气压连续过滤机性能与指标.pdf

第s 5 卷第3 期 2 003 年8 月 有色金属 N O N F E R R O U SM E I H I ．S V o l5 5 ，N o3 A u g u s t 2 0 0 3 气压连续过滤机性能与指标 李明鑫 月山铜矿，安徽安庆2 4 6 0 0 1 摘 要介绍气压连续过滤机的结构、过滤性能和技术经济指标。气压连续过滤机扬弃真空过掳机和板框或厢式压滤机优 缺点．具有较太的生产能力并可连续作业。G Y L ．3 气压连续过滤机与G N 一8 内滤式真空过滤机相比，过滤面积小5 m 2 ，而产骺增加 i 0 ％，装机功率却减步4 4 ％，节电47 3 万k W h ／a ．设备费用减少一半．在过滤浮选精煤时，滤饼水分将降低8 ％～1 2 ％。 关键词啦矿工程；过滤；气压连续过搏机；间歇压滤机；真奎过滤机；加压过瘟机 中嗣分类号T D 4 6 2 ．2 ；T D 9 2 62 2 文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 l 2 0 0 3 0 3 0 1 0 1 0 3 矿山过滤设备以各式真空过滤机、问歇作业的 板框和厢式压滤机为主。真空过滤机能连续作业， 但由于真空抽滤只能有0 ．0 6 ～0 ．0 7 M P a 的过滤压 差。因而效率低、滤饼水分高，而且能耗较高。板框 和厢式压滤机过滤压差较大，可以得到干一些的滤 饼，但由于间歇作业，生产效率低而能耗高。 气压连续过滤机扬弃上述两类过滤设备的优 劣。既有真空过滤机连续作业的优势，又有板框或厢 式压滤机过滤强度大的优点。高过滤压差的连续作 业，效率高、能耗低、滤饼水分小，生产能力数倍于真 空过滤机。 1 设备结构 气压连续过滤机结构如图1 如示。罐体1 由卧 式圆筒和两端的椭圆形封头组成。连接圆筒和封头 的法兰2 兼做罐体的滚轮，它由托辊3 支承，托辊由 底盘4 支承并由驱动装置5 驱动。过滤单元由罐壁 滤室6 和管形滤室7 组成，各过滤单元有气液管8 和错气盘9 相接，错气盘由气压平衡室1 0 压紧，错 气盘各部压力的变化或滤室压力的变动，均通过气 压管1 1 的联通来自动平衡。设在罐体中央的螺旋 输送器1 2 ，附有螺旋受料槽1 3 和穿过罐体两端封 头的受料槽支承管“与1 5 ，螺旋输送器从支承管 1 5 中穿出，并由机械无极变速器1 6 经齿轮减速后 驱动。受料稽支承管分别由球面瓦1 7 与1 8 支于罐 体两端设有密封装置的颈管之上，卸料槽、螺旋及驱 动装置的载荷，均通过球面瓦1 7 与1 8 传至封头，以 增加封头法兰2 即滚轮与托轮3 之间的摩擦力。螺 旋受料槽及支承管的定位，由设在支承管1 4 两侧的 收稿日期2 0 0 2 0 5 2 3 作者j 酊开季明鑫 1 9 3 8 一j ，男．湖南益阿市 ，高级工程师 撑拉杆1 9 将其与底盘绞接，错气盘的不动件亦由该 撑拉杆定位，运料螺旋的驱动装置t 6 和卸料槽2 2 ， 闸板阀2 3 、回转下料器2 4 ，由于重心偏低，同时起稳 定受料槽的作用。压缩气体由进气阀2 6 经节流阔 2 7 和螺旋受料槽支承管1 4 进入罐内，卸料气体直 接经错气盘9 导入卸料区滤室进行反吹卸料。过滤 料浆由进浆口2 8 压入受料槽支承管1 4 内的料浆 管，再进入播料管2 9 在罐内分布。罐内设液位计 3 0 ，用以监测并保持其液位。人孔3 1 小型设备为 手孔 用于罐内设施的检查安装和维修。罐内气体 的排料密封，由填满滤饼的螺旋在螺旋支承管1 5 中 起第一道密封作用。支承管1 5 进口处设喇叭形导 料口2 1 和料位计2 0 ，使支承管和该段螺旋被滤饼 充满，螺旋的出料段还局部加密螺距，以压缩滤饼的 孔隙来增加密封效果。第二道密封由卸料槽2 2 和 由机械无极变速器驱动的回转下料器2 4 组成。螺 旋排出的滤饼，在卸料槽内由料位显示计2 5 控制适 当的料位，保证回转下料器2 4 在充满滤饼的状态下 实现动态密封下料。开车伊始则要关闭卸料槽与回 转下料器之间的闸板阀2 3 ，待喇叭形导料口2 I 有 适当料位后，才启动螺旋1 2 ，待卸料槽2 2 有适当料 位后，才启动回转下料器2 4 ，随后开启闸板阔2 3 进 行正常的连续排料。 