真空过滤（共7篇）
真空过滤 篇1
摘要：针对格里坪选煤厂在使用圆盘真空过滤机对浮选精煤的脱水过程中出现的过滤后产品水分偏高、脱落率低、耗能高等现象, 对PG116型真空过滤机进行包括刮刀卸料机构、主轴转速、入料矿浆等一系列改进, 不仅降低过滤机能耗, 而且提高过滤机的工艺操作水平, 改善过滤机的使用效果。
关键词：圆盘式真空过滤机,过滤机卸料方式,给料管,过滤机主轴转速
川煤华荣能源股份有限公司精煤分公司格里坪选煤厂, 采用跳汰+ 浮选+ 压滤联合的工艺流程, 主洗为4台LTG - 15 型跳汰机, 4 台XJX—l2 型浮选机, 五台XMZ500/1500 型压滤机, 设计能力180 万t / a。原煤灰分为51.65%, 为较难选和中等可选煤。采用4 台PG116-12型圆盘式真空过滤机对浮选精煤脱水, 配用75k W压风机3台、185k W真空泵4 台, 整个工作过程中, 过滤机的动力消耗极大。另外, 由于浮选泡沫产品粒度较细, 加上絮凝剂的作用, 使滤饼脱落率低, 大量已脱水煤泥又回到矿浆槽, 降低过滤机的处理能力。
针对上述PG116-12 型圆盘式真空过滤机存在的一些问题, 我们对圆盘式真空过滤机进行了多项改进。
1 圆盘式真空过滤机整机概述
1.1 圆盘式真空过滤机技术参数
PG116-12 型圆盘式真空过滤机改进前技术参数如表1所示, 圆盘式真空过滤机配有12 个过滤盘, 每个过滤盘上安装有10 个滤扇, 主传动电动机为JO-42-6, 配套压风机3L—20/3 连接瞬时吹风系统。
1.2 结构特点
PG116-12 型盘式真空过滤机是利用真空抽吸的负压力使固、液分离的设备;其结构可分为槽体、主传动、过滤盘、分配头和瞬时吹风系统等几部分。
2 圆盘式真空过滤机的改进
2.1 过滤机卸料方式改进
PG116-12 盘式真空过滤以压缩空气通过瞬时吹风装置实现卸料, 瞬时吹风系统由蜗轮减速, 、控制阀和风阀构成。在实际生产中, 吹风压力的确定受多方面因的影响, 如滤饼厚度、粘性、滤布性质和滤布的工作状以及是否使用凝聚剂等;用这种方式卸料, 煤饼的脱落率低并导致煤浆在过滤机槽体内恶性循环, 严重影响单位面积处理能力和生产效率的提高。
为了提高PG116-12 型过滤机滤饼脱落率, 取了过滤机原有的瞬时吹风系统, 在过滤机卸料口安装刮刀卸料机构。第一, 去掉原有的压板和压条;第二, 根据滤板弧线段的断面和弧度, 配做新的槽形压板, 并将安装位置移到两块滤板之间, 再用原有的丝杆与螺母固定新压板, 使其各压两块滤板的1/2。槽形新压板的接头相互以止口定位, 以保持整个滤盘的圆整、不偏斜;第三, 在每个圆盘的中心位置加装一个定位导向槽, 使圆盘顺着导向槽回转, 并控制卸饼时可能产生的圆秀偏摆—刮板处偏摆;第四, 根据各圆盘的定位中心, 在槽体的卸料处加装刮刀架, 刮刀架上安装刮刀 (钢丝制做而成) , 刮刀与圆盘侧面间隙可保持在2 ~ 4mm范围以内。
2.2 过滤机主轴转速改进
过滤机的转速对生产效率和产品质量影响很大。过滤机转速的快慢, 决定过滤机吸滤时间和干燥时间的长短, 从而影响滤饼的厚度和水分。不同的入料浓度和原料粒度要求有不同的过滤和干燥时间, 因而要求有自己合适的转速。入料浓度较大时, 为保证得到合格的产品, 宜采用较快的转速;入料浓度小或入料中细粒较多时, 则采用较低的转速。在生产们, 要根据处理能力和产品水分, 选择最佳的转速。
过滤机的转速对生产效率和产品质量影响很大。过滤机转速的快慢, 决定过滤机吸滤时间和干燥时间的长短, 从而影响滤饼的厚度和水分。不同的入料浓度和原料粒度要求有不同的过滤和干燥时间, 因而要求有自己合适的转速。入料浓度较大时, 为保证得到合格的产品, 宜采用较快的转速;入料浓度小或入料中细粒较多时, 则采用较低的转速。在生产中, 要根据处理能力和产品水分, 选择最佳的转速。
过滤机原有的主传动由电动机—齿链无级变速器—齿轮减速器—蜗轮传动—主轴构成, 此传动经常出现过滤机调速不可靠、电机温度及电流超高、电气故障频发等现象。因此, 将其改为电机—齿轮减速器—蜗轮传动—主轴, 其中电机采用三相异步电动机配合变频调速方案, 即电动机Y132S-4 与FR-A40-5.5K-CHT通用变频调速器进行调速, 根据浮选精煤泡沫产品中浓度和粒度的不同, 选择相应的转速。变频调速的优点主要有几下几点:第一, 调速时平滑性好, 系统自身功率损耗低。电机始终保持在低转差率状态下运行, 转子损耗小, 工作效率高。第二, 调速范围较大, 精度高。第三, 可实现软启动, 启动电流低, 降低启动电流对系统及电网的冲击, 节电效果明显。第四, 变频器内部具有的过流、过压、断相、过热等保护功能, 能更好地减少电机烧毁事故, 可节约生产成本, 同时又可以根据需要自行设定三种参数, 即频率 (Hz) 、电流 (A) , 电压 (V) 等值。
2.3 给料管的改造
给料方式对过滤效果有一定影响, 采用单管给料会造成给料不均, 沉淀和料浆在矿料槽中分层 ( 上部浓度低, 下部浓度高) , 滤饼在滤布上的厚薄不均并影响真空度。现将其改为进料支管, 直接把矿浆送入过滤槽的两圆盘之间, 并在过滤机槽内液面下入料, 确保给料均匀。
2.4 增设主轴清扫器
