過濾與分離機(jī)械的創(chuàng)新進(jìn)展

【摘要】本文主要闡述了分離與過濾機(jī)械的最新現(xiàn)狀，并對國內(nèi)外分離與過濾機(jī)械的現(xiàn)有類型、機(jī)械創(chuàng)新特點以及主要產(chǎn)品創(chuàng)新歷程進(jìn)行了論述，研究分析了分離與過濾機(jī)械未來的發(fā)展趨勢，同時就此對我國跟緊并趕超世界先進(jìn)技術(shù)提出了切實有效的建議及對策。

【關(guān)鍵詞】進(jìn)展；創(chuàng)新；機(jī)械；過濾分離

隨著國際新形勢逐漸復(fù)雜化和環(huán)保行業(yè)以及全球能源的快速進(jìn)步，藥劑、食品、冶金、化工、核工以及國防等行業(yè)的要求日漸高純凈化、高品位化，同時伴隨著全球化經(jīng)濟(jì)低碳化，全世界各個國家對分離與過濾機(jī)械工業(yè)的重視度和關(guān)注度逐漸增加。目前市場，市場貿(mào)易，資本公眾化以及企業(yè)聯(lián)合化、信息流通和先進(jìn)技術(shù)一體化的格局已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國家在分離與過濾行業(yè)中的一個重要舉措。

1、國外分離與過濾機(jī)械發(fā)展歷程

1965年在英國，20個國家一起聯(lián)盟成立了國際過濾學(xué)會，此后的多年間各國進(jìn)行了越來越多的國際性行業(yè)交流。1974年到2013年總計舉辦了11屆世界過濾大會，這是全球級別最高的分離與過濾行業(yè)會議。隨后，世界過濾組織于1990年法國創(chuàng)辦，很多國家以此為契機(jī)在當(dāng)?shù)貏?chuàng)立了各類分離與過濾學(xué)會與協(xié)會，同時創(chuàng)立了以各國為頭銜的專業(yè)性期刊或雜志，世界分離與過濾技術(shù)得到了快速而有效的發(fā)展。近些年，國外分離與過濾機(jī)械行業(yè)有了快速的進(jìn)步和發(fā)展。2011年全球該行業(yè)的總產(chǎn)值約2500億美元，里面亞洲產(chǎn)值就高達(dá)800多億美元，其中膜類產(chǎn)值約占25%左右；美國2012年單單膜類產(chǎn)品產(chǎn)值就高達(dá)25多億美元。

2、國外分離與過濾機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀

2.1分離與過濾機(jī)械的產(chǎn)品主要類型

分離與過濾機(jī)械包含在化工過程與控制機(jī)械及設(shè)備的范疇里。目前國內(nèi)外的分離與過濾種類特別多，主要的設(shè)備和機(jī)械有物質(zhì)分離機(jī)械有篩與電磁選分設(shè)備、膜分離設(shè)備、干燥設(shè)備、氣溶膠分離設(shè)備、離子交換設(shè)備、離心分離器、萃取器、吸收設(shè)備、精餾設(shè)備等。國內(nèi)外當(dāng)前對于分離與過濾設(shè)備的劃分類型還沒有一個統(tǒng)一的參照標(biāo)準(zhǔn)，都是根據(jù)自己的情況來定位的。到了二十一世紀(jì)，大部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家都比較喜歡按照設(shè)備的工作原理來劃分機(jī)械類型，其中按照推動力的相同性分叫做“類”，根據(jù)整機(jī)的結(jié)構(gòu)分成為“型”，根據(jù)主要特征分成為“式”。

2.2主要分離與過濾機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展史

早在十八世紀(jì)，我國第一次使用布袋來過濾豆?jié){，第一次使用離心力原理來分離蜂蜜。從這之后的幾百年中，世界各國分離與過濾技術(shù)都沒有得到很好的發(fā)展和創(chuàng)新，直至十九世紀(jì)板框壓濾機(jī)才被首次發(fā)明出來，到了二十世紀(jì)，機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)才出現(xiàn)了較快的發(fā)展勢頭，并且一舉發(fā)明了超導(dǎo)分離、納米過濾、全自動化作業(yè)、機(jī)器人操作等高科技機(jī)械產(chǎn)品。

3、國外分離與過濾機(jī)械發(fā)展勢頭

當(dāng)今世界，高新技術(shù)迅猛發(fā)展，這種強(qiáng)大的發(fā)展趨勢也給分離與過濾機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新和發(fā)展注入了新力量和源泉，超音速鈾分離、超導(dǎo)分離、激光分離、超聲波過濾、納米超濾、仿真自濾等高科技項目不斷推新，其整個行業(yè)發(fā)展勢頭與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步起頭并進(jìn)，主要表現(xiàn)可總結(jié)為以下幾個方面：

3.1高參數(shù)趨勢

第一是大規(guī)格趨勢：因為資源以及能源開發(fā)、三廢治理、環(huán)保等工業(yè)逐漸朝著大型化的方向發(fā)展，就需要有大型號大規(guī)模的分離與過濾設(shè)備提供支持，比如Φ3000離心分離機(jī)以及2000m2壓濾機(jī)等。

第二是高速率趨勢：當(dāng)前各企業(yè)的管理者都比較重生產(chǎn)效率問題，為了滿足企業(yè)對特殊材料的分離任務(wù)并保障設(shè)備的工作質(zhì)量和效率，就必須有高速運(yùn)轉(zhuǎn)且高速過濾的設(shè)備作為后盾，比如音速鈾濃縮離心分離機(jī)以及高速率旋葉壓濾機(jī)等，并且它們都采用了針狀軸承整機(jī)以及磁力全速動平衡技術(shù)。

