真空过滤机.doc

真空过滤机 1.圆盘真空过滤机 如图7-27所示，圆盘真空过滤机的结构由槽体、主轴、过滤盘、分配头和瞬时吹风装置五部分组成。 （1）槽体由钢板焊制而成的，除储煤作用外还起支承过滤机零件的支架作用。槽体下面有轮叶式搅拌，防止煤浆在槽体内沉淀。 （2）主轴由数段空心轴组成，轴的断面上有8一16个滤液孔，一般采用10个。主轴安装在槽体中间，上面装有过滤圆盘。主轴转动时过滤圆盘也随之转动。两个端面分别与分配头相连。 （3）过滤圆盘由若干个扇形过滤板组成。过滤板的数目与空心主轴上的滤液孔数一致，一般采用10块居多。过滤圆盘用螺栓、压条和压板固定在主轴上如图7-28。每块过滤板都是一独立的过滤单元，其本身是由较轻金属或塑料制成的空心结构，滤板内腔圆管与主轴的滤液孔相通。 （4）分配头装在主轴两端固定不动，它把过滤过程分成过滤、干燥和吹落三个区，在不同的区中过滤扇分别与真空泵、鼓风机轮换相通。分配头与主轴之间接触面的光洁度要求较高。 （5）瞬时吹风系统它是由蜗轮减速器控制阀和风阀组成。当过滤盘转入吹落区时，风阀开启，压缩空气由风阀给人分配头，通过分配头与其对应的滤液孔进入扇形滤块，借压缩空气突然鼓入的冲力将滤饼吹落。扇形滤块转过吹落区时，风阀关闭，压缩空气停止给入。过滤扇每转一周，风阀开启的次数与扇形滤块的块数相一致。 圆盘过滤机的工作原理，如图7－28所示，当过滤圆盘顺时针转动时，依次经过过滤E区Ⅰ区、脱水区Ⅱ区和滤饼吹落区（Ⅳ区），使每个扇形块与不同的区域连接。当过滤扇位于过滤区时，与真空泵相连，在真空泵的抽气作用下过滤扇内腔具有负压，料浆被吸向滤布，固体颗粒附着在滤布上形成滤饼；滤液通过滤布进入滤扇的内腔，并经主轴的滤液孔排出，从而实现过滤。 当滤扇位于脱水区时，仍与真空泵相连，但此时过滤扇己离开料浆液面，因此真空泵的抽气作用只是让空气通过滤饼并将空隙中的水分带走而使滤饼的水分进一步降低。当过滤扇迸人滤饼吹落区卸料区时，则与鼓风机相连，利用鼓风机的吹气作用将滤饼吹落。 在三个工作区间均有过渡区Ⅲ、Ⅴ区相隔。过渡区是个死区，其作用是防止过滤块从一个工作区进入另一个工作区时互相串气、影响工作效果。过渡区应有适当大小，过小时出现串气，会降低过滤效果;过大减少工作区范围。 圆盘过滤机的特点 本身是一个连续工作的设备，但每一个过滤扇，其工作是间断的。 过滤扇在各个工作区的时间，与各个区域占角度大小有关，还与过滤机主轴转速有关。前者可借助分配头进行调节，后者可通过无级变速器调节。 每个过滤扇之间都有非工作区，为减小该区时间过滤扇的数目不宜过多；而减少滤扇上靠近主轴和远离主轴两端过滤时间的差别，合理利用过滤板的面积，宜增加过滤扇的数目。 2. 圆筒形真空过滤机 圆筒形真空过滤机是金属矿石选矿厂特别是黑色金属选矿厂应用最多的脱水设备。圆筒形真空过滤机分为内滤式和外滤式两种；按筒中的内部结构分又可分为有格式和无格式，按卸料方式可分为折带卸料和刮刀卸料两种。 （1）筒形外滤真空过滤机。如图7－29是一种连续性的筒形外滤真空过滤设备，可将过滤、洗涤、去饼等项操作同时在同一回转的装置中完成。图7－30为其工作原理。 筒体为铸造的或用钢板焊制的圆筒，其外表面用槽形格子板分隔成若干个过滤室。滤布覆盖在格子板上。