具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种过滤机结构示意图，图2为本发明实施例提供的空心旋转主轴和烧结金属过滤盘之间的传动连接位置示意图，该过滤机主要包括空心旋转主轴2、进料总管10、烧结金属过滤盘、布料管11和刮刀12。

具体地，空心旋转主轴2设置在密封承压壳体内，贯穿多个烧结金属过滤盘的内套环孔中，当空心旋转主轴2转动时带动烧结金属过滤盘水平旋转。

进料总管10的一端与料液进口15连接，另一端延伸至所述密封承压壳体内，设置在壳体内部的一侧，进料总管10上设置有多个布料管11，即进料总管10分别与多个布料管11连接，在本发明实施例中，布料管11需要与烧结金属过滤盘间隔设置，因此，布料管11的数量与烧结金属过滤盘的数量相对应。

布料管11上设置有刮刀12，刮刀12沿烧结金属过滤盘的的半径方向设置，当空心旋转主轴2带动烧结金属过滤盘水平方向旋转时，刮刀12可以将来自布料管11的料液均匀的预涂在烧结金属过滤盘上，在烧结金属过滤盘上形成薄滤饼层，当薄滤饼层和烧结金属过滤盘对料液进行过滤时，因刮刀12和烧结金属过滤盘之间的间距是固定的，所以可以对博滤饼层的厚度起到限定作用。

本发明实施例提供的过滤机，通过设置在布料管11上的刮刀12，一方面可直接将料液预涂在烧结金属过滤盘上，形成薄滤饼层；另一方面在过滤过程中，刮刀12可以通过与烧结金属过滤盘之间的间隙，控制薄滤饼层的厚度，在发挥薄滤饼层助滤作用的同时又避免了薄滤饼层不断增厚导致的过滤阻力增大问题，该薄滤饼层可以长周期连续过滤，一方面避免过滤过程中需要清理滤饼而导致过滤效率低的问题，另一方面避免需配备大排量循环泵导致能耗高的问题。

在本发明实施例中，立式密闭承压壳体包括上封头3、筒体、下封头14和支腿16，具体地，上封头3和筒体之间不可拆卸的焊接连接，下封头14和筒体之间通过法兰13连接，下封头14上设置有浊液出口20，上封头3设置有排气口、置换口。

一种示例中，该过滤机还包括转动驱动装置17。空心旋转主轴2通过上部密封装置1与上封头3相连接，通过下部密封装置18和下封头14相连接，空心旋转主轴2的上端或末端与旋转驱动装置相连。一种方式中，转动驱动装置17与空心旋转主轴2的末端连接，带动空心旋转主轴2转动；另一种方式中，转动驱动装置17与空心旋转主轴2的上端连接，带动空心旋转主轴2转动。

一种示例中，空心旋转主轴2的中间位置开有轴向内孔，在轴向内孔的一侧孔壁设置有多个横向孔；空心旋转主轴2从烧结金属过滤盘的内套环中穿过，设置在轴向内孔一侧的多个横向孔分别与内套环相接触；空心旋转主轴2的轴向内孔的下端侧方设置的横向孔，轴向内孔通过该横向孔与滤清液出口19连通。

进一步地，空心旋转主轴2上还设置有环形轴肩21，该环形轴肩21位于最下层烧结金属过滤盘的下方，当烧结金属过滤盘的数量包括多个时，位于最下层的一个烧结金属过滤盘的下方设置有环形轴肩21。在本发明实施例中，环形轴肩21内设置有多个第一内六角圆柱头螺钉22。

进一步地，烧结金属过滤盘包括单面烧结金属过滤盘和双面烧结金属过滤盘。其中，单面烧结金属过滤盘包括两种组合方式，方式一：多个第二内六角圆柱头螺钉24从上至下依次贯穿上内套环4、烧结金属多孔盘5、致密金属支撑盘6和下内套环8，外抱箍7的内侧紧贴烧结金属多孔盘5和致密金属支撑盘6的外周侧，形成单面烧结金属过滤盘；方式二：多个第二内六角圆柱头螺钉24从上至下依次贯穿上内套环4、致密金属支撑盘6、烧结金属多孔盘5和下内套环8，外抱箍7的内侧紧贴烧结金属多孔盘5和致密金属支撑盘6的外周侧，形成单面烧结金属过滤盘。

双面烧结金属过滤盘相对于单面烧结金属过滤盘，多了一个烧结金属多孔盘5，其结构为：多个第二内六角圆柱头螺钉24从上至下依次贯穿上内套环4、烧结金属多孔盘5、致密金属支撑盘6、烧结金属多孔盘5和下内套环8，外抱箍7的内侧紧贴致密金属支撑盘6和位于所述致密金属支撑盘6上下层的烧结金属多孔盘5外周侧，形成双面烧结金属过滤盘。

