生活垃圾滚筒脱水机网桶优化设计_带图纸
生活垃圾滚筒脱水机网桶优化设计学院机械工程学院[20191210110739]
摘 要
城市生活垃圾脱水机主要用于对含水率高的城市生活垃圾脱水，主要是指含水率为90%以上的固体废弃物，包括市政污泥、印染、造纸等工业垃圾。脱水的主要目的是为了减小体积，以方便包装、运输和进一步的利用。
本文通过研究国内外现有的压榨脱水设备，提出了一种高效率的机械加压式垃圾脱水设备的总体设计方案。主要是对其脱水单元的结构进行了简要设计。由于其脱水单元的网桶是保证该设备能正常投入使用的核心部件，因此对其进行相应的强度校核十分必要。本课题基于ANSYS Workbench有限元分析软件，对脱水网筒作静力分析，对其进行了强度和刚度上的校核。还采用适宜的优化方法对网桶作了结构上的优化设计，并由此得到了优化方案。
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关键字:生活垃圾脱水机垃圾脱水网桶有限元法Workbench优化设计
目 录
第1章 绪论 1
1.1本课题研究的背景 1
1.2固液分离简介 2
1.3国内外常用垃圾脱水设备研究 2
1.3.1国内采用的机械脱水技术设备情况. 3
1.3.2国外脱水技术设备情况. 4
1.4压榨脱水机发展及现状 4
1.5本课题主要研究内容 7
1.6本课题研究的意义 7
第2章 生活垃圾脱水机优化设计主要研究方法 9
2.1引言 9
2.2有限元基本理论 9
2.2.1有限元法概述 9
2.2.2有限元法基本思想 9
2.2.3 Ansys软件简介 10
2.3优化设计理论 11
2.3.1优化设计理论概述 11
2.3.2优化设计基本思想 11
2.3.3优化设计的数学模型 12
2.3.4常用优化设计方法 13
2.4应用有限元进行优化设计的基本过程 16
第3章 生活垃圾脱水机总体方案 17
3.1生活垃圾压缩脱水设备简介 17
3.2生活垃圾脱水机压缩脱水单元结构设计 17
第4章 脱水滚筒的有限元分析 22
4．1基本力学概念 22
4.1.1应力矢量 22
4.1.2组合应力 22
4.1.3强度理论依据 23
4.2问题描述 23
4.3建立脱水滚筒优化设计的数学模型 24
4.4脱水滚筒的有限元分析 25
4.4.1 A类脱水滚筒的有限元分析 25
4.4.2 B类脱水滚筒的有限元分析 30
第5章 脱水滚筒的优化设计 34
5.1部分优化数据 34
5.2初始设计与优化设计的对比 35
参考文献 39
致谢 40
第1章 绪论
1.1本课题研究的背景
随着人类文明的进步和科技的飞速发展，城市化进程明显加快，人们的生活水平得到显著提高的同时，城市垃圾的排放量也在迅速增加，导致了严重的环境质量恶化。同时人口的迅速增加也加剧了社会对各种能源与资源的需求。能源、资源危机和环境污染日趋严重，人类的生存与发展已经处于水生火热之中，资源、环境、人口成为阻碍社会发展的三大问题。各地政府面对这些亟待解决的问题，已将资源的可持续发展和再利用提到了绝对的高度，垃圾的合理化处理与利用已成为其中不可或缺的一部分。
怎样对“放错位置的资源”——垃圾进行有效处理和利用，无疑是各地市政府面临的最棘手的问题之一。城市生活垃圾的处理问题无疑成为城市建设发展中的一项重要任务。与此同时，越来越多学者也着手研究如何对城市固废物进行有效的处理这一问题。我们必须以积极的态度来面对这些问题，同时采取有效的措施，辅以科学的方法和手腕，着手处理、利用垃圾，将垃圾转化为可回收利用的资源，这才符合社会发展所需。