PG116-12 型盘式真空过滤机在生产使用过程中出现效率降低, 电耗增加, 事故频发的现象。这是由于过滤机在运转过程中滤液浓度高, 精煤粘在主轴上, 长此以往, 主轴上的积煤越来越厚, 达到近200mm。过滤机在运转中负荷增大, 设备电流增高, 同时也造成过滤机转动部分的减速机齿轮、蜗杆和蜗轮副磨损加剧, 轴承更换频繁, 设备故障增多, 造成生产效率下降。
根据过滤机入料管与主轴距离, 采用10mm厚的钢板, 制作宽40mm长340mm的柄, 并在柄一端焊接座 (60mm×100mm) , 座上钻两孔 φ14mm, 然后制作宽30mm长280mm的刮刀, 最后把柄与刮刀焊接, 就完成了清扫器的制作。
PG116-12 型过滤机有十二块滤板, 滤板间有十一根入料管, 在入料管上焊接清扫器安装座, 座的焊接位置在主轴中心线向下60mm处;把制作好的清扫器用M12 螺栓紧固在座子上, 同时要保证刮刀与主轴间距离为1.5 ~ 3mm。
清扫器安装好后, 如图1 所示, 过滤机主轴按图示方向转动, 当主轴上粘着的积煤厚度达到刮刀与主轴间间隙时, 清扫器工作, 把积煤刮到过滤机矿槽中。
2.5 分配头各区进行调整
分配头内分三个室:过滤、干燥、吹落, 各室同有扇形块隔开, 构成过滤区, 过滤区与干燥区分别接有滤液管, 以吸取滤液, 原来过滤机的吹落区有管道与压缩空气管路相通, 吹落滤饼的压缩空气由此管给给入, 改用刮刀卸料后, 就不需要压缩空气, 用堵头封住。分配头安装在主轴端面, 固定不动。当主轴旋转时, 主轴端部的分配垫与分配头的三个工作区, 完成过滤过程。
为适应生产需要, 对原有的分配头各区室进行调整, 如图2 所示。进行调整后的分配头, 把原来的A、B、C三个区合为一个区, 增加过滤和干燥时间, 有利于检修, 从而提高过滤机的过滤效果。
3 改造后的效果
(1) 采用结构简单, 易操作的刮刀卸料后, 滤饼的脱落率大大提高, 处理能力提高。使用该机构后, 取消原来的瞬时吹风系统, 包括3 台75kW压风机, 节约大量的动力消耗, 不仅大幅度提高滤饼脱落效果, 而且还提高过滤机单位处理能力, 提升经济效益。同时, 还降低工作场所的噪声, 改善工人的工作环境。若没有瞬时吹风装置, 检修频率下降, 降低工人劳动强度。
(2) 采用三相异步电动机配合变频调速的方案, 使调速范围广、运行稳定、维修操作方便, 且取得良好的效果。
(3) 采用支管并在过滤机槽内入料, 入料均匀, 避免料冲击矿浆面而产生大量的泡沫, 过滤机的处理量增加, 产品水分降低, 过滤速度加快。
(4) 主轴清扫器把过滤机主轴上的积煤清理干净, 使过滤机负荷明显降低, 设备电流稳定, 同时传动部分的减速机齿轮、蜗杆和蜗轮副磨损变缓, 设备故障率降低, 生产效率提高。
4 结语
改造后的系统运行以来, 过滤机不仅故障率降低, 维护检修工作量减少, 且处理能力达到改进前的1.5 倍, 提高精煤产率, 并有效保证精煤产品的数量和质量。
参考文献
[1]李明光.现代洗选煤新工艺新技术标准与机械化操作运行检修管理实务全书[M].天津:天津电子出版社, 2004.
[2]张跃首.圆盘真空过滤机改造之实践[J].煤质技术, 2003, (5) .
[3]陶克飞, 孟凡连, 傅阳泉.圆盘真空过滤机刮刀的改造[J].煤炭科技, 2001, (4) .
真空转鼓过滤机的调速技术改造 篇2
广州双桥股份有限公司是生产淀粉糖的企业,在2000年公司生产量大幅度提高,精制量增大,为了进一步提高产品质量,提升自身技术竞争力,进行了大规模的技术改造,其中一项就是从荷兰的DORR-OLIVER公司引进了三台45平方米的预涂式真空转鼓过滤机用于淀粉糖的生产,型号为VDF3045LH。该设备在使用过程中连续进、出料,连续出渣,实现过滤分离的自动化,设备的投入使用大大减轻了生产工人的劳动强度,改善了操作环境,提高了产品质量。同时它又是连续性要求比较高的设备,任何情况下均必须开启一台30k W的真空泵用于对预涂层进行维持,这就要求设备故障尽量少,以减少不必要的浪费。其转鼓的驱动系统为一套弗兰德公司生产的斜齿轮蜗轮蜗杆减速机,型号为CDA225,T2=12500-15200Nm,n1=1500L/min,n2=7~42L/min。驱动系统有一套皮带调速齿轮电机进行调速,转鼓的速度在0.22~1.34r/min之间可调,电机型号为AF100L/4H-12,功率:2.2k W,电流:4.9A,速度:1400r/min。使用一段时间以后,整个真空转鼓系统设备基本保持正常运转,但是驱动系统的皮带磨损比较明显,2004年以后驱动系统的皮带调速齿轮电机部分的故障比较多,经常出现皮带打滑、皮带损坏、调速轮损坏等故障,进口的皮带配件价格高,有时还未能及时到货。严重制约着正常生产,为了解决该问题,减低损耗,提高设备的正常使用率,决定对真空转鼓过滤机的转鼓调速装置进行改造。
2 设备技改的要求方案
预涂式真空转鼓过滤机由于其设备特性和生产的需求,需保证稳当的设备运转要求。为此选定了变频调速系统。对变频调速系统的主要要求有:
(1)具有高可靠性,长期运行无故障;
(2)具有旁路功能,一旦出现故障,可先使用工频对电机进行供电运行;
(3)有合适的调速范围,效率高。
2.1 设备基本参数的测定计算
为了保持设备原有的工作转速范围,进行现场测速,得出当输入转速(皮带调速后)为1400r/min时,转鼓的运行速度为0.47r/min,计算得出:
速比I=1400/0.47=2979,
当转鼓速度为0.22r/min时,输入转速n1=0.22×2979=655.38r/min。
