[发明专利]一种绿色节能陶瓷膜过滤装置及方法

权利要求书

1.一种绿色节能陶瓷膜过滤装置的过滤方法，其特征在于：所述的绿色节能陶瓷膜过滤装置包括承载机架（1）、陶瓷过滤桶（2）、蒸汽发生器（11）、增压泵（3）、负压泵（4）、曝气泵（5）、流量传感器（6）、压力传感器（7）及驱动系统（8），所述承载机架（1）为轴向截面呈矩形的框架结构，且轴线与水平面垂直分布，所述陶瓷过滤桶（2）若干，嵌于承载机架（1）内并相互并联，且各陶瓷过滤桶（2）轴线均与承载机架（1）轴线平行分布，所述陶瓷过滤桶（2）下端面设进料口（201），且进料口（201）通过导流管与增压泵（3）连通，陶瓷过滤桶（2）上端面设出料口（202）和一个排气口（203），且排气口（203）与负压泵（4）连通，陶瓷过滤桶（2）侧表面设若干沿陶瓷过滤桶（2）轴线均布排污口（204）和至少一个进气口（205），且陶瓷过滤桶（2）通过进气口（205）与曝气泵（5）连通，所述流量传感器（6）、压力传感器（7）均若干，且一个流量传感器（6）和一个压力传感器（7）构成一个检测组，所述陶瓷过滤桶（2）的进料口（201）、出料口（202）、排气口（203）、排污口（204）及进气口（205）处均设一个检测组，所述驱动系统（8）和蒸汽发生器（11）均与承载机架（1）外表面连接，其中所述蒸汽发生器（11）与曝气泵（5）连通，所述驱动系统（8）分别与陶瓷过滤桶（2）、蒸汽发生器（11）、增压泵（3）、负压泵（4）、曝气泵（5）、流量传感器（6）、压力传感器（7）电气连接；

所述的驱动系统（8）包括物联网控制器、可编程控制器、PID运算电路、MOS驱动电路、基于IGBT模块为基础的电子开关电路、数据总线电路、数据通讯电路、分频时钟电路、功率放大电路、继电器控制电路、接线端子、操控界面，所述数据总线电路分别与物联网控制器、可编程控制器、PID运算电路、MOS驱动电路、数据通讯电路及分频时钟电路电气连接，所述MOS驱动电路另分别与基于IGBT模块为基础的电子开关电路、功率放大电路、继电器控制电路、接线端子、操控界面电气连接，所述基于IGBT模块为基础的电子开关电路另与继电器控制电路、接线端子、操控界面电气连接；

所述的陶瓷过滤桶（2）包括过滤腔（21）、密封端盖（22）、定位架（23）、陶瓷过滤膜（24）、曝气盘（25）、刮板（26）、射流口（27）、清理驱动机构（28），所述过滤腔（21）为横断面呈矩形的柱状腔体结构，其上端面及下端面分别设密封端盖（22），并与密封端盖（22）构成密闭腔体结构，所述定位架（23）至少一个，嵌于过滤腔（21）内并与 过滤腔（21）同轴分布，所述定位架（23）为横断面呈“H”字形槽状框架结构，所述定位架（23）上端面及下端面位置均设一个排污口（204），所述陶瓷过滤膜（24）数量与定位架（23）数量一致，且每个定位架（23）上端面的槽体内均设一个陶瓷过滤膜（24），且所述陶瓷过滤膜（24）与定位架（23）同轴分布，与定位架（23）侧壁间通过定位机构连接，且陶瓷过滤膜（24）下端面与定位架（23）下端面间间距为0—10毫米，所述刮板（26）共两个，并分别嵌于定位架（23）槽体内，且两刮板（26）对称分布在陶瓷过滤膜（24）上端面及下端面两侧，所述刮板（26）轴线与定位架（23）侧壁垂直分布并与定位架（23）上端面平行分布，所述刮板（26）两端通过清理驱动机构（28）与定位架（23）侧壁内表面滑动连接，下端面与陶瓷过滤膜（24）相抵并滑动连接，所述射流口（27）并联，且沿刮板（26）轴线方向均布并通过导流管与曝气泵（5）连通，所述曝气盘（25）若干，嵌于定位架（23）槽底内并环绕定位架（23）轴线均布，且所述曝气盘（25）位于陶瓷过滤膜（24）下方，与陶瓷过滤膜（24）下端面间间距至少10毫米，且曝气盘（25）轴线与陶瓷过滤膜（24）下端面呈15°—90°夹角，所述清理驱动机构（28）与驱动系统（8）电气连接；

绿色节能陶瓷膜过滤方法包括如下步骤：

S1，系统装配，首先对承载机架（1）、陶瓷过滤桶（2）、蒸汽发生器（11）、增压泵（3）、负压泵（4）、曝气泵（5）、流量传感器（6）、压力传感器（7）及驱动系统（8）进行组装装配，并通过承载机架（1）进行安装定位，然后将增压泵（3）与外部待净化物料供给系统连通，将陶瓷过滤桶（2）的出料口（202）与外部物料收集系统连通，将排污口（204）与外部的收集分离系统连通，最后将驱动系统（8）与外部供电系统及过滤净化生产线主控电路电气连接和组网连接，即可完成设备装配；

S2，过滤净化，完成S1步骤后，即可进行过滤净化作业，在净化作业时，首先通过增压泵（3）将待净化的物料进行增压，并从陶瓷过滤桶（2）底部的进料口（201）输送至陶瓷过滤桶（2）内，并使物料在压力驱动下从下至上流动通过陶瓷过滤桶（2）内的陶瓷过滤膜（24），同时通过负压泵（4）在陶瓷过滤膜（24）上方位置的陶瓷过滤桶（2）内形成低压环境，通过陶瓷过滤膜（24）上端面及下端面的压力差提高过滤作业的效率，同时从陶瓷过滤桶（2）上端面排出并经过负压泵（4）增压，然后通过曝气泵（5）增压后通过曝气盘（25）输送至陶瓷过滤膜（24）下方的陶瓷过滤桶（2）内，通过曝气气流进一步增加陶瓷过滤桶（2）内陶瓷过滤膜（24）上端面及下端面的压力差，提高净化分离作业的工作效率；

S3，净化清理，在S2步骤净化作业中，首先通过驱动系统（8）对曝气气流的压力、曝气频率进行调整，然后通过多通阀（10）将蒸汽发生器（11）和负压泵（4）同时与曝气泵（5）连通，由曝气泵（5）对蒸汽气流和负压泵（4）增压后的气流进行混合，然后根据设定的曝气频率和压力驱动曝气泵（5）对混合气流通过曝气盘（25）产生的高压气流对陶瓷过滤膜（24）进行冲击振动，对陶瓷过滤膜（24）表面附着的污染物进行震荡清理，另一方面驱动清理驱动机构（28）运行，通过清理驱动机构（28）驱动刮板（26）对陶瓷过滤膜（24）上端面及下端面进行刮削净化，最后将净化后的污染和分离后的残留物通过排污泵进行集中排放，即可完成清理作业。