本發(fā)明涉及固液分離技術領域，尤其涉及一種固液分離設備。

背景技術：

已有的固液分離機只有一層篩網過濾結構，分離能力取決于篩條的間隙，由于篩條的間隙不能調整，不能更換篩網，因此不能根據現(xiàn)場實際需要進行調整。如果需要更精細的過濾，則需要在設備后續(xù)另行建造工程、增加過濾網，成本較高，而且濾渣的干濕度也無法很好地調整，過濾后篩網的清理也需要占用人工。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種多級固液分離設備，采用多級篩網過濾機構和多個螺旋擠壓固液分離機構同時對固液混合物進行組合過濾，可提供更好、更精細的固液分離效果。

本發(fā)明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種多級固液分離設備，包括機殼和設置在所述機殼內的多級篩網過濾機構和多個螺旋擠壓固液分離機構；所述機殼設置有進料口和底部的廢水槽，所述廢水槽具有出水口；所述多級篩網過濾機構的第一級篩網的進料端設置在所述機殼的進料口處，每一級篩網的出料端均設置有一個螺旋擠壓固液分離機構；所有螺旋擠壓固液分離機構的固料出料端均設置在所述機殼外。

進一步地，所述多級篩網過濾機構包括傾斜設置的多級篩網，除最后一級篩網外，每一級的篩網的下方均設置有一個導水板，上一級篩網的導水板的出水端設置在下一級篩網的進料端上方。

進一步地，所述螺旋擠壓固液分離機構包括軸向連接的輸送管和濾筒，所述輸送管和濾筒內軸向設置有螺旋軸，所述螺旋軸的表面設置有螺旋葉片；所述輸送管開設有進料開口，所述濾筒的開口為固料出料端；所述螺旋軸與螺旋電機連接；所述濾筒的固料出料端處安裝有呈層疊結構的若干彈性壓片，所述彈性壓片為環(huán)形結構，其內孔輻射狀延伸出若干開槽，相鄰的開槽之間形成彈片。

進一步地，所述螺旋軸位于所述濾筒內的螺旋葉片的螺旋間距沿物料的輸送方向遞減，且所述螺旋軸位于所述濾筒內的螺旋葉片的厚度沿物料的輸送方向遞增；所述螺旋軸位于所述輸送管內的螺旋葉片的螺旋間距相等。

進一步地，每一級篩網的下方各自設置有一個反沖洗機構。

進一步地，所述反沖洗機構包括第一導軌、第二導軌、噴管和反沖洗驅動單元；所述第一導軌和第二導軌設置在其對應的篩網的兩端，且方向與其對應的篩網的傾斜方向相平行；所述噴管的通過其兩端的滑塊設置在所述第一導軌和第二導軌之間，且面向其對應的篩網的一側設置有若干噴頭，所述噴管設置有進水口/進氣口；所述滑塊連接所述反沖洗驅動單元，并在所述反沖洗驅動單元的帶動下在所述第一導軌和第二導軌上往返滑行。

進一步地，所述反沖洗驅動單元包括反沖洗電機、旋轉軸、第一定滑輪、第二定滑輪、第一皮帶和第二皮帶；所述第一定滑輪和第二定滑輪分別固定在所述第一導軌和第二導軌的較高的一端，所述驅動電機連接旋轉軸；所述第一皮帶和第二皮帶的一端連接所述旋轉軸，另一端分別繞過所述第一定滑輪和第二定滑輪后連接所述噴管兩端的滑塊。

進一步地，每一級篩網均包括由若干并排設置的支撐條和若干并排設置的篩條組成的篩網主體，所有篩條均固定在所有支撐條上，且所有篩條的方向均與所有支撐條的方向垂直；所有支撐條從最后一根篩條處外延出10mm的下端延伸部，所有支撐條的下端延伸部上固定有引流片；所述引流片包括依次的固定部、中間部和引流部，所述固定部固定在所有支撐條的下端延伸部上，所述中間部的背面固定有擋流片，所述引流部向該篩網的背面傾斜。

進一步地，所述擋流片的橫截面為直角結構，其一面固定在所述引流片的中間部背面，另一面垂直于所述引流片的中間部。

進一步地，所有篩條的橫截面為三角形結構，其頂面均與所有支撐條呈傾斜狀，以使后一篩條的頂面前端在該篩網的傾斜方向上高于前一篩條的頂面后端；其面向篩網的進料端的一面在該篩網傾斜設置在該多級固液分離設備內時與水平面相垂直；其面向篩網的出料端的一面與所有支撐條均相垂直。

