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摘要:濾布是水平帶式真空過濾機的核心部件。濾布作為水平帶式真空過濾機的過濾介質,其再生性能的優劣、再生工藝方法的合理選擇和應用,對于保證水平帶式真空過濾機的過濾性能、延長濾布的使用壽命、降低運行成本等起著至關重要的作用。現介紹了水平帶式真空過濾機的工作原理以及濾布的運行原理、分類、特性等,重點分析了水平帶式真空過濾機濾布再生性能的影響因素、再生工藝方法及其應用情況,以延長濾布的使用壽命,降低更換濾布的運行成本。
關鍵詞:水平帶式真空過濾機;濾布;再生性能;工藝方法
0 引言
在固液分離機械中,采用濾布作為過濾介質的設備有很多類型,如板框廂式壓濾機、水平帶式真空過濾機、圓盤真空過濾機、帶式壓榨機等。無論哪種類型的固液分離設備,濾布的規格型號及其清洗再生性能、再生工藝方法的合理應用都是至關重要的,不同的設備類型,對濾布的選擇及使用既有共性又有特殊性。本文主要分析水平帶式真空過濾機中濾布的再生性能、再生工藝方法及其應用情況。
1 水平帶式真空過濾機的工作原理
水平帶式真空過濾機以濾布為過濾介質。料漿經進料裝置均勻分布在移動的濾布上,經過真空室的真空抽吸,料漿中的水分依次通過濾布、真空室或濾盤濾板上的排液孔等進入排液總管,并最終經過汽水分離器等排出;同時,料漿抽濾后形成的濾餅向前行進接受洗滌,并再經真空抽吸,直至在卸料輥處由刮刀或鋼絲卸除,從而實現料漿的固液過濾、分離。
水平帶式真空過濾機按其結構和特征可分為:固定室型水平帶式真空過濾機(橡膠帶)(DU型)、移動室型水平帶式真空過濾機(DI型)、過濾帶間歇運動型水平帶式真空過濾機(DJ型)。
圖1和圖2分別是固定室型水平帶式真空過濾機(橡膠帶)(DU型)和移動室型水平帶式真空過濾機(DI型)的工作原理圖[1]。
2 水平帶式真空過濾機中濾布的運行原理、分類、性能簡介
2.1 運行原理
水平帶式真空過濾機中濾布的運行,主要依靠真空源所提供的真空吸力以及所過濾的物料及其自身重力附著在橡膠帶或濾盤濾板上,由電動減速機驅動主動輥或頭輪所產生的摩擦力拖動而連續運行。在運行過程中,濾布因過濾機運行原理和結構,受到各輥筒表面摩擦力、刮板或鋼絲阻力及張緊力的作用,容易引起濾布拉伸或收縮、磨損、跑偏、褶皺、再生效率降低等,進而影響過濾機的過濾性能。
2.2 分類
濾布作為一種柔性過濾介質,是目前過濾設備中使用量最大的一種,在石油、化工、煙氣脫硫等行業尤為如此。
濾布按材質不同可分為:滌綸(聚酯)濾布、丙綸(聚丙烯)濾布、尼龍(聚酰胺、錦綸)濾布、棉濾布等;按織法不同可分為:平紋濾布、斜紋濾布、緞紋濾布、非織造類濾布(無紡布)等;按濾布紗線構成不同可分為:單絲濾布、復絲濾布、短纖維紗濾布等;按絲線層數不同可分為:單層濾布、雙層濾布、多層濾布等[2]。
2.3 性能簡介
濾布性能主要有過濾性能、使用性能和機械性能。其中,過濾性能決定濾布完成特定過濾工作的能力,使用性能控制濾布對環境的相容性,機械性能決定濾布適用的過濾機種類。
3 水平帶式真空過濾機濾布再生的工藝方法及其應用
3.1 濾布再生
對于全新投入設備運行的濾布,其過濾性能自然是最佳的。而隨著濾布使用時間的延長,濾布上部分孔隙被物料中固相顆粒堵塞,使過濾阻力上升,過濾速率下降,因此需要再生。
3.2 影響濾布再生性能的因素
(1)濾布的紗線構成、纖維長短、織法。一般來說,單絲濾布的再生性能最好,長絲濾布次之,短纖維濾布最差。平紋濾布的再生性能差,斜紋、緞紋類濾布的再生性能好。緞紋濾布容易卸除濾餅,降低固相粒子在濾布內部被捕捉的可能性。而非織造類濾布即無紡布的再生性能最差。
(2)濾布的精加工。經過砑光改善濾布表面特性,使濾布表面光滑,容易卸除濾餅,調節濾布滲透性,提高過濾及再生效率。濾布的滲透性可以決定稀薄濾漿中的粒子在介質內部的捕捉量,從而影響濾布沖洗再生的能力。而對濾布進行微孔聚合物涂覆,則能進一步提高濾布的過濾精度,改善濾餅的剝離條件,提高濾布的再生性能。
(3)過濾漿液的理化性能。漿液的濃度、流體黏度、固相粒子的分級、運行溫度、pH值等也會對濾布的再生性能產生不同程度的影響。
(4)其他因素,包括濾布使用的生產工藝、濾布生產商的加工制作質量、卸料刮刀的材料及結構以及其他特殊要求或參數。
3.3 濾布再生工藝方法及其應用
3.3.1 扇形噴嘴沖洗
水平帶式真空過濾機濾布最通常的沖洗再生方法是采用不銹鋼沖洗水管上加裝帶相應卡箍的不銹鋼扇形噴嘴,提供流量和壓力符合要求的工藝水,對準濾布正、反兩面進行全方位沖洗。噴嘴的噴射角度、孔徑、數量的設置,可分別根據沖洗水管的安裝位置、數量、水質條件、供水壓力和流量等具體情況確定。沖洗壓力一般為0.3~0.5 MPa。
3.3.2 高壓水沖洗
應用于不銹鋼二次鋼渣過濾脫水的水平帶式真空過濾機,經球磨后礦漿粒度較細,固態顆粒容易被截留在濾布內,通常會在扇形噴嘴沖洗的基礎上增加一道高壓水沖洗。高壓水沖洗可以結合濾布實際運行狀況,間歇性開啟使用,每次使用的時間也可以根據工作需要來調整。
3.3.3 電動刷輥洗刷
應用于煤化工行業灰渣細渣抽濾干排,催化劑、分子篩、尾礦干堆處理等工藝中的水平帶式真空過濾機,其濾布再生通常會先用扇形噴嘴沖洗濾布的正、反面,再設置一套輔助的電動刷輥裝置對濾布的工作面進行滾刷,提高濾布表面固態殘渣的去除率,提高濾布的再生效率。電動刷輥裝置采用電動機與皮帶輪減速機構,皮帶可采用V型定長皮帶或活絡皮帶。活絡皮帶方便調節皮帶的松緊[3]。電動刷輥轉速,可以是常規定頻定速的,也可以是變頻調速的,根據不同的濾布寬度來確定。刷輥電機的功率一般為0.75~1.1 kW。
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