需要说明的是，在下内套环8的下表面内设置圆形凹孔23。

在本发明实施例中，空心旋转主轴2与烧结金属过滤盘之间以及上下相邻的两块烧结金属过滤盘之间的转动传动，通过第一内六角圆柱头螺钉22、第二内六角圆柱头螺钉24和内套环上的圆形凹孔23实现的。

具体地，位于环形轴肩21内的第一内六角圆柱头螺钉22的数量与圆形凹孔23的数量一致，且第一内六角圆柱头螺钉22的圆柱头直径与圆形凹孔23的直径相匹配；即每个第一内六角圆柱头螺钉22的圆柱头均可以延伸至圆形凹孔23内。

需要说明的是，当空心旋转主轴2上设置有多个烧结金属过滤盘时，每个烧结金属过滤盘包括的第二内六角圆柱头螺钉24的圆柱头直径均一致，每个烧结金属过滤盘包括的圆形凹孔23的内径均一致，且每个烧结金属过滤盘包括的第二内六角圆柱头螺钉24的数量和圆形凹孔23的数量一致。即每个烧结金属过滤盘包括的第二内六角圆柱头螺钉24的圆柱头均可以延伸至圆形凹孔23内。

在本发明实施例中，空心旋转主轴2的环形轴肩21包括的第一内六角圆柱头螺钉22、每块烧结金属过滤盘包括的第二内六角圆柱头螺钉24及每件下内套环8上设置的圆形凹孔23的数量为4～12个。优选地，空心旋转主轴2的环形轴肩21包括的第一内六角圆柱头螺钉22、每块烧结金属过滤盘包括的第二内六角圆柱头螺钉24及每件下内套环8上设置的圆形凹孔23的数量为6个。

一种示例中，该过滤机还包括有刮刀调节装置，刮刀调节装置设置在布料管11上，用于调节刮刀12与烧结金属过滤盘之间的间隙。在本发明实施例中，因为布料管11和烧结金属过滤盘是间隔设置，当烧结金属过滤盘为单面烧结金属过滤盘时，则布料管11上可以只设置一个刮刀12，且该刮刀12与单面烧结金属过滤盘配合使用，比如，若单面烧结金属过滤盘包括的烧结金属多孔盘5位于致密金属支撑盘6的上层，则刮刀12设置在布料管11的下侧；若单面烧结金属过滤盘包括的烧结金属多孔盘5位于致密金属支撑盘6的下层，则刮刀12设置在布料管11的上侧。

进一步地，当烧结金属过滤盘为双面烧结金属过滤盘时，则需要在布料管11的上侧和下侧均设置刮刀12，在实际应用中，由于过滤不同的料液时，在烧结金属过滤盘上形成的薄滤饼的厚度有所不同，为了能够提高过滤效果，可以通过刮刀调节装置来调节刮刀12与烧结金属过滤盘之间的间隙。

在本发明实施例中，刮刀12和烧结金属过滤盘之间的间隙介于0.1～5mm。

一种示例中，设置在空心旋转主轴2上的多个烧结金属过滤盘沿着空心旋转主轴2竖直层叠排列，每个烧结金属过滤盘的过滤精度为0.1～30微米，每个烧结金属过滤盘的直径为200～1500毫米。

一种示例中，设置在空心旋转主轴2上的多个烧结金属过滤盘面积之和为20～100m²。

为了更清楚介绍本发明实施例提供的过滤机，以下结合图3，详细介绍该过滤机的过滤方法。具体地，如图3所示，该过滤方法包括以下步骤：

步骤101，空心旋转主轴带动烧结金属过滤盘低速转动，料液经过布料管分布到每块所述烧结金属过滤盘上，设置在所述布料管上的刮刀将所述烧结金属过滤盘上的料液刮涂均匀，在所述烧结金属过滤盘上形成薄滤饼层；

步骤102，切换滤清液出口管道阀门，空心旋转主轴带动烧结金属过滤盘低速转动，刮刀控制所述薄滤饼层的厚度，料液经过薄滤饼层、烧结金属过滤盘过滤，通过空心旋转主轴的轴向孔从所述滤清液出口排出；

