過濾機是利用多孔性過濾介質(zhì),截留液體與固體顆粒混合物中的固體顆粒,而實現(xiàn)固、液分離的設(shè)備。過濾機廣泛應(yīng)用于化工、石油、制藥、輕工、食品、選礦制沙、煤炭和水處理等行業(yè)。用過濾介質(zhì)把容器分隔為上、下腔即構(gòu)成簡單的過濾器。懸浮液加入上腔,在壓力作用下通過過濾介質(zhì)進入下腔成為濾液,固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面形成濾渣(或稱濾餅)。過濾機過濾過程中過濾介質(zhì)表面積存的濾渣層逐漸加厚,液體通過濾渣層的阻力隨之增高,過濾速度減小。當(dāng)濾室充滿濾渣或過濾速度太小時,停止過濾,清除濾渣,使過濾介質(zhì)再生,以完成一次過濾循環(huán)。液體通過濾渣層和過濾介質(zhì)必須克服阻力,因此在過濾介質(zhì)的兩側(cè)必須有壓力差,這是實現(xiàn)過濾的推動力。增大壓力差可以加速過濾,但受壓后變形的顆粒在大壓力差時易堵塞過濾介質(zhì)孔隙,過濾反而減慢。
目前在我國沙石選礦工業(yè)中得到成功應(yīng)用的自動壓濾機有芬蘭Larox_PF自動壓濾機和國產(chǎn)的CJzJ自動壓濾機等。CJzj一56自動壓濾機單塊濾板面積2.56m2,單機過濾面積56m2,已在四川啦啦銅礦、呷村銀多金屬礦、內(nèi)蒙古東升廟鋅精礦及塔吉克思坦等中小型礦山得到了成功應(yīng)用。
應(yīng)用實踐證明CJzJ一56自動壓濾機可以有效地處理黏性難過濾精礦,濾餅水分明顯低于真空過濾機及板框壓濾機。但在吉林某一沙石采礦廠采用此類型壓濾機進行尾礦脫水時發(fā)現(xiàn),此種自動壓濾機存在壓濾機密封不徹底、橡膠隔膜及濾布等易損件消耗大、處理能力小且水分有二次增加等現(xiàn)象,最終導(dǎo)致尾礦水分達不到工藝要求。故決定通過加入變頻器來改善壓濾機出現(xiàn)的此類現(xiàn)象。
安邦信AMB300變頻器的主要功能和特點:
具有矢量控制和V/F控制功能;轉(zhuǎn)矩自動提升功能,低頻大轉(zhuǎn)矩輸出功能;內(nèi)置PID閉環(huán)控制功能;內(nèi)置RS-485接口,可與電腦聯(lián)網(wǎng)控制;具有多種保護功能(過電壓、欠電壓、過電流、缺相、過載、過熱、反轉(zhuǎn)保護等)。可對電動機實行軟啟動和慢速停機,減少啟動電流對電源的沖擊,可替代大功率電動機的降壓啟動設(shè)備和保護設(shè)備。對電動機進行正反轉(zhuǎn)控制非常方便,還有調(diào)速范圍寬、傳動效率高、節(jié)電顯著等一系列優(yōu)點。
變頻器變頻調(diào)速的原理:
感應(yīng)式電動機的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速:n1(r/min)=60 f/p,式中:f——電源頻率(Hz); p——電機磁極對數(shù); 電動機的轉(zhuǎn)速n
為了解決以上高效壓濾機在工業(yè)應(yīng)用中出現(xiàn),本項目通過對壓濾機進行變頻器改造后實現(xiàn)高效脫水工藝、濾板密封結(jié)構(gòu)、易損件等的研究,對CJzJ自動壓濾機通過加入變頻器而進行的變頻技術(shù)改造。改造后的自動壓濾機對磷尾礦這類極細且黏的物料可以正常連續(xù)地壓濾,且將水分控制在工藝指標范圍內(nèi)。
應(yīng)用變頻技術(shù)調(diào)整礦漿泵的注漿壓力曲線經(jīng)過仔細觀察分析,推測發(fā)生噴漿的主要原因是濾餅水分較高,且具有一定黏性,難以從濾布上徹底脫落,密封面處的殘留濾渣使密封不嚴而造成噴漿。同時,每一次噴漿處的濾布損壞極為嚴重,即使加長水沖洗時間,效果也不明顯,需輔以人工卸料方可,造成工人的工作量加大且難以確保卸料效果。只有將尾礦水分控制在13%以下,濾餅黏性才會大為減弱,此問題方可有效解決。
由于礦漿采用高揚程大流量的泵強行注入密封濾腔內(nèi),當(dāng)大量的高壓礦漿進入濾腔內(nèi)時,由于濾腔深度為50ITll'n,造成橡膠隔膜瞬時變形較大,也造成了密封面處橡膠的瞬時變形較大,橡膠的補償延展性變差,導(dǎo)致高壓礦漿易從密封不嚴處噴漿。
解決因泵壓引起的噴漿問題,前期進行了以下多種技術(shù)嘗試。
首先,選用較低揚程但仍為大流量的泵,減小泵的壓力,減少礦漿對橡膠隔膜變形的影響,但由于壓濾機絕大部分的濾液排出在進漿過程,因此,此法雖可緩解噴漿現(xiàn)象,但影響濾餅的厚度,引起壓濾機的每一循環(huán)處理能力明顯下降且循環(huán)時間加長,故此方法不適合于工業(yè)改造。
其次,通過在進漿管道中安裝閥門進行控制。在開始進漿時將閥門調(diào)小,在進漿過程中逐步加大,于30s內(nèi)全打開。此項措施可解決噴漿問題,但因閥門控制較為麻煩,且在酸性環(huán)境中及高速礦漿的沖刷下,閥門極易損壞,難以在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。
最后,應(yīng)用變頻技術(shù),調(diào)整礦漿泵的注漿壓力曲線,通過增加一臺變頻器,將初始進漿壓力調(diào)小,再逐步增高至O.8MPa并保持恒定,在壓力再略高時停止注漿。現(xiàn)場使用此方法后,能有效抑制噴漿并對濾餅的形成厚度無影響,對循環(huán)時間影響也極小,可以成功地用于壓濾機的進漿過程改造中。
自動壓濾機脫水工藝自動壓濾機一個完整的工作過程包括:濾板合攏、入料壓榨、機械壓榨、風(fēng)干、濾餅拉開、卸餅、濾布清洗等。對脫水起作用的是入料壓榨、機械壓榨和風(fēng)干這3個過程。
增加變頻技術(shù)前后對噴漿次數(shù)的影響通過數(shù)據(jù)對比可知,變頻技術(shù)的應(yīng)用減緩了橡膠隔膜的瞬時變形,同時。由于橡膠具有較好的延展補償性,還可以解決密封面處低于Irmn厚殘留濾渣對噴漿造成的影響,可較大程度地避免噴漿現(xiàn)象的發(fā)生,這次改造取得了較好的效果,也減少了濾布在密封面處的損壞。
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