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真空过滤机工作原理

更新时间:2023-05-05      点击次数:516

一、概述

  固定室带式真空过滤机也称橡胶带式真空过滤机。在引进、吸收、消化国外同类产品技术基础上,针对橡胶带式过滤机的具体特点研制的一种新型、高效、连续操作的固液分离设备。

橡胶带式真空过滤机(以下称胶带式过滤机)采用了固定真空盒,胶带在真空盒上移动,真空盒与胶带间构成运动密封的结构型式。

  与移动室式真空过滤机相比,克服了移动室式带滤机工作一个行程都要卸掉真空,能耗较高的弱点。实现了真正意义上的连续运行、连续过滤。生产过程的过滤、洗涤、卸渣、滤布清洗随胶带的运行可依次完成。

  从而过滤效率得到提高,能耗下降。胶带式过滤机真空盒和胶带间设计一环形磨擦带并以水密封,密封水既可作密封装置的润滑剂又可作为冷却剂,形成一个非常有效的真空密封。

  在胶带的支承方式上采用气垫式支承或水膜支承,胶带漂浮在气垫上或者液膜上,可以有效减小胶带运行的摩擦阻力。在整体的结构上采用可拆式框架结构,确保了环形胶带的安装维护和整个设备保养的顺利进行。

  实践证明胶带过滤机具有过滤效率高、生产能力大、洗涤效果好、应用范围广、操作简单、运行平稳、维护保养方便等优点。

二、结构原理及主要特点

1.工作原理

  胶带式过滤机由橡胶滤带、真空箱、驱动辊、胶带支承台、进料斗、滤布调偏装置、驱动装置、滤布洗涤装置、机架等部件组成。它是充分利用物料重力和真空吸力实现固液分离的高效设备,它的工作原理如下:

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如图示,环形胶带由电机经减速拖动连续运行,滤布铺敷在胶带上与之同步运行。胶带与真空室滑动接触(真空室与胶带间有环形磨擦带并通入水形成水密封),当真空室接通真空系统时,在胶带上形成真空抽滤区;料浆由布料器均匀地布在滤布上,在真空的作用下,滤液穿过滤布经胶带上的横沟槽汇总并由小孔进入真空室,固体颗粒被截留而形式滤饼;进入真空的液体经气水分离器排出。随着橡胶带移动已形成的滤饼依次进入滤饼洗涤区、吸干区;最后滤布与胶带分开,在卸滤饼辊处将滤饼卸出;卸除滤饼的滤布经清洗后获得再生;再经过一组支承辊和纠偏装置后重新进入过滤区。

2.结构特点

  环形胶带采用伸缩性能良好的波浪形裙边与平胶带粘接结构,造价低、寿命长。且裙边可更换。

  真空箱和胶带间设有环形摩擦带并以水密封、润滑、冷却,真空密封可靠,环形摩擦带摩擦阻力小、使用寿命长且更换方便、快捷。

  胶带采用气垫式或者水膜支承,胶带漂浮在气垫或者水膜上,减少了运行阻力,有利于延长胶带的使用寿命。

  胶带支承滤布、承受真空吸力及传递功率和承受重量,并在真空箱上滑动,滤布不与真空箱接触,滤布的使用寿命较长。

  实现了连续运行、连续过滤、洗涤等作业,可以维持稳定的真空度,降低滤饼的含水量且有利于稳定操作工艺条件。

  易损件少,故障率低,长期连续稳定运行可靠,处理量大。

三、型号说明与基本参数

  型号表示方法采用字母和数字编组方法。即DU—13M2/1300。

  其中DU表示固定室式带式过滤机。13M2-表示过滤面积即为有效过滤宽度×过滤长度。1300-表示有效过滤宽度mm。

  目前定型的有效过滤宽度有1300mm,1800mm,2000mm,2500mm,2800mm,五个系列,型号及规格参数表附后。

  其中每个系列有不同面积,若干种规格(以两米过滤长度增减)同一系列机身的宽度是一样的,同一系列的不同规格其长度是不同的,同一系列面积越大过滤能力愈强,同一系列不同面积的滤机主要是为了满足以下几方面要求:

(1)处理量要求,增大面积(即增加有效过滤长度)可以通过提高速度(可保持一定过

滤时间)增加处理量。

(2)适应不同分离工艺的要求,由于各物料的过滤性能差距很大,对分离要求也不相同,在工艺上表现为对抽滤洗涤,吸干等过程的时间分配都有不同要求;所以将集液系统根据需要进行分段隔离。控制一定的过滤长度。再通过调节胶带速度,便能满足工艺要求。

(3)除常用规格外还可以根据要求按等差关系(以两面米为单元)增长过滤长度;增加过滤面积。

1、主要部件介绍

(1)橡胶滤带

  采用带有裙边环形橡胶滤带,以防料液从两侧流出;裙边采用组合结构即波形裙边与平行胶带粘合而成。这种结构裙边伸缩性好,可以避免裙边经过辊筒改向破裂,且可有效防止料浆跑漏。橡胶滤带的上部构造为中间一排排水沟槽。作为排水液带。沟槽中部有排液沟槽,橡胶滤带是胶带过滤机关键部件;其寿命长短一般取决于橡胶材质的选择和现场的维护保养。因此确定橡胶滤带材质根据物料的性质确定。现场安装时必须先安装平形胶带,使其运行正常后才粘结波纹裙边。且设备运行时必须保证胶带的清洁减缓橡胶老化。延长胶带使用寿命,必须注意的是对橡胶有强烈腐蚀的物料不宜采用带式过滤

(2)真空盒

  真空盒是排液胶带底面滤液的汇集处。其中心线应与排液带及中心排孔的中心线相重合。真空盒断面呈 V 形,材质采用耐腐蚀材料制成。过滤机运行时,真空盒固定不动。胶带在上面运行,真空盒采用分节联结成整体,每节均有管口与集液总管相连形成真空集液系统。在真空箱与运行胶带间设计有一环形磨擦带;并以水进行密封(磨擦带在真空盒上的磨擦块上随胶带运行),水既可作为密封装置的润滑剂又可作冷却剂,形成非常有效的真空密封;环形磨擦带随胶带一起运动,使水平胶带不受摩损。环形磨擦带在滑块上运行尽管有水润滑但仍有磨损,一定时间后需要更换,为了便于更换磨擦带,环形磨擦带设计成可更换结构,真空盒也设计了一套升降机构;使其更换时真空盒处于低位,有利于更换磨擦带的方便快捷。

(3)加料装置

  采用折板式加料斗,使料浆均布在滤带上,安装时要注意:

① 应该在加料口上加装阀门来控制加料速度;

② 加料方向应向后,这样可以充分利用真空区形成自然沉降区,避免破坏滤饼,提高过滤的速率和质量。

③ 加料装置出厂时已经试验调试好,能满足大多数物料布料均匀的要求,但对某些特殊物料(液固比、比重差异较大),会出现布料稍不均匀,可以在加料斗上增加导向筋。

(4)洗涤装置

  用于加洗涤液,一般有两种形式:

① 淋洗装置用于需要用液柱置换法进行洗涤的场合,其结构采用溢流堰的锯齿栅(一般以此供货),安装时必须保持淋洗装置与滤带横向水平,以各锯齿口中能均匀溢水为准,保证洗涤水均布于滤饼表面,调整好后固定,不要晃动,注意安装位置不易过高,以免冲坏滤饼;

② 喷淋装置:用于采用喷射翻动法进行洗涤的场合,可以根据要求供货。洗涤液需要一定压力,喷射出来的洗涤液呈平面扇形,安装时喷嘴距离滤饼100mm,喷射方向应调节一致。