步骤103，切换浊液出口管道阀门，空心旋转主轴带动烧结金属过滤盘高速转动，所述薄滤饼层从所述烧结金属过滤盘上剥落，从所述浊液出口排出。

在步骤101中，需要先将过滤机充满料液、排净过滤机内的空气，然后启动转动驱动装置17带动空心旋转主轴2和烧结金属过滤盘低速转动，由进料总管10进来的料液经布料管11分布到烧结金属过滤盘的每一块烧结金属多孔盘5上，滤液通过由烧结金属多孔盘5的内部孔隙汇集到滤盘中心，再由空心旋转主轴2的横向开孔进入轴向内孔中，然后从轴向内孔下部的横孔流入滤清液出口19，滤液通过滤清液出口19管线上的阀门开关切换返回到进料管线再次进入进料口进行预涂循环过滤，这时刮刀12可以起到辅助预涂的作用，使预涂滤饼在烧结金属多孔盘5的工作面上的分布更均匀，设定厚度的薄滤饼层的建立更快。

在步骤102中，预涂结束后，过滤出来的清液清澈透明固含量满足要求，切换滤清液出口19管道上的阀门开关进行正常过滤，这时滤盘仍低速转动，转动的烧结金属多孔盘5和固定的刮刀12相互配合实时控制滤饼厚度为设定厚度，刮刀12起限制滤饼层厚度增加的作用，控制滤饼层一直维持在设定厚度上，从而实现长时间的薄滤饼层过滤，这个过程中，烧结金属过滤盘一直保持低速转动所需能耗低。

在步骤103中，在经过长时间的过滤后，起助滤作用的薄滤饼层的厚度虽然未变，但在过滤压差的长时间作用下被慢慢压实、滤饼孔隙率减小、过滤比阻增大、过滤通量下降，这时需对薄滤饼层进行再生，转动驱动装置17通过空心旋转主轴2带动滤盘高速旋转，用高速旋转产生的离心力使旧薄滤饼层剥落，然后滤盘再恢复到低速转动状态进行预涂循环过滤建立薄滤饼层和正常过滤。

本发明实施例提供的过滤方法，实现长周期的薄滤饼层过滤，在发挥滤饼层助滤作用的同时又避免了滤饼层不断增厚导致的过滤阻力增大问题，从而实现长周期的在线连续过滤，并且能耗低。

为了更清楚介绍本发明实施例提供的过滤机以及过滤方法，以下以图1为例，详细介绍一种薄滤饼层过滤的立式密闭转盘过滤机以及过滤方法。

该薄滤饼层过滤的立式密闭转盘过滤机主要包括立式密闭承压壳体、烧结金属过滤盘、进料总管10、布料管11、刮刀12、密封装置和转动驱动装置17。

具体地，由上封头3、筒体、下封头14组成一个立式密闭的承压壳体，上封头3和筒体之间通过焊接连接、下封头14和筒体之间通过法兰13固定，法兰13为上下两件成对设置，下封头14的下方设置支腿16，支腿16的数量为三个，下封头14的侧下方设置有浊液出口20、上封头3设置有排气口、置换口。

空心旋转主轴2通过上部密封装置1和下部密封装置18竖直安装在立式密闭承压壳体的上封头3和下封头14中，空心旋转主轴2的中间位置开有轴向内孔，在轴向内孔的一侧孔壁开有若干个横向孔。空心旋转主轴2的下部外圆处设置有环形轴肩21，环形轴肩21上设置有六个第一内六角圆柱头螺钉22。空心旋转主轴2的轴向内孔的下端侧方开有横向孔，使空心旋转轴的内孔与滤清液出口19相连通，空心旋转主轴2的最下端与旋转驱动装置相连。

两件烧结金属多孔盘5、一件致密金属支撑盘6、一套外抱箍7、一件上内套环4、一件下内套环8和六个内六角圆柱头螺钉组成一件双面烧结金属过滤盘。具体地，烧结金属多孔盘5、致密金属支撑盘6、上内套环4和下内套环8端面平行紧贴在一起，第二内六角圆柱头螺钉24垂直穿过烧结金属多孔盘5、致密金属支撑盘6、烧结金属多孔盘5、上内套环4和下内套环8上周向位置一致的螺纹过孔和螺纹孔从而将他们紧固连接起来，外抱箍7沿烧结金属多孔盘5和致密金属支撑盘6的外圆紧贴，形成双面烧结金属过滤盘。

空心旋转主轴2与烧结金属过滤盘之间的转动传动依靠环形轴肩21上六个第一内六角圆柱头螺钉22和下内套环8上设置的六个圆形凹孔23，当六个第一内六角圆柱头螺钉22的圆柱头嵌入六个圆形凹孔23内时，则可以实现空心旋转主轴2与烧结金属过滤盘之间的转动；

