專利名稱：一種超精密液體分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)液體進(jìn)行超精密過濾的機(jī)械裝置，可對(duì)煤油、汽油、柴油、酒精、水等液體實(shí)施超精密過濾。
背景技術(shù)：
液體過濾有二種基本方式，即物理方式和化學(xué)方式。物理方式亦稱機(jī)械方式，因其使用簡(jiǎn)便易行，且使用成本相對(duì)較低，所以應(yīng)用廣泛。本實(shí)用新型只涉及物理方式過濾。液體進(jìn)行物理方式過濾的原理十分簡(jiǎn)單，只要讓被過濾液體在一定壓力的趨動(dòng)下通過一種過濾介質(zhì)(如濾紙、濾網(wǎng)等)，便可對(duì)液體實(shí)施過濾。但這種十分簡(jiǎn)單的過濾卻要涉及二對(duì)十分突出的矛盾，即過濾介質(zhì)的精度和過濾速率(通量)之間的矛盾；過濾介質(zhì)通徑精度與過濾介質(zhì)使用壽命之間的矛盾。過濾精度越高，也就是過濾介質(zhì)通徑越小，液體通過過濾介質(zhì)的速率也就越小，納污能力越弱，堵塞機(jī)率越高，使用壽命越短。當(dāng)過濾介質(zhì)通徑已是定值的前提下，要提高過濾速率有三種方式提高液體趨動(dòng)壓力、增加過濾介質(zhì)單位面積上通孔的數(shù)量、增加過濾介質(zhì)的絕對(duì)數(shù)量。但三種方式各自均存在許多不可行性。提高趨動(dòng)壓力要受過濾介質(zhì)耐壓指標(biāo)的限止，而增加過濾介質(zhì)通孔數(shù)量，一是受過濾介質(zhì)制造技術(shù)條件的制約，二是制造成本將大幅度上升；簡(jiǎn)單增加過濾介質(zhì)數(shù)量會(huì)造成過濾裝置體積龐大并使成本增加，總之，不論采用任何一種方式，都不能解決最根本的問題，即過濾介質(zhì)的堵塞使過濾介質(zhì)使用壽命降低，特別是超精密過濾系統(tǒng)中不解決過濾介質(zhì)的使用壽命問題，就很難保證工業(yè)化使用?，F(xiàn)階段我國(guó)過濾設(shè)備的基本現(xiàn)狀為(1)過濾精度低，最高精度基本只能達(dá)到平均3μm～5μm左右；(2)過濾介質(zhì)使用壽命短，由于在過濾過程中，過濾介質(zhì)的濾孔極易被堵塞，所以過濾介質(zhì)的通孔會(huì)大幅減少，因而過濾通量會(huì)隨之大幅度下降，如要確保過濾設(shè)備達(dá)到設(shè)計(jì)通量，唯一的方法就是頻繁更換過濾介質(zhì)，這樣，就會(huì)提高過濾設(shè)備的使用成本；(3)超精密過濾還只停留在實(shí)驗(yàn)室階段，沒有進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有過濾裝置存在的缺陷及特有的矛盾，設(shè)計(jì)一種超精密液體分離機(jī)，以利于解決超高精度液體分離時(shí)分離速率與過濾介質(zhì)精度之間的矛盾，并有效提高過濾介質(zhì)的使用壽命，使之具有工業(yè)化使用價(jià)值。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種超精密液體分離裝置，它由至少兩個(gè)以上的過濾單元并聯(lián)構(gòu)成，其特征在于過濾單元由二個(gè)超精密過濾介質(zhì)并聯(lián)構(gòu)成，過濾介質(zhì)為微孔膜，其微孔直徑為0.22μm～0.01μm，每一個(gè)過濾單元有一只二位二通電磁閥和一只三位四通電磁閥對(duì)其實(shí)施控制，在過濾工作狀態(tài)時(shí)，二位二通閥常開，三位四通閥處于中位。
過濾單元進(jìn)入反沖洗狀態(tài)時(shí)，當(dāng)二位二通閥處于閉合狀態(tài)，三位四通閥處于左位時(shí)，對(duì)一個(gè)過濾介質(zhì)實(shí)施反沖洗，當(dāng)三位四通閥處于右位時(shí)，對(duì)另一個(gè)過濾介質(zhì)實(shí)施反沖洗。
當(dāng)一個(gè)過濾單元反沖洗結(jié)束后，該過濾單元重新進(jìn)入工作狀態(tài)，而另一個(gè)過濾單元進(jìn)入反沖洗狀態(tài)。