以上两种形式可混合搭配使用。

(5)驱动轮

  驱动轮是驱动胶带运行的主动轮,由钢质滚筒外包耐酸橡胶制成,由变频调速器控制经电机驱动(可在0-50Hz范围内调整),减速器减速后低速转动,或由变频调速器经行星摆线针轮减速机减速,籍已经张紧的胶带与橡胶层之间的摩擦力,带动胶带、滤布连续移动,在滤布转向处排卸滤饼。

  驱动轮的转速应根据所需要的转速加以调节,带滤机在出厂时,为了适应广泛用途其调速范围较大,而对于某一种料浆,带滤机使用的调速范围不会太大,如果在成熟确定的工艺条件下实际使用时,电机长期处于较低速度的情况下,会影响电机的寿命。要改善这一状况,根据自己的具体需要,更换合适传动比的减速机,使电机在较佳的转速状态下运转。

  驱动轮的运转必须注意以下事项:

① 为了防止胶带与驱动轮打滑,一方面要将胶带张紧,另一方面驱动轮的表面必须保持清洁,不允许沾染杂物,尤其细小颗粒状固体物,这样可以延长胶布的使用寿命。这需要操作者细心加以调节。

② 驱动轮的表面圆柱线应与从动辊平行。有时胶带经常向固定一侧跑偏时,一方面可以调节细调拉紧装置使胶带二边松紧大体相同;另一方面也可以检查驱动轮是否与机架中心垂直,调整驱动轮与机架中心的垂直度也可以起到对胶带防偏作用。

(6)刮刀装置

  滤带连同上面已经吸干的滤饼脱离胶带继续向前移动,当运行到卸料轮处时,因其曲率变大(曲率半径变小)使滤饼较易剥离滤带,再用薄板型刮刀或钢丝刮刀将滤饼剥离排卸。刮刀用聚丙稀(或硬聚乙稀)加工成形,具有耐磨、富有弹性的优点。

  一般滤饼的排卸在一定干燥程度下是比较容易的,但是在滤饼含湿量太高的情况下是很难用干法卸料的,在这种情况下可以增加滤盘吸干区长度,延长吸抽滤时间等方法将滤饼吸干,这在带滤机上可以很方便做到。安装刮刀必须注意:

① 调节刮刀装置两边的安装位置,使其压住滤布而刮刀则均匀地距离滤带0.3-0.5mm,使刮刀不直接接触滤带,又能刮卸滤饼,这样可以延长滤布使用寿命。

② 两边的配重压力不要得过大以滤布搭接处通过刮刀时能够弹出(且能弹回)不卡住滤布为准。

(7)自动纠偏装置

  它由纠偏辊、纠偏气缸(双活塞杆气缸)、二位五通电控滑阀和感应开关等组成。它的作用就是纠正滤布跑偏,其原理是通过改变纠偏辊的角度来达到纠正滤布跑偏的。工作原理如下:

① 当滤带处于中间位置时,滤布不与拨杆接触;感应开关无感应信号输出,此时二位五通阀Ⅰ、Ⅱ均由A输出压缩空气使气缸Ⅰ活塞杆缩回,纠偏辊如图示与滤布垂直。

② 当滤带向接近开关Ⅰ方向跑偏时,滤布触动拨杆使感应板接近开关Ⅰ,当达到感应距离时,接近开关输出信号,使二位五通阀Ⅰ通电换向,二位五通阀ⅠB输出压缩空气,A排空;气缸Ⅰ活塞杆缩回;此时纠偏辊如图示偏转一定角度,在图示纠偏辊作用下,滤布的跑偏迅速纠正,向接近开关Ⅱ方向移动;当到达中间位置时,接近开关Ⅰ感应信号消失,。


③当滤布向接近开关Ⅱ方向跑偏时,滤布触动拨杆使感应板接近开关Ⅱ,当达到感应距离时,接近开关Ⅱ输出信号,使二位五通阀Ⅱ通电换向,二位五通阀ⅡB输出压缩空气,A排空;气缸Ⅱ活塞杆伸出;此时纠偏辊偏转一定角度,在纠偏辊作用下,滤布的跑偏迅速纠正,向接近开关Ⅰ方向移动;当到达中间位置时,接近开关Ⅱ感应信号消失,气缸Ⅱ又重新回到图一状态。

