1.0压滤机
压滤脱水是借助泵或压缩空气,将固、液两相构成的矿浆,在压力差的作用下,通过过滤介质而实现固、液分离的脱水方法。目前,国内外选煤厂使用的压滤设备可分为箱式压滤机和带式压滤机两种。煤矿用压滤机一般以箱式压滤机为主。从年我 国首次在选煤厂应用箱式压滤机以来,约有多台投人使用。压滤机的使用对选煤厂实现煤泥厂内回收、洗水闭路循环以及环境保护都起到了重要作用。目前,该设备已成为煤泥水处理行之有效的把关设备。各时期压滤机的比较如表,各国生产的部分压滤机技术特征如表。
1.1压滤机的工作原理
压滤机的工作原理是利用压力泵,将煤浆压人相邻两滤板形成的密闭滤室中,使滤布两边形成压力差,从而实现固液分离。压滤机一般由头板、尾板、滤板、液压缸、主梁、传动及拉开装置等部分组成。液压缸活塞推动头板,使滤板压紧相邻的滤板形成滤室由料浆泵将煤浆送人滤室,水透过滤布经排液口排出,固体煤粉在滤室形成滤饼。当煤浆充满滤室后,用高压泵继续对煤浆进行加压过滤,使固液在滤室内分离。
1.2压滤机的工作流程
压滤机结构简单,工作可靠,适应性强,一般按以下流程工作。压紧滤板。操作液压系统,使尾板向头板方向移动,把在头板和尾板之间的全部滤板压紧。由此,在相邻的滤板间构成了中空的密封滤室。压滤过程。给料泵将矿浆从尾板的给料孔输送到滤室里,当滤室充满矿浆后,压滤过程开始,矿浆借助给料泵的压力,进行固液分离。在压滤初期,矿浆在滤室内滤饼厚度不大,滤饼的阻力较小,脱水速度快,通常此时用低扬程、大流量的泵。随着滤饼厚度增加、阻力增大,压滤速度下降,此时应用高扬程小流量的泵。压滤过程所需的时间,根据煤浆的过滤特性和工艺要求而确定,当达到规定压滤时间,停止给料,压滤过程完成。松开滤板。操纵液压系统,将头板退回到原来位置。滤板卸料。传动及拉开装置上的传动链,相继将滤板拉开,滤饼借助 自重脱落,由下部的运输机运走。完成上述个步骤,就完成了压滤机的一个工作循环。由于压滤机的过滤压力大,所以脱水效果比真空过滤机好。
2.0压滤机的发展历程
根据压滤机的发展,将其分为以下四个阶段。
2.1第一代压滤机具备上述基本特征的压滤机称之为第一代压滤机。它适用于高灰分、细粒度、高粘度的煤泥和尾煤的脱水,也适用于精煤的脱水。产品的水分约为一,滤液浓度为一。不足之处主要表现在个方面处理能力小,间歇生产,压滤时间长机体笨重,占用空间大操作复杂,操作成本高滤布耗量高,滤板寿命短,维修量大第二代压滤机针对第一代压滤机的缺点,压滤机厂家进行了很多改进,主要有以下几方面。滤板材质为了增大处理能力、加大过滤面积,需要增加滤板的片数和滤板的面积,除铸铁滤板外,出现了新的化工材质滤板。滤板结构采用新的钢制加固板的滤板,在滤板表面膜压一层橡胶薄膜和橡胶周边,这种滤板重量轻,易于维修,防腐性好。滤板支撑由于有的厂家仍用铸铁滤板,加大每块的尺寸及数量后,重量增加,所以将在滤板两边支撑的结构,改为上部悬挂结构,滤板吊挂在上部梁上。多路进料加快了入料时间,使煤浆在整个滤面上均匀分布,减少压力不平衡现象。液压缸与头板相连的液压缸,由于滤板大,仅压在中心,显得四周压力不足,尺寸也太大,所以改用多缸结构。拉开装置拉开滤板装置更简单可靠,大大压滤机的发展趋势缩短了拉开时间,使卸饼时间减少。安全设施在滤板的侧面设置光 电安全屏蔽,作为监控和安全措施。当操作人员身体遮断光电管的光束时,滤板停止移动,当人员离开光束,设备自行启动。自动化有些厂家已研制出连续生产的全 自动化压滤机。
