真空熱脫水過(guò)濾機(jī)在硝化棉脫水上的運(yùn)用

盧偉

摘 要：本方主要介紹一種適用于硝化棉脫水、熱風(fēng)干燥及酒精噴灑的真空熱脫水過(guò)濾機(jī)。包括機(jī)架，在機(jī)架上依次安裝有布料器、脫水負(fù)壓箱、至少一個(gè)干燥負(fù)壓箱、卸料裝置、清洗箱，并有環(huán)形濾網(wǎng)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)在機(jī)架上安裝的前述部件間循環(huán)穿越。與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)同臺(tái)過(guò)濾設(shè)備上對(duì)漿液進(jìn)行脫水、熱風(fēng)干燥、雙面酒噴灑過(guò)程，簡(jiǎn)化工藝至50%以下，并且輔助設(shè)備少，節(jié)能降耗；設(shè)有除塵氣液分離器，環(huán)境污染少。

關(guān)鍵詞：熱真空脫水機(jī) 硝化棉脫水 固液分離 過(guò)濾機(jī) 原理

中圖分類(lèi)號(hào)：TH22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（b）-0220-02

硝化棉是以棉纖維為原料的硝化棉纖維素，是制造油黑、涂料、油漆、軍工發(fā)射藥等不可缺少的重要原料。采用基于真空熱脫水工藝的硝化棉真空熱脫水裝置可以完成硝化棉的連續(xù)高效脫水驅(qū)水過(guò)程，可以有效解決目前國(guó)內(nèi)普遍采用的間斷離心式脫水驅(qū)水工藝存在的工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、容易引入雜質(zhì)；驅(qū)水均勻性差，驅(qū)水效率低；酒精在硝化棉中分布不均勻，投入量大、揮發(fā)性大等問(wèn)題。

1 熱真空脫水機(jī)的概要及工藝流程

1.1 設(shè)備概要

水分含量在80%左右的硝化棉漿液通過(guò)硝化棉熱脫水裝置實(shí)現(xiàn)脫水硝化棉含水量2.5%以下的功能目標(biāo)。在整套裝置過(guò)程中完成硝化棉棉漿布料、真空熱脫水、酒精噴灑、下料（2個(gè)皮帶分別傳出合格品和不合格品）、螺旋出料、銅網(wǎng)清洗、硝化棉廢液回收循環(huán)等主要工藝環(huán)節(jié)。如以下設(shè)備簡(jiǎn)圖。

圖1中：1、濾網(wǎng)，2，改向輥，3、機(jī)架，4、壓網(wǎng)輥，5、脫水負(fù)壓箱，6、布料器，7、托輥，8、擋風(fēng)簾，9、干燥負(fù)壓箱，10、泄爆口，11、測(cè)溫口，12、測(cè)厚儀，13、酒精噴灑器，14、驅(qū)動(dòng)輥，15、弧形軟質(zhì)翻料擋板，16、鏈條，17、氣液分離體，18、噴水器，19、位差管，20、儲(chǔ)水罐，21、同步輸送機(jī)，22、鋼絲清掃器，23、水分測(cè)試儀，24、料斗，25、清洗箱，26、張緊裝置，27、糾偏裝置，28、粗脫水室，29、開(kāi)關(guān)，30、精脫水室，31、排液罐，32、電機(jī)，33、減速機(jī)，34 鏈輪。

1.2 工藝流程

如圖2所示。

2 真空熱脫水過(guò)濾機(jī)在硝化棉脫水上運(yùn)用

2.1 運(yùn)用過(guò)程

在備料間充分混合均勻后含水量80%左右的硝化棉輸送到布料機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)硝化棉均勻、連續(xù)的布置在銅濾網(wǎng)上。在進(jìn)入熱風(fēng)烘干區(qū)之前，進(jìn)行第一道濾水，使得硝化棉漿液迅速去除大部分水分，之后通過(guò)一棉層厚度檢測(cè)裝置對(duì)棉層進(jìn)行厚度的測(cè)量，為后續(xù)熱風(fēng)烘干、水分檢測(cè)、酒精噴灑提供依據(jù)參數(shù)。

進(jìn)入熱風(fēng)烘干階段，銅網(wǎng)上部熱風(fēng)從熱風(fēng)罩內(nèi)吹向銅網(wǎng)上的硝化棉，銅網(wǎng)下部，真空負(fù)壓箱形成的負(fù)壓，加大熱風(fēng)流量，抽吸硝化棉粉層，達(dá)到理想效果。四套真空負(fù)壓箱由兩個(gè)真空泵，兩個(gè)氣液分離器、真空管道、廢水輸送管道、硝化棉回收裝置構(gòu)成。

烘干階段結(jié)束后，進(jìn)行硝化棉水分在線檢測(cè)，用紅外探頭式水分檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。硝化棉含水量檢測(cè)達(dá)到要求后，進(jìn)行首次酒精噴灑，此時(shí)水分檢測(cè)和酒精噴灑都在硝化棉上表面進(jìn)行；若未能達(dá)到要求，這立即反饋回中央控制室，迅速提高熱風(fēng)溫度及流量、降低網(wǎng)帶運(yùn)輸速度等工藝參數(shù)來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量要求（將不符合要求的硝化棉進(jìn)行返工處理）。

