立盤式真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾效率提升的途徑

立盤式真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾效率提升的途徑

本文針對(duì)立盤真空過(guò)濾機(jī)由于濾餅卸除不徹底導(dǎo)致的過(guò)濾機(jī)過(guò)濾效率偏低的問(wèn)題，根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況的分析，提出了具體的改進(jìn)措施。

原因分析

立盤式真空過(guò)濾機(jī)是氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中一種進(jìn)行固液分離的重要設(shè)備，它的主要功能是將種分分解后的種子漿液，進(jìn)行固、液分離，固體氫氧化鋁做晶種，濾液送到蒸發(fā)工序。該廠晶種過(guò)濾工序共有6臺(tái)GPL-240型立盤真空過(guò)濾機(jī)，目前存在的主要問(wèn)題是設(shè)備過(guò)濾能力達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)，過(guò)濾效率低，其設(shè)計(jì)的過(guò)濾能力是300t/h，實(shí)際過(guò)濾能力為200t/h，僅達(dá)到設(shè)計(jì)能力的67%。

影響過(guò)濾效率有多方面的因素，例如：壓力差、料漿的液固比、固體的粒度分布、料漿的黏度、過(guò)濾介質(zhì)等。而筆者認(rèn)為，除以上因素外，目前造成該廠立盤式真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾效率較低的主要原因是濾餅吹卸不徹底，即當(dāng)濾餅進(jìn)入吹落區(qū)后約有30%濾餅又進(jìn)入進(jìn)料區(qū)，造成過(guò)濾機(jī)做無(wú)用功，使過(guò)濾效率降低。本文將從如何改善立盤式真空過(guò)濾機(jī)濾餅吹卸效果的角度，對(duì)提高其過(guò)濾效率進(jìn)行探討。

立盤式真空過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理

下圖1為立盤式真空過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，它主要由濾液槽、分配裝置、吹風(fēng)裝置、過(guò)濾盤、中心軸、刮泥裝置及動(dòng)力傳動(dòng)裝置組成。其工作原理是：借助真空泵形成的壓力差，在濾布上形成料漿中固體顆粒團(tuán)的濾餅，濾液通過(guò)濾餅和濾布排出，濾餅進(jìn)入到吸干區(qū)域脫去大部分濾液之后進(jìn)入到濾餅吹落區(qū)，由壓縮空氣和刮泥裝置卸除濾盤上的濾餅，從而達(dá)到固液分離的效果，完成一個(gè)工作過(guò)程的循環(huán)。如下圖2所示。

圖1 立盤式真空過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 過(guò)濾過(guò)程示意圖

濾餅卸除不徹底的原因分析

原廠設(shè)計(jì)是由壓縮空氣的瞬時(shí)吹風(fēng)裝置和刮泥裝置配合卸料的方式，在該廠的實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)存在一些不足之處，已經(jīng)在試運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行了改造。由于原廠刮泥裝置在卸料時(shí)，刮刀的刃面與濾布接觸摩擦，使得濾布?jí)勖s短，造成停機(jī)更換濾布頻繁，使設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率大幅降低。針對(duì)這種情況，在后來(lái)的改造中，在刮刀的前端部加裝了直徑12毫米的不銹鋼管，并將刮刀與濾布之間的距離調(diào)整到可允許范圍的最大值，減小了刮刀對(duì)濾布的摩擦力度提升了濾布的使用壽命，

圖3 強(qiáng)脈沖吹風(fēng)裝置示意圖

圖4 脈沖吹風(fēng)裝置吹風(fēng)時(shí)濾盤上風(fēng)壓隨時(shí)間變化對(duì)比示意圖

圖5 原錯(cuò)氣盤與中心軸端面相對(duì)位置和改進(jìn)后的錯(cuò)氣盤與中心軸端面相對(duì)位置

2.吹風(fēng)時(shí)濾盤內(nèi)和中心軸上的殘存濾液被反吹到濾餅上，使濾餅的水分增大導(dǎo)致濾餅不容易從濾布上脫落。

3.為了減小刮刀與濾布的摩擦力而將刮刀與濾盤的間隙調(diào)大，導(dǎo)致一部分濾餅從縫隙漏入料漿槽內(nèi)。

改進(jìn)白泥濾餅吹脫效果的措施

1.將原廠設(shè)計(jì)的瞬時(shí)吹風(fēng)裝置改為急促?gòu)?qiáng)脈沖吹風(fēng)裝置

為了避免原瞬時(shí)吹風(fēng)裝置存在的不足，確保設(shè)計(jì)的22.4m3/min吹風(fēng)量的要求，將原吹風(fēng)裝置改為圖3所示的吹風(fēng)裝置。其特點(diǎn)是：