2.2第二代压滤机,其最主要的特点是滤板的改变。这种新滤板形成滤室,厚度是可以变化的,该滤板称为薄膜滤板。薄膜滤板的四周模压了一层硬质橡胶,形成滤室,滤室的表面是一平面。具有过滤面的软橡胶薄膜用胶合剂粘在滤板四周的密封面上,薄膜与板体之间形成一个空腔,可使薄膜鼓起,挤压滤饼,该压力在一之间,由于薄膜的挤压,可使产品的水分降低一。这种新型压滤机的工作过程与第一代压滤机的不同之处是在“压滤过程”结束后,被挤压到滤板表面上的橡胶薄膜与滤板之间的给人压缩空气或水使橡胶薄膜鼓涨。这种工作过程称之为“挤压过程”。挤压脱水是滤饼脱水的有效方法,由于组成滤饼颗粒间有很多空隙,当滤饼受到挤压作用时,由于颗粒之间的位移和变形,使得滤饼 内空隙变小而挤出部分滤液,从而降低滤饼的水分。在挤压过程中,开始,滤饼受挤压明显变形,随后滤饼变形明显下降,水分下降变得缓慢。排出滤液的多少,取决于对滤饼的挤压程度。由于橡胶薄膜的收缩,也提高了卸饼的能力。由日本拉萨商事株式会社研制的压滤机是第二代压滤机的代表。该机称全 自动脉冲压滤机,它除具有一般高压压滤机的特点外,还采用 了型高压薄膜脉冲泵。当滤饼初步形成后,脉冲泵的脉动压传到薄膜与滤板之间的空气室内,利用薄膜与脉冲泵形成的脉冲现象来挤压滤饼,使滤饼有一定流动性减少了过滤阻力,加强了压滤作用。该机处理能力大,产品水分也可相对降低。
2.3第三代压滤机美国丹佛撒拉公司研制的型压滤机是第三代压滤机的代表。到目前为止该机已有 余台在各种行业应用。与第二代压滤机相比,它有以下不同。滤板大多采用钢制滤板经过长期运转比较,钢芯的滤板尽管成本高,但坚固耐用。这一代的压滤机向大型化方向发展,滤板尺寸大都在左右,数量都在片之间,容积在一之间。卸料装置为了加快卸料的过程,开启装置一次打开一组滤板,为了卸料,还增加了专门的振动装置。过滤压力加大一般情况下,它的过滤压力为一。循环时间减少仅为一。增加了“吹气过程” 在“挤压”滤饼后增加了“吹气过程”,这是第三代与第二代压滤机最明显的不同。经过“挤压过程”的滤饼,水分已经较低了,但颗粒之间的空隙还有一定的水分,可以假设在颗粒之间的间隙为长短或直径不同的毛细管,这些毛细管中的滤液是很难通过“挤压过程”来排除的。于是采用 了“吹气”的程序,用空气来置换毛细管中的滤液。为了使毛细管中的滤液流动,就要有一定的压差,所以用来置换的空气应具有较高的压力,当高压空气进入滤饼中的毛细管后,毛细管中的液体逐渐被空气所替代,滤饼的水分就会再次降低。
2.4第四代压滤机‘西班牙公司生产的型压滤机是目前最新一代的压滤机,在固液分离的方法中,它先采用高压隔膜泵压滤,然后用高压空气通过滤饼进行置换脱水,最后用机械方法压缩滤室进行挤压。压滤机的结构与前三代的压滤机有了较大的改变,滤板、给料泵、压紧滤板、给料、排滤液、滤板的支撑、滤板的打开与滤布的清洗、卸饼方法、卸饼时间、循环时间等方面都有了很多的改进或是根本的变化。与第三代压滤机相比,它最显著的不同点是机体小、结构简单、占用空间少滤板少、循环快采用机械式挤压过程,与第二、三代压滤机用橡胶隔膜挤压相比寿命长得多,且能耗低,使用可靠根据来料情况,通过简单的调节,就会得到所要求 的产品水分。表是各时期压滤机结构的比较,从表中可了解压滤机在结构方面与以往压滤机的不同之处。归纳起来,第一代压滤机仅有压滤过程,第二代压滤机添加了挤压过程,第三代压滤机又添加了吹气过程,并且循环时间明显缩短而第四代压滤机除具备第三代压滤机的特点外,在机械外形小和滤板少的情况下,以缩短循环时间为手段,提高了生产效率。所以型压滤机在设计、结构和配置上与以往压滤机相比,都有了很大改变或根本的改变,它的出现标志着压滤机技术的重大突破,我们可将它称之为新一代的压滤机。
3.0压滤机的发展趋向在煤炭行业,压滤机已成为煤泥水处理的首选设备,在国内约的选煤厂采用此设备就是很好的说明。新型压滤机的出现必将把压滤机的发展、制造和使用推到一个新的水平,它将给设计部门提供合适的选择,给现场的技术改造提供理想可靠的设备。大胆地设想,今后压滤机将沿着以下点继续完善。将多种固液分离及脱水的方法集于一身,在可能的条件下增加过滤、挤压、吹气的压力,用简单可行的调节产品水分的办法来满足用户的要求。采用本身结构简单、容积不大和重量较轻的压滤机,循环时间虽短,却有较高的处理能力以最小移动空间的思想来设计工作部件,减少能耗,节约时间,减少维护,降低成本,并大大提高零部件的寿命。简单可靠的控制系统。
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