本發(fā)明具有如下有益效果：

（1）采用多級篩網過濾機構和多個螺旋擠壓固液分離機構同時對固液混合物進行組合過濾，可提供更好、更精細的固液分離效果；

（2）螺旋擠壓固液分離機構的固料出料端采用若干彈性壓片的層疊設計，結構簡單，制作成本低，僅需增加或減少彈性壓片的數量即可對固體物料提供不同的阻擋擠壓力，以實現(xiàn)固體物料不同的干濕度，操作方便、靈活；

（3）每一級篩網均單獨設置有反沖洗機構，在完成過濾后對篩網進行沖洗，噴頭運行路徑平行于篩網，多個噴頭共同工作，沖洗的效率高，而且整個篩網不存在沖洗死角；

（4）對篩網進行優(yōu)化，改進了篩網的防返流性能和過濾性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的多級固液分離設備的示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的多級篩網過濾機構的示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的螺旋擠壓固液分離機構的示意圖；

圖4為圖3所示的螺旋擠壓固液分離機構的濾筒的示意圖；

圖5為圖3所示的螺旋擠壓固液分離機構的彈性壓片的示意圖；

圖6為圖3所示的螺旋擠壓固液分離機構的螺旋軸的示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的反沖洗機構的示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的篩網的示意圖；

圖9為本發(fā)明提供的篩網的剖面圖；

圖10為圖9所示的篩網的A處放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。

實施例一

如圖1和2所示，一種多級固液分離設備，包括機殼1和設置在所述機殼1內的多級篩網過濾機構2和多個螺旋擠壓固液分離機構3；所述機殼1設置有進料口11和底部的廢水槽12，所述廢水槽12具有出水口13；所述多級篩網過濾機構2的第一級篩網21的進料端設置在所述機殼1的進料口11處，每一級篩網21的出料端均設置有一個螺旋擠壓固液分離機構3；所有螺旋擠壓固液分離機構3的固料出料端均設置在所述機殼1外。

該多級固液分離設備采用多級篩網過濾機構2和多個螺旋擠壓固液分離機構3同時對固液混合物進行組合過濾，可提供更好、更精細的固液分離效果；無需在后續(xù)另行建造工程，成本較低，而且可根據需要來控制過濾的精度。

工作時：固液混合物從該多級固液分離設備的進料口11進入所述多級篩網過濾機構2，在重力的作用下，固液混合物中的廢水從篩網21的間隙中流下進入到下一級篩網21中再次過濾，最后流至所述廢水槽12中；每一級篩網21的固體物料滾進其對應的螺旋擠壓固液分離機構3內，進行螺旋擠壓，固體物料中的廢水被壓榨出來并流進所述廢水槽12中，固體物料則直接排出到該多級固液分離設備外進行后續(xù)的處理。

所述多級篩網過濾機構2的每一級篩網21的篩條211密度依次增大，以獲得更高的過濾精度。

具體地，所述多級篩網過濾機構2包括傾斜設置的多級篩網21，除最后一級篩網21外，每一級的篩網21的下方均設置有一個導水板22，上一級篩網21的導水板22的出水端設置在下一級篩網21的進料端上方。

優(yōu)選地，所述多級篩網過濾機構2的所有篩網21在所述機殼1內形成連續(xù)的S形走向，以減小所述多級篩網過濾機構2的大小，減小該多級固液分離設備的占用面積。

如圖3-6所示，所述螺旋擠壓固液分離機構3包括軸向連接的輸送管31和濾筒32，所述輸送管31和濾筒32內軸向設置有螺旋軸33，所述螺旋軸33的表面設置有螺旋葉片331；所述輸送管31開設有進料開口，所述濾筒32的開口為固料出料端；所述螺旋軸33與螺旋電機34連接；所述濾筒32的固料出料端處安裝有呈層疊結構的若干彈性壓片35，所述彈性壓片35為環(huán)形結構，其內孔351輻射狀延伸出若干開槽352，相鄰的開槽352之間形成彈片355。