现今，城市生活垃圾的预处理、处置方式主要分为四种：
（1）压实（通过机械方法提高固体废弃物聚集水平，以增加其密度，减小体积，提高运输效率和管理。具有减容和预稳定的作用。)
（2）破碎(利用外力来克服固废物各个质点之间的内力，使其从大块变为小块，小块磨碎成细粉。有利于三化处理)
（3）分选(根据不同的固体废料判断是否可以回收或是否有利于后续加工，采用适当的筛选技术将其从成分中分离。)
（4）脱水(固废物的含水量凡是在90%以上的，都必须经过一定的脱水来减少体积，才能方便的进行包装、运输与进一步的资源化利用。)
但凡含水率高过90% 的垃圾，均须先进行脱水处理。这些固体废物主要成分为城市污水处理厂产生的污泥、工业废水处理厂产生的污泥以及类似于污泥含水率的其它固体废物。其中，从污水处理厂出来的市政污泥，是各种污泥中数量最庞大的一类。
对此类垃圾进行脱水处理的目的：
（1）减小体积。水分含量的降低为后续处理创造了条件，体积的减少方便了运输。
（2）使其卫生化、稳定化。污泥当中往往含有大量的有机物和各种病原菌，甚至还含一些有毒物质，危害人们的健康和生存环境，所以必须处理这些会散发出恶臭、导致病害和环境污染的垃圾。
（3）使其资源化。应用一些技术，处理并改善其成分的性质，使其能够被再次利用，以达到资源回收反复利用的目的。
为了减少生活垃圾中的水分含量，从筛分车间出来后，通常需要在阳光下晾晒，只有当水分含量在一定范围内时，才能进行二次上料，进入焚烧炉。当垃圾含水量高时，其处理成本往往也会随之上升。尤其是在夏天，由于各种水果垃圾的猛增，使垃圾含水高提高，垃圾晾晒时间增长，加剧了蚊蝇的滋生，污染环境。如果再遇碰阴雨天气，就只能添加大量的助燃剂来提高垃圾焚烧的效率。而随着垃圾产量的猛增，其相应的处理时间也不断延长。对垃圾的处理可谓是劳民伤财又好时。研发垃圾脱水机省去了垃圾处理中的晾晒环节，这一方面提高了垃圾处理的效率，另一方面节约了成本。
1.2固液分离简介
全世界在近年来都十分重视固液分离技术的发展。所谓的固液分离就指是把固体和液体相互分开的基本过程，在工业上往往是指将其中一种物质从另一种物质当中分离出来，经常采用的分离方法非常多，例如有沉降，过滤，压滤，真空，离心等等。
进行固液分离的目的随着产品要求的改变而不同，有些分离是为了获得固体产品，有些是为了能够得到液体物质，有的则是为了要将所得的物质进行进一步的处理。Svarovsky在很久以前就依据固液分离的基本模式，把品种众多的固液分离设备归结为两类，沉降分离和过滤分离。固液分离技术的传统方式主要有离心、过滤、沉降、浮选、压滤等。一般来说，过滤往往要比离心更加经济实惠，但是过滤后的滤饼中含液量通常比较高；沉降法虽然比过滤更加简单方便，但是分离效率太低了。
过滤过程分为滤饼过滤、介质过滤和深层过滤三种。在产业中使用最为普遍的是滤饼过滤。本文所研究的压滤过滤是滤饼过滤的一种特殊形式。
1.3国内外常用垃圾脱水设备研究
进行垃圾脱水的主要目的是希望通过脱水能够使得垃圾的体积缩小，减小其含水量，提高含固率。按照脱水机工作时采用的原理可将其分为三大类，分别为真空方式过滤脱水、加压方式过滤脱水和离心方式过滤脱水。
