陶瓷工业机械设备第七章 料浆脱水设备(6)

第七章料浆脱水设备§7—3压滤机§7—4喷雾干燥器§7—3压滤机过滤的基本原理压滤机的构造工作原理安装、使用常见故障液压式压滤机方形压滤机压滤的定义在压力作用下，除去水分，截留固体颗粒的操作称为压力过滤(压滤)。完成压滤操作的设备称为压滤设备。压滤的流程图贮浆池压滤机滤饼排出滤液泵过滤操作的基本原理滤浆通过过滤介质时，在一定的压力差作用下，固体颗粒被截留，液体被排出，最终得到滤饼。△p1234过滤的推动力滤浆本身的重力——重力过滤在滤浆上面加压——压力过滤(陶瓷工业用——隔膜泵)在介质下面造成负压——真空过滤利用离心力——离心过滤过滤的阻力分析：过滤开始——阻力即滤布的阻力时间增加——阻力增大(滤饼也成为一种过滤介质，使介质厚度改变)结论：过滤阻力是随时间的改变而变化的t↑f↑过滤操作方式A).恒速过滤——过滤时保持过滤速度不变过滤速度不变时，必须使压力逐渐增大，以克服逐渐增加的阻力B).恒压过滤——过滤时保持压力差不变过滤压力不变时，由于过滤阻力逐渐增大，则v↓过滤操作方式陶瓷工业中的过滤操作制度：要求：合理、可行先恒速，后恒压维持后期较高压力开始时采用低压，然后逐渐升压构造过滤部分滤板：结构：一般为圆形板，中心有孔(进浆)，板面上有许多圈凹槽，还有径向凹槽，排水小孔，滤板周围凸起，并单边装有橡胶圈。材料：多用铸铁做成周向凹槽径向凹槽小水孔橡胶圈中心孔构造过滤部分筛板：作用：保证排水槽畅通，防止滤布贴紧滤板有可能堵塞排水槽，并能保护滤布(滤板会生锈)。构造过滤部分滤布：一般采用尼龙材料织成，中间也可开孔，有耐用(一年以上)、易洗涤、易脱泥、不易腐烂等特点。也有用帆布的，但寿命短，且不便洗涤(下水变硬)。构造过滤部分滤板、筛板、滤布的安装情况见P140图7—6使用空心螺纹轴套(空心螺栓)将三者夹固为一整体，中心进浆。两个螺母阴螺母——内螺纹(螺母)相拼拧紧阳螺母——外螺纹(螺杆，中心开孔)材料:铜质或塑料——耐腐蚀，防止铁质污染构造过滤部分头板和尾板：头板可以活动，无中心孔，直接承受压紧力尾板固定于机架上，中心有进浆口，与泵相联均为单面滤板(更厚，更笨)为了减轻重量，常做成箱形(对头板而言)构造压紧装置压紧工序：a).预压将头板、滤板推移闭合，并产生足够的压紧力将其压紧。b).保压使压力泥浆输入后不会松开，并确保有必要的密封压力。c).卸压卸去压力，松开滤板，便于取出滤饼。构造压紧装置压紧方法：a).手动螺旋：结构简单，操作方便，但劳动强度大，工作速度低，故小型机用(实验室)。b).机械螺旋(P141图7—7)：效率低，压力的调节控制不便，不值得推荐。c).液压式：它操作方便，作用力大，美观、紧凑，故应用较广。构造机架它主要由头板、尾板的支承架及横梁组成。