該螺旋擠壓固液分離機構3的固料出料端處采用層疊結構的若干彈性壓片35設計，來為固體物料提供阻擋的擠壓力，在工作時：固體物料被所述螺旋軸33輸送到所述濾筒32處，固體物料中的水分在所述濾筒32處流出，固體物料被所述若干彈性壓片35的彈片355阻擋而留在所述濾筒32內；隨著固體物料在所述若干彈性壓片35處的積聚，固體物料在所述螺旋軸33、濾筒32和若干彈性壓片35的共同擠壓下，其所受到的擠壓力越來越大，水分進一步從固體物料中被壓榨出來并從所述濾筒32處流出；當擠壓力超過所述若干彈性壓片35的彈片355的彈力極限時，所述若干彈性壓片35的彈片355產生形變，固體物料從所述若干彈性壓片35的內孔351處被擠壓出來。

該螺旋擠壓固液分離機構3的結構簡單，制作成本低，僅需增加或減少彈性壓片35的數量即可對固體物料提供不同的阻擋擠壓力，以實現(xiàn)固體物料不同的干濕度，操作方便、靈活。

該螺旋擠壓固液分離機構3的濾筒32也可以設置在該多級固液分離設備的機殼1外，其下方設置一個集水槽4，并通過管道將廢水引回所述機殼1底部的廢水槽12中。

所述彈性壓片35的材質可以采用塑料，也可以采用金屬，采用不同材質制作的彈性壓片35所提供的擠壓力也會有所不同，而且所述彈性壓片35的厚度、開槽352的數量以及開槽352的長度不同也會帶來不同的擠壓力。

所述開槽352的末端設置有止裂孔353，使所述彈性壓片35在擠壓形變時，應力在所述止裂孔353處斷開，防止所述彈性壓片35因擠壓形變而導致開槽352繼續(xù)延伸撕裂該彈性壓片35。所述彈性壓片35上還設有若干的安裝孔354。

具體地，所述濾筒32包括筒形濾網321和一體化在所述筒形濾網321兩端的第一環(huán)形連接片322和第二環(huán)形連接片323，所述第一環(huán)形連接片322和第二環(huán)形連接片323之間還連接有若干固定柱324；所述第一環(huán)形連接片322位于所述濾筒32的固料出料端，所述第二環(huán)形連接片323位于所述濾筒32遠離固料出料端的另一端；所述若干彈性壓片35通過螺銓安裝連接在所述第一環(huán)形連接片322上；所述輸送管31靠近濾筒32一端設置有第三環(huán)形連接片311，并通過螺銓安裝連接所述濾筒32的第二環(huán)形連接片323；所述輸送管31遠離所述濾筒32的一端還設置有第四環(huán)形連接片312，用于通過螺銓安裝連接用于保護所述螺旋軸33和螺旋電機34連接處的保護殼36。

所述濾筒32的固料出料端還連接有軸承座37，所述螺旋軸33安裝在所述軸承座37的軸承內，具體的，所述第一環(huán)形連接片322通過若干連接柱371連接有軸承座37，所述若干連接柱371的兩端均設有旋緊螺紋，并通過配合旋緊螺母分別連接所述軸承座37和第一環(huán)形連接片322；所述螺旋軸33安裝在所述軸承座37的軸承內，當然，所述螺旋軸33連接旋轉電機34的一端也應當安裝有軸承和軸承座。

所述螺旋軸33位于所述濾筒32內的螺旋葉片331的螺旋間距沿物料的輸送方向遞減，且螺旋葉片331的厚度沿物料的輸送方向遞增；所述螺旋軸33位于所述輸送管31內的螺旋葉片331的螺旋間距相等（即D1＞D2＞D3＞D4＞D5＞D6）。

將所述螺旋軸33位于所述濾筒32內的螺旋葉片331的螺旋間距遞減設計，可以隨著物料的推送，逐漸增加對固體物料的擠壓力，進一步提高固液分離的效率，但是在固體物料和螺旋葉片331的摩擦過程中，擠壓力越大，則固體物料對螺旋葉片331的損耗也越大，因此，將所述螺旋軸33位于所述濾筒32內的螺旋葉片331的厚度采用遞增設計。