当转鼓速度为1.34r/min时,输入转速n2=1.34×2979=3991.86r/min。
2.2 设备配置
2.2.1 电机
为了避免电机在较低的转速下运行,选用2极2.2k W、转速为2800r/min的电机作为驱动电机。电机参数:型号Y100L/4,额定功率:2.2k W,电压:380V,频率:50Hz,电流:4.9A,转速:2800r/min,选用速比为0.67的皮带轮传动与原减速机联接。所以,
电机的同步转速[1]ns=120f/p=120*50/2=3000r/min,
电机的转差率[1]s=(ns-n)/ns=(3000-2800)/3000=6.7%,
当转鼓速度为0.22r/min时,电机转速为n1=655.38×0.67=439r/min,则变频器输出频率f1=np/120/(1-s)=439×2/120/(1-6.7%)=7.8Hz。
当转鼓速度为1.34r/min时,电机转速应为n2=3991.86×0.67=2674r/min,则变频器输出频率f1=np/120/(1-s)=2674×2/120/(1-6.7%)=47.8Hz。
2.2.2 变频/工频切换电路
为了确保设备的稳定正常的运转,技改方面设置了具有旁路功能,一旦出现故障,可先使用工频对电机进行供电运行,切换电路如图1所示。
切换电路系统开关柜为一拖一手动旁路系统。它由3个交流接触器K1、K2、K3组成,要求3个交流接触器中,K1、K2和K3不能同时闭合,在电气上实现互锁,变频运行时K1、K2闭合,K3不能闭合,工频运行时K3闭合,K1、K2不能闭合。实现了系统的稳定运行,一旦变频器故障时,变频器切换出系统,投入工频运行。
2.2.3 变频器
通过质量、性能和价格的比较,在技改中选用富士变频器用于设备的调速,变频器参数为[2]:型号富士FRN2.2G11S-4CX,标准适配电机2.2k W,额定容量4.1k VA,额定电流5.5A,输入电源电压380V,输入电源频率50Hz,输入电源相数:3相,输入电源电压容许波动:+10%~-15%(三相不平衡率小于2%),输入电源频率容许波动:+5%~-5%。
3 设备运行情况
2005年年初公司按照上述的思路方案,首先对1#真空转鼓过滤机进行了整改,经调试运行,转速控制范围可以在0.22~1.34r/min之间稳定调节,其它的各项指标均达到设计要求,系统运行稳定。同年对另外两台进行了整改。改造后的设备具有如下特点:
(1)所有技改的设备自投入运行至今的5~6年中,没有再出现类似的故障,长期连续运行稳定正常,保证了生产的需求;
(2)操作简单、控制高效,维护方便;
(3)节能,降低了电耗,生产成本降低。
4 节能分析
真空转鼓过滤机采用变频调速后,可根据需要自由调整设备的转速,适应生产变化的需要,变速前后功率与转速的关系为[1]:
P1——转鼓电机在n1转速时的功率;
P2——转鼓电机在n2转速时的功率。
可见当转速降低一半,即n2/n1=1/2,则P2/P1=1/8,从而大大降低轴功率,因此,生产量不同,过滤机转速适当调整,可达到节能的目的。
5 结束语
通过系统改造,由于设备可随生产的变化而进行无级调节,使生产更加稳定,同时解决了设备故障多的问题,减少了维修成本,提高了设备运行性能。
将变频器应用于转鼓系统,从根本上改变了系统的控制性能,目前变频器已广泛应用于工业生产的各个领域,带来了较好的经济效益。
参考文献
[1]原魁,刘伟强.变频器基础及应用[M].北京:冶金工业出版社,1999.
浅析转毂式真空过滤机的影响因素 篇3
关键词：转毂式真空过滤机,硅藻土,过滤效果,滤液质量
1结构及工作原理
转毂式真空过滤机主要由过滤槽( 也叫料浆槽) 、转毂、搅拌器、刮刀和真空装置等组成。转毂表面包裹一层涤纶滤布, 滤布由一层含钼不锈钢丝网支撑着。转毂内有许多吸管与真空装置连接使转毂内形成真空。过滤槽内的溶液保持一定的液位,转毂的下半部浸入到溶液内,上半部( 少一半) 则露在溶液液面之上。当转毂回转时,借助于真空装置,使硅藻土淤浆吸在表面形成一定厚度的滤饼,运行时溶液中的悬浮物吸附在助滤剂硅藻土之上,溶液通过滤饼和滤布进入转毂内,然后由转毂的空心轴引出转毂外,进入气液分离器。当转毂继续旋转使浸没在溶液中的部分露出液面时,吸滤终止,而开始吸干阶段,接着是洗涤阶段( 用脱盐水喷淋,如果对溶液的浓度有要求,一般不进行洗涤) ,最后转毂到卸料处,滤饼表面被刮刀刮下一层,使过滤面积重新复原。刮刀下方设计有溜槽,刮刀刮下的含有杂质的硅藻土被收集到桶中,如此继续循环,周而复始,连续不断。过滤槽内有一摆动式搅拌器,以使溶液内悬浮物不沉淀。
转毂式真空过滤机用途比较广泛,特别适合于过滤含有滤渣多、颗粒小,滤液粘度大的溶液。这种过滤机的过滤速率非常容易调节,而且刮刀不断地刮去滤饼表面的杂质( 即滤渣) , 保持滤饼畅通,不会降低过滤速度。这种过滤机的过滤速率较大,过滤效果也较好,滤液较清澈。但其构造较复杂,更换滤布及预涂助滤剂硅藻土时需停车。
2助滤剂的选择
在过滤过程中,液体中的悬浮物往往较细小且易被压缩, 造成转毂过滤机表面的滤布细孔堵塞或粘住不易清除,所以常常在滤布表面预涂一层助滤剂,助滤剂形成一层极为细密的过滤面,可截留悬浮固体物,并可隔离固体物和介质,从而使操作周期延长许多倍。
由于硅藻土具有以下几个特点,故常用作真空转毂过滤机的助滤剂
