【详解】橡胶带式真空过滤机

文摘   2024-10-09 10:09   河北  

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橡胶带式真空过滤机是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,可以连续完成过滤、洗涤、吸干、滤布再生等作业。设备具有自动化程度高、生产能力大、洗涤效果好、滤饼水分低、操作灵活,维修简单等优点。广泛应用于冶金、矿山、化工、造纸、食品、制药、环保等行业。

一、工作原理

橡胶带式真空过滤机滤布为过滤介质,采用整体的环形橡胶带作为真空室。环形橡胶带由传动装置传动连续运行,滤布铺敷在胶带上与之同步运行,胶带与真空滑台接触(真空室与橡胶带间装有环形摩擦带并通入水形成水密封),料浆由布料器均匀地分布在滤布上。当真空室接通真空系统时,在橡胶带上形成真空抽滤区,滤液穿过滤布经橡胶带上的横沟槽汇总并由中心孔进入真空室,固体颗料被截留在滤布上形成滤饼,随着橡胶带的移动,已形成的滤饼受压力差影响逐步被脱干,最后滤布与胶带分开,在卸料辊处将滤饼卸出,进入真空室的液体经气水分离器排出。卸除滤饼后滤布经清洗后获得再生,再经过一组支撑辊和纠偏装置重新进入过滤区,开始进入新一过滤周期。橡胶带式真空过滤机实现了真正意义上的连续运行、连续过滤,物料从进料、脱水、卸渣到滤布清洗,可以不间断的连续进行。

二、尺寸及参数

也可根据现场和物料情况设计机型目前已广泛应用于冶金、矿山、石化、化工、洗煤、造纸、肥料、食品、制药、环保等领域中的固液分离,烟气脱硫中的石膏脱水、尾矿处理等行业。

三、规格参数

四、结构特点

  • 整机采用模块化设计,便于运输、安装、维护及保养:

  • 橡胶带采用一次性硫化成型,抗拉强度大,耐酸碱,耐高温:

  • 橡胶带托辊采用通轴式设计,迷宫式密封,滚动式旋转,有利于延长橡胶带的使用寿命:

  • 滤布纠偏采用双气囊蛇形纠偏,保证滤布工作状态处于正确位置:

  • 设备运行速度可在1~12m/min 间进行调整,可根据不同的物料参数选择最佳运行速度:

  • 设备可实现远程及现场双控制,大大减少了劳动强度:

  • 设备采用整体式结构的真空盒与真空滑台,保证真空室的强度、直线度及平面度,保证真空损耗<1%。且消除了单条滑台给橡胶带与摩擦带带来的严重磨损,保证橡胶带与摩擦带的使用寿命。

  • 可实现物料顺流洗涤或逆流洗涤,满足不同物料工艺要求:

  • 排液方式可根据安装高度实现高位或零位排液:


五、选型指南

  1. 根据固液比、处理量、固体粒径、粘度、滤渣堆比重选择设备型号:

  2. 根据物料的PH值选择过流部件材质,固体粒径、物料的温度选择过滤介质:

  3. 含有挥发性气体或蒸气的物料可选择半密封或全密封的机型:

  4. 需洗涤的物料应选择真空室长度大于10m 的机型,特殊洗涤的物料,应选择浸滤机型:

  5. 同行业未使用过的相同物料应先做小试试验再进行设备选型:

  6. 优先选择国标过滤有效宽度的机型:

  7. 适应于处理大、酸碱性强的物料过滤:

  8. 同等过滤面积的处理量通常是 PBF 水平带式真空过滤机的1.2~1.5倍。


六、主要部件介绍

6.1 橡胶滤带:采用带有裙边环形橡胶滤带,以防料液从两侧流出;裙边采用组合结构即波形裙边与平行胶带粘合而成。这种结构裙边伸缩性好,可以避免裙边经过辊筒改向破裂,且可有效防止料浆跑漏。橡胶滤带的上部构造为中间一排排水沟槽。作为排水液带。沟槽中部有排液沟槽,橡胶滤带是胶带过滤机关键部件;其寿命长短一般取决于橡胶材质的选择和现场的维护保养。因此确定橡胶滤带材质根据物料的性质确定。现场安装时必须先安装平形胶带,使其运行正常后才粘结波纹裙边。且设备运行时必须保证胶带的清洁减缓橡胶老化。延长胶带使用寿命,必须注意的是对橡胶有强烈腐蚀的物料不宜采用带式过滤。

