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黑龙江科技学院 备课笔记 第12次课 授课时间2004年4月9日 章节及主要内容 第三章 第三节 圆盘真空过滤机部分 主要内容圆盘真空过滤机的结构、工作原理及过滤特点；圆筒型真空过滤机及过滤系统；过滤效果的评价及影响因素。 重点内容圆盘真空过滤机的工作原理及过滤特点；过滤系统及过滤效果的评价。 难点内容过滤的基本原理。 参考资料重力选矿、分离技术、选煤厂设计手册。 教学手段面授。 扩展内容 教学后记 第十二次课 二圆盘真空过滤机 1、 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，有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816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，般采用10块者居多。过滤圆盘用螺栓、压条和压板固定在主轴上如图3-33。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，压缩空气由风阀给入分配头，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饲饲饼吹落。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。 2、圆盘过滤机的工作原理（3-26） 当过滤圆盘顺时针转动时，依次经过过滤区、干燥区和滤饼吹落区，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，煤浆被吸向滤布，煤粒在滤布上形成滤饼；滤淮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。当滤扇位于干燥区时，仍与真空泵相连，但此时过滤扇已离开煤浆液面，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。当过滤扇进入滤饼吹落区时，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滤区相隔。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。 3、圆盘过滤机的特点 ①本身是一个边续工作的设备，但每一个过滤扇，其工作是间断的。 ②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，后者可通过无极变速器调节。 ③每个过滤扇之间都有非工作区间，为减小该区时间过滤扇的数目不宜过多；而为了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。 （三）圆筒型真空过滤机 1）与真空过滤机比较其本身体积庞大、过滤面积小、单位处理量低，但其密封性能好、真空度高、干燥区长、滤饼水分低，适于处理细粒粘性物料。 2）分类可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，按卸料方式分可分为折带卸料和刮刀卸料两种。 1、处滤式有格刮刀卸料圆筒型真空过滤机 1）工作部件工作部件是一个大圆筒，由钢板焊接而成，在筒体的表面上装有冲孔筛板，由钢板沿圆周方向分成若干个过滤室，室与室之间严格密封、互不通气。过滤室上铺设筛板，一方面与筒面形成通道、以便流通滤液，另一方面起支撑滤布的作用。其工作示意图3-27。 2）工作过程工作时，筒体浸入装满矿浆的半圆形矿浆槽中，在其中缓慢旋转。由于分配头的作用，每个过滤室依次通过过滤区、干燥区、吹落区，由于负压作用将固体颗粒吸附在筒体上形成滤饼。随着圆筒旋转，浸于矿浆中的那部分圆筒表面随之离开液面、进入干燥区，滤饼进一步脱水。到吹落区后，借助高压风和刮刀把滤饼卸下。 2、外滤式无格带卸料圆筒真空过滤机 特点是取消了分配头、喉管和大量真空管路的新型真空过滤机。我国设计生的的GDU型无格折带真空过滤机的工作原理如图3-29所示。 筒外部与般折带过滤机相同，在筒体上密布通孔，整个筒体内为一负压室，滤液吸入筒腔后不断从下部通过中空轴抽出，死区的密封是依靠恒压的水袋压紧橡胶板封住筒体上的通孔完成的。由于是无格结构，因此真空度高。采用深槽结构加大了过滤区，因此单位面积处理能力高于圆盘过滤机。 （四）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3-30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；一种需用泵强制抽出。 当过滤机布置在高位时，由于气水分离器在负压下工作，所以要使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9米的高差。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3-30（a）（c）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，或称双级气水分离系统。二级过滤系统中有两个气水分离器，过滤机可以和一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入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。由于二级气水分离器位置较高，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3-30（b）所示。 3、自动泄水仪 如图3-30（d）所示的过滤系统，滤液既能自流排出而不需要将过滤机设置在很高的位置，又不用设两个气水分离器而采用自动泄水仪代替过滤系统中的气水分离器和离心泵， （五）过滤效果的评定 有三个指标一是过滤水分；二是滤液中的固体含量；三是过滤机单位面积的处理能力。其效果好坏与真空度、粒度组成、给料浓度等关系极大。评定指标，煤浆浓度在2550之间，粒度在1mm以下，滤饼水分常在2428之间，滤液的固体含量为550g/L范围内。 （六）影响过滤效果的因素 1、过滤的推动力 过滤的推动力对真空过滤机而言，即是指真空度。真空度的高低直接影响过滤机的生产能力、产品水分和滤液中的固体含量。通常压力差的增加可提高过滤机的处理能力和降低滤饼水分，特别是对细泥含量高的物料应采用较高的真空度。但是，过高的真空度容易使滤液中固体含量增大而影响过滤效果。 2、矿浆性质 矿浆性质是指矿浆温度、浓度、粒度和矿浆成分。 1）矿浆浓度增加，可提高真空过滤机的过滤效果，处理量增加，产品水分下降。 2）过滤物料的粒度组成越细，过滤越难、滤饼越薄，并会增加滤饼水分，使滤饼难以脱落，降低过滤机的处理能力。如果粒度过细，可在过滤系统中加助滤剂，以改善过滤效果，也可以掺粗。 3）矿浆成分主要指矿浆中的泡沫量。在矿浆中含有大量空气泡时，生成的滤饼也含有气泡特别是细小微泡，它将堵塞滤饼颗粒之间的通道、降低过滤效果。 4）矿浆温度提高矿浆温度，可以降低矿浆的粘度、减小过滤阻力、提高过滤速度，因而可增加滤饼厚度、降低产品水分。 3、过滤介质的性质 理想的过滤介质，应具有过滤阻力小、滤液中固体含量少、不易堵塞、易清洗等性质，并具有足够的强度。通常，金属丝滤布具有过滤阻力较小、不易堵塞、滤饼容易脱落等优点，但其滤液中固体含量比较高。尼龙滤布比较耐用，特别是锦纶毯的效果很理想。但价格较高。 8
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