CN105013228A - 一种聚乙烯醇原液过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚乙烯醇原液过滤装置。它主要包括壳体（1）、机体上座（3）、进口管道（4）、出口管道（5）、保温夹套层（12）和保温介质进出口管道（13、14）连通，其特征在于：机体上座（3）包括有对应插入壳体（1）内空腔的凸台部分（18）；该凸台部分（18）内部设置有过滤液收集腔（6）；该过滤液收集腔（6）设置于凸台部分（18）内部的中间位置，其四周均未贯穿凸台部分（18）；该过滤液收集腔（6）与壳体（1）内部的空腔之间的机体上座（3）的凸台部分（18）上贯穿设置有安装孔（7），孔内均安装有过滤芯；其出口管道（5）与过滤液收集腔（6）直接连通。本装置外型小而过滤面积大，且有保温、反冲洗、重复使用等功能。

Description

一种聚乙烯醇原液过滤装置

技术领域

本发明涉及合成纤维原液制备技术领域，尤其涉及聚乙烯醇原液的过滤，具体涉及一种聚乙烯醇原液过滤装置。

背景技术

聚乙烯醇纤维是一种性能优异、用途广泛的合成纤维，其应用领域广泛涉及军工、建材、特色纺织、特色无纺布、特种造纸、工业滤材、电池隔膜等。近年来，随着聚乙烯醇原料生产规模的扩大以及研发力度的加大，聚乙烯醇纤维行业凸现出良好的发展态势，其多品种、广应用的特色，显示出产业革新的顽强生命力。聚乙烯醇纤维的生产一般采取以水为溶剂，聚乙烯醇浓溶液为原料的湿法纺丝工艺。

聚乙烯醇是一种线性高分子聚合物，其侧基上含有大量的羟基，分子之间存在着强烈的相互作用。这就使聚乙烯醇分子一方面具有较好的水溶性，另一方面其熔点高于分解温度，难于进行熔法纺丝加工成型。用于纺丝的聚乙烯醇浓溶液一般称为聚乙烯醇原液。聚乙烯醇溶解后所得的聚乙烯醇原液，通常含有一些不溶性的微粒和机械杂质，如泥沙、没有完全溶解的聚乙烯醇微粒和原液结皮等。这些杂质的存在，会堵塞喷丝孔，影响纺丝的正常进行及纤维的质量，所以要经过滤除去这些杂质。喷丝头孔径越小，要求除去的杂质粒度越细。

目前，聚乙烯醇原液的过滤主要采用板框压滤机以及KKF连续过滤机。板框压滤机的优点是过滤面积大，过滤机有多组板框组成，可根据过滤情况调节过滤面积；但在运行过程中，更换滤布、冲洗滤机、煮洗滤布等均需人工操作，劳动强度大，人工成本高。KKF连续过滤机可实现一定程度的连续自动化运行，但其过滤面积十分有限，仅利用了设备圆柱体的内表面积，反冲洗时还需要已过滤的原液，在需要大流量的一道过滤等地方不能很好地满足要求。此外，在《国产KKF过滤机的使用》（山东纺织经济，2008年第6期）一文中指出：国产KKF过滤机存在着反洗效果差，反洗平凡，过胶量低；P₂压力不稳定，影响反洗效果；过滤网使用一段时间后，过胶量下降等明显问题。中国专利201020544099.9中公开了一种用于聚乙烯醇原液过滤的装置，它包括溶解装置、过滤机、脱泡装置等，通过合理的布置连接，实现聚乙烯醇原液的自动化连续、节能、安全高效地过滤。其中，过滤机采用为卧式自动反洗过滤机，但从其公开的结构示意图来看，该卧式自动反洗过滤机似于KKF过滤机，仍然存在上述过滤面积十分有限等技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇原液过滤装置，该装置外型小而过滤面积大，结构更加合理。