6.2 真空盒:真空盒是排液胶带底面滤液的汇集处。其中心线应与排液带及中心排孔的中心线相重合。真空盒断面呈V形,材质采用耐腐蚀材料制成。过滤机运行时,真空盒固定不动。胶带在上面行,真空盒采用分节联结成整体,每节均有管口与集液总管相连形成真空集液系统。在真空箱与运行胶带间设计有一环形磨擦带;并以水进行密封(磨擦带在真空盒上的磨擦块上随胶带运行),水既可作为密封装置的润滑剂又可作冷却剂,形成非常有效的真空密封;环形磨擦带随胶带一起运动,使水平胶带不受摩损。环形磨擦带在滑块上运行尽管有水润滑但仍有磨损,一定时间后需要更换,为了便于更换磨擦带,环形磨擦带设计成可更换结构,真空盒也设计了一套升降机构;使其更换时真空盒处于低位,有利于更换磨擦带的方便快捷。

6.3 加料装置:本机采用折板式加料斗,使料浆均布在滤带上,安装时要注意:

  • 应该在加料口上加装阀门来控制加料速度;

  • 加料方向应向后,这样可以充分利用真空区形成自然沉降区,避免破坏滤饼,提高过滤的速率和质量;

  • 加料装置出厂时已经试验调试好,能满足大多数物料布料均匀的要求;

  • 但对某些特殊物料(液固比、比重差异较大),会出现布料稍不均匀,用户可以在加料斗上增加导向筋。

6.4 洗涤装置:用于加洗涤液,一般有两种形式:

(1)淋洗装置:用于需要用液柱置换法进行洗涤的场合,其结构采用溢流堰的锯齿栅(一般货),安装时必须保持淋洗装置与滤带横向水平,以各锯齿口中能均匀溢水为准,保证洗涤水均布于滤饼表面,调整好后固定,不要晃动,注意安装位置不易过高,以免冲坏滤饼;

(2)喷淋装置:用于采用喷射翻动法进行洗涤的场合,可以根据要求供货。洗涤液需要一定压力,喷射出来的洗涤液呈平面扇形,安装时喷嘴距离滤饼100mm, 喷射方向应调节一致。以上两种形式可混合搭配使用。

6.5 驱动轮:驱动轮是驱动胶带运行的主动轮,由钢质滚筒外包耐酸橡胶制成,由变频调速器控制经电机驱动(可在0-50Hz 范围内调整),减速器减速后低速转动,或由变频调速器经行星摆线针轮减速机减速,籍已经张紧的胶带与橡胶层之间的摩擦力,带动胶带、滤布连续移动,在滤布转向处排卸滤饼。驱动轮的转速应根据所需要的转速加以调节,带滤机在出厂时,为了适应广泛用途其调速范围较大,而对于某一种料浆,带滤机使用的调速范围不会太大,如果在成熟确定的工艺条件下实际使用时,电机长期处于较低速度的情况下,会影响电机的寿命。要改善这一状况,根据自己的具体需要,更换合适传动比的减速机,使电机在较佳的转速状态下运转。

驱动轮的运转必须注意以下事项:

(1)为了防止胶带与驱动轮打滑,一方面要将胶带张紧,另一方面驱动轮的表面必须保持清洁,不允许沾染杂物,尤其细小颗粒状固体物,这样可以延长胶布的使用寿命。这需要操作者细心加以调节。

(2)驱动轮的表面圆柱线应与从动辊平行。有时胶带经常向固定一侧跑偏时,一方面可以调节细调拉紧装置使胶带二边松紧大体相同;另一方面也可以检查驱动轮是否与机架中心垂直,调整驱动轮与机架中心的垂直度也可以起到对胶带防偏作用。

6.6 刮刀装置:滤带连同上面已经吸干的滤饼脱离胶带继续向前移动,当运行到卸料轮处时,因其曲率变大(曲率半径变小)使滤饼较易剥离滤带,再用薄板型刮刀或钢丝刮刀将滤饼剥离排卸。刮刀用聚丙烯(或硬聚乙烯)加工成形,具有耐磨、富有弹性的优点。