( 1) 可以形成非常疏松的滤饼,因硅藻土助滤剂的颗粒形状不规则,故不能紧密堆积。颗粒间的空隙组成一个通道网, 使形成滤饼的孔隙率高达85% ~ 90% 以上。这不仅使在过滤开始时滤液流量较高,且可有较多的空间截留溶液中的悬浮固体颗粒。
( 2) 表面积小。表面积越小,颗粒间的间隙越大,阻力越小,流量越大。
( 3) 颗粒度分布适当。使用粗颗粒的硅藻土助滤剂固然滤液流量较大,但澄清度不够理想; 而颗粒度太细,虽然滤液澄清度较好,然流量有显不足,所以要求硅藻土助滤剂的颗粒度有一定的范围,例如,单独采用颗粒度为8 μm的硅藻土助滤剂预涂的滤饼,滤液几乎无法通过,但如果其中混入少量的颗粒度大于100 μm的硅藻土助滤剂,就成为良好的助滤剂。
( 4) 含杂质少甚至不含杂质。可溶性的盐类、有机物、着色剂、有味物质及砂粒在硅藻土助滤剂中含量极少甚至没有。
( 5) 有一定的化学稳定性,水及多种溶剂与硅藻土助滤剂不发生任何化学反应［1］。
3影响真空转毂过滤机过滤效果的因素
工业生产中既要求过滤速率达到最大,又要求滤液澄清度好,这除了要求助滤剂硅藻土本身性能良好以外,还应注意以下方面的因素［1］:
( 1) 滤布的疏密程度和结构情况。滤布选型确定后此影响因素变为固定因素,但是若转毂表面( 即滤布) 太脏,滤布的微孔被堵塞,则可能导致助滤剂硅藻土层预涂不上。每次开停车时要对滤布表面进行充分清洁,如使用压力较高脱盐水流、 压缩空气等,尽量使滤布的每一个微孔都处于清洁畅通的状态,这样才可确保预涂的助滤剂硅藻土厚度均匀。同时单块滤布使用一段时间后( 根据使用次数及被过滤介质的干净程度不同) ,若明显涂覆效果变差,需要更换新的滤布。
( 2) 真空度的大小。真空度的大小主要取决于已选定真空泵的工作能力,但通过手动或自动的真空调节阀开度大小、真空水环液的温度及流量变化都可以调整真空度的大小。刚开始预涂时,滤布表面尚没有助滤剂,如果猛然施以较大真空,则容易造成助滤剂中颗粒度较小的硅藻土冲过滤布的通道,造成滤液浑浊,或者堵塞在真空吸管的孔道中,阻碍真空的传导, 造成此位置滤饼吸附过慢,最后的结果就是平整的滤饼表面有很多大坑,影响过滤效果。另一方面,若瞬间通过滤布被抽到气液分离罐中的滤液太多,容易造成气液分离罐液位的迅速上升,从而导致滤液被吸入真空泵内,造成真空泵由于负荷过大跳车,实际硅藻土预涂过程中,刚开始可选择最小的真空度, 如将真空调节阀门全开,随后根据滤饼厚度的增加情况缓慢关小真空调节阀开度,增大真空,在硅藻土涂覆完成切换至溶液过滤后,根据实际需要的过滤速度适当增减真空。
( 3) 溶液的固有特性。如果溶液粘度大,过滤速度会相应减慢,可通过升高溶液温度,降低溶液粘度再通过转毂过滤的方法,若溶液粘度较小,此影响因素可忽略。
( 4) 溶液中杂质含量的多少以及一些可以和溶液中杂质反应生成沉淀物的化学物质的加入量。如溶液中含有SO42－离子, 可通过计算加入适量的Ba CO3粉末,SO42－+ Ba2 +→ Ba SO4↓; CO32－+ 2H+→H2CO3,加热后碳酸极易分解放出二氧化碳气体和水蒸气,释放至空气中,未反应的微溶物Ba CO3及反应生成的Ba SO4沉淀被截留在滤饼表面,然后由刮刀刮除,这样既过滤了溶液中的物理杂质,也去除了溶液中的化学杂质,使溶液得到了彻底的净化。
( 5) 刮刀刮去滤饼的速度。若初始过滤时滤饼表面很脏, 可手动点下按钮连续进刀,过滤速度开始上升,另外根据溶液的干净程度可自动设定刮刀的进刀速度,溶液较脏时,可将刮刀进刀速度稍微调大一些,同样的滤饼厚度下,可过滤的工作周期缩短,反之溶液干净时,降低刮刀自动进刀速度,维持过滤速度基本稳定。
( 6) 转毂的速度。转毂速度快,过滤速度也快,在助滤剂硅藻土涂覆的初始阶段适当降低转毂转速,如降至最低,随滤饼厚度增加,可适当增大转毂速度直至最大时过滤速度达到最大,过滤溶液时根据需要设定转毂的转速。
( 7) 滤饼对过滤速度影响最明显,硅藻土选型完成后影响过滤速度的因素就主要取决于滤饼的厚度,这就要求准确地使用助滤剂硅藻土的量,若助滤剂硅藻土太少,将使滤液澄清度不够; 若太多,滤饼过厚,阻力增加,影响过滤速率,一般滤饼的厚度以6 ~ 7 cm最好。
( 8) 预滤层时的疏密程度。若滤饼太密实,其过滤速度变慢。反之疏松则过滤速度变快,这主要取决于预涂硅藻土时转毂的转速和真空度的大小,另外当溶液较脏时,可选择将助滤剂硅藻土层涂的密实一些,这样虽然降低了过滤速度,但溶液的过滤效果要更好一些。
4影响滤液质量的因素
过滤操作一般有两种不同的方式,即: 恒压过滤和恒速过滤。以真空转毂过滤机来讲,恒压过滤是指过滤时转毂的真空不变; 恒速过滤是指在整个过滤过程中过滤速度保持不变,但实际操作过程中,随过滤不断进行,滤饼逐渐变薄,溶液通过滤饼的阻力变小,要维持滤槽中液位的稳定,过滤速度应该有增大趋势,而转毂真空泵在水环液温度、流量、真空阀门开度大小不变的情况下,透过逐渐变薄的滤饼后的吸力应该有增大趋势,但泵出口真空表显示的真空应该是逐渐变小,总之,都需要在过滤过程中进行调整。但是不管使用何种过滤方式,一定要求经过过滤后的溶液质量可以达到目标要求。影响滤液质量的因素有:
( 1) 选型滤布的孔洞太大,滤布有破洞未及时发现,都会造成助滤剂硅藻土混入溶液中造成溶液的进一步污染。实际开停车时需特别注意检查滤布有无破损,发现后及时更换。
( 2) 局部滤层脱落或预涂不上,由于局部地方真空吸管被堵塞或真空泵跳车等引起的预涂效果较差或滤饼脱落,容易使悬浮液未经过滤直接进入转毂内。