本发明的目的是这样实现的：

一种聚乙烯醇原液过滤装置，它包括内部设有空腔的壳体，与该壳体固定连接的机体上座，以及与壳体内部空腔相通的进口管道和出口管道；其壳体的本体内部，还设置有保温夹套层，该保温夹套层与穿过该壳体的保温介质进出口管道连通，并将该壳体分隔为外壳体和内壳体，其特征在于：所述机体上座包括有对应插入所述壳体内空腔的凸台部分；在所述凸台部分内部设置有过滤液收集腔；该过滤液收集腔设置于所述凸台部分内部的中间位置，其四周均未贯穿所述凸台部分；该过滤液收集腔与所述壳体内部的空腔之间的机体上座的凸台部分上贯穿设置有多个安装孔，该安装孔内均安装有过滤芯；所述出口管道与所述过滤液收集腔直接连通。

上述机体上座上对应插入上述壳体内空腔的凸台部分为圆柱状；在该凸台部分内部设置的过滤液收集腔为与所述凸台部分同轴心的圆柱状，该过滤液收集腔高度为其腔体直径的二分之一至六分之一。通过进一步限定该过滤液收集腔的形状和高度，保证了该凸台部分能满足应用中的结构力学强度要求，且能使得在使用中过滤液及反冲洗介质的均匀分布，进一步满足了使用性能要求。

上述过滤芯，包括有内芯，以及在内芯外表面设置的不锈钢保护套；其内芯采用金属折叠过滤芯，优选采用不锈钢折叠过滤芯。该过滤芯的不锈钢保护套，可使得该过滤芯能够很好地承受反清洗的作用力。

上述过滤液收集腔与上述壳体内部的空腔之间的机体上座的凸台部分上贯穿设置的安装孔与过滤芯，通过螺纹连接。在该安装孔的内表面设置有内螺纹，对应将该过滤芯的不锈钢保护套的端部匹配设置有外螺纹，以实现其二者的固定连接，也可方便过滤芯的安装、拆卸和更换。

上述过滤芯可设置为3芯、5芯、7芯或19芯等多个。当设置为3芯并密集排布在机体上座的凸台部分上贯穿设置有三个安装孔时，其过滤面积约为固定该过滤芯的机体上座的凸台部分圆柱体状的表面积的1.3倍；当采用7芯的组合时，则约为2倍；当采用19芯的组合时，则约为3倍，即该装置中组合设置折叠过滤芯使用时，其过滤面积可达同体积的KKF过滤机的过滤面积的9倍。该过滤芯的个数，也可根据过滤芯具体的大小以及过滤面积合理布置。采取这种多芯组合的方式，可在有限的空间内加大过滤面积，缩小设备体积，降低生产成本。

上述聚乙烯醇原液过滤装置，还包括有反冲洗介质进出口管道，其中，反冲洗介质进口管道与过滤液收集腔连通，反冲洗介质出口管道与壳体内部空腔相通。将滤器中的残留原液排尽后，不需要将滤机拆开，只需要操作反冲洗介质进出口管道上的阀门，即可实现反冲洗清洗过程，大大降低了劳动强度，改善了工作环境，提高了生产效率。

上述聚乙烯醇原液过滤装置，还可另设置有一反冲洗介质进口管道，并将该另设的反冲洗介质进口管道与过滤液收集腔连通。该另设的反冲洗介质进口管道内，可通入压缩空气等气态冲洗介质，以实现增强其反冲洗效果。当过滤后采用反冲洗介质进行反冲洗操作时，可开启该另设的反冲洗介质进口管道，并同时开启反冲洗介质出口管道，以通入压缩空气对该装置进行吹扫。

上述机体上座的顶部还固定设置有吊环，以方便对该机体上座，乃至该装置整体进行搬运等操作。

上述机体上座与上述壳体是通过螺栓进行紧固连接的。在机体上座与壳体的对应位置分别设置螺纹孔，并匹配安装多个紧固螺栓，实现了机体上座与壳体的紧固连接，也便于后续的拆分。