該裝置將幾個(gè)超精密過濾單元并聯(lián)，并由自動(dòng)反沖系統(tǒng)對(duì)過濾介質(zhì)實(shí)施反沖洗。該裝置的最大特點(diǎn)在于超精密過濾介質(zhì)精度高，通孔直徑小于0.22μm，最高精度達(dá)到0.01μm。其最顯著的特點(diǎn)是超精密過濾介質(zhì)在工作狀態(tài)下進(jìn)行相互反沖洗，從而堵絕過濾介質(zhì)的堵塞，大幅度提高其使用壽命。本實(shí)用新型超高精密液體過濾介質(zhì)設(shè)計(jì)有工作狀態(tài)下進(jìn)行反沖洗的新穎結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有顯著的技術(shù)效果當(dāng)2n個(gè)過濾介質(zhì)所組成的過濾系統(tǒng)中，二個(gè)過濾介質(zhì)組成為一個(gè)過濾單元，n個(gè)這樣的過濾單元構(gòu)成本實(shí)用新型裝置(n≥2)。當(dāng)反沖時(shí)，其中一個(gè)過濾單元的二個(gè)過濾介質(zhì)進(jìn)入相互反沖洗狀態(tài)，而其它過濾單元仍處于液體過濾的工作狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)過濾單元的二個(gè)過濾介質(zhì)反沖洗完畢后，立即進(jìn)入工作狀態(tài)，而另一個(gè)過濾單元?jiǎng)t進(jìn)入反沖洗狀態(tài)，這樣循環(huán)往復(fù)，達(dá)到工作狀態(tài)下的反沖洗過程。這里需要說明的是，在反沖洗過程中，其反沖液體的精度是分離裝置的最高過濾精度，即當(dāng)過濾介質(zhì)的過濾精度是0.22μm，則反沖液的精度也為0.22μm，這樣便克服了在反沖過程中的二次堵塞，且反沖后有排污口排出裝置外。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)有電磁閥系統(tǒng)來進(jìn)行反沖的自動(dòng)切換與控制的新穎結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有顯著的技術(shù)效果每個(gè)過濾單元有二只電磁閥實(shí)施自控，當(dāng)一個(gè)過濾單元需要進(jìn)入反沖狀態(tài)時(shí)，電氣自控系統(tǒng)控制過濾單元中二只電磁閥進(jìn)行自動(dòng)切換，使該過濾單元進(jìn)入反沖洗程序。本實(shí)用新型與現(xiàn)階段我國(guó)普遍使用的過濾設(shè)備相比，不僅大幅度提高了過濾精度(使過濾后液體中的微粒直徑小于0.22μm，其最高精度可達(dá)到0.01μm。0.22μm～0.01μm)，并大幅延長(zhǎng)了過濾介質(zhì)的使用壽命。本實(shí)用新型具有超高精度、大通量、過濾介質(zhì)長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，填補(bǔ)了我國(guó)過濾設(shè)備在超高精度領(lǐng)域的空白，具有大規(guī)模工業(yè)化使用價(jià)值，它的推廣使用將大幅提高我國(guó)過濾水平，縮小與國(guó)外在該領(lǐng)域的差距，具有顯著的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。


圖1 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2 本實(shí)用新型裝置裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3 圖2的俯視圖。
