立盤式真空過濾機過濾效率提升的途徑

本文針對立盤真空過濾機由于濾餅卸除不徹底導(dǎo)致的過濾機過濾效率偏低的問題，根據(jù)對現(xiàn)場運行情況的分析，提出了具體的改進措施。

原因分析

立盤式真空過濾機是氧化鋁生產(chǎn)過程中一種進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。該廠晶種過濾工序共有6臺GPL-240型立盤真空過濾機，目前存在的主要問題是設(shè)備過濾能力達(dá)不到設(shè)計指標(biāo)，過濾效率低，其設(shè)計的過濾能力是300t/h，實際過濾能力為200t/h，僅達(dá)到設(shè)計能力的67%。

影響過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濾機過濾效率較低的主要原因是濾餅吹卸不徹底，即當(dāng)濾餅進入吹落區(qū)后約有30%濾餅又進入進料區(qū)，造成過濾機做無用功，使過濾效率降低。本文將從如何改善立盤式真空過濾機濾餅吹卸效果的角度，對提高其過濾效率進行探討。

立盤式真空過濾機的結(jié)構(gòu)及其工作原理

下圖1為立盤式真空過濾機的結(jié)構(gòu)簡圖，它主要由濾液槽、分配裝置、吹風(fēng)裝置、過濾盤、中心軸、刮泥裝置及動力傳動裝置組成。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的濾餅，濾液通過濾餅和濾布排出，濾餅進入到吸干區(qū)域脫去大部分濾液之后進入到濾餅吹落區(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，完成一個工作過程的循環(huán)。如下圖2所示。

圖1 立盤式真空過濾機結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 過濾過程示意圖

濾餅卸除不徹底的原因分析

原廠設(shè)計是由壓縮空氣的瞬時吹風(fēng)裝置和刮泥裝置配合卸料的方式，在該廠的實際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)存在一些不足之處，已經(jīng)在試運轉(zhuǎn)中進行了改造。由于原廠刮泥裝置在卸料時，刮刀的刃面與濾布接觸摩擦，使得濾布壽命縮短，造成停機更換濾布頻繁，使設(shè)備的運轉(zhuǎn)率大幅降低。針對這種情況，在后來的改造中，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，減小了刮刀對濾布的摩擦力度提升了濾布的使用壽命，

圖3 強脈沖吹風(fēng)裝置示意圖

圖4 脈沖吹風(fēng)裝置吹風(fēng)時濾盤上風(fēng)壓隨時間變化對比示意圖

圖5 原錯氣盤與中心軸端面相對位置和改進后的錯氣盤與中心軸端面相對位置

2.吹風(fēng)時濾盤內(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)。

改進白泥濾餅吹脫效果的措施

1.將原廠設(shè)計的瞬時吹風(fēng)裝置改為急促強脈沖吹風(fēng)裝置

為了避免原瞬時吹風(fēng)裝置存在的不足，確保設(shè)計的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氣閥前加裝一臺體積為1.5m3的中間儲氣罐，儲氣罐的入口與供風(fēng)出口相接。

（3）在電磁氣動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)實際情況而定，主要目的是在電磁氣動閥開啟吹風(fēng)前，通過旁路管和依靠分配盤錯氣方式，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，電磁氣動閥的開啟由提前調(diào)試安裝好的行程開關(guān)、延時繼電器和限位環(huán)等來控制，這樣就能產(chǎn)生出較強的脈沖風(fēng)，如圖4所示。

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

圖5所示為原來的安裝方式和改變角度的安裝位置。可以看出改變后的安裝方式就是在原安裝位置上將錯氣盤逆過濾機轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)一定角度（約5到10度）后固定在中心軸端面上，使錯氣盤通孔的一側(cè)相對凸出于中心軸通孔的一側(cè)，二者的另一側(cè)對齊或反向錯開。當(dāng)過濾盤轉(zhuǎn)動到卸料區(qū)時，錯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)實施了以上所述的強脈沖吹風(fēng)裝置和防止濾液倒流的措施后，過濾盤上的濾餅就能夠徹底脫落濾布，此時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掉到濾漿槽的情況下，可以進一步調(diào)大刮刀和過濾盤之間的間隙，避免刮刀對濾布的磨損，進一步延長濾布的使用壽命，不斷提升立盤真空過濾機的運轉(zhuǎn)周期，創(chuàng)造更大的效益。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.21.024

提高了過濾機的運轉(zhuǎn)周期。

原廠家的瞬時吹料裝置由電磁閥、延時繼電器、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)動到吹料區(qū)距刮泥裝置刃部150毫米時，在提前調(diào)試安裝好的行程開關(guān)、延時繼電器和限位環(huán)等的控制下打開壓縮空氣進氣電磁閥，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)實際風(fēng)壓為0.15Mpa，低于設(shè)計要求風(fēng)壓為0.25～0.28Mpa，且設(shè)計使用的電磁閥通流面積偏小，造成吹卸濾餅時不能形成急促有力的脈沖風(fēng)，導(dǎo)致濾餅吹脫效果差。在后來的改造中就不再采用瞬時吹風(fēng)裝置，改用由分配盤錯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.瞬時吹風(fēng)時風(fēng)量風(fēng)壓較小，吹料區(qū)的風(fēng)壓提升較慢，對濾餅的吹卸形不成急促有力的脈沖風(fēng)。