本发明具有以下有益效果：

本发明中的聚乙烯醇原液过滤装置，通过将过滤芯安装在机体上座的凸台部分，实现了在该装置内部同时密集地排布多根过滤芯，相对于同体积的其他过滤装置具有外型小而过滤面积大等优点，且还具有保温、反冲洗、重复使用等功能。生产中可将滤器中的残留原液排尽后进行反清洗、重复使用，减少了污水的排放量，有利于环境保护，且在很好地满足了过滤需求的同时，不需要将滤机折开，只需要操作一些管道阀门，即可实现反冲洗清洗过程，大大降低了劳动强度，改善了工作环境，提高了生产效率。整体结构中，其过滤芯设置方式多样，可根据实际生产情况安装不同精度的、不同个数的过滤芯，以满足不同的需要，且方便更换，可根据需要更换、清洗与检查。此外，其结构中设置的保温外壳，可根据实际需要通入热水、导热油等温度恒定的保温介质对过滤原液进行保温，以方便地对过滤温度进行调节和保持恒定，适用于对聚乙烯醇原液等有特定温度要求的过滤物进行过滤的情形。

附图说明

图1为本发明实施例1中所述聚乙烯醇原液过滤装置的结构示意图。

图2为本发明实施例1中所述聚乙烯醇原液过滤装置中在机体上座的凸台部分上安装设置的过滤芯的排列方式的结构示意图。

图3为本发明实施例2中所述聚乙烯醇原液过滤装置的结构示意图。

图4为本发明实施例2中所述聚乙烯醇原液过滤装置在未安装过滤芯时的结构示意图。

图5为本发明实施例3中所述聚乙烯醇原液过滤装置的结构示意图。

图6为本发明聚乙烯醇原液过滤装置中的过滤芯设置为3芯时，其过滤芯在机体上座的凸台部分上安装设置排列方式的结构示意图。

图7为本发明聚乙烯醇原液过滤装置中的过滤芯设置为19芯时，其过滤芯在机体上座的凸台部分上安装设置的排列方式的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例  1

如图1～2所示：一种聚乙烯醇原液过滤装置，它包括内部设有空腔的壳体1，通过紧固螺栓2与该壳体1固定连接的机体上座3，以及与壳体1内部空腔相通的、均连接有阀门的进口管道4和出口管道5；其壳体1的本体内部，还设置有保温夹套层12，该保温夹套层12与穿过该壳体1的保温介质进出口管道13、14连通，并将该壳体1分隔为外壳体15和内壳体16；其机体上座3包括有对应插入壳体1内空腔的凸台部分18，该凸台部分18为圆柱状；在凸台部分18内部设置有过滤液收集腔6，该过滤液收集腔6设置于凸台部分18内部的中间位置，其四周均未贯穿凸台部分18，该过滤液收集腔6为与凸台部分18同轴心的圆柱状，其高度为其腔体直径的四分之一；该过滤液收集腔6与壳体1内部的空腔之间的机体上座3的凸台部分18上贯穿设置有七个安装孔7，该安装孔7内表面均设置有内螺纹，以与波纹状不锈钢折叠过滤芯的外表面设置的不锈钢保护套8的端部匹配设置的外螺纹配合，而实现过滤芯的安装固定；其出口管道5与过滤液收集腔6直接连通；该装置还包括有反冲洗介质进出口管道9、10，其中，反冲洗介质进口管道9与过滤液收集腔6连通，反冲洗介质出口管道10与壳体1内部空腔相通；此外，该装置中还另设置有压缩空气进口管道11，并将该另设的压缩空气进口管道11与过滤液收集腔6连通；其机体上座3的顶部还固定设置有吊环17。

