全自动立式过滤机设计

全自动立式过滤机设计

魏永强 王呈敏

山东协和学院 山东济南    邮编   250200

摘要：随着工业化程度的不断推进，人们对过滤设备的要求也越来越高。当前传统的过滤设备存在过滤效果不理想、自动化程度低等问题，已无法满足人们的需求。本设计的全自动立式过滤机，设有多层过滤盘，且上面涂有一层硅藻土作为助滤剂，在同等过滤面积下，过滤效果大大提高，过滤精度稳定，且节约空间缩小设备体积。另外，该过滤机设有自动控制系统，可自动控制过滤过程，大大提高工作效率。

关键词：全自动立式过滤机；自动化；精度稳定

引言

随着现代工业的快速发展，对高效、环保的过滤设备的需求越来越迫切，全自动立式过滤机是在工业生产和技术发展过程中逐渐被开发出来的。随着各行各业对过滤需求的增长，传统的手动或半自动过滤设备已经无法满足高效、精准的过滤需求。因此，全自动立式过滤机应运而生，以其高效、精准、自动化的过滤性能，满足了各行业对于高质量过滤的需求，其在许多领域，如水处理、化工、制药等领域发挥着重要作用。它能够提高过滤效率，降低能耗，减少人工干预，为工业生产提供有力支持。在技术发展方面，全自动立式过滤机的技术进步也得益于相关行业的需求推动和国家政策的支持。

一、全自动立式过滤机总体设计

全自动立式过滤机是一种现代化、智能化的产品，其结构设计旨在实现高效、便捷和自动化的过滤过程。全自动立式过滤机的结构通常包括过滤桶、过滤盘、控制系统、进水系统、排水系统和电动机等关键组成部分。

1.过滤桶

过滤桶是全自动立式过滤机最核心的部分之一，它起到装载过滤物和水的容器作用。一般来说，过滤桶由耐腐蚀、耐高温的不锈钢材料制成，以保证其使用寿命和过滤的卫生性。过滤桶内部往往设置有过滤网或凹槽等特殊结构，以增加过滤过程中过滤物与过滤网的接触面积，提高过滤效果。

过滤桶的外围由圆筒和上下端盖组成。上端盖采用标准椭圆形封头与整体法兰组合，便于拆卸；下端盖采用标准椭圆形封头，与圆筒焊接在一起。

从上端盖中引出两个管道，其中一个管道为上部入口，用于将待滤液或压缩空气引入过滤桶，另外一管道连接排气阀和压力表，用于控制过滤桶内的工作压力。

在过滤桶距地面约1.6米高的位置开设观察口，用于观察过滤过程中过滤桶内的工作情况。

下端盖开有四个管道口，其中间位置开有三个管道口，分别为过滤清液排出口、清水入口、反吹风入口；边缘处管道为废硅藻土排出套管，用来排出滤渣；还有一个为自清洗过程中正冲洗水入口。

由于此过滤桶装有安全泄放装置，根据《化工容器》中表3-10可知，

P=（1.05~1.10）P工

式中：P工—工作压力，取P工=1.6MPa

因此，P取1.76MPa。

设过滤筒内径Di为1200mm，在工作温度-5℃—105℃下，取[σt]为170MPa，焊接接头系数φ取0.85，C2取2mm，标准椭圆封头K=1。

由于，钢材厚度应符合冶金产品的标准，故将内压薄壁圆筒的厚度圆整为

Sc=10mm，封头厚度圆整为Sc=10mm。

图1  过滤桶的结构图

2.过滤盘

过滤精度要求在5μm—200μm之间，本文选用规格为0.036×0.025的不锈钢席形网，并且在上面涂一层硅藻土作为助滤剂，根据换算表可知，过滤精度能达到5μm以上，满足要求。此外，不锈钢席形网相比于滤布具有耐腐蚀、承压能力大、过滤精度稳定、使用寿命长、易清洗等优点。

图2  过滤盘结构图

3.控制系统

控制系统是全自动立式过滤机的智能核心。通过内置的电子控制单元和程序设计，用户可以根据需要调整过滤程序、过滤时间和过滤精细度大小等参数。同时，控制系统还可以监测全自动立式过滤机的运行状态，并通过显示屏或指示灯向用户提供相关的操作信息和提示，增加操作的便捷性和安全性。

4.进水系统

进水系统是保证全自动立式过滤机正常工作的重要环节。进水系统通过连接外部设备和全自动立式过滤机，将水源引入全自动立式过滤机的过滤桶中，以达到过滤的目的。进水系统通常由阀门、水位控制器和水泵等组成。阀门负责控制水的流入和流出，水位控制器用于监测水位，一旦水位达到设定的标准，便会关闭进水阀门。水泵起着将水从外部输送到洗衣机内部的作用，保证洗涤过程中的充分水源供应。

5.排水系统

在全自动立式过滤机的排水系统中，排水泵是其中的关键部分。当过滤过程结束后，水需要被排出。排水泵负责将洗涤水从过滤桶排放出去，使过滤过程更加高效和便捷。排水系统通常还包括排水管道、排水阀门和排水管等。通过合理的排水系统设计，可以有效地保证水的迅速排出和过滤过程的稳定进行。

6.电动机

全自动立式过滤机的电动机是其正常运行的动力源。电动机通过与其他部件的联动，驱动过滤桶的旋转和过滤过程的进行。电动机的设计和性能直接影响到全自动立式过滤机过程的效果和过滤水平。本设计所选电机为Y132S-4，额定电流11.6A，转速1440r/min，效率85.5%，功率因数0.84，振动速度1.8，质量68Kg。

三、总结

本设计为全自动立式过滤器，以80m3/h处理量过滤器为基础，在同等过滤面积下增设多个叠加过滤盘，过滤盘为0.036×0.025的不锈钢席形网状结构，过滤精度可达5μm以上，且每个过滤盘都涂有一层硅藻土作为助滤剂，可大大提高过滤效果。此过滤机设有自动控制系统，可实现自动过滤工作，过滤精度稳定，使用寿命长，易清洗。能更好地适应市场需求，具有一定的市场推广价值。

[参考文献]

[1]宋建雄.全自动立式过滤机现状及发展趋势[J].轻工科技,2016,32(06):59-60.

[2]罗涛,郑宏涛,陈乃琦.立式全自动压滤机在煤化工上的应用实践[J].现代矿业,2020,36(08):181-182.

[3]郜红莉,武希军,杨述贞,等.全自动立式压滤机的故障分析[J].南方农机,2020,51(03):241+252.

[4]陈爱民.江苏新宏大集团在磷化工装备的创新成果和经验总结[J].化肥设计,2018,56(03):32-33+49.

[5]丁冬辉.全自动立式压滤机的故障分析[J].新型工业化,2021,11(05):201-202.

作者简介：

姓名：魏永强，性别：男，民族：汉，籍贯：山东省聊城市，出生年月：1999.11，学历：本科，职称：无，研究方向：机械设计，依托2024届毕业设计。