第三是高精度趨勢：目前全球精細(xì)化工、醫(yī)藥生物等行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，為了提高此類產(chǎn)品的純度質(zhì)量，就要有更加精細(xì)的設(shè)備，比如高精度精密膜分離器、千級鈾擴(kuò)散膜濾機(jī)組、十字流動態(tài)過濾機(jī)等。

第四是高壓力趨勢：節(jié)能是當(dāng)前世界關(guān)注的重點課題，為了盡可能大的減少產(chǎn)品的含液量，以達(dá)到降低干燥產(chǎn)品過程中的能耗，設(shè)備的壓力就應(yīng)該逐漸增大，比如加壓葉濾機(jī)等。

3.2節(jié)能多功能趨勢

隨著醫(yī)藥生物工程技術(shù)水平的不斷發(fā)展，貴重制品的污染以及節(jié)約現(xiàn)在已經(jīng)得到了相關(guān)人士的持續(xù)關(guān)注，為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，就要設(shè)計出節(jié)能減排共更能、干燥功能、過濾功能和集反應(yīng)功能共有的一體化設(shè)備，像具備壓榨功能的多功能加壓過濾機(jī)以及水平帶式過濾機(jī)等。

3.3智能化趨勢

為了適應(yīng)特殊場合的需求并且提高機(jī)械的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，我們必須采用全自動化高水平且能夠連續(xù)作業(yè)的專業(yè)設(shè)備，逐漸朝著機(jī)器人操作以及電腦控制的方向發(fā)展，像控?zé)o人操作碟型分離機(jī)或者水平帶型過濾機(jī)等。

3.4材料新型化趨勢

未來設(shè)備的機(jī)械性能一定會逐漸提高，這就需要抗腐蝕性能、耐磨性、剛度、強(qiáng)度優(yōu)異等新材料的支持，例如新型合成樹脂、橡膠、硬質(zhì)合金SiO2、陶瓷、工程塑料復(fù)合而成的新型材料，除此之外還需要零件表面鍍鎳磷技術(shù)以及噴涂、襯包、鑲嵌、粘結(jié)新工藝的支持。

在分離效率及精度方面也將得到很好的發(fā)展，這就對過濾分離機(jī)械的過濾介質(zhì)，其心臟材料有了嚴(yán)格的要求。比如燒結(jié)網(wǎng)、濾布等。

4、我國過濾與分離機(jī)械趕超世界水平的對策

早在公元前，我國就首次發(fā)明了用真絲網(wǎng)來過濾中藥的方法，同時濾干造紙法也稱為了我國在過濾方面的創(chuàng)舉，但因為種種的發(fā)雜歷史原因素的存在，導(dǎo)致目前我國的發(fā)展現(xiàn)狀基本處在發(fā)達(dá)國家21世紀(jì)初的水平，相比國外平均水平落后了10之多。因此，為了再短時間內(nèi)趕上并有望超過世界先進(jìn)水平，提高我國分離與過濾機(jī)械的發(fā)展速度和技術(shù)水平，分析總結(jié)以下幾方面對策：

4.1宏觀對策：加強(qiáng)國家協(xié)調(diào)和指導(dǎo)作用

因為分離與過濾技術(shù)屬于一種綜合技術(shù)和邊緣學(xué)科，它綜合了多學(xué)科，并逐漸成為當(dāng)代各個行業(yè)中不可或缺的一類技術(shù)。它不僅涉及的高新技術(shù)門類較多、行業(yè)領(lǐng)域較廣，而且還需要國家在宏觀上進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)與指導(dǎo)，如企業(yè)結(jié)構(gòu)以及地區(qū)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)等，因為目前來看，我國地區(qū)行業(yè)結(jié)構(gòu)明顯失衡，相關(guān)企業(yè)來說華東地區(qū)約占整體的45%，但是西部地區(qū)企業(yè)卻非常少。另一方面企業(yè)結(jié)構(gòu)明顯失調(diào)，專業(yè)少、兼業(yè)多、公有大廠少、家族小廠多，但是這一現(xiàn)象同國外的現(xiàn)狀相比卻正好相反，國家應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃高瞻遠(yuǎn)矚，在體制改革上對企業(yè)進(jìn)行有效指導(dǎo)，積極協(xié)調(diào)并組織多加具有相當(dāng)規(guī)模的企業(yè)，實現(xiàn)資本的規(guī)模化和公眾化，快速發(fā)展今早達(dá)到先進(jìn)國家的發(fā)展水平。

4.2微觀對策：全面發(fā)揮企業(yè)“后發(fā)優(yōu)勢”

隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢越來越明顯，產(chǎn)品技術(shù)落后并將導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)的失利。因此為了加強(qiáng)我國在行業(yè)中的地位，提高技術(shù)水平，縮短與發(fā)達(dá)國家的距離，我們就應(yīng)該實施高起點策略，通過自身對高技術(shù)的學(xué)習(xí)吸收，有自己的創(chuàng)新，發(fā)明具中國特色的高科技產(chǎn)品，在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展高科技，有效的提高設(shè)備的工作效率和質(zhì)量。同時，在產(chǎn)品創(chuàng)新方面，企業(yè)應(yīng)該向技術(shù)先進(jìn)的國家學(xué)習(xí)，加大科技資金的投入力度，并實行校企聯(lián)合項目，健全并完善產(chǎn)品的試驗、設(shè)計、制造工藝以及檢驗規(guī)范，縮短開發(fā)周期并提高產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量。

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