使用时，打开过滤液的进口管道4和出口管道5，关闭反冲洗介质出口管道10、压缩空气进口管道11和反冲洗介质进口管道9，即通入过滤液进行过滤。

当过滤压力增加较大或者过滤时间增加较长时，就可进行反冲洗。反冲洗前，关闭过滤液的进口管道4和出口管道5，打开压缩空气进口管道11和反冲洗介质出口管道10，排除过滤器腔体中的过滤原液之后，再打开反冲洗介质进口管道9，通入清洗热水1～2分钟，之后再用压缩空气吹扫干后就可再次投入使用。当使用较长时间后，过滤与反冲洗频繁时，就可打开机体上座3取出波纹状不锈钢折叠过滤芯，用沸水煮洗、超声波清洗等方法进行彻底的清洗。

实施例  2

如图3～4所示：一种聚乙烯醇原液过滤装置，它包括内部设有空腔的壳体1，通过紧固螺栓2与该壳体1固定连接的机体上座3，以及与壳体1内部空腔相通的、均连接有阀门的进口管道4和出口管道5；其壳体1的本体内部，还设置有保温夹套层12，该保温夹套层12与穿过该壳体1的保温介质进出口管道13、14连通，并将该壳体1分隔为外壳体15和内壳体16；其机体上座3包括有对应插入壳体1内空腔的凸台部分18；在凸台部分18内部设置有过滤液收集腔6，该过滤液收集腔6设置于凸台部分18内部的中间位置，其四周均未贯穿凸台部分18；该过滤液收集腔6与壳体1内部的空腔之间的机体上座3的凸台部分18上贯穿设置有七个安装孔7，该安装孔7内表面均设置有内螺纹，以与过滤精度为5～15μ的波纹状不锈钢折叠过滤芯的外表面设置的不锈钢保护套8的端部匹配设置的外螺纹配合，而实现过滤芯的安装固定；其出口管道5与过滤液收集腔6直接连通；该装置还包括有反冲洗介质进出口管道9、10，其中，反冲洗介质进口管道9与过滤液收集腔6连通，反冲洗介质出口管道10与壳体1内部空腔相通；其机体上座3的顶部还固定设置有吊环17。

将本实例中的聚乙烯醇原液过滤装置用于维纶消光纤维的试验时，过滤的原液为加有二氧化钛消光剂的聚乙烯醇原液300升，该装置中内置7根波纹状不锈钢折叠过滤芯，每根过滤芯的过滤面积为0.215平方米，过滤精度5U，总过滤面积1.5平方米，并通入98度的保温热水。第一批原液过滤15分钟完成，之后排放装置中的原液、热水冲洗2分钟。过滤第二批原液同样15分钟完成。两批原液在后面的纺丝试验中表现出良好的可纺性。

实施例  3

如图5所示：一种聚乙烯醇原液过滤装置，它包括内部设有空腔的壳体1，通过紧固螺栓2与该壳体1固定连接的机体上座3，以及与壳体1内部空腔相通的、均连接有阀门的进口管道4和出口管道5；其壳体1的本体内部，还设置有保温夹套层12，该保温夹套层12与穿过该壳体1的保温介质进出口管道13、14连通，并将该壳体1分隔为外壳体15和内壳体16；其机体上座3包括有对应插入壳体1内空腔的凸台部分18，该凸台部分18为圆柱状；在凸台部分18内部设置有过滤液收集腔6，该过滤液收集腔6为与凸台部分18同轴心的圆柱状，且设置于凸台部分18内部的中间位置，其四周均未贯穿凸台部分18，该过滤液收集腔6的高度为其腔体直径的三分之一；该过滤液收集腔6与壳体1内部的空腔之间的机体上座3的凸台部分18上贯穿设置有七个安装孔7，该安装孔7内表面均设置有内螺纹，以与过滤精度为5～15μ的波纹状不锈钢折叠过滤芯的外表面设置的不锈钢保护套8的端部匹配设置的外螺纹配合，而实现过滤芯的安装固定；其出口管道5与过滤液收集腔6直接连通。