真空过滤原理是利用大气压力差将待脱水物料中的水分强行“吸走”，迫使水分与垃圾分离。将待脱水物料置于具有多孔性的过滤介质上，然后在过滤介质的另一侧形成真空便可完成脱水。常用的设备有转鼓真空、水平带式、转盘真空过滤机等。压滤脱水原理主要是直接对含水物质进行加压，强行压出水分，一般将待处理物放置于过滤介质上，在一侧直接对其施加压力，实行分离脱水。常用的设备有带式压滤机、压力容器型、压榨式、动态过滤式等。离心脱水乃系利用离心力，通过水分与固体颗粒的离心力之差，甩出水分，使其固液相互分离，从而实现脱水目的。
常用的过滤设备分类如图1-1所示。
图1-1 脱水过滤设备分类
1.3.1国内采用的机械脱水设备情况
对于上文所述的几种过滤脱水设备，有的已经有了比较长的发展历史，现在技术已经发展得相当成熟，有的则是在近年才开始研制开发的，还在不断地进行着各种方案的改进。
厂家在早期基本上都是用真空过滤原理的脱水设备，但由于真空脱水的滤饼水分含量比较高、机器工作时产生的噪声大，而且机器的构造和性能一直以来都没有什么大的改进，所以现在已经基本淘汰。板框式压滤脱水机因为滤饼的含水率最低，所以至今任然在沿用，但是这种脱水机工作时是间断运行的，因而效率较低，且操作维护麻烦，所以并没有得到推广使用。近几年常采用的脱水机器是带式压滤机，压力被直接加载在滤布上，靠滤布产生的压力和张力对物质实现脱水，不足的是，这种设备由于使用滤布，要保证正常工作就需要对滤布进行频繁的清洗，清洗滤布需要消耗大量水资源，且会产生大量的二次污水。虽然离心脱水机具有较好的脱水效果，但是它的耗电量特别大，而且产生噪声污染，同时，设备维修困难。总体分析看来，现在国内市场中所用的脱水设备并不理想。
1.3.2国外脱水技术设备情况
世界上目前较先进的脱水设备是加拿大法尼压公司生产的滚压式污泥脱水机。加拿大的政府研究院首先开始了对这种滚压式脱水机的研究。在1990年研究被法尼亚买了下来，根据生产条件和商业需求改善设计。1991年，该技术支持下研发的脱水机开始在加拿大的一家污水处理厂投用。该厂到目前为止已连续运转11年了，每天24小时运行下并没有重大故障的发生。现在法尼亚公司已经成为全球性的跨国企业，在美国、加拿大、英国、法国以及日本有70多个项目。可以处理各类污泥，应用范围十分广泛。
法尼亚的滚压式污泥脱水机除了拥有浓缩、脱水的显著功用之外，还同时兼有能耗少、工作性能稳定、脱水效率高、易损坏元件少等优点；但金无足赤，它在一些技术和性能上也存在着不足之处，比如：（1）滤水板上的滤水孔受技术结构的限制，数量不能太多，否则会影响结构强度，这使得有效面积减小，污泥的脱水效率由此受到影响；（2）机器的脱水效能除了受滤水孔数量的限制，还受到压力对它的影响，倘若压力太大，滤板会被压变形，对设备造成破坏；如果压力小，又达不到理想的脱水效果，使泥饼的产出量低，效率差；（3）该设备结构中的由于滤板固定在一个转鼓上，转鼓在转动时常常会偏离水平，造成滤板歪斜，容易与相邻零件发生摩擦以及碰撞，导致损伤频发，增加设备的维修量，降低设备使用寿命。
1.4压榨脱水机发展及现状
进行强力脱水和对滤饼的进一步脱水处理都离不开压榨脱水机的应用，压榨脱水技术使得滤饼的含水量显著降低，是一种可以高度脱液干燥的固液分离技术。压榨脱水机有很多类，但它们的基本原理相同，都是采用更高的压力挤压过滤材料，并增加作用时间的压缩脱水。对普通压滤机而言，由于它的工作压力比较低，所以只能进行初次的物料脱水。伴随着生产工艺要求的不断提高，滤饼的含湿量要求也在相应的提高，迫使滤饼含湿量不断降低，这在一定程度上也促进了压榨脱水机的发展。
