快速压滤机

分类:压滤机 278

引言

随着国家对环境保护工作力度的不断加强,煤炭工业生产正向着洁净化和高附加值方向发展,特别是煤炭行业的原煤入选率大幅提高,细粒和微细粒煤泥脱水问题正成为影响当前选煤行业发展的一个制约因素。浮选尾煤和原生煤泥脱水处理现在普遍采用传统型压滤机,这种压滤机普遍存在过滤时间长、滤饼水分高、拉板速度低、卸料难及过滤时喷料现象严重等问题,从而导致单循环运行时间长达40-60min。而且需要人工辅助卸料,不能实现全自动化操作。压滤机效率低、可靠性差、自动化程度低,已不能满足当前煤泥脱水量日益增长的需要,因此开发生产大型高效快速压滤机具有十分重要的现实意义。

新型快速压滤机的设计思路

压滤机作为一种成熟的过滤设备,已成为应用于工业生产中,对其工作原理和过滤理论的研究已相当完善,在这方面取得本质上突破的可能性几乎不存在。新材料、新技术、特别是计算机控制技术在工业领域的普遍应用,又为其提供了新的发展空间。只要在结构设计上对其优化和完善,就能让这种传统的过滤设备不断焕发新的活力。

提高过滤速度,缩短过滤时间

适当提高过滤压力,增加入料端口,多端入料。传统压滤机为止推板单端入料,进料通道长、阻力大,提高进料速度容易增大滤板两侧压差。而整机结构设计又不允许滤板过厚,通常是按过滤压力的:/:0来设计滤板强度,滤板两侧压差的增大将直接造成滤板破损。改为止推板、压紧板两端入料或止推板、中间板、压紧板端入料,缩短了进料通道,减小了进料阻力,提高了各滤室入料的均匀度,降低了滤板两侧压差。在多端入料速度比单端入料速度提高50%的情况下,滤板两侧压差反而有所下降,既显著的缩短入料时间,又提高了滤板的使用寿命。优化滤板结构设计。增大滤板的滤液通道,主要是增大滤液出口截面积,降低滤液出口压力,增大有效过滤压差,相应提高过滤速度。增加二次物理压榨。传统压滤机使用普通厢式滤板,过滤时仅靠流体静压力脱水,当滤室滤布两侧形成滤饼后,过滤速度随滤饼厚度的逐渐增加成反比的下降。煤泥粒度越细”灰分越高”黏度越大,过滤性能就越差,过滤速度也就下降的越快。仅靠流体静压力过滤不仅效率低,而且可能出现滤饼夹心现象。在过滤后期,使用隔膜滤板进行二次压榨,通过物理方法挤压滤饼脱水,即能提高过滤速度”缩短过滤时间,避免滤饼夹心,同时降低滤饼水分。

提高拉板速度,降低卸料时间

滤板分组拉开。传统压滤机为单板拉开,拉板小车前进后退一个循环仅拉开一块滤板,速度慢”效率低。若将滤板分成):-5组,每组一次拉开,则仅需):-5次即可将全部滤板拉开,可大幅度提高拉板效率。将全部滤板分成一组一次拉开,拉板速度最快”效率最高。但板与板之间要有一定的卸料空间,过滤面积越大,滤板数量就越多,需要的拉板距离也就越长,将导致整机尺寸过长。将全部滤板分成5组5次拉开,拉板速度及效率又下降过多。将全部滤板分成3组3次拉开,是一个比较理想的方法,即可以兼顾拉板速度及效率,又可以保证不过多的增加整机外形尺寸长度。

降低物料与过滤介质间附着力,提高卸料速度

降低滤饼水分,可减小滤饼黏度-提高滤布表面光洁度,可降低滤饼与滤布间的附着力-而适当增大滤室厚度”增加滤饼重量,又可以提高落饼速度。从而保证滤板拉开时滤饼能完全迅速的脱落。提高滤室密封可靠性采用移动油缸”多缸压紧技术,可提高滤室密封可靠性。(移动油缸。滤板分组拉开,若仍然采用传统的固定油缸方法,势必要增加油缸行程”加长活塞杆,导致压紧时间的延长及活塞杆刚性的降低。采用移动油缸技术,靠油缸自身的移动来缩短油缸行程”减小活塞杆长度,缩短压紧时间的同时增加活塞杆刚性。

多缸压紧。压紧板的刚性与其厚度成反比

压紧板厚度受结构设计的限制,其刚性不可能无限增大,而制造工艺的限制,又使其压紧面存在平面度误差,单缸压紧会造成滤室密封面压强分布不均,增大过滤时喷料现象发生的概率。采用多机压紧可显著改善密封面压强分布的均匀性,提高了密封的可靠性,大大降低喷料现象发生的概率。

采用全液压传动,提高整机可靠性

目前,国内外大型自动压滤机的传动方式,基本上可分为全液压传动和液压电气混合传动,种。压滤机的压紧系统均采用液压传动,而拉板系统多数厂商采用液压传动,部分厂商采用电气传动。