圖4 圖2的剖視圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，被過濾液1經(jīng)粗濾2由自吸泵3吸入，經(jīng)過細(xì)濾、精濾(1μm)5進(jìn)入三位四通電磁閥6，然后由A、B二腔進(jìn)入超精過濾介質(zhì)7和8，再進(jìn)入二位二通電磁閥9，經(jīng)A排出，完成整個(gè)過濾過程。圖示中虛線框I為一個(gè)過濾單元，將n(n≥2)個(gè)這樣的過濾單元并聯(lián)便可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思。過濾單元越多，過濾速率(通量)越大，納污能力越強(qiáng)，過濾介質(zhì)使用壽命也就越長(zhǎng)。
下面就本實(shí)用新型的關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)思反沖系統(tǒng)進(jìn)行具體描述如圖1所示，進(jìn)入反沖洗程序時(shí)，電氣自控系統(tǒng)控制I1過濾單元的二位二通電磁閥9處于閉合狀態(tài)，將三位四通電磁閥6切換至左位時(shí)，可對(duì)過濾介質(zhì)8實(shí)施反沖洗，此時(shí)的反沖液流向?yàn)镻→A→7→8→B→T→排出。將三位四通電磁閥切換至右位時(shí)，可對(duì)過濾介質(zhì)7實(shí)施反沖洗，此時(shí)的反沖液流向?yàn)镻→B→8→7→A→T→排出。這樣，I1過濾單元中的二個(gè)過濾介質(zhì)7和8的反沖過程完成。然后，電氣自控系統(tǒng)控制I1過濾單元的二個(gè)電磁閥6和9進(jìn)入中位，使該過濾單元進(jìn)入過濾工作狀態(tài)。這樣，電氣控制系統(tǒng)控制其余過濾單元分別進(jìn)入反沖洗程序，如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)該分離裝置在工作狀態(tài)下的超精密過濾介質(zhì)的反沖洗，確保超精密過濾介質(zhì)具有較長(zhǎng)的使用壽命。每一個(gè)過濾介質(zhì)的反沖時(shí)間可在0～99秒時(shí)間內(nèi)任意設(shè)定。
如圖2所示，安裝有過濾介質(zhì)(微孔膜)11的過濾容器12，由螺釘13固定于機(jī)架14的二塊容器支座15上，一塊支座上安裝有六只容器，并與另一塊支座上的六只容器成一一對(duì)應(yīng)，相對(duì)的二只容器用膠管16、18與電磁閥17、19連接組成一個(gè)過濾單元，共有十二只容器組成六個(gè)過濾單元。
如圖3所不，由一只三位四通電磁閥和一只二位二通電磁閥構(gòu)成一個(gè)過濾單元的控制閥系統(tǒng)，共有六組電磁閥系統(tǒng)，對(duì)稱安裝在機(jī)架14二側(cè)面的閥板24上，并由電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)控制其工作狀態(tài)。一塊支座上安裝有六只容器I1a、I2a、I3a、I4a I5a、I6a并與另一塊支座上的六只容器I1b、I2b、I3b、I4b、I5b、I6b成一一對(duì)應(yīng)，相對(duì)的二只容器用膠管與電磁閥連接組成一個(gè)過濾單元，共有十二只容器組成六個(gè)過濾單元。
圖4是一個(gè)過濾單元的剖視結(jié)構(gòu)示圖，如圖所示，I1a和I1b側(cè)面各有一個(gè)進(jìn)液螺紋接口，二根進(jìn)液膠管16的一端分別與之連接，膠管另一端與控制該單元的一只三位四通電磁閥對(duì)接，容器下端是出液螺紋接口，二根出液膠管18的一端分別與之連接，膠管另一端與控制該單元的一只二位二通電磁閥對(duì)接，出液硬管20與六只二位二通電磁閥接通，進(jìn)液硬管21與六只三位四通電磁閥接通，膠管22將分別安裝于裝置二側(cè)的六只三位四通電磁閥接通，并與排污管溝通。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)描述，下面對(duì)裝置中I1過濾單元的工作狀態(tài)作進(jìn)一步描述。