筒体的下部浸入料浆槽中，经齿轮系统传动绕水平轴转动。过滤室的尺寸不宜过宽，一般不超过550mm，其数量与筒体直径有关。直径大则筒体外表面积大，过滤室的数量相应增多。反之，过滤室的数量就相应减少。例如常用的40m2的过滤机就有24个过滤室。外滤式真空过滤机用刮刀刮落滤饼时，其滤布借助于铁丝扎牢于滤板上。这些铁丝还能起到防止滤布被刮刀刮被的作用。外滤式真空过滤机的料浆槽内有搅拌器，位于筒体以下，借助伞形齿轮和链条传动。搅拌器工作时，可使矿浆在料槽内保持悬浮状态。其搅动的次数视物料性质而定，一般为20～60次/分。对于粒度粗密度大的物料，搅拌次数可取大值。 分配头是过滤机的重要部分。通过它排出滤液，并在过滤过程中交错进行抽吸与压气，便料浆形成滤饼，并由真空抽吸状态而变为被压气吹落状态，有效地控制过滤作业的顺序。分配头分为平面接触式和圆柱面接触式两种结构型式。圆柱面分配头磨损后不易修复，且容易被矿粒卡住，应用得较少。大多数过滤机使用平面分配头。为了便于检修，常将平面分配头的分配盘和错气盘作成直接接触的易损件。 （2）筒形内滤真空过滤机。筒形内滤式真空过滤机结构如图7-31和图7-32所示。 筒形内滤真空过滤机的筒体内表面为其过滤面。矿浆给到筒体内部，由于重力作用，粗粒物料先于细颗粒沉积于滤布上。形成间隙较大的粗颗粒层，随着细颗粒物料的沉积，孔隙中会发生“架桥现象”，因而使得直径小于孔道的细颗粒也能被拦住，从而提高了过滤效果。在饼层过滤中，真正发挥分离作用的主要是滤饼层，而不是过滤介质。因此，筒形内滤式真空过滤机在形成滤饼时除了依靠真空作用外，还可借助于物料沉降作用，在过滤易沉降的物料时可获得较高的生产能力。这对于过滤粗粒物料和磁性团聚现象特别严重的磁铁矿尤为适宜。此外，该类型过滤机具有较大的滤布清洗区，滤饼卸除后可以有较长的清洗时间以恢复滤布的透气性。 筒式内滤式真空过滤机的工作原理同外滤式真空过滤机一样，内滤式真空过滤机的内滤面分为许多滤室，通过真空管对这些滤室进行抽吸滤液和吹气。真空管与分配头相连，分配头的工作原理与外滤式真空过滤机相同。筒体旋转一周，同样可完成过滤，脱水、吹风、卸料、清洗滤布的循环过程。筒形肉滤真空过滤机的缺点是更换滤布较麻烦，机体庞大，操作中观察机内工作状况不方便。 3.真空泵 真空泵是真空过滤机重要的配套辅助设备。 （1）水环式真空泵。水环式真空泵是真空过滤系统中最常用的一种真空泵，它的结构简单，工作可靠，制造容易，使用方便，耐久性强。水环式真空泵主要由泵、叶轮、前后泵盖，轴承架，填料函等部分构成。 图7-33是水环式真空泵的工作原理图，泵体内安装一个叶轮，叶轮回转中心与泵体中心有一个偏距。叶轮按图示方向旋转。向泵体中注大一定量的水，水同叶轮一起旋转，形成水环。由于离心力的作用，水环和叶轮之司形成空腔，在A区逐渐离开叶轮，产生抽吸作用，端盖上对正此区开口，就可以抽吸气体。在B区水环逐渐靠近叶轮，产生压缩作用，端盖上对正此区开口，就可以将进气口吸入的气体排出泵外。图7-33所示的是单作用泵，叶轮旋转一周完成一次抽气和排气。 （2）射流式真空泵。射流式真空泵简称射流泵，又称水喷射泵。图7-34是射流式真空泵结构示意图。它的结构简单，制造容易，真空度高，抽气量大，耗能较少。