现在最常见的是在带式压滤机的基础上开发的带式压榨脱水机。带式压榨机和带式压滤机相比，压力要比普通带式压滤机大很倍，脱水时间大大缩短，仅为其五分之一。
同时，国内外也不断在普通带式压滤机和压榨机的基础上进行了一些技术和结构上的改进。例如中国专利CNl01146585介绍的脱水装置，该装置在带式压榨的基础上加装了空气加压机。专利申请人将一套空气加压设备加装在传统的带式过滤机的尾部，物料在带式压滤机进行的初级脱水完成后，滤饼含湿量一般会降到70—78％左右，再由滤布进给控制器将初次脱水的滤饼输送到尾部的空气加压设备中进行二次脱水，设备的滤布每一次进给距离恰好等于尾部加压设备压盘的宽度。当经过一次过滤的滤饼被滤布运送到尾部的空气加压设备时，由液压系统提供动力的过滤压盘利用其密封部件将滤饼进行密封，然后在密封腔中充入高压的气体，通过气体压力作用对滤饼再次施加压力实现固液分离。这种利用高压气体实现压榨脱水的方法在美国的一项专利中也出现过。
美国另一项专利US5386768讲述了与上述方式不同的装置，该装置是一套带有带式过滤与机械压榨的设备，将气体加压换为机械压缩。压榨机活塞的往复运动由由液压系统驱动，通过压力传感器控制。与利用气体压力进行的固液分离相比较，机械直接进行加压实现固液分离具有的压力更大，分离效果更好。
在这方面海内也有少许新的专利呈现，如CNl837109A(一种压榨式污泥脱水设备)。该装置的滤室采用侧壁带有排水口和进料口的筒状结构。采用专利所述滤室结构之后，弥补了原有压滤机械装置因滤室空间原因，而使脱水过程中的压力不足而导致脱水后的滤饼含湿量较高的缺陷。利用液压油缸加压的机械压榨脱水后滤饼的体积大大减小，水分含量可降到70—80％。
摘 要
城市生活垃圾脱水机主要用于对含水率高的城市生活垃圾脱水，主要是指含水率为90%以上的固体废弃物，包括市政污泥、印染、造纸等工业垃圾。脱水的主要目的是为了减小体积，以方便包装、运输和进一步的利用。
本文通过研究国内外现有的压榨脱水设备，提出了一种高效率的机械加压式垃圾脱水设备的总体设计方案。主要是对其脱水单元的结构进行了简要设计。由于其脱水单元的网桶是保证该设备能正常投入使用的核心部件，因此对其进行相应的强度校核十分必要。本课题基于ANSYS Workbench有限元分析软件，对脱水网筒作静力分析，对其进行了强度和刚度上的校核。还采用适宜的优化方法对网桶作了结构上的优化设计，并由此得到了优化方案。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:生活垃圾脱水机垃圾脱水网桶有限元法Workbench优化设计
目 录
第1章 绪论 1
1.1本课题研究的背景 1
1.2固液分离简介 2
1.3国内外常用垃圾脱水设备研究 2
1.3.1国内采用的机械脱水技术设备情况. 3
1.3.2国外脱水技术设备情况. 4
1.4压榨脱水机发展及现状 4
1.5本课题主要研究内容 7
1.6本课题研究的意义 7
第2章 生活垃圾脱水机优化设计主要研究方法 9
2.1引言 9
2.2有限元基本理论 9
2.2.1有限元法概述 9
2.2.2有限元法基本思想 9
2.2.3 Ansys软件简介 10
2.3优化设计理论 11
2.3.1优化设计理论概述 11
2.3.2优化设计基本思想 11
2.3.3优化设计的数学模型 12
2.3.4常用优化设计方法 13
2.4应用有限元进行优化设计的基本过程 16