液压传动。

优点:具有很好的抗冲击”抗过载能力,在一定的范围内可实现无极调速,运行能耗低”噪音低”平稳可靠,特别是对潮湿环境的适应性强。

缺点:系统较复杂、制造难度大、成本高,外围管路多,外观不简洁,处理不好会对整机外观有一定影响。

电气传动。

优点:系统结构简单”制造难度低”成本低”故障判断直观,外围线路简洁,美观性好。

缺点:电机自身抗冲击”抗过载能力差。其启动电流是运行电流的2-3倍,不适应频繁启动和换向的运行环境。对潮湿环境的适应性也较差。快速压滤机拉板系统,要在30-60s内完成对3组滤板的拉开与合拢。在这一过程中,拉板电机处于频繁启动”停止和换向的恶劣工况下,其自身所产生的强大冲击电流及选煤厂相对潮湿的环境,势必会降低电机自身及整个电控系统的可靠性。基于上述分析,可以得出一般情况下电气传动不能很好地适应拉板系统实际运行工况的结论。这也是国内外厂商生产的类似压滤机均采用液压传动的主要原因:西班牙康明克斯公司生产的第二”第三代分组拉板压滤机均为全液压传动。

新型快速压滤机的结构设计

新型快速压滤机由机架”过滤单元”压紧系统”传动系统”液压系统及电控系统6部分组成。

1、机架

由止推板”主梁”中间板”压紧板及前支座等组成。其中大型零部件均采用型钢与板材焊接结构,具有强度高”刚性好”重量轻”外形简洁美观等特点。

2、过滤单元

主要由厢式滤板”滤布及厢式隔膜滤板等组成。其中隔膜滤板是新型快速压滤机中的一个关键部件。其结构设计是否先进”是否选用新型高分子材料及整体制造质量是否可靠。将直接影响整机运行效果的好坏及长期运行成本的高低,隔膜滤板的结构型式可分为两片膜片与一块芯板组合镶嵌式分体结构和膜片与芯板热压成一次型整体式结构两种,膜板的造价相对较高。使用中一旦膜片或芯片损坏。整体式膜板就整体报废;而分体式膜板只需要更换相应的膜片或芯板后仍可继续使用。不会整体报废。可降低用户的日常运行成本,分体式膜板与整体式膜板相比长期使用经济性好是其一个显著的优点。

快速压滤机-板框厢式隔膜压滤机

3、厢式滤板

采用增强聚丙烯材质。高压一次成型技术。具有很高的强度及韧性,能承受01-0.8MPa的过滤压力。厢式隔膜滤板,采用组合镶嵌式分体结构,其膜片选用特殊的高分子材料。既具有很高的强度。能承受1.6MPa的压榨压力。又具有很好的韧性与弹性,滤板整体正常使用寿命长达5年。

4、滤布

采用合成纤维材质单丝单面压光滤布。再生性能好。寿命长。与物料接触面光滑”附着力小。有利于滤饼的脱落。

5、移动压紧系统

由移动油缸座”定位机构及分布在压紧板中间及四角的多个小缸径”短行程油缸等组成,采用多油缸同步技术。多个油缸同步压紧。滤室密封面压强分布均匀。在较低的系统压力下即可保证良好的密封性,与单缸压紧系统相比可以降低1/3的系统压力。使液压系统的整体可靠性大幅提高。

6、电控系统

主要由控制柜”接近开关”压力传感器及流量传感器等组成。系统采用PLC自动控制主机及配套管路阀门等执行机构。实现全自动运行。

新型快速压滤机的工作原理

由传动系统驱动移动压紧系统后退。合拢第二组滤板到达设定位置后停止。移动压紧系统定位机构锁紧。压紧系统压紧过滤单元形成密闭滤室。入料泵启动。将煤泥水压入各滤室开始过滤。滤室充满滤饼后。入料泵停止。开启压榨进气阀。将高压气体压入膜板。通过膜板膜片的膨胀对滤饼的物理挤压进行二次脱水。关闭进气阀。开启压榨排气阀将膜片内气体排空。压紧系统松开过滤单元。移动压紧系统定位机构松开。传动系统驱动压紧系统前进。拉开第一组滤板卸料。到达设定位置后停止。传动系统驱动中间板前进。拉开第二组滤板卸料的同时合拢第一组滤板。到达设定位置后停止。传动系统驱动中间板后退拉开第二组滤板卸料的同时合拢第三组滤板。到达设定位置后停止。至此一个工作循环完成。

快速压滤机的应用

煤泥水处理典型工艺流程

尾煤脱水工艺流程:过滤-压缩空气穿流-隔膜压榨-卸料。

精煤脱水工艺流程:过滤-压缩空气穿流-隔膜压榨-二次高压空气穿流-卸料。

结论

快速压滤机运行平稳,处理量大、效率高、能耗低、维护保养简单,滤板及滤布使用寿命长,整机故障率低,运行可靠性高<各项经济技术指标已达到或接近国外同类产品水平,快速压滤机不仅适应于选煤行业尾煤及精煤的脱水处理,同样也能很好地适应于环保行业及有色金属行业等其工业领域,是城市污水处理污泥、采矿尾矿及高炉尘泥等方面脱水处理的理想通用设备<具有良好的经济效益、社会效益及推广应用前景。


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