2 过滤作业及设备特征 气压连续过滤机属恒压滤饼过滤范畴，过滤速 度与过滤压力和过滤介质压力损失之差成正比、与 滤液黏度及过滤介质阻力成反比1 1J 。 图中的I 区为过滤区，料浆中的粗重颗粒因沉 降速度较快而优先到达底部，并逐步形成由粗至细 有序排列的滤层，徽细颗粒不易透过滤布，滤布也不 易被细小颗粒阻塞。播料管2 9 又布置在滤室迸人 万方数据 有色金属第5 5 卷 匕≥≯压缩气体芝酗务过滤料浆罂} 争皓液厦乏气●◆滤饼A A 剖面 图1 气压连续过滤机结构示意 F i g ．1 S c h e m e o fb a r 。m 眦i co 。n c 洫∞u s f i k e r8 t r t t c t L L r e 过滤区的一侧，更有利于粗粒在滤布上的优先附着。 水分为1 8 ％～2 1 ％，比真空过滤机水分低8 ％～ 过滤伊始，底层滤饼尚未形成时，为防患微细颗粒进1 2 ％，只是存在压缩空气消耗较大的问题[ “。气压 入底层，在滤液排出系统上进行局部阻流，随过滤作连续过滤机设定的过滤压差为0 ，2 ～0 ．2 5 M P a ，以 业的持续和滤饼的增厚而逐步取消这种阻流，做到高液位、低转速、厚滤饼的方式运行，不会有压缩空 恒压恒速过滤。 气的大量损失。由于过滤压强达真空过滤 O ．0 6 ～ 在Ⅱ区，滤饼暴露在压缩空气之下，上层细粒被0 ．0 7 M P a 的三倍以上，在耗气量与真空过滤机相同 压人相对较粗物料之中，被压实的滤饼能阻滞压缩的条件下，过滤面积为3 m 2 的气压连续过滤机，生 空气的大量损失。进入滤饼孔隙的空气能置换出孔产能力超出过滤面积为8 m 2 的G N 一8 筒形内滤式真 隙中的残余水分，在压缩空气透过滤饼孔隙时，不仅 空过滤机。G N ．8 现在多配用似5 0 水喷射泵为过滤 能拖走部分表面水，还可使水气化而进一步降低滤动力，抽气量为7 ．5 m 3 ／m i n ，真空计示压力为 饼水分‘“。0 ．0 8 M P a ，配套水泵电机功率为1 5 k W ，单位过滤面 在滤液排出系统上，设有能促使滤液尽快排净 积的耗气量为0 ．9 m 3 ‘n 2 1 ‘r a i n 。[ “，气压连续过滤 的疏水措施．能完全避免滤饼在反吹卸落时，出现真 空过滤机常有的“返水现象”。 过滤作业还可直接采用高温蒸气作过滤动力， 蒸气的介入可以降低滤液的黏度，改善过滤条件。据 试验结果和文献报道，水从2 0 ℃提高到5 0 ℃，黏度降 低4 5 ％，在滤饼疏水阶段，高温蒸气透过滤饼孔隙时， 更可以加速表面水蒸发，得到特别干的产品。 滤饼通过过渡区Ⅲ进人卸料区Ⅳ时，由错气盘 9 经气液管8 导人的高压气体将滤饼吹落至螺旋槽 1 3 ，吹落滤饼后的气体，仍然是过滤作业的动力。 过滤作业在全封闭的压力罐内进行，工作环境 较好，也适合有毒有害物质的过滤或石油化工企业 欲以惰性气体为介质的固液分离，惰性气体可以很 好的循环使用。 3 技术参数及经济效益 国内有一种将盘式真空过滤机装入大型压力罐 内的加压过滤机，在过滤浮选精煤时过滤压差为 0 ．1 8 ～0 ．2 5 M P a ，滤饼产量为0 ．5 ～0 ．8 t m 一- h ～， 表1 气压连续过滤机参数 T a b l e1P a r a m e t e r so fb a r o m e t r i cc o n t i B u o u sf i l t e r 过滤机型号 过滤面积／m 2 过滤压力／M P a ／ 简体直径x 长度“m “l n 滤室数目／组 矿浆浸j 殳简体角度／ 。 脱水区角度／ 4 G Y L 3 0 ．2 ～02 5 帅8 x 13 3 1 0 1 3 0 1 2 0 G Y L 。5 02 0 ．2 5 } 1x 16 1 3 0 1 2 0 滤布反向吹风医角度／ ‘6 06 0 罐律转速／ r r a i n - 1 05 3 ／0 ．8 3 ／1 ．6 8 0 ．5 3 ／0 ．8 3 ／16 8 瞎体驱动型号Y D l 0 0 L - 6 ／4 ／2Y D l O O L ．