  滤布跑偏是在所难免的,这是由于连接滤带时难免有松紧、长短,各改向辊存在平行误差等因素影响,虽然调节改向辊(范围有限)能纠正滤布向一侧跑偏的现象,但对于发生在瞬间的不稳定跑偏(工艺上参数的变化、布料等引起的),则必须由纠偏装置来纠正;因此,自动纠偏装置是带滤机非常重要的部件。操作时应注意:

④ 对于滤带朝一固定侧跑偏的现象,不能以固定纠偏辊偏转一定角度来纠正(必须调整改向辊等)否则,会使接近开关、电磁阀线圈长时间通电影响寿命,影响正常纠偏功能。

⑤ 必须保证纠偏辊滑道的清洁,经常清理滑道异物,加少量润滑

(8)洗涤装置

  用以清洗卸渣后的滤布和胶带,通过前后二次压力水的冲刷,使滤带每经过一次过滤,卸渣后都得到再生性的清洗,从而保证获得较好的过滤速率和滤带使用周期,安装使用清洗箱时注意以下事项:

① 压力水冲刷正好在滚刷前后,接管时要注意不要使冲刷管角度变动,并注意角度的调整。

② 在开车加料前要先检查喷水是否正常,正常才能加料,如有故障要排除后才能加料。

③ 在停止加料,滤布洗完后,需继续刷滤布若干圈,待滤布阻力降100mmHg左右才能最后停止洗刷箱的运行而停车。

  滤带不能有效再生,没有洗刷干净,会在滚筒上逐渐粘上滤渣,造成滤布打皱和严重跑偏,滤布也会很快严重堵塞,过滤速率很快下降,滤饼含湿量增加,排卸更为困难,也更难洗清滤带,如此形成恶性循环,致使不能正常运行,所以必须注意清洗装置的运行工作情况,在整个操作过程中,要经常检查滤带是否洗净。

  洗刷下来的水,尚有少量固体(滤渣)如滤饼价格昂贵或不宜存放,可用水泵抽出洗液返浇在滤饼上来回收

(9)电、气控柜

  胶带过滤机的控制包括电控系统和气控系统两部分;电控系统应用了变频调速器先进控制元件,整个系统控制稳定可靠;但因变频器是新兴的控制器件,一定要详细阅读随机说明书后,按规定进行操作、维护、保养。变频调速器主要是用于控制主电机,接线可按图接线;有关其它注意事项,请详细阅读随机配备的变频器说明书。

  气控系统是比较简单的,供货时备有原理图、控制管线布置图,接管时可按图进行。具体布置情况如下:压缩空气进入气控柜后,依次和球阀、气源处理三联体(包括分水器、调压阀、油雾器)相接,然后接二位五通单电控滑阀。二位五通单电控阀是控制自动纠偏装置的,气源三联体中油水分离器的作用是净化压缩空气,除去压缩空气中的水份及不干净的油,以免以后的元件受到锈蚀,油水分离器在使用若干时间后,要打开底部的开关将分离出来的水放掉,油雾器中加入干净机油,略为打开一点,使压缩空气经过时带去少量的油,用以润滑在此以后的气动元件。油用完后要及时补充加入。

  气动元件、气缸等都是高精度的元件,压缩空气的质量好坏都将影响其寿命和性能的稳定性与可靠性。因此建议用户在压缩空气进入气控柜之前装上油水分离装置,以提高压缩空气质量。气控阀操作必须注意以下事项:

① 修气缸、气路管道、气控元件时,要先切断压力气源。

② 控制柜在停车时期要关好锁上,以确保安全。

(10)真空平衡排液罐

  真空自动排液罐由一个分隔为上下两腔的筒体,封头,气液进出口,内外排液阀,大气切换阀和真空切换阀及液位计等组成。


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