( 3) 滤层有裂缝或泡状的孔洞。在硅藻土涂覆的过程中需注意观察,当滤饼表面出现气泡时适当增大真空,当滤饼开始出现裂缝时可适当降低真空并微开喷淋水使出现裂缝复原,严格避免助滤剂硅藻土层的开裂和收缩,裂纹会使未经过滤的脏溶液直接接触到滤布,使滤布很快堵塞,如果裂纹十分严重, 则可使整个滤饼从转毂表面脱落下来。助滤剂硅藻土层涂覆完成后需排净并冲洗干净滤槽,然后将所要过滤的溶液切换到滤槽中。此过程会有部分时间滤饼一直处于吸干阶段,应特别小心防止助滤剂硅藻土层由于干裂而脱落( 可微开喷淋水喷淋) 。
( 4) 转毂式真空过滤机运转过程中,助滤剂硅藻土层( 即滤饼) 被刮刀不断刮去逐渐变薄,当其厚度减少到1 cm时,便不能继续过滤。因为这时不但滤液的澄清度达不到要求,而且操作极不安全,故应冲洗剩余滤饼,重新预涂新鲜的助滤剂硅藻土层。
真空过滤 篇4
关键词：真空过滤机,故障,对策
1、概述
脱蜡转鼓真空过滤机是大庆炼化公司润滑油生产中酮苯脱蜡脱油装置的关键设备, 其运行状况不仅关系到产品的质量和收率, 而且影响到整个装置的处理量和节能降耗工作。大庆炼化公司润滑油厂酮苯脱蜡装置, 原有7台滤机;分别是意大利引进的EIMCO公司生产的4台过滤面积为50M2滤机和北京燕山石油机械厂生产的GB-50滤机。在1999年酮苯脱蜡改扩年处理量为38万酮苯脱蜡脱油联合装置时又安装9台北京燕山石油机械厂生产的G B-50滤机, 新区 (后安装9台) 滤机在使用过程中出现了问题, 比如真空度小、过滤失效快、易跳闸。我们通过设计、安装、维修的角度进行检查, 没有发现问题。但是从使用中反映的问题为突破口, 对滤机的结构、原理进行分析, 通过“解剖机械”找到问题的本质后, 再制订对其进行改造并使之满足生产需要的技术攻关方案。
2、原因分析
2.1 底部真空度小
有两方面的原因, 一是要为了保证全优蜡生产, 防止滤机溢流, 液面控制得过低, 是低部真空区域所对应的转鼓, 仅有小部分淹没于液体中:二是在滤机分配头上, 低部真空区域太大, 且与反吹区之间的‘盲区“太小。二者的共同作用, 使底部真空区所对应的部分未吸蜡的转鼓暴露于液面上, 所以, 底部真空度损失大、真空度小。
2.2 真空和反吹互窜
真空和反吹互窜直接原因是分配头与耐磨板帖合不严密, 分析有三方面的原因;一转鼓安装不规范, 主要表现在转鼓轴向定位锁紧螺帽过松, 转鼓轴向窜动;二是转鼓轴线的安装水平度不合理, 多数是驱动端较另一端略低;三是固定分配头的弹簧强度、弹力较差、按标准压缩弹簧, 往往达不到使分配头与耐磨板严密贴合的目的。这三个因素合在一起, 就出现了分配头将转鼓‘推’向驱动端或转鼓在转动过程中“滑”向驱动端、密封条被吸入分配头与耐磨板之间、真空与反吹互窜的现象。
2.3 反吹压力低
现场发现, 新区和老区的滤机都是由DN50管线提供反吹气体, 老区的滤机的反吹压力为0.04Mpa左右, 而新区的滤机的反吹压力最大也只有0.02Mpa, 对比新老区的滤机, 影响反吹压力的主要因素是新区比老区滤机多一个预反吹。所以, 新区的滤机反吹气体泄压快、压力低, 达不到0.035Mpa的设计要求。
2.4 反吹滞后和转鼓跳闸
通过分析, 我们认为反吹滞后系分配头的安装问题。转鼓易跳闸, 一是所配的电机功率富裕量过小, 其额定功率为7.5KW, 额定电流为11.5A, 滤机空转时电流尾.9.5A, 滤机进料后电流一般在9-10.5A之间;二是转鼓上升侧转鼓与壳体的径向间隙稍小, 加上操作工又不会正确使用该处的溶剂冲洗线, 所以容易出现蜡打卷、转鼓过载报警和跳闸的现象。
3、对策
对使用过程中暴露出的问题作出本质的分析后, 我们采取了下列措施, 对新区的滤机进行技术处理。
3.1 对转鼓重新进行安装。
一是调整其水平度, 让驱动端略高于分配头端;二是按标准对转鼓进行轴向定位, 使其不能轴向窜动。
3.2 在原有耐磨板基础上加镀一层耐磨介质, 提高耐磨板的使用寿命。
以上是解决真空与反吹互窜的问题。
3.3 对分配头上的有关区域进行调整
缩小底部真空区域, 增大底部真空区与反吹区之间的“盲区”。此项措施解决了底部真空损失大、真空度小的问题;
3.4 调整分配头的安装角度, 盲死预反吹线
此项措施解决反吹滞后和反吹压力低的问题。
3.5 规范操作方法
停机时, 先将转鼓转速调为零, 再关电机;开机时当油压达到指定范围后, 再慢慢启动转鼓;进料时, 同时打开转鼓上升侧的溶剂冲洗线。此项措施解决了转鼓电机易过载报警和跳闸的问题
4、效果
9台滤机的技术处理在2000年7月大检修过程中全部改造完毕。在近几年我厂全优蜡生产过程中发挥了其应有的作用。加上其具有转鼓椭圆度小, 过滤有效面积大, 采用无级液压调速, 便于调节处理量, 照明状况良好、便于观察, 密封性能好、不易泄漏等原始优点, 得到操作、使用、维修人员的一致好评。
5、建议
作为用户, 我们通过对滤机进行技术改造, 使其满足了生产需要, 这不仅锻炼队伍, 提高了素质, 同时我们也发现了一些实际问题。因此, 我们有如下的建议, 供滤机生产厂家参考, 旨在企望有更完美的滤机出现:
5.1适当提高分配头固定弹簧的强度和弹力
5.2增加防腐措施, 尤其是壳体内侧
5.3向用户提供必要的图纸和技术资料
5.4对耐磨板的材质有待于提高
5.5在输蜡器搅龙的上方增加一条溶剂喷淋管线, 以防堆蜡
参考文献
[1]、石油化工机器维护和检修技术, 石油工业出版社2000年
真空过滤 篇5
1 工作原理