上下层叠的两块烧结金属过滤盘之间的转动传动通过下面一块烧结金属过滤盘中的六个第二内六角圆柱头螺钉24和下内套环8上设置的六个圆形凹孔23，当六个第二内六角圆柱头螺钉24的圆柱头嵌入六个圆形凹孔23内时，则可以实现上下层叠的两块烧结金属过滤盘之间的转动。

进一步地，本发明实施例中，双面烧结金属过滤盘的过滤精度为5微米，双面烧结金属过滤盘的直径为1000毫米，36块烧结金属过滤盘竖直层叠排列，总过滤面积为50平米。

空心旋转主轴2垂直于烧结金属多孔盘5，从烧结金属过滤盘的上内套环4和下内套环8的中心孔中穿过，并在每个内套环处设置一个横向开孔，进料总管10竖直设置在壳体内部的左侧，进料总管10的下端设置有料液进口15，进料总管10上设置有37个横向的布料管11，布料管11的数量比烧结金属过滤盘数量多一，每个布料管11上设置有刮刀调节装置和上下两个长条形的刮刀12，刮刀12沿烧结金属过滤盘的半径方向展开布置，通过刮刀调节装置调节刮刀12的位置使刮刀12与烧结金属多孔盘5的工作面之间的间隙为毫米。

工作时先将过滤机充满料液、排净过滤机内的空气，然后启动转动驱动装置17带动滤盘以30～40r/min的低速转动，由进料总管10进来的料液经布料管11分布到每一块烧结金属多孔盘5上，滤液通过由烧结金属多孔盘5的内部孔隙汇集到滤盘中心，再由空心旋转主轴2的横向开孔进入轴向内孔中，然后从轴向内孔下部的横孔流入滤清液出口19，滤液通过滤清液出口19管线上的阀门开关切换返回到进料管线，滤液再次通过进料口进行预涂循环过滤，此时刮刀12可以起到辅助预涂的作用，使预涂滤饼在烧结金属多孔盘5的工作面上的分布更均匀，设定3毫米厚度的薄滤饼层的建立更快。

预涂结束后，过滤出来的清液清澈透明固含量满足要求，切换滤清液出口19管道上的阀门开关进行正常过滤，这时滤盘仍以30～40r/min的低速转动，转动的烧结金属多孔盘5和固定的刮刀12相互配合实时控制滤饼厚度为设定的3毫米，刮刀12起限制滤饼层厚度增加的作用，控制滤饼层一直维持在薄滤饼层的设定厚度3毫米上，从而实现长时间的薄滤饼层过滤，滤盘30～40r/min低速转动所需能耗低，一般不超过10KW。

经过长时间的过滤后，起助滤作用的薄滤饼层的厚度虽然未变，但在过滤压差的长时间作用下被慢慢压实、滤饼孔隙率减小、过滤比阻增大、过滤通量下降，这时需对薄滤饼层进行再生，转动驱动装置17通过空心旋转主轴2带动滤盘以150～200r/min的转速高速旋转2～3min，用高速旋转产生的离心力使旧薄滤饼层剥落，然后滤盘再恢复到低速转动状态进行预涂循环过滤建立薄滤饼层和正常过滤。

综上所述，本发明实施例提供一种过滤机及过滤方法，该过滤机包括：空心旋转主轴，其设置在密封承压壳体内，贯穿多个烧结金属过滤盘的中心并带动所述烧结金属过滤盘水平旋转；进料总管，其一端与料液进口连接，另一端延伸至所述密封承压壳体内，且分别与多个布料管连接；所述布料管与所述烧结金属过滤盘间隔设置，其上设置刮刀；所述刮刀沿所述烧结金属过滤盘半径方向设置，用于在所述烧结金属过滤盘水平旋转时，将来自布料管的料液预涂在所述烧结金属过滤盘上，形成薄滤饼层，并限制薄滤饼层的厚度。该过滤机通过设置在布料管上的刮刀，一方面可直接将料液预涂在烧结金属过滤盘上，形成薄滤饼层；另一方面在过滤过程中，刮刀可以通过与烧结金属过滤盘之间的间隙，控制薄滤饼层的厚度，在发挥薄滤饼层助滤作用的同时又避免了薄滤饼层不断增厚导致的过滤阻力增大问题，该薄滤饼层可以长周期连续过滤，一方面避免过滤过程中需要清理滤饼而导致过滤效率低的问题，另一方面避免需配备大排量循环泵导致能耗高的问题。该过滤机同时还具有过滤精度高、过滤面积大、可承受过滤压差大、结构紧凑、能密闭操作的优点。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。