Claims (10)

1.一种聚乙烯醇原液过滤装置，它包括内部设有空腔的壳体（1），与该壳体（1）固定连接的机体上座（3），以及与壳体（1）内部空腔相通的进口管道（4）和出口管道（5）；其壳体（1）的本体内部，还设置有保温夹套层（12），该保温夹套层（12）与穿过该壳体（1）的保温介质进出口管道（13、14）连通，并将该壳体（1）分隔为外壳体（15）和内壳体（16），其特征在于：所述机体上座（3）包括有对应插入所述壳体（1）内空腔的凸台部分（18）；在所述凸台部分（18）内部设置有过滤液收集腔（6）；该过滤液收集腔（6）设置于所述凸台部分（18）内部的中间位置，其四周均未贯穿所述凸台部分（18）；该过滤液收集腔（6）与所述壳体（1）内部的空腔之间的机体上座（3）的凸台部分（18）上贯穿设置有安装孔（7），该安装孔（7）内均安装有过滤芯；所述出口管道（5）与所述过滤液收集腔（6）直接连通。

2.根据权利要求1所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述机体上座（3）上对应插入所述壳体（1）内空腔的凸台部分（18）为圆柱状；在该凸台部分（18）内部设置的过滤液收集腔（6）为与所述凸台部分（18）同轴心的圆柱状，该过滤液收集腔（6）高度为其腔体直径的二分之一至六分之一。

3.根据权利要求1或2所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述过滤芯，包括有内芯，以及在内芯外表面设置的不锈钢保护套（8）；所述内芯采用金属折叠过滤芯。

4.根据权利要求3所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述内芯采用不锈钢折叠过滤芯；所述过滤芯设置为3芯、5芯、7芯或19芯；所述过滤液收集腔（6）与所述壳体（1）内部的空腔之间的机体上座（3）的凸台部分（18）上贯穿设置的安装孔（7）与过滤芯，通过螺纹连接。

5.根据权利要求1或2所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述聚乙烯醇原液过滤装置，还包括有反冲洗介质进出口管道（9、10），其中，反冲洗介质进口管道（9）与过滤液收集腔（6）连通，反冲洗介质出口管道（10）与壳体（1）内部空腔相通。

6.根据权利要求3所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述聚乙烯醇原液过滤装置，还包括有反冲洗介质进出口管道（9、10），其中，反冲洗介质进口管道（9）与过滤液收集腔（6）连通，反冲洗介质出口管道（10）与壳体（1）内部空腔相通。

7.根据权利要求4所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述聚乙烯醇原液过滤装置，还包括有反冲洗介质进出口管道（9、10），其中，反冲洗介质进口管道（9）与过滤液收集腔（6）连通，反冲洗介质出口管道（10）与壳体（1）内部空腔相通。

8.根据权利要求5所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述聚乙烯醇原液过滤装置，还另设置有一反冲洗介质进口管道（11），并将该另设的反冲洗介质进口管道（11）与过滤液收集腔（6）连通；所述机体上座（3）的顶部还固定设置有吊环（17）；所述机体上座（3）与所述壳体（1）通过螺栓连接。

9.根据权利要求6所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述聚乙烯醇原液过滤装置，还另设置有一反冲洗介质进口管道（11），并将该另设的反冲洗介质进口管道（11）与过滤液收集腔（6）连通；所述机体上座（3）的顶部还固定设置有吊环（17）；所述机体上座（3）与所述壳体（1）通过螺栓连接。

10.根据权利要求7所述聚乙烯醇原液过滤装置，其特征在于：所述聚乙烯醇原液过滤装置，还另设置有一反冲洗介质进口管道（11），并将该另设的反冲洗介质进口管道（11）与过滤液收集腔（6）连通；所述机体上座（3）的顶部还固定设置有吊环（17）；所述机体上座（3）与所述壳体（1）通过螺栓连接。