橡胶带式真空过滤机是一种使含渣黑水固液分离设备。根据生产需要可调整胶带速度、进料量、洗涤水量、真空度、洗涤区和干燥区。驱动电机经减速后拖动环形胶带和滤布运行。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成滤饼;进入真空的液体经气水分离器排出, 进入滤液槽中。随着橡胶带移动滤布与胶带分开, 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 过滤机跑水原因分析
2.1 滤布破损
(1) 运行过程中, 由于刮刀的不平直或材质选型不对, 容易刮破滤布, 或托辊不能灵活转动, 托辊表面不光滑也容易影响滤布使用寿命, 从而导致滤布破损, 最终导致抽真空不足造成过滤机跑水。
(2) 由于托辊转动不灵活, 滤布的纠偏装置故障导致滤布跑偏, 而且未能及时处理, 使滤布皱折。
2.2 滤布刷轴承损坏
滤布刷轴承由3KW的电机驱动, 由于较为靠近滤布冲洗水, 轴承容易进水, 磨损严重, 不及时发现会使滤布不能彻底洗净, 滤布堵塞, 长时间运行导致抽不上真空。
2.3 真空泵系统
(1) 我车间采用的真空泵型号为2BEA-303A-0, 其密封水采用循环水, 用量过大容易造成水环真空泵过载停机, 用量过小会使泵内蜗壳无法形成有效水环, 造成真空抽不上。
(2) 滤液集管泄漏或胶带密封带不好, 造成与大气相通, 破坏真空。
(3) 真空泵长时间运行, 结垢引起泵内部摩擦, 造成停机或皮带断裂、松弛打滑造成真空泵做无用功。
2.4 滤液真空收集罐
2.4.1 时间继电器故障
真空滤液收集罐分A/B两层, 1和2是两个呼吸阀, 用来控制罐内真空度以达到滤液排放作用。当时间继电器故障后, 则呼吸阀不能正常动作, 使真空系统遭到破坏, 造成过滤机跑水或真空泵过载停机。
2.4.2 真空滤液收集罐排放阀板脱落
上图中3和4是阀板, 真空滤液收集罐排放滤液是靠重力自流冲开阀板, 抽真空时阀板回落起到封闭作用。因为动作频繁, 阀板的插销容易脱落、密封垫易损坏, 从而造成真空系统受破坏。
2.5 料浆加入量过大, 分布不均匀
(1) 我车间这套渣过滤系统处理量约20-30m3/h的黑水, 过滤机给料是通过沉降槽底部的变频离心泵供给, 当给料泵转速波动较大时, 现场未能及时调节过滤机转速及真空系统, 容易造成过滤机跑水。
(2) 布料器内件损坏时, 料浆分布不均匀, 滤布上部压紧条距离不合适时, 局部负荷过大, 也容易造成过滤机跑水。
2.6 我车间设计有研磨水池, 将六级溢流、自然沉降后的渣外运, 渣水回收至灰水系统沉降槽
由于研磨水池的水源主要来自煤浆管线冲洗、地面冲洗等。由于煤浆中含有添加剂, 其中一个作用是使煤浆具有很好的稳定性, 不易沉淀, 而沉降槽内主要作用是通过添加絮凝剂使灰水中的大分子颗粒凝结沉降, 当我们将大量含有煤浆的水泵送入沉降槽内, 造成了沉降系统的紊乱, 底部物料颗粒形态发生改变, 过滤机滤布堵塞、跑水。
3 避免过滤机跑水的方法
(1) 刮刀用聚丙烯 (或硬聚乙烯) 加工成形, 这样会比较耐磨, 富有弹性, 刮刀安装距离滤布0.3—0.5㎜, 刮刀不要直接接触滤带。同时要检查滤布冲洗水碰头有无堵塞, 滤布清洗刷是否运行正常, 还要定期清理淤积在胶带与驱动辊、从动辊或真空箱之间的渣。
(2) 定期检查滤布纠偏装置, 对左右气囊进行调试, 使过滤机运行过程中滤布始终处于正中位置。
(3) 滤布刷的轴承要安装防护罩, 每半月加注润滑脂一次, 以防止轴承损坏, 滤布清洗不干净, 造成真空不好而跑水。
(4) 将滤液真空收集罐的阀板密封面由硬质生橡胶更换为耐磨的弹性较好的熟胶垫。
(5) 稳定料浆输送量, 调节好真空泵的密封水量 (根据所需真空度调节) , 每天检查与真空泵相连接的管线, 每三个月清理一次真空泵集水箱。
(6) 最好少补或不要给灰水沉降槽补研磨水池水 (系统运行稳定时除外) , 研磨水池的水可以回收用于煤浆制备。
真空过滤 篇6
1 真空带式过滤机存在的问题
1.1 机架和机座腐蚀问题
由于过滤机机架和机座都采用碳钢材质,在此工况环境条件下使用,极易产生腐蚀(现场锈蚀严重),损坏设备并影响设备的正常运行。
1.2 裙边老化后产生开裂、脱落问题
由于皮带过滤机的裙边为橡胶构造,设备运行一定时间后,裙边就会自然老化、开裂和脱胶,甚至造成局部裙边脱落。裙边缺损后,便带来设备在运行过程中的真空度损失和物料外泄等问题。
1.3 管道和阀门问题
过滤机现有管道及阀门较为繁琐,导致泄漏点较多,不便于维护。
1.4 滤布的跑偏问题
过滤机滤布纠偏系统采用单侧控制的纠偏方式,滤布跑偏和打皱现象较为严重,多次滤布被扯断。
1.5 胶带跑偏的问题
过滤机在胶带下侧方仅有一对高度60 mm的小立辊,皮带频繁跑偏,导致滤布跑偏和裙边受损[3]。
1.6 排水系统问题
过滤机平台四周及机身两侧没有收水系统,造成皮带润滑水、皮带及滤布冲洗水飞溅,严重影响过滤机维护及过滤机房卫生。
1.7 现场通风问题
过滤机房氨气及硫磺味较为严重,给操作工及硫磺包装工的健康带来极大的危害。
1.8 轴承座腐蚀问题
由于原设备的轴承座均不具备密封和耐腐蚀功能,轴承及轴承座腐蚀较为严重。
1.9 控制系统问题
过滤机现用控制系统较为复杂,因控制系统问题多次停机,每次都要花费大量时间来排查解决,最长停过72 h,造成反应器内硫磺堆积。
1.10 检修平台问题