第3章 生活垃圾脱水机总体方案 17
3.1生活垃圾压缩脱水设备简介 17
3.2生活垃圾脱水机压缩脱水单元结构设计 17
第4章 脱水滚筒的有限元分析 22
4．1基本力学概念 22
4.1.1应力矢量 22
4.1.2组合应力 22
4.1.3强度理论依据 23
4.2问题描述 23
4.3建立脱水滚筒优化设计的数学模型 24
4.4脱水滚筒的有限元分析 25
4.4.1 A类脱水滚筒的有限元分析 25
4.4.2 B类脱水滚筒的有限元分析 30
第5章 脱水滚筒的优化设计 34
5.1部分优化数据 34
5.2初始设计与优化设计的对比 35
参考文献 39
致谢 40
第1章 绪论
1.1本课题研究的背景
随着人类文明的进步和科技的飞速发展，城市化进程明显加快，人们的生活水平得到显著提高的同时，城市垃圾的排放量也在迅速增加，导致了严重的环境质量恶化。同时人口的迅速增加也加剧了社会对各种能源与资源的需求。能源、资源危机和环境污染日趋严重，人类的生存与发展已经处于水生火热之中，资源、环境、人口成为阻碍社会发展的三大问题。各地政府面对这些亟待解决的问题，已将资源的可持续发展和再利用提到了绝对的高度，垃圾的合理化处理与利用已成为其中不可或缺的一部分。
怎样对“放错位置的资源”——垃圾进行有效处理和利用，无疑是各地市政府面临的最棘手的问题之一。城市生活垃圾的处理问题无疑成为城市建设发展中的一项重要任务。与此同时，越来越多学者也着手研究如何对城市固废物进行有效的处理这一问题。我们必须以积极的态度来面对这些问题，同时采取有效的措施，辅以科学的方法和手腕，着手处理、利用垃圾，将垃圾转化为可回收利用的资源，这才符合社会发展所需。
现今，城市生活垃圾的预处理、处置方式主要分为四种：
（1）压实（通过机械方法提高固体废弃物聚集水平，以增加其密度，减小体积，提高运输效率和管理。具有减容和预稳定的作用。)
（2）破碎(利用外力来克服固废物各个质点之间的内力，使其从大块变为小块，小块磨碎成细粉。有利于三化处理)
（3）分选(根据不同的固体废料判断是否可以回收或是否有利于后续加工，采用适当的筛选技术将其从成分中分离。)
（4）脱水(固废物的含水量凡是在90%以上的，都必须经过一定的脱水来减少体积，才能方便的进行包装、运输与进一步的资源化利用。)
但凡含水率高过90% 的垃圾，均须先进行脱水处理。这些固体废物主要成分为城市污水处理厂产生的污泥、工业废水处理厂产生的污泥以及类似于污泥含水率的其它固体废物。其中，从污水处理厂出来的市政污泥，是各种污泥中数量最庞大的一类。
对此类垃圾进行脱水处理的目的：
（1）减小体积。水分含量的降低为后续处理创造了条件，体积的减少方便了运输。
（2）使其卫生化、稳定化。污泥当中往往含有大量的有机物和各种病原菌，甚至还含一些有毒物质，危害人们的健康和生存环境，所以必须处理这些会散发出恶臭、导致病害和环境污染的垃圾。
（3）使其资源化。应用一些技术，处理并改善其成分的性质，使其能够被再次利用，以达到资源回收反复利用的目的。
为了减少生活垃圾中的水分含量，从筛分车间出来后，通常需要在阳光下晾晒，只有当水分含量在一定范围内时，才能进行二次上料，进入焚烧炉。当垃圾含水量高时，其处理成本往往也会随之上升。尤其是在夏天，由于各种水果垃圾的猛增，使垃圾含水高提高，垃圾晾晒时间增长，加剧了蚊蝇的滋生，污染环境。如果再遇碰阴雨天气，就只能添加大量的助燃剂来提高垃圾焚烧的效率。而随着垃圾产量的猛增，其相应的处理时间也不断延长。对垃圾的处理可谓是劳民伤财又好时。研发垃圾脱水机省去了垃圾处理中的晾晒环节，这一方面提高了垃圾处理的效率，另一方面节约了成本。