6 ／4 ／2 电机功率／k w07 5 ／1 ．3 ／1 ．80 ．7 5 ／1 ．3 ／l ，8 直径长度／ m m 蚰1 2 x2 ．1 7柏1 5x2 5 8 排料转速／ f r a i n 。1 1 9 ．5 ～9 752 0 ～1 0 0 螺旋 电机l 功芫。7 9 0 L 。67 9 0 L 。6 直径长度 m m 帅1 5 x 01 5如1 5 01 5 回转转速／ r m i n q 2 71 3 6 下料器 电机l 功i 盖。麓6裟6 外形尺寸／ m x m o m 3 5 2 1 ．3 2 12 40 1x l4 2 14 机器质量／t 1 8 26 万方数据 笙 塑 望壅 墨里堡堡整塑塑竺壁兰塑塑 一 机的耗气量为l m 3 m 。2 m i n ，G Y L 一3 气压连续 过滤机在过滤压强力0 ．2 ～0 ．2 5 M P a 时，计算出的 空气压缩机的绝热功率和轴功率分别为5 ．2 4 k W 和 6 ．5 6 k w ，选定的电机功率为7 ．5 k w b 』。 G Y L 一3 和G Y L 一5 两种小型气压连续过滤机参 数见表1 ，G L Y 一3 气压连续过滤机及与其生产能力 相近的G N ．8 筒型内滤式真空过滤机的技术经济指 标对比见表2 。 由表2 可知，G Y L 一3 气压连续过滤机产量较 G N 一8 内滤式真空过滤机大1 0 ％，在过滤浮选精煤 时，滤饼水分将降低8 ％～1 2 ％【3J ，而安装功率却减 少4 4 ％。在日运行2 0 h ，年运行3 0 0 d ，电机负载率 为0 ．8 的条件下，可节电4 ．7 3 万k W h ／a ，节约电费 3 ．7 8 万元／a ，电费和电耗均减少4 4 ％。G N 一8 筒型 内滤式真空过滤机质量为7 t ，价格为1 25 万元”1 ， 而G Y L 一3 气压连续过滤机质量仅为1 _ 8 t ，估计出厂 价为6 万元，不到前者的1 ／2 ，也不需要真空过滤机 的气液分离装置，可以节省较多的投资。对已有 G N - 8 真空过滤机的用户，若更置这种设备，运行 1 ．5 年节约的电费，即可以偿还投资，另还有降低滤 饼水分和增加产量带来的效益尚未予计算。 对制造厂商来说，这种设备综合了间歇压滤机 板 框压滤机、厢式压滤机 和连续真空过滤机的优点，并 克服了各自的缺陷，具有效率高、能耗低、滤饼水分小、 设备费用低的特点，市场前景好。设备结构简单，制作 容易，G Y L - 3 过滤机质量为1 ．8 t ，制作成本，包括外购 件全部费用约为3 万元，若出厂价定6 万元，每台可获 利3 万元，制作大一些的设备，效益还会更优。 表2 气压连续过滤机与筒型内滤式真空过滤机指标对比 T a b l e2P a r a m e t e rc o m p a r i s o no fb a r o m e t r i cc o n t i n u o u sf i l t e ra n dd r u mV a G U l L r nf i l t e r 设备名称型号G Y L - 3 气压连续过滤机G N - 8 筒形内滤式真空过滤机 比较结果 过滤面积／m 2 38 约为1 ／3 过滤压力／M P a 0 2 ～0 2 5 00 6 ～00 7 增大3 倍 滤饼产量／ t - h 一‘ 15 ～24 浮选精煤 13 5 - - 21 6 浮选精煤 增加1 0 ％ 滤饼水分／％1 8 2 1 浮选精煤2 6 ～3 3 浮选精煤降低8 ～1 2 转动动力n w 机黑嚣髫，， z c ㈣一s c 输㈣一， 减蛐* 过滤动力／k w7 ．5 低压活塞压风机1 5 水喷射榘水泵电机 减少5 0 ％ 动力辅助设备／k w22 注浆泵4 水环式压风机减少4 5 ％ 功率台计／k w 1 2 8 52 2 7减少4 4 ％ 年耗电量／万k W - h 6 1 71 09省47 3 万k W ’h 年电费／TY元49 4 08 元／k W h 1 87 2省37 8 万元 { 殳备外形 m m m 3 ．5 2 l3 2 12 32 3 ．2 3 ．