引言
厢式压滤机作为一种用于悬浮液固液分离的过滤设备,广泛用于石油、化工、染料、冶金、医药及食品等工艺流程,也适用于纺织、印染、制药、皮革及造纸行业的污水处理等各种需进行固液分离的领域。该设备釆用机、电、液一体化设计制造,能实现滤板压紧密封、进料加压过滤、滤饼洗涤、拉板卸料和滤布冲洗等多道工序。其中滤布冲洗再生过程目前常釆用人工手动或水洗车自动冲洗两种方式。手动冲洗过程是利用人工手拿冲洗水枪等简易工具进行操作,不仅劳动强度大、效率低、水花飞溅容易污染周边操作空间,而且不适于那些介质有毒、有腐蚀性等生产环境恶劣的场合。为适应压滤机向大型化、自动化发展的要求,配置自动冲洗滤布装置的机型必将是大势所趋。
1自动冲洗滤布装置简介
当压滤机拉板卸料后,由于物料粘性、滤布材质等多种因素造成滤饼不能完全脱离滤布,使部分滤渣残留在滤布上,降低滤液的透过能力,影响过滤速度及效率,严重情况下会导致过滤无法进行,因而需及时冲洗滤布。压滤机滤布自动清洗机构是自动拉板厢式压滤机选配的功能辅件之一,它能完成一次两块板单侧面清洗、一次一块板两侧清洗并附带毛刷刷洗及快开机型的滤布自动行走兼清洗。这3种方式主要适用于拉板后滤饼残留在滤布上较多的易沾物料、过滤工艺选定要求及自动化程度要求较高场合的滤布自动清洗再生,用户可根据过滤物料的工艺特性、实际使用环境状况及性价比要求合理选择配置。
滤布自动清洗目前主要适用于XZ/800、1000>1250J500,2000,XQH/1500×1500,XKZ/1500×2000等系列机型并配有自动拉板机构的压滤机。对外形质量一般的国内滤板和清洗要求较低的场合,可选配一次两块板单侧面清洗方式;对外形质量较高的国内外滤板和清洗要求较高的场合,建议选配一次一块板两侧清洗并附带毛刷刷洗方式;对板外进料、滤布行走的快开型压滤机,应选用第3种清洗滤布方式。在配套设备上,一方面,清洗用高压离心多级水泵的流量及扬程应与所选择的喷嘴型号及数量、滤布性能及清洁要求相匹配;另一方面,因带冲洗机构的压滤机控制检测元器件较多,为便于参数修改、故障报警及手、自动循环控制,一般采用PLC集成控制。特别需注意的是,为避免清洗时水染湿滤饼,一般需在压滤机底部配置手动、自动翻板接液装置或接液小车。
2清洗机构及特点
2.1一次两块板单侧面清洗滤布机构
此机构由兼具拉板功能的清洗小车组成,当小车拉着一块板行进并检测定位在两块滤板中间位置时,由在小车上部油缸上的活塞杆驱动清洗喷嘴在两块滤板间上下移动,从而实现一次两块板单侧清洗。
当压滤机自动拉板卸饼完成并二次回程结束以后,首先启动清洗水泵,液压站油泵启动,驱动机架上的液压泵转动;当拉板进电磁阀得电后,拉板器向前带动液压泵的检测盘(编码器)进行计数并与PLC中设定值比较;当内部设定值与计数值一致时,拉板进电磁阀失电,小车拉着一块板停留在其两侧拉开的滤板中间;当控制冲洗油缸的电磁阀得电,清洗油缸缓慢带动清洗管喷嘴向下运动,此过程中打开小车上的冲洗电磁阀进水冲洗滤布。当接通清洗架下部限位接近开关时,清洗架向下动作电磁阀失电,清洗架向上电磁阙得电,清洗架换向向上行走;当接通清洗架上部限位接近开关时,关闭冲洗水阀。再延时几秒后,拉板退电磁阀得电,拉板器退回,带动液压泵的检测盘进行计数,与PLC设定值作比较,当内部设定值-与计数值一致时,拉板退电磁阀失电,拉板进电磁阀得电,如此循环往复。当冲洗完最后一块滤板,拉板器经拉板回组件限位检测后向油缸座侧返回,直到油缸座侧主梁上的限位开关导通时,拉板器自动停止,一个冲洗循环结束并进入下一过程。飞溅的冲洗液由小车左右及上侧挡板挡住。
此冲洗机构虽然推广较早,但在使用过程出•现以下问题,处理后效果也不够理想:
- 因拉板机械手与冲洗小车连接在一起实现联动,小车由钢板和型钢焊接而成十分笨重,驱动时需增大液压泵压力,从而造成在拉板过程中对滤板手柄的冲击惯性力过大,导致塑料手柄经常性断裂,影响手柄和机械手扭簧的使用寿命,后改用铸钢手柄、增加橡胶缓冲垫;
- 清洗头在冲洗主梁下半部分滤板时,因前后侧无遮挡,水花飞溅,现场情况十分糟糕,通过在机架旁设置挡水布帘来改善;
- 在设计时为简化清洗小车检测定位,机械手与小车二者联锁,造成拉板卸饼时清洗小车也需随动,造成清洗操作不灵活,不合乎用户实际需求。
2.2一次一块板两侧清洗并附带毛刷刷洗滤布机构
为了克服上述清洗机构在实际使用中出现的多种弊端,在参考、吸收国外先进技术的基础上,研发设计了一次一块板两侧清洗并附带毛刷刷洗滤布机构