过滤机两侧现有平台较窄,给检维修时操作带来不便。
1.11 真空泵、滤液泵的检修问题
真空泵与过滤机和滤液泵之间的距离太小,不便于对设备进行维护和检修。
1.12 控制柜问题
强弱电均在一个控制柜内,给电仪维护带来不便。
1.13 滤液罐液位问题
滤液罐材质为聚四氟乙烯材质,因真空泵的抽真空作用,滤液罐容易变型,导致滤液罐液位显示不准,无法正常控制滤液泵的启停,给滤液泵带来很大危害。
2 真空带式过滤机改造方案
2.1 更换机架和机座材质
将机架和和机座全部更换为不锈钢材质(316L)[4]。
2.2 将裙边改为组合挡板
将橡胶裙边改换为便于现场使用和维护的组合挡板(高分子PE)。
2.3 简化管道和阀门
(1)简化原来繁琐的管道和阀门,由两个主电动阀门作为水源总阀,各分支以手动阀门进行控制;
(2)将原分布在机架两侧的管道结构集中在同一边控制,并去除了重复多余的阀门;
(3)改善了原来繁琐的管道系统,使设备更便于操作和维护。
2.4 改造滤布的纠偏系统
优化滤布的纠偏系统,将原设备上的单侧控制的纠偏方式改为两侧均有纠偏信号采集装置的纠偏方式,并加滤布拉紧机构。解决原设备滤布跑偏和打皱现象。
2.5 改造胶带防偏装置
将原立辊更换为高度110～120 mm的防偏止推立辊,并在主动辊端增加一对防偏立辊,以确保设备使用时,胶带在正常的范围内运行。
2.6 改造排水系统
优化设备的排水系统;在充分考虑设备各部位用水的情况下,对原设备的排水系统进行改造,增加设备外沿集水设施,并增设接水盒和挡水帘,防止设备各部位用水外溢,改善设备的运行环境。
2.7 新增现场通风设施
为了改善现场的工作环境,在设备上方增设废气收集装置,并增加排风设施及管道,确保将厂房内有害气体排到室外。
2.8 改造轴承轴承座结构
将原轴承座的结构进行优化设计后,改用具备密封功能的轴承座;并将从动辊轴承改为特制的不锈钢材质的密封轴承座。
2.9 优化控制系统
(1)去除已经坏死的各位置限位开关,简化设备控制装置、优化设备的控制系统程序。
(2)将原设备部分虚设的手动装置进行改进,将现用的工作程序调整为手动和自动两种模式。①在手动模式状态下,先将启动键和停止键的转换开关处于停止状态,运行模式键置于手动位置,再将控制柜内的所有接触器一一合上,将驱动转换开关开至启动状态;此时水源电动总阀先打开,运行设备的主驱动。继之开启真空泵,使滤液和滑台润滑水的一部分被真空泵吸入滤液罐内,当滤液罐的液位计检测到一定液位后,滤液泵自动开启,将滤液排出设备系统。停机时,关闭进料阀,再停真空泵和滤液泵,最后再关停主驱动和水源总阀。②当使用自动模式时,将启动和停止的转换开关处在停止状态,将运行模式置于自动位置,然后将控制柜内的所有接触器一一合上,再将驱动转换开关开至启动状态;此时水源电动总阀先打开,再运行设备主驱动,延时十秒钟后真空泵自动开启;真空泵开启后,滤液和滑台润滑水的一部分被真空泵吸入滤液罐内,滤液罐的液位计检测到一定液位,滤液泵便自动开启,将滤液排出设备系统。关机时,将驱动转换开关扳至停止状态,设备各功能就依次自动关停。
2.10 增加检修平台
过滤机两侧平台增宽至一米。
2.11 增加真空泵、滤液泵的检修空间
将控制柜移至地面,从而真空泵安装在有利于设备日常使用和维护、检修的位置上。同时解决滤液泵因安装位置拥挤而不便于维护和检修的问题。
2.12 增设控制柜
将强弱电分装在两个控制柜内,并安装在便于检修和维护的地面上,方便电仪维护。
2.13 给滤液罐做加强机构
给滤液罐内做加强机构,保证滤液罐内液位准确显示,正常控制滤液泵的启停。
3 过滤机改造前后维修情况对比及经济效益分析
3.1 过滤机改造前后维修情况对比
真空带式过滤机改造后运行良好,彻底解决了滤布及胶带跑偏、机架和机座腐蚀、裙边老化后产生的开裂及脱落、排水系统、现场通风、轴承座腐蚀、检修平台等问题,维修频次大大降低,并且降低了维修人员和操作人员的劳动强度,改造前后维修情况对比具体比较见表1。
3.2 过滤机改造后经济效益分析
过滤机改造前维护频繁,备品备件损坏较为严重,维修费用极高。过滤机更换一次易损部件大概需要费用10万元,要让过滤机一年内所有配件保持完好运转,则一年内更换易损部件大概需要费用50万元。过滤机没有改造前因过滤机机及其它原因一年在反应器内堆积硫磺300吨左右,改造后过滤机正常运行反应器内硫磺堆积50吨左右,节约检修费用约:12万元。
本次技术改造费用大约45万元左右,改造后备品配件更换频次明显降低,维修费用大幅降低。
综上所述,对过滤机实施技术改进后,每年维修及挖硫磺费用约减少32万。
4 结 语
延安石油化工厂硫磺回收装置真空带式过滤机改造前由于种种问题,严重影响了过滤机正常运行。为此,对真空带式过滤机进行了技术改造,改造后过滤机运行良好,操作和维护较为方便,确保了硫磺回收装置的长周期稳定运行。希望改造方案能给真空带式过滤机存在类似问题的企业带来一些帮助。
摘要：介绍了陕西延长石油集团延安石油化工厂硫磺回收装置真空带式过滤机从开工运行到实施技术改造前存在的问题,包括:机架和机座腐蚀问题,裙边的老化后产生的开裂、脱落问题,滤布的纠偏问题,控制系统问题,排水系统问题,现场通风问题,轴承座防腐问题,胶带防偏等问题,并进行了改造,改造后过滤机运行良好。
关键词：硫磺回收,过滤机,改造
参考文献
[1]金有海,刘仁桓,等.石油化工过程与设备概论(第二版)[M].北京:中国石化出版社,1998:109-115.