每一級篩網21的下方各自設置有一個反沖洗機構5。

如圖7所示，所述反沖洗機構5包括第一導軌51、第二導軌52、噴管53和反沖洗驅動單元；所述第一導軌51和第二導軌52設置在其對應的篩網21的兩端，且方向與其對應的篩網21的傾斜方向相平行；所述噴管53的通過其兩端的滑塊54設置在所述第一導軌51和第二導軌52之間，且面向其對應的篩網21的一側設置有若干噴頭510，所述噴管53設置有進水口/進氣口；所述滑塊54連接所述反沖洗驅動單元，并在所述反沖洗驅動單元的帶動下在所述第一導軌51和第二導軌52上往返滑行。

該反沖洗機構5的噴頭510運行路徑平行于篩網21，多個噴頭510共同工作，沖洗的效率高，而且整個篩網21不存在沖洗死角。具體實現(xiàn)時，所述第一導軌51和第二導軌52可固定在所述機殼1上，也可以固定在其所對應的篩網21的背面上，當固液分離機每工作一段時間或每次工作完后，從所述噴管53的進水口/進氣口通入高壓水/高壓氣，便可以對所述篩網21進行沖洗，同時啟動所述反沖洗驅動單元，所述噴管53便可以在所述第一導軌51和第二導軌52上往返滑動。

所述反沖洗驅動單元包括反沖洗電機55、旋轉軸56、第一定滑輪57、第二定滑輪58、第一皮帶511和第二皮帶512；所述第一定滑輪57和第二定滑輪58分別固定在所述第一導軌51和第二導軌52的較高的一端，所述反沖洗電機55連接旋轉軸56；所述第一皮帶511和第二皮帶512的一端連接所述旋轉軸56，另一端分別繞過所述第一定滑輪57和第二定滑輪58后連接所述噴管53兩端的滑塊54。

具體實現(xiàn)時，所述反沖洗電機55和旋轉軸56固定在固液分離機內，通過所述反沖洗電機55帶動所述旋轉軸56旋轉，所述旋轉軸56旋轉并將所述第一皮帶511和第二皮帶512卷起來或放出來，所述第一皮帶511和第二皮帶512的卷放過程帶動所述噴管53作往返滑動。

所述第一定滑輪57和第二定滑輪58各自通過一對T形固定片59固定在所述第一導軌51和第二導軌52上；每對T形固定片59的頭部通過兩個螺銓或螺釘固定在所述第一導軌51或第二導軌52的兩面上，尾部通過一個螺銓或螺釘連接在所述第一定滑輪57或第二定滑輪58的輪心的兩面上，所述第一定滑輪57和第二定滑輪58可自由轉動。

優(yōu)選地，所述噴頭510的數量為8個，均勻設置在所述噴管53上。

如圖8-10所示，每一級篩網21均包括由若干并排設置的支撐條212和若干并排設置的篩條211組成的篩網主體，所有篩條211均固定在所有支撐條212上，且所有篩條211的方向均與所有支撐條212的方向垂直；所有支撐條212從最后一根篩條211處外延出10mm的下端延伸部L，所有支撐條212的下端延伸部L上固定有引流片213；所述引流片213包括依次的固定部2131、中間部2132和引流部2133，所述固定部2131固定在所有支撐條212的下端延伸部L上，所述中間部2132的背面固定有擋流片217，所述引流部2133向該篩網21的背面傾斜。

該篩網21的所有支撐條212的下端延伸出10mm的下端延伸部L，用于固定引流片213，將所述擋流片217和最后一根篩條211隔開10mm，并用所述引流片213的固定部2131擋住濺起的廢水，可以防止經篩網21過濾后的廢水在篩網21的下端因沖擊擋流片217而濺起返流到該篩網21的正面。

所述擋流片217的橫截面為直角結構，其一面固定在所述引流片213的中間部2132背面，另一面垂直于所述引流片213的中間部2132，優(yōu)選地，所述擋流片217垂直于所述引流片213的中間部2132的一面的外表面與最后一根篩條211的距離為10mm，即所述擋流片217垂直于所述引流片213的中間部2132的一面優(yōu)選地剛好與所有支撐條212的下端延伸部L的邊緣相抵。

優(yōu)選地，所述引流片213的固定部2131的邊緣與最后一根篩條211相抵，即所述引流片213和最后一根篩條211之間不存在縫隙，更優(yōu)地， 所述引流片213的固定部2131的邊緣與最后一根篩條211通過焊接形成一體化結構。