4 体积不足1 ／5 设备质量／t 187质量约为l ／4 设备费用／万元 3 制作成本 4 - 3 利税 61 25 2 0 0 0 机电产品报价费用不足1 ／2 参考文献 [ 1 ] 丁启圣，王维一．新型实用过滤技术[ M ] 北京冶金工业出版社，2 0 0 0 1 8 [ 2 ] 徐新用气压过滤的降水机理研究[ J ] 化工矿山技术，1 9 9 4 2 2 4 [ 3 ] 马达昌．国产加压过滤机的应用前景[ j ] ．矿山机械，2 0 0 0 1 3 2 [ 4 ] 张启溶．选矿设计手册[ M ] 北京冶金工业出版杜，1 9 9 4 [ 5 ] 汪寿建化工厂公用设施设计手册[ M ] 北京化学工业出版社．2 0 0 0 7 0 4 [ 6 ] 机械工业信息研究院，机电产品价格信中心．2 0 0 0 机电产品报价手册[ M ] 机械工业出版社，2 0 0 0 P e r f o r m a n c ea n dT e c h n o e c o n o m l eI u d e x e so fB a r o m e t r i cC o n t i n a o u sF l i t e r L IM i n g z i n Y u e 』h u n 蛳，M i n e ，A n q i n g2 4 6 0 0 1 ，A n h u i ，C h i n a A B S T R A C T T h es t r u c t u r e ．c h a r a c t e r i s t i ca n dt e c h n o e c o n o m i ci n d e x e so ft h eb a r o m e t r i cc o n t i n u o u sf i l t e ra r ed e s c r i b e d ． T h eb a r o m e t r i cc o n t i n u o u sf i l t e ri sc o n t i n u o u si no p e r a t i o na n dw i t hh i g hc a p a c i t yb yt a k i n gt h ea d v a n t a g e sa n d o v e r c o m i n gt h ed i s a d v a n t a g e so ft h ev a c u u mf i l t e ra n db a t c hf i l t e rp r e s s e s ．C o m p a r i n gt ot h eG N 一8i n n e rf i l t e r i n gv a c u u mf i l t e r ，t h ef i l t e r i n ga r e a l ，i n s t a l l e dc a p a c i t y ，p o w e rc o n s u m p t i o na n df a r eo fG Y L 一3b a r o m e t r i cc o n t i n u o u sf i l t e ra r el e a sb y5 m 2 ，4 4 ％，4 7 ．3 M W “／aa n dh a l fr e s p e c t i v e l y ．b u tt h ep r o d u c t i o nc a p a c i t yi si n c r e a s e db y1 0 ％．a n dt h ew a t e rc o n t e n ti nf i l t e rc a k ei Sr e d u c e db y8 ％～1 2 ％ K E YW O R D 6 m i n e r a lp r o c e s s i n g ；f i l t e r i n g ；b a r o m e t r i co o n t i n u o u sf i l t e r ；b a t c hf i l t e rp r e s s e s ；v a c u u mf i l t e r ；．p ∞L Ⅱtf i l t e r 万方数据