清洗时,行走机构在主梁的导轨上由减速电机带动滚轮作前行或后退水平运动,洗涤框组件在清洗头架上由另一减速电机带动作上下垂直运动,清洗水通过总管上的喷嘴以一定角度及分布喷射在滤布表面形成均匀且有一定压力的冲击水流,从而对滤布和滤板密封面进行清洗,同时通过其两侧的毛刷刷洗滤布表面,去除沾着的残余物料。通过移动喷射水流清洗滤布和滤板,方便、快捷、彻底,使滤布的过滤透过性能快速获得再生,大大提高过滤效率。为确保清洗过程的安全,在压滤机主梁旁侧装有拉线开关或推拉杆等装置来控制拉板及清洗动作的进行;洗涤框组件上两边装有数组喷嘴,整个喷嘴环形管置于挡水的毛刷内,防止冲洗液向外飞溅。
当整套滤板拉板卸饼完成后,首先通过电控程序将压滤机滤板推向止推板侧,重新压紧并排列整齐后,油缸活塞杆回程带动压紧板体回退,当触发压紧板体回程限位开关时,清洗车启动,行进至检测组件中第1个接近开关位置并检测到滤板旁设置的感应块时停止,然后拉板系统起动,将一块滤板拉至感应到检测组件中第3个接近开关后,拉板停止,随后清洗头架启动,清洗头架带着喷嘴毛刷框自上往下沿着一块滤板的左右两侧面开始清洗,当感应到下部检测开关时清洗头架返回,上行感应到上部检测开关时停止,一个清洗循环结束。该机构最大的特点在于拉板与清洗二者之间的驱动系统分开设置,用户可根据实际工况灵活地进行洗布动作,大大提升了可操作性;在上、下清洗滤布过程中,通过环形毛刷的阻挡,清洗水不外溅,现场环境状况大为改观。
该清洗机构在使用过程中出现了以下一些问题,并得到相应的处理:
- 行走小车在轨道上容易出现滚轮打滑现象,造成其在两根主梁上行走不同步,为此小车行走轨道面最好进行滚花处理,主动滚轮应选择磨擦系数较大的材料(例如将钢制滚轮改为衬胶滚轮),以防打滑。
- 清洗头架通过钢丝绳与减速电机绞盘相联,钢丝绳在牵引过程反复挠曲容易崩断。为此将上下移动减速电机安装位置从水洗架底部上挪到顶部,并改用锦纶布带实行牵引。
- 清洗过程中因上下移动减速电机需频繁进行正反转和电磁制动动作,应选择此项性能优良的电机及制动整流器,防止出现电机或整流器烧毁等电气故障。
为适应悬梁自动拉板型压滤机洗涤滤布的需要,将上述清洗车改型:小车行走轨道设置于悬梁顶部,清洗架悬置于滤板两侧,拉板系统由减速电机驱动,不洗布时可实现连续拉板卸饼,效率高。
2.3快开机型的滤布自动行走兼自动清洗机构快开型压滤机在油缸回程后利用减速电机駆动,通过滤板上、下两端相连的挂链将滤板一次性拉开,在两侧移动梁的带动下,挂杆上下移动带动滤布旋转,实现强制卸饼。
当卸饼启动时,移动梁减速电机转动带动移动梁及滤布移动挂杆向下运动,当到达移动梁下限位置时,下部接近开关动作,移动梁减速电机停止并通过电机电磁制动装置实现制动;滤布冲洗启动时,移动梁减速电机反转,通过传动机构带动移动梁及滤布移动挂杆向上运动,当到达移动梁上限位置时,上部接近开关动作,移动梁减速电机停止并进行制动。在滤布上下移动进程中打开冲洗阀并通过各冲洗列管及其上的喷嘴对滤布进行冲洗再生。此机构结构复杂,自动化程度高,卸饼较为彻底;各板一次拉开,一次同时冲洗,效率髙;设有两组喷嘴,可对滤布正反面进行冲洗,冲洗效果好。但因受移动梁及滤布挂杆长度限制,整机过滤面积受到一定限制,另外为了实现滤布旋转功能,进料口不能配置在滤板中部区域,因而进料方式受到一定限制。
3对比分析
3种滤布冲洗机构对比分析见表1。
项目 | 一次两块板单侧面清洗滤布机构 | 一次一块板两侧清洗并附带毛刷刷洗滤布机构 | 快开机型的滤布自动
行走兼自动清洗机构 |
结构 | 简单 | 一般 | 复杂 |
滤布清洗 | 单面 | 单面 | 双面 |
拉板与冲洗机构 | 一体 | 分开 | 分开 |
进料方式限制 | 无 | 无 | 有 |
使用故障率 | 低 | 一般 | 高 |
驱动类型 | 液压 | 减速电机 | 减速电机 |
冲洗效率 | 一般 | 低 | 高 |
冲洗效果 | 差 | 好 | 一般 |
适用于压滤机类型 | 小型 | 小、中、大型 | 中、大型 |
制造成本 | 低 | 一般 | 高 |
结束语
通过对3种滤布冲洗机构的结构原理、动作过程的分析对比,以及多年来在实际使用过程中的不断改进与提高,冲洗机构的性能日臻完善。从反馈的信息来看,不仅得到了众多用户的认可,而且在竞争中赢得了市场,同时为开发新一代的滤布清洗机构理清了思路。
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