[2]宋天民,孙铁,谢禹钧,等.炼油厂动设备[M].北京:中国石化出版社,2006:362-369.
[3]曹湘洪,陆东,朱仁贵,等.石油化工设备维护检修规程第一册[M].北京:中国石化出版社,2004:596-604.
真空过滤 篇7
真空带式过滤机是一种自动化程度高的新型过滤设备,它凭借着生产能力大、过滤效率高、洗涤效果好、滤饼水分低、应用范围广、操作简单、运行平稳、维护保养方便等特点将会受到人们越来越多的关注。
1真空带式过滤机简介
真空带式过滤机是在引进国外同类产品技术基础上,国内自主研究开发的一种高效过滤固液分离设备。该设备采用了固定真空盒,胶带在真空盒上滑动且与真空盒形成真空结构,以真空负压为推动力实现固液分离的设备。在结构上,过滤区段沿水平长度方向布置,能连续自动完成过滤、滤饼洗涤、卸料、滤布清洗等工艺操作,并且母液与滤饼洗涤液可以分段收集。所以真空带式过滤机能够实现连续生产,且工作效率较高,设备配置较为简单,有利于操作和维修。
2真空带式过滤机构造及工作原理
真空带式过滤机结构(如图所示)基本包括8个主要部分:1)橡胶滤带;2)真空盒;3)加料装置;4)洗涤装置;5)驱动轮;6)刮刀装置;7)制动纠偏装置;8)真空平衡排液罐。其他辅助设施还包括电、气控制柜,真空泵等。
带式真空过滤机以滤布为过滤介质,是充分利用物料重力和真空吸力实现固液分离的高效分离设备。真空盒在橡胶滤带下方,橡胶滤带中间规则打孔且与真空盒紧密相连形成真空,橡胶滤带上方是滤布。橡胶滤带由驱动轮拖动连续运行,滤布也随之同步运行。把物料从加料装置处给入过滤机,矿浆会均匀的分布在滤布上,当真空带式过滤机正常工作时,滤布、橡胶滤带和真空盒之间会形成真空抽滤区,物料中的水分会由滤布经橡胶滤带中间的孔洞进入真空盒,然后经过真空平衡排液罐把滤液排出。固体颗粒矿物会被留在滤布上形成滤饼,在此工作期间可以通过调节真空带式过滤机的带速来适应给矿量的大小。给矿量大了可以适当提高真空带式过滤机带速,给矿量小了可以适当降低真空带式过滤机的带速,从而保证矿浆在滤布上均匀的分布。随着橡胶滤带的移动,滤布上的滤饼会随之移动并进入洗涤区和吸干区,最后在刮刀装置处将滤饼卸出。卸出滤饼的滤布经洗涤装置清洗后重新进入新的过滤周期。在此过程中橡胶滤带和滤布出现跑偏的情况时可以通过自动纠偏装置进行纠偏处理。
3真空带式过滤机脱水工艺与其他脱水工艺优缺点比较
3.1真空带式过滤机脱水工艺
带式真空过滤机一般与浓缩设备配合使用。将真空带式过滤机开启至运行正常后,把物料浓缩后以35%以上的浓度给入真空带式过滤机。过滤后的产品直接卸入矿仓,滤液返回浓缩设备。此工艺能连续生产,且过滤效率高、生产能力大、洗涤效率好、滤饼水分低、金属流失少,但真空泵效率低,滤布容易损坏。
3.2传统沉淀池自然脱水工艺
在传统沉淀池自然脱水工艺中,物料直接进入沉淀池进行自然沉淀,然后经人工把物料从沉淀池里移出,必要时会有机械(装载机等)进行配合。此方式是选矿厂最原始的脱水工艺,人工成本较高,金属流失较大。
3.3板框式压滤机脱水工艺
板框式压滤机一般与浓缩设备配合使用。把物料浓缩后以35%以上的浓度给入板框式压滤机,通过滤板和滤框压紧,使滤板和滤板之间构成一个压滤室,从而把滤饼和水分离开来。此工艺滤饼水分低、金属流失小,针对一些特定或较小粒级的矿物有较好的脱水效果,但其运行成本较高、处理量小、不能连续运行。
4真空带式过滤机在国内外的应用和发展趋势
带式过滤机由荷兰Pannevis在60年代末首创以来,70年代初期真空带式过滤机在世界各国得到了长足的进步,且朝着大型化、采用新的结构材料(如采用高强度、耐腐蚀的塑料)、自动化方向发展。
目前,真空带式过滤机是近年来发展最快,应用领域不断扩展的真空过滤设备,由于它是属于顶部加料,过滤面是水平布置的设备,所以特别适用于料浆固体浓度高,颗粒粒径分布宽,对滤饼洗涤要求高的固液分离过程。经多年改进和完善,技术性能和质量已具有较高水平,现已广泛应用于冶金、矿山、化工、造纸、食品、制药、洗煤、环保等工业部门。
5结语
1)真空带式过滤机是一种自动化程度高的新型过滤设备,在当代选矿脱水工艺中,能够有效地提高工作效率和降低人工成本,对企业减亏增盈、长远发展具有促进作用。
2)真空带式过滤机作为一种连续的脱水设备,能够最大限度的解决因产品物料淤积造成的生产停止,且过滤机滤液中所含的矿物能返回本身继续进行脱水作业,大大降低了选矿厂金属的流失,增大企业经济效益。
3)真空带式过滤机作为一种过滤效率高、生产能力大、滤饼水分低的新型脱水设备将会在选矿领域中发挥巨大作用。但其真空泵效率低,滤布容易损坏等缺点将会成为今后真空带式过滤机发展需要突破重要问题。
参考文献
[1]赵昱东.高效真空过滤机技术进展及应用效果.2006.