横梁截面圆形矩形——抗弯刚度较好工作原理料浆压滤机滤液排出泥料形成滤饼厚度一定阻力↑出水慢停浆保压卸出排出余浆压力压力压滤机的规格以滤板直径和数目来表示如φ805(mm)×40以过滤面积的直径来表示如φ735(mm)以滤板的外形尺寸来表示如φ750(mm)工作参数压紧力W=W1+W2压滤周期(30～60)min进浆压力(8～15)kg/cm2即(0.8～1.5)MPa泥饼含水率(18～25)%厚约30mm工作参数生产能力(产量)对于间歇式[kg/h]式中：n——泥饼数目(为滤板数加1)不计头板尾板sttGnQ安装将左右机架放在水泥基础上，上好横梁，打好水平，拧紧螺母，灌注混凝土入预留孔至满，待牢固后拧紧地脚螺栓螺母，装上滤片及压紧装置等其它零部件。对于分箱包装的压滤机，应按规定的要求进行组装。使用1、检查各运动部件运转是否良好，操纵及控制装置是否灵敏可靠。2、将各种压力和流量值调至规定的范围内，以防因过载而损坏设备。3、为了防止喷浆，密封面要平整，压紧力要施加均匀，不要偏载。4、要锁紧空心螺栓，滤布的张挂松紧程度要适中，破损后要及时修补或更换。5、压滤机是和隔膜泵配套使用的，泥浆从浆池吸入，而泥饼又是一块块卸出，故在流程布置上要全面考虑到浆池至压滤机的高度差要小，线路要短，弯曲要少，泥饼容易输送到指定地点，清水排泄要方便等。使用与隔膜泵配套使用的操作顺序：检查各零部件预紧开泵进浆(先开进浆阀8)压滤停泵(关进浆阀8)保压卸压松开卸泥饼常见故障P145表7—2故障现象产生原因排除方法滤板上排水孔漏泥浆（1）滤布已破（2）拼帽未拧紧或损坏（1）修补或更换滤布（2）拧紧或更换拼帽滤板密封面喷浆（1）密封圈破损或失去弹性（2）密封圈装备不妥（3）密封处有异物（4）预紧力太低（1）更换密封圈（2）重新装配（3）去异物（4）在固定范围内，适当增加预紧力数块滤板同时破裂滤板中间通浆孔道被堵塞疏通通浆孔道压滤机使用一段时间以后，过滤时间越来越长滤布的毛细孔被料浆中固体颗粒堵塞定期清洗滤布过滤时间太长（1）料浆粘度太大（2）料浆中固体颗粒太小（3）进浆流量太小（1）可采用将料浆在储浆池用蒸气加热至40℃～50℃的办法，降低粘度或在料浆中加入适当的添加剂以降低粘度（2）根据试验选择合适滤布（3）适当增加进浆流量滤饼含水率太高进浆压力低在允许范围内适当增加进浆压力§7—4喷雾干燥器定义和特点组成和工作原理分类和气液两相流向雾化器和干燥塔使用常见故障喷雾干燥的定义将泥浆分散成雾状的细滴，在热风中干燥(使水分蒸发)而获得干粉料的工艺过程。实际上，它也是一个脱水的工艺过程：稀泥浆干粉料干燥喷雾)2()1(喷雾干燥的特点优点①.工艺简单，生产周期短，干燥速度快(多则几十秒钟)，生产能力高；②.粉料质量稳定，水分均匀，产品球形颗粒(流动性好)③.可以使操作自动化、连续化，减少操作人员，且操作可靠；④.劳动强度低，操作条件好，工艺环境卫生；⑤.由于均匀的雾化和高速率地蒸发水份，干燥产品不会因过热而变质，不会破坏泥浆中的有机添加料；⑥.可通过改变操作条件来改变干燥产品的质量指标(如含水量)；⑦.生产设备向空中发展，减少了占地面积。喷雾干燥的特点不足①.当热风温度低于150℃时，热交换情况较差，需要的干燥塔体积很大；②.产品单位重量耗热大(含水量高)；③.要有气固分离装置；④.设备较复杂，装置费用较高；⑤.溶剂中的所有杂质都保留在产品中。组成①.喷雾装置(雾化器)：将泥浆雾化②.泥浆供给系统：向雾化器提供泥浆③.