（1）將原通流面積較小的電磁閥及其管道改為通流面積較大的電磁閥和相應(yīng)的管道。

（2）在原壓縮空氣電磁進(jìn)氣閥前加裝一臺(tái)體積為1.5m3的中間儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐的入口與供風(fēng)出口相接。

（3）在電磁氣動(dòng)閥的出入口之間加接一段直徑較小的旁路管，旁路管的通徑要根據(jù)實(shí)際情況而定，主要目的是在電磁氣動(dòng)閥開(kāi)啟吹風(fēng)前，通過(guò)旁路管和依靠分配盤錯(cuò)氣方式，先通入少量壓縮空氣，在保證濾餅不脫離濾布的前提下使濾盤內(nèi)的氣壓得到提升，電磁氣動(dòng)閥的開(kāi)啟由提前調(diào)試安裝好的行程開(kāi)關(guān)、延時(shí)繼電器和限位環(huán)等來(lái)控制，這樣就能產(chǎn)生出較強(qiáng)的脈沖風(fēng)，如圖4所示。

改變中心軸上錯(cuò)氣盤的安裝方式，避免吹風(fēng)時(shí)出現(xiàn)中心軸上的殘存料漿倒流。

圖5所示為原來(lái)的安裝方式和改變角度的安裝位置?？梢钥闯龈淖兒蟮陌惭b方式就是在原安裝位置上將錯(cuò)氣盤逆過(guò)濾機(jī)轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)一定角度（約5到10度）后固定在中心軸端面上，使錯(cuò)氣盤通孔的一側(cè)相對(duì)凸出于中心軸通孔的一側(cè)，二者的另一側(cè)對(duì)齊或反向錯(cuò)開(kāi)。當(dāng)過(guò)濾盤轉(zhuǎn)動(dòng)到卸料區(qū)時(shí)，錯(cuò)氣盤通氣孔凸出于中心軸通氣孔的一側(cè)就起到了氣液分離的作用，就是在吹風(fēng)時(shí)壓縮空氣從中心軸通孔內(nèi)殘存料漿的上部吹出，從而避免了將殘存濾液吹到濾盤上，也避免了濾液倒流使濾餅水分增加導(dǎo)致濾餅脫落在濾液槽內(nèi)的現(xiàn)象發(fā)生。

3.繼續(xù)保持原有刮刀的結(jié)構(gòu)和安裝方式，只起到導(dǎo)料的作用。

當(dāng)實(shí)施了以上所述的強(qiáng)脈沖吹風(fēng)裝置和防止濾液倒流的措施后，過(guò)濾盤上的濾餅就能夠徹底脫落濾布，此時(shí)的刮刀只起到了白泥脫落的導(dǎo)向作用。所以，在確保脫落的濾餅不會(huì)掉到濾漿槽的情況下，可以進(jìn)一步調(diào)大刮刀和過(guò)濾盤之間的間隙，避免刮刀對(duì)濾布的磨損，進(jìn)一步延長(zhǎng)濾布的使用壽命，不斷提升立盤真空過(guò)濾機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，創(chuàng)造更大的效益。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.21.024

提高了過(guò)濾機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。

原廠家的瞬時(shí)吹料裝置由電磁閥、延時(shí)繼電器、限位器、壓力表、連接管件及其附屬部件組成，其工作原理是當(dāng)吸附著白泥濾餅的濾盤轉(zhuǎn)動(dòng)到吹料區(qū)距刮泥裝置刃部150毫米時(shí)，在提前調(diào)試安裝好的行程開(kāi)關(guān)、延時(shí)繼電器和限位環(huán)等的控制下打開(kāi)壓縮空氣進(jìn)氣電磁閥，1.5～2.5s后電磁閥又關(guān)閉，由此形成的高壓脈沖風(fēng)將濾盤上的濾餅吹落，就達(dá)到卸濾餅的目的。由于系統(tǒng)實(shí)際風(fēng)壓為0.15Mpa，低于設(shè)計(jì)要求風(fēng)壓為0.25～0.28Mpa，且設(shè)計(jì)使用的電磁閥通流面積偏小，造成吹卸濾餅時(shí)不能形成急促有力的脈沖風(fēng)，導(dǎo)致濾餅吹脫效果差。在后來(lái)的改造中就不再采用瞬時(shí)吹風(fēng)裝置，改用由分配盤錯(cuò)氣形成的間歇壓縮空氣吹卸濾餅。綜上所述，之前這種吹卸濾餅不徹底的現(xiàn)象，主要是由以下三方面因素綜合影響造成的：

1.瞬時(shí)吹風(fēng)時(shí)風(fēng)量風(fēng)壓較小，吹料區(qū)的風(fēng)壓提升較慢，對(duì)濾餅的吹卸形不成急促有力的脈沖風(fēng)。