进行反冲时,关闭第三阀门141,打开第一阀门151,首先通过通气口233将动力气体压入第三腔室231,推动第二活塞24和第一活塞22同步向上滑移,第一活塞22的推力将第一腔室211内的清液通过第一连通管15输送到壳体11内并进入膜组件12内部,由于膜组件12中一直充满清液且液体不可压缩性,则反冲进来的清液则会通过膜组件12的外表面穿透至内表面,在穿透过程中,顺势清除掉膜组件12中内表面上的杂质,随着清液的循环被带走,经过此工序间歇式的反复运行,从而避免微孔的快速堵塞;
当收到反冲复位信号时,关闭第一阀门151,打开第二阀门321,第二活塞24和第一活塞22缓慢复位,复位过程中缓冲罐3内的清液较为充足,能通过第二连通管32输送至第一腔室211内进行供给和填充,从而保证了下一次的反冲效果。
综上所述,对比传统的反冲方式,本实用新型中用于反冲的清液来源于缓冲罐3内,无需产生额外的设备投入,可以避免反冲装置2复位补液瞬间造成过滤装置1内的压力波动,以及避免复位产生的抽吸力加速杂质过于紧密的堵塞膜组件12的微孔。
1.一种带有反冲装置的过滤系统,包括有过滤装置(1)和反冲装置(2);
所述的过滤装置(1)包括有
壳体(11),具有进液端和出液端;以及
膜组件(12),设于壳体(11)的内部,并位于壳体(11)的进液端和出液端之间;
所述的反冲装置(2)包括有
第一缸体(21);以及
第一活塞(22),设于第一缸体(21)的内部并能相对于第一缸体(21)沿轴向滑移,将第一缸体(21)的内部空间分隔为相互独立的第一腔室(211)和第二腔室(212);
其特征在于:还包括有缓冲罐(3),该缓冲罐(3)的内部具有用于容置清液的缓冲腔(31),缓冲罐(3)上具有回液端;
所述的第一缸体(21)上开设有与第一腔室(211)相贯通的第一连通口(213)和第二连通口(214),所述的第一连通口(213)通过第一连通管(15)连通所述壳体(11)的出液端,该第一连通管(15)上安装有控制第一连通管(15)通断的第一阀门(151),所述的第二连通口(214)通过第二连通管(32)连通所述缓冲罐(3)的回液端,该第二连通管(32)上安装有控制第二连通管(32)通断的第二阀门(321);
在第一活塞(22)挤压第一腔室(211)的状态下,所述的第一阀门(151)打开,所述的第二阀门(321)关闭,以使第一腔室(211)内的清液能通过第一连通管(15)进入壳体(11)内;
在第一活塞(22)复位的状态下,所述的第一阀门(151)关闭,所述的第二阀门(321)打开,以使缓冲罐(3)内的清液能通过第二连通管(32)进入第一腔室(211)内。
2.根据权利要求1所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述的缓冲罐(3)还具有进液端,缓冲罐(3)的进液端通过输液管(14)连通所述壳体(11)的出液端。
3.根据权利要求2所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述的输液管(14)上安装有控制输液管(14)通断的第三阀门(141)。
4.根据权利要求2所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述的缓冲罐(3)还具有出液端,所述壳体(11)的进液端连通有用于供浊液输入的进液管(13),所述缓冲罐(3)的出液端连通有用于供清液输出的出液管(33)。
5.根据权利要求4所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述的进液管(13)上安装有能将浊液输送至壳体(11)的进液端的进液泵(131)。
6.根据权利要求4所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述的出液管(33)上安装有能将清液从缓冲罐(3)的出液端输出的出液泵(331)。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述的反冲装置(2)还包括有驱动机构,该驱动机构的动力输出端与所述的第一活塞(22)传动连接,用以驱动第一活塞(22)往复移动。
8.根据权利要求7所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述的驱动机构包括有
第二缸体(23);
第二活塞(24),设于第二缸体(23)的内部并能相对于第二缸体(23)沿轴向滑移,将第二缸体(23)的内部空间分隔为相互独立的第三腔室(231)和第四腔室(232);以及
活塞杆(25),第一端与第一活塞(22)相连接,第二端与第二活塞(24)相连接;
所述的第二缸体(23)上开设有与第三腔室(231)相贯通的通气口(233),用于供动力气体进出。
9.根据权利要求8所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述第一活塞(22)的横截面小于第二活塞(24)的横截面。
10.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的带有反冲装置的过滤系统,其特征在于:所述过滤装置(1)的数量至少为两组且相互并联设置。
技术总结