它的工作原理与蒸汽喷射泵相似，但它的动力来源是水泵，使用方便，易于推广，在中小型选厂中应用逐渐增多。 射流式真空泵结构有水室、气室、喷嘴，喷嘴座板、喉管、尾管等。喷嘴有若干个，在水室申均匀分布，它们喷射出的水汇交于一点，这个点称为焦点。喷嘴可用不锈钢、铸铁、铜等材料制造。喉管的作用是防止外面的空气在大气压力作用下通过尾管进入气室，破坏泵的工作。尾管要有足够的长度，泵安装位置应具有一定高度，具有较大的位能。 射流式真空泵的工作原理水泵把水送人喷射泵的水室，并使水室中保持1.5105Pa以上的压力，水通过喷嘴喷人混合室，因为水流速很高，周围形成负压，起到抽吸作用，空气从混合室的迸气口被吸入混合室中，高速水流和空气的摩擦，产生游涡卷带作用，空气和水一起进入喉管，再经过尾管排出到泵外。 4.真空过滤机的过滤系统 过滤系统指的是真空过滤机与辅助设备之间的连接方式。常用的过滤系统有三种一级过滤系统、二级过滤系统和自动泄水仪。 （1）一级过滤系统。一级过滤系统即一级气水分离系统，也称单级气水分离系统。在一级过滤系统中，只用一个气水分离器，如图7-35所示。 滤液和空气由于真空泵造成的负压被抽到气水分离器中，空气再由气水分离器的上部排走，滤液从气水分离器的下部排出。滤液的排出有两种方式一种滤液靠自重自然流出[图7-35a]；一种需用泵强制抽出[图7-35b]。 当过滤机布置在高位时，由于气水分离器在负压下工作，所以要便滤液从气水分离器中排出，其滤液排出口和滤液池液面之间必须有9m的高差。为防止空气进入气水分离器，滤液流出的管口必须设有水封。 图7-35a、b两种形式由于只设一个气水分离器，有可能使气水分离不够彻底而影响真空泵的工作。 （2）二级过滤系统。也称二级气水分离系统或双级气水分离系统。二级过滤系统中有两个气水分离器，过滤机可以和下级过滤系统一样安装在较低位置，连接过滤机的气水分离器也在较低的位置。该气水分离器上部排出的气体再进人安装在较高位置的二级气水分离器中，二级气水分离器的气体由真空泵抽走。由于二级水分离器位置较高，即使一级气水分离器在较低位置也不致影响真空泵的工作，如图7-36a所示。 （3）自动排液装置。自动排液装置于20世纪60年代末在我国金属矿山出现，是我国选矿工作者一项首创，其连接系统见图7-36b。对比几种过滤系统可以看出，自动排液装置的发明，改变了传统的过滤系统，它代替离心泵向外排放滤液，取得了明显的节能效果。另外，自动排液装置结构简单，容易制造，很受欢迎，已被选矿厂普遍采用。 自动排液装置出现至今，己经形成浮子式和阀控式两种基本结构形式。图7-37是一种结构较好，使用最多的新式浮子式自动排液装置。当自动排液装置处于图7-38所示状态时，右边排液罐内胶阀关闭小喉管；空气阀开启，罐内为常压，浮子受到向上压力P，大喉管下部的滤液阀由于气水分离器和在排液滤内的压力差的作用而关闭，排液罐底部的放水阀打开，原来积存在罐内的滤液自动排出。左边排液滤内小喉管打开，空气阀关闭，罐内具有和杠杆箱、气水分离器内相同的负压，放水阀关闭，滤液阀打开，气水分离器中的滤液流入罐内，使浮子产生向上的浮力R,，当浮力R大于压力P时，左边浮子浮起，右边浮子下降，两个排液罐的状态对调。这样，自动排液装置周而复始地工作。