一般滤饼的排卸在一定干燥程度下是比较容易的,但是在滤饼含湿量太高的情况下是很难用干法卸料的,在这种情况下可以增加滤盘吸干区长度,延长吸抽滤时间等方法将滤饼吸干,这在带滤机上可以很方便做到。

安装刮刀必须注意:

(1)调节刮刀装置两边的安装位置,使其压住滤布而刮刀则均匀地距离滤带0.3-0.5mm, 使刮刀不直接接触滤带,又能刮卸滤饼,这样可以延长滤布使用寿命。

(2)两边的配重压力不要得过大以滤布搭接处通过刮刀时能够弹出(且能弹回)不卡住滤布为准。

6.7 自动纠偏装置:它由纠偏辊、纠偏气缸(双活塞杆气缸)、二位五通电控滑阀和感应开关等组成。它的作用就是纠正滤布跑偏,其原理是通过改变纠偏辊的角度来达到纠正滤布跑偏的。

6.8 洗涤装置:用以清洗卸渣后的滤布和胶带,通过前后二次压力水的冲刷,使滤带每经过一次过滤,卸渣后都得到再生性的清洗,从而保证获得较好的过滤速率和滤带使用周期。

6.9 电、气控制柜:胶带过滤机的控制包括电控系统和气控系统两部分;电控系统应用了变频调速器先进控制元件,整个系统控制稳定可靠;但因变频器是新兴的控制器件,一定要详细阅读随机说明书后,按规定进行操作、维护、保养。变频调速器主要是用于控制主电机,接线可按图接线;有关其它注意事项,请详细阅读随机配备的变频器说明书。

气控系统是比较简单的,供货时备有原理图、控制管线布置图,接管时可按图进行。具体布置情况如下:压缩空气进入气控柜后,依次和球阀、气源处理三联体(包括分水器、调压阀、油雾器)相接,然后接二位五通单电控滑阀。二位五通单电控阀是控制自动纠偏装置的,气源三联体中油水分离器的作用是净化压缩空气,除去压缩空气中的水份及不干净的油,以免以后的元件受到锈蚀,油水分离器在使用若干时间后,要打开底部的开关将分离出来的水放掉,油雾器中加入干净机油,略为打开一点,使压缩空气经过时带去少量的油,用以润滑在此以后的气动元件。油用完后要及时补充加入。

气动元件、气缸等都是高精度的元件,压缩空气的质量好坏都将影响其寿命和性能的稳定性与可靠性。因此建议用户在压缩空气进入气控柜之前装上油水分离装置,以提高压缩空气质量。

气控阀操作必须注意以下事项:

  • 修气缸、气路管道、气控元件时,要先切断压力气源。

  • 控制柜在停车时期要关好锁上,以确保安全。

6.10  真空平衡排液罐:真空自动排液罐由一个分隔为上下两腔的筒体,封头,气液进出口,内外排液阀,大气切换阀和真空切换阀及液位计等组成。

七、应用领域:广泛应用于冶金、矿山、化工、造纸、食品、制药、环保等行业。例如:

  1. 化工行业:在化工生产中,橡胶带式真空过滤机常用于处理硫酸盐、磷酸盐、染料中间体、树脂、碱液及各种无机盐的过滤分离。它能有效去除溶液中的固体颗粒,保证产品质量,同时提高原材料利用率和生产效率。

  2. 矿产加工:矿产加工行业特别是非金属矿和有色金属矿的选矿过程中,橡胶带式真空过滤机被用来浓缩和脱水矿浆,如铁矿石、铝土矿、钾盐、磷矿等的过滤。它可以处理大流量、粗颗粒物料,实现连续高效分离,降低了能耗和运营成本。

  3. 冶金工业:在钢铁和有色金属冶炼中,该设备用于从冶炼废水中回收有用的金属氧化物,以及处理烟尘洗液等,有助于资源回收和环境保护。例如,铜、锌、镍等湿法冶炼过程中的液固分离环节。

  4. 制药行业:制药领域中,橡胶带式真空过滤机用于活性药物成分(APIs)的提纯和过滤,以及发酵液的固液分离,确保无菌操作和最终产品的高纯度。它的封闭式设计和易清洁性满足了GMP标准。

  5. 食品加工:在食品工业,如糖浆、果汁、酵母提取、淀粉加工等,这些过滤机用于去除悬浮固体和提高产品澄清度,同时保持食品的原味和营养成分不被破坏。

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