此后，硝化棉通過(guò)弧形板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)落入出料輸送帶上，在出料輸送帶上進(jìn)行第二次酒精噴灑。銅網(wǎng)進(jìn)入清洗水箱，用高壓水進(jìn)行清洗，把粘附在銅網(wǎng)上的硝化棉粉塵清洗干凈，讓銅網(wǎng)能夠循環(huán)往復(fù)利用，清洗水箱中的水由一水泵和濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾。噴灑完酒的硝化棉通過(guò)輸送帶落入卸料機(jī)構(gòu)，卸料機(jī)構(gòu)由一存儲(chǔ)倉(cāng)、電子稱(chēng)、輥道構(gòu)成，硝化棉落入存儲(chǔ)倉(cāng)，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)螺旋輸料器進(jìn)行卸料，人工控制存儲(chǔ)倉(cāng)下部的門(mén)閉合、開(kāi)啟，人工裝料稱(chēng)重，并由輥道輸送到運(yùn)輸小車(chē)?yán)?。在硝化棉熱脫水裝置中，除了硝化棉漿準(zhǔn)備間及裝料由人工完成外，其余均為無(wú)人自動(dòng)化操作控制。中央控制室單獨(dú)建立，控制人員在中央控制室對(duì)某些工藝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視與控制，達(dá)到預(yù)期控制效果。

2.2 安全、可靠措施

（1）裝置危險(xiǎn)區(qū)域具有機(jī)械、電氣、軟件三重保護(hù)功能；（2）各專(zhuān)機(jī)都具有自診斷和自保護(hù)功能；（3）各專(zhuān)機(jī)都可靠接大地，接地電阻≤4 Ω；（4）在控制程序上采用容錯(cuò)技術(shù)和自診斷技術(shù)，以發(fā)現(xiàn)故障，并采取相應(yīng)的安全措施；（5）在熱脫水間，所有自動(dòng)機(jī)械的氣液系統(tǒng)電磁閥都采取防爆電磁閥；（6）烘干過(guò)程中所有檢測(cè)設(shè)備均符合安全防爆標(biāo)準(zhǔn)，使用防爆型的接近開(kāi)關(guān)和傳感器。

2.3 防靜電、防爆措施

（1）采用單獨(dú)直接靜電接地系統(tǒng)，靜電接地線使用截面積≥4 mm2的銅芯絕緣電纜。一端焊接在接地系統(tǒng)上，另一端用螺栓牢固地連接在烘干間內(nèi)所有自動(dòng)機(jī)械上，使其場(chǎng)所內(nèi)任意點(diǎn)的靜電電位盡量為等電位，除此之外，直接靜電接地系統(tǒng)和原工房靜電接地系統(tǒng)牢固相連。（2）電氣設(shè)備如不符合防爆要求的置于防爆控制柜中，放在危險(xiǎn)場(chǎng)合的電氣設(shè)備必須符合防爆要求；（3）危險(xiǎn)場(chǎng)所的所有控制柜都為隔爆型，符合防爆要求，且機(jī)柜一點(diǎn)接大地，使機(jī)殼不貯存靜電荷，一方面能起電屏蔽作用，同時(shí)起防靜電作用；（4）大地線的鋪設(shè)，接地電阻≤4 Ω。

總之真空熱脫水過(guò)濾機(jī)在硝化棉運(yùn)用上采用了雙負(fù)壓脫水和干燥負(fù)壓箱；濾網(wǎng)在驅(qū)動(dòng)輥的帶動(dòng)下環(huán)形運(yùn)動(dòng)；在濾網(wǎng)的上表面依次進(jìn)行布料、脫水、干燥、酒精噴灑；濾網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)到驅(qū)動(dòng)輥端部時(shí)，通過(guò)軟質(zhì)翻料擋板將物料翻轉(zhuǎn)，對(duì)另一面進(jìn)行酒精噴灑；然后卸料、濾網(wǎng)清洗再生從而完成一個(gè)工作循環(huán)。真空熱脫水過(guò)濾機(jī)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)運(yùn)行、脫水、干燥及酒精噴灑等；脫水效率高、干燥效果好、雙面噴灑酒精；工藝流程簡(jiǎn)化、輔助設(shè)備少、節(jié)能環(huán)保。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳聲宗.化工過(guò)程開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[2] 王國(guó)英，劉錫朋，汪煉，等.硝化棉真空熱脫水裝置棉漿輸送技術(shù)[J].四川兵工學(xué)報(bào)，2012（8）：1006-1070.

[3] 習(xí)重平，邢江，張方寧，等.硝化棉熱脫水生產(chǎn)過(guò)程控制[J].自動(dòng)化，1998，17（4）：28-31.

[4] 韓智鵬，汪煉，王國(guó)英，等.纖維素硝酸酯真空熱脫水工藝含水量多值邏輯控制系統(tǒng)[J].兵工自動(dòng)化，2011（3）：75-77.