1.2固液分离简介
全世界在近年来都十分重视固液分离技术的发展。所谓的固液分离就指是把固体和液体相互分开的基本过程，在工业上往往是指将其中一种物质从另一种物质当中分离出来，经常采用的分离方法非常多，例如有沉降，过滤，压滤，真空，离心等等。
进行固液分离的目的随着产品要求的改变而不同，有些分离是为了获得固体产品，有些是为了能够得到液体物质，有的则是为了要将所得的物质进行进一步的处理。Svarovsky在很久以前就依据固液分离的基本模式，把品种众多的固液分离设备归结为两类，沉降分离和过滤分离。固液分离技术的传统方式主要有离心、过滤、沉降、浮选、压滤等。一般来说，过滤往往要比离心更加经济实惠，但是过滤后的滤饼中含液量通常比较高；沉降法虽然比过滤更加简单方便，但是分离效率太低了。
过滤过程分为滤饼过滤、介质过滤和深层过滤三种。在产业中使用最为普遍的是滤饼过滤。本文所研究的压滤过滤是滤饼过滤的一种特殊形式。
1.3国内外常用垃圾脱水设备研究
进行垃圾脱水的主要目的是希望通过脱水能够使得垃圾的体积缩小，减小其含水量，提高含固率。按照脱水机工作时采用的原理可将其分为三大类，分别为真空方式过滤脱水、加压方式过滤脱水和离心方式过滤脱水。
真空过滤原理是利用大气压力差将待脱水物料中的水分强行“吸走”，迫使水分与垃圾分离。将待脱水物料置于具有多孔性的过滤介质上，然后在过滤介质的另一侧形成真空便可完成脱水。常用的设备有转鼓真空、水平带式、转盘真空过滤机等。压滤脱水原理主要是直接对含水物质进行加压，强行压出水分，一般将待处理物放置于过滤介质上，在一侧直接对其施加压力，实行分离脱水。常用的设备有带式压滤机、压力容器型、压榨式、动态过滤式等。离心脱水乃系利用离心力，通过水分与固体颗粒的离心力之差，甩出水分，使其固液相互分离，从而实现脱水目的。
常用的过滤设备分类如图1-1所示。
图1-1 脱水过滤设备分类
1.3.1国内采用的机械脱水设备情况
对于上文所述的几种过滤脱水设备，有的已经有了比较长的发展历史，现在技术已经发展得相当成熟，有的则是在近年才开始研制开发的，还在不断地进行着各种方案的改进。
厂家在早期基本上都是用真空过滤原理的脱水设备，但由于真空脱水的滤饼水分含量比较高、机器工作时产生的噪声大，而且机器的构造和性能一直以来都没有什么大的改进，所以现在已经基本淘汰。板框式压滤脱水机因为滤饼的含水率最低，所以至今任然在沿用，但是这种脱水机工作时是间断运行的，因而效率较低，且操作维护麻烦，所以并没有得到推广使用。近几年常采用的脱水机器是带式压滤机，压力被直接加载在滤布上，靠滤布产生的压力和张力对物质实现脱水，不足的是，这种设备由于使用滤布，要保证正常工作就需要对滤布进行频繁的清洗，清洗滤布需要消耗大量水资源，且会产生大量的二次污水。虽然离心脱水机具有较好的脱水效果，但是它的耗电量特别大，而且产生噪声污染，同时，设备维修困难。总体分析看来，现在国内市场中所用的脱水设备并不理想。
1.3.2国外脱水技术设备情况