所有支撐條212的上端從第一根篩條211處外延出有上端外延部，所有支撐條212的上端外延部上固定有加強板214，優(yōu)選地，所述加強板214的正面高度與所有篩條211的正面高度對齊；位于最左端的支撐條212的正面上固定有左擋水板215，位于最右端的支撐條212的正面上固定有右擋水板216。

所有篩條211的橫截面為三角形結構，其頂面均與所有支撐條212呈傾斜狀，以使后一篩條211的頂面前端在該篩網21的傾斜方向上高于前一篩條211的頂面后端；其面向篩網21的進料端的一面在該篩網21傾斜設置在該多級固液分離設備內時與水平面相垂直；其面向篩網21的出料端的一面與所有支撐條212均相垂直。

篩網21的后一篩條211的頂面前端在該篩網21的傾斜方向上高于前一篩條211的頂面后端，所有篩條211的頂面共同組成一個在相鄰篩條211間具有凸出結構的不平整的過濾斜面，可以對固液混合物形成有效阻擋，使固體混合物滯留在相鄰篩條211之間，固液混合物中的廢水從相鄰篩條211之間的間隔縫隙處流下，隨著固體物料數量的增加，在自身重力的作用下沿斜面滾下至篩網21的下端，在固液混合物的流量較大時，能夠減慢固液混合物的流速，提高固液分離的效果。

優(yōu)選地，后一根篩條211的頂面前端和前一根篩條211的頂面后端在該篩網21的傾斜方向上的高度差H優(yōu)選在0.25~0.75mm之間。

所有篩條211的橫截面為三角形結構，其底部為尖角，面向該篩網21的進料端的一面在該篩網21傾斜設置在固液分離機內時與水平面相垂直，可以形成有效的擋水效果，防止過濾后的廢水沿篩條211的底部回流到篩條211的頂部。

實施例二

一種多級固液分離工藝，應用于實施例一中所述的多級固液分離設備中，步驟包括：

步驟0：根據最終所需要的固體物料的干濕度，調整每一個螺旋擠壓固液分離機構3的固料出料端上的若干彈性壓片35的數量；

步驟1：將需要固液分離的固液混合物投入到所述多級固液分離設備內；

步驟2：固液混合物經過所述多級篩網過濾機構2過濾后的廢水流進所述廢水槽12內；

其中，所述步驟2包括：

步驟2.1：固液混合物中的廢水從上一級篩網21的篩條211間隙中流出至該級篩網21下方的導水板22上；

步驟2.2：所述導水板22上的廢水被引流至下一級篩網21的進料端；

步驟2.3：重復步驟2.1和2.3，最終，廢水從最后一級篩網21的篩條211間隙中流進所述廢水槽12內；

步驟3：每一級篩網21過濾后的固體物料滾入到其對應的螺旋擠壓固液分離機構3內；

步驟4：進入到每個螺旋擠壓固液分離機構3內的固體物料在經過螺旋擠壓后，產生的廢水排入到所述廢水槽12內，產生的固體物料排至該多級固液分離設備外；

其中，所述步驟4包括：

步驟4.1：進入到螺旋擠壓固液分離機構3內的固體物料被所述螺旋軸33輸送至所述濾筒32處；

步驟4.2：所述固體物料被所述若干彈性壓片35阻擋并積聚在所述濾筒32內；

步驟4.3：隨著所述濾筒32內的積聚的固體物料的增多，所述若干彈性壓片35、螺旋軸33和濾筒32對固體物料的擠壓力增大，固體物料內的水分進一步被壓榨出來并從所述濾筒32流出至所述廢水槽12內；

步驟4.4：隨著所述濾筒32內積聚的固體物料的進一步增多，所述若干彈性壓片35、螺旋軸33和濾筒32對固體物料的擠壓力過大，導致所述若干彈性壓片35的彈片產生形變，固體物料從所述若干彈性壓片35的內孔處排出；

步驟5：啟動每一級篩網的反沖洗機構5，對所述多級篩網過濾機構2的所有篩網21進行反沖洗；

其中，所述步驟5包括：

步驟5.1：往所述噴管53的進水口/進氣口內通過高壓水/高壓氣；

步驟5.2：啟動所述反沖洗驅動單元，所述噴管53在反沖洗驅動單元的帶動下對所有篩網21進行往返沖洗。

當然，所述步驟0中還應當包括：根據所需要的過濾效果，選擇所述多級篩網過濾機構2中的每一級篩網211的精度。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應落在本發(fā)明的保護范圍之內。