當(dāng)過濾單元處于液體過濾狀態(tài)時(shí)，電氣自控系統(tǒng)控制過濾單元電磁閥17閥芯處于中位，電磁閥19處于常開狀態(tài)，當(dāng)被濾液在一定壓力的趨動(dòng)下進(jìn)入進(jìn)液硬管，液體經(jīng)電磁閥P腔分A、B二路分別進(jìn)入I1a和I1b二容器內(nèi)，然后被濾液透過過濾介質(zhì)外壁上的微孔，進(jìn)入介質(zhì)內(nèi)芯腔，過濾后的液體由出液膠管輸至電磁閥19的P腔，再由A腔經(jīng)出液硬管排出，完成整個(gè)過濾過程。
當(dāng)該過濾單元處于反沖洗狀態(tài)時(shí)，電氣自控系統(tǒng)控制電磁閥19閥芯處于閉合狀態(tài)，并同步控制電磁閥17的閥芯處于左位，此時(shí)，容器I1a中的液體流向與過濾狀態(tài)相同，而I1b中的液體流向反向，I1a中被過濾的液體從I1b的出液口進(jìn)入至I1b過濾介質(zhì)的內(nèi)芯腔，經(jīng)過濾后的液體在壓力的趨動(dòng)下，從介質(zhì)的內(nèi)芯腔壁上的微孔向外壁滲透，在滲透過程中可將介質(zhì)外壁上附著的堵物沖洗掉，并經(jīng)電磁閥17的T腔，由排污管排出裝置外，從而實(shí)現(xiàn)I1b中過濾介質(zhì)的反沖洗。然后，電氣自控系統(tǒng)控制電磁閥17閥芯換向至右位，而電磁閥19仍處于閉合狀態(tài)，此時(shí)，I1b中的液體流向與過濾狀態(tài)相同，而I1a中的液體流向反向，I1b中被過濾的液體從I1a的出液口進(jìn)入至I1a過濾介質(zhì)的內(nèi)芯腔，經(jīng)過濾后的液體在壓力的趨動(dòng)下，從介質(zhì)的內(nèi)芯腔壁上的微孔向外壁滲透，在滲透過程中可將介質(zhì)外壁上附著的堵物沖洗掉，并經(jīng)電磁閥17的T腔，由排污管排出裝置外，從而實(shí)現(xiàn)I1a中過濾介質(zhì)的反沖洗。
在I1過濾單元進(jìn)行反沖洗的同時(shí)，其余五個(gè)單元均處于過濾工作狀態(tài)，而當(dāng)I1單元反沖洗結(jié)束后，由電氣自控系統(tǒng)控制其重新進(jìn)入過濾狀態(tài)，同時(shí)控制另一個(gè)過濾單元進(jìn)入反沖洗程序，如此循環(huán)往復(fù)，便可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型分離裝置的技術(shù)構(gòu)想，使該裝置實(shí)現(xiàn)并完成工作狀態(tài)下的過濾介質(zhì)的反沖洗，使之具有較長(zhǎng)的使用壽命，實(shí)現(xiàn)超精分離裝置具備大規(guī)模工業(yè)化使用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種超精密液體分離裝置，它由至少兩個(gè)以上的過濾單元并聯(lián)構(gòu)成，其特征在于每個(gè)過濾單元由二個(gè)超精密過濾介質(zhì)并聯(lián)構(gòu)成，過濾介質(zhì)為微孔膜，其微孔直徑為0.22μm～0.01μm，每一個(gè)過濾單元有一只二位二通電磁閥和一只三位四通電磁閥對(duì)其實(shí)施控制，在過濾工作狀態(tài)時(shí)，二位二通閥常開，三位四通閥處于中位。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超精密液體分離裝置，可對(duì)煤油、汽油、柴油、酒精、水等液體實(shí)施超精密過濾。它由n個(gè)超精密過濾單元并聯(lián)而成，并設(shè)有自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)，可大幅延長(zhǎng)超精密過濾介質(zhì)的使用壽命，使超精密過濾裝置的廣泛應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)和可能。
文檔編號(hào)B01D35/00GK2605912SQ0125497
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2001年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月29日
發(fā)明者邱列揚(yáng) 申請(qǐng)人:邱列揚(yáng)