世界上目前较先进的脱水设备是加拿大法尼压公司生产的滚压式污泥脱水机。加拿大的政府研究院首先开始了对这种滚压式脱水机的研究。在1990年研究被法尼亚买了下来，根据生产条件和商业需求改善设计。1991年，该技术支持下研发的脱水机开始在加拿大的一家污水处理厂投用。该厂到目前为止已连续运转11年了，每天24小时运行下并没有重大故障的发生。现在法尼亚公司已经成为全球性的跨国企业，在美国、加拿大、英国、法国以及日本有70多个项目。可以处理各类污泥，应用范围十分广泛。
法尼亚的滚压式污泥脱水机除了拥有浓缩、脱水的显著功用之外，还同时兼有能耗少、工作性能稳定、脱水效率高、易损坏元件少等优点；但金无足赤，它在一些技术和性能上也存在着不足之处，比如：（1）滤水板上的滤水孔受技术结构的限制，数量不能太多，否则会影响结构强度，这使得有效面积减小，污泥的脱水效率由此受到影响；（2）机器的脱水效能除了受滤水孔数量的限制，还受到压力对它的影响，倘若压力太大，滤板会被压变形，对设备造成破坏；如果压力小，又达不到理想的脱水效果，使泥饼的产出量低，效率差；（3）该设备结构中的由于滤板固定在一个转鼓上，转鼓在转动时常常会偏离水平，造成滤板歪斜，容易与相邻零件发生摩擦以及碰撞，导致损伤频发，增加设备的维修量，降低设备使用寿命。
1.4压榨脱水机发展及现状
进行强力脱水和对滤饼的进一步脱水处理都离不开压榨脱水机的应用，压榨脱水技术使得滤饼的含水量显著降低，是一种可以高度脱液干燥的固液分离技术。压榨脱水机有很多类，但它们的基本原理相同，都是采用更高的压力挤压过滤材料，并增加作用时间的压缩脱水。对普通压滤机而言，由于它的工作压力比较低，所以只能进行初次的物料脱水。伴随着生产工艺要求的不断提高，滤饼的含湿量要求也在相应的提高，迫使滤饼含湿量不断降低，这在一定程度上也促进了压榨脱水机的发展。
现在最常见的是在带式压滤机的基础上开发的带式压榨脱水机。带式压榨机和带式压滤机相比，压力要比普通带式压滤机大很倍，脱水时间大大缩短，仅为其五分之一。
同时，国内外也不断在普通带式压滤机和压榨机的基础上进行了一些技术和结构上的改进。例如中国专利CNl01146585介绍的脱水装置，该装置在带式压榨的基础上加装了空气加压机。专利申请人将一套空气加压设备加装在传统的带式过滤机的尾部，物料在带式压滤机进行的初级脱水完成后，滤饼含湿量一般会降到70—78％左右，再由滤布进给控制器将初次脱水的滤饼输送到尾部的空气加压设备中进行二次脱水，设备的滤布每一次进给距离恰好等于尾部加压设备压盘的宽度。当经过一次过滤的滤饼被滤布运送到尾部的空气加压设备时，由液压系统提供动力的过滤压盘利用其密封部件将滤饼进行密封，然后在密封腔中充入高压的气体，通过气体压力作用对滤饼再次施加压力实现固液分离。这种利用高压气体实现压榨脱水的方法在美国的一项专利中也出现过。
美国另一项专利US5386768讲述了与上述方式不同的装置，该装置是一套带有带式过滤与机械压榨的设备，将气体加压换为机械压缩。压榨机活塞的往复运动由由液压系统驱动，通过压力传感器控制。与利用气体压力进行的固液分离相比较，机械直接进行加压实现固液分离具有的压力更大，分离效果更好。
在这方面海内也有少许新的专利呈现，如CNl837109A(一种压榨式污泥脱水设备)。该装置的滤室采用侧壁带有排水口和进料口的筒状结构。采用专利所述滤室结构之后，弥补了原有压滤机械装置因滤室空间原因，而使脱水过程中的压力不足而导致脱水后的滤饼含湿量较高的缺陷。利用液压油缸加压的机械压榨脱水后滤饼的体积大大减小，水分含量可降到70—80％。
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