干燥塔：使液滴与热风混合完成干燥过程④.热风系统：为干燥塔提供干燥介质⑤.气固分离系统：把粉料从废气中分离并排出废气⑥.卸料及运输系统：把粉料从塔内卸出，过筛和输送到料仓。工作原理被雾化的液滴在干燥塔内与热空气完成热交换，得到干燥的粉料，从塔底排出。(为了防止粉尘外逸，采用负压)分类按雾化形式分离心式喷雾干燥器用离心盘压力式喷雾干燥器用压力喷嘴气流式喷雾干燥器用气流喷嘴气液两相的流向1、并流式(↓↓↑↑)(图a、图d)下并流：由于粗细颗粒的速度不同粗：速度快，停留时间短(不易干燥)细：速度慢，停留时间长(很快干燥)上并流：由于较粗的颗粒不会被气流带出，产品的粒度比较均匀2、逆流式(↓↑)(图b)传热和传质推动力都较大，热利用率也高。3、混流式(↓)(图c)√先逆流后并流向下,故热利用率较高。雾化器㈠、离心盘式雾化特点：进浆压力小，速度高离心力(圆周运动的结果)离心雾化——液流内部切应力使其分裂成雾滴摩擦力(料液相对气体有速差)速度雾化——与空气产生剧烈摩擦而分裂成雾滴雾化器离心盘式雾化的三种情况a).直接分散成雾滴：料浆为半球状(离心力作用)离心力＞表面张力：崩溃分裂b).丝状断裂成雾滴：半球状液丝状(不稳定)离心力、摩擦力——丝延伸断裂c).膜状分裂成雾滴：液丝液膜液膜伸展后分裂拉合雾化器离心盘式结构型式当料浆流量不大时碟形盘倒杯形盘料浆的滑动较大，得不到高速，且湿润表面大均匀的雾滴，但粗当料浆流量大，且转速高时在盘上做有径向浅槽叶片使雾滴变小，但雾化不均匀选用常雾化器㈡、压力喷嘴式雾化特点，进浆压力大构造:主要由旋流室和喷嘴两部分组成作用:使泥浆在这里产生高速旋转运动结构:开有斜槽或螺旋槽的导流板(P151图7—14)利用涡旋片雾化器压力喷嘴式工作原理较高压力的泥浆旋流室高速旋转，形成涡流流速大，压力小形成薄膜细丝小液滴沿切向初速度动压静压喷嘴中心冲出喷嘴变薄伸长两种雾化器的比较工艺流程(以干燥塔内的情况为重点)①.离心式：(P146图7—10a)泥浆泵管道高位槽离心盘雾化器塔顶中部雾化两者相遇，水分蒸发风风机加热器进气管分布室干燥塔(450～550)℃继续干燥排空收尘处理尾气管道(风机)(尘、水、气)粉料流程特点：离心雾化，下并流卸出(过筛)两种雾化器的比较工艺流程(以干燥塔内的情况为重点)②.压力式：(P147图7—10b)泥浆泵管道喷嘴塔顶中部雾化两者相遇，水分蒸发热风分布器干燥塔继续干燥排空收尘处理尾气管道(风机)(尘、水、气)粉料该流程特点：压力雾化，混流式卸出(过筛)干燥塔内部两种雾化器的比较优缺点离心式：优：a).操作可靠，生产能力大，且处理量允许变化范围大(±25%)；b).适用于各种悬浮液料浆；c).可同时雾化两种以上料液；d).不易堵塞，使用寿命长；e).操作压力低，不需要高压泵；f).喷孔的磨损对粉料性质影响不大。缺：a).不适于逆流操作；b).雾化器造价高(装拆时不允许用手锤敲打)；c).产品颗粒度比压力式的小；d).更换雾化器时需要停产。两种雾化器的比较优缺点压力式：优：a).构造简单、紧凑，造价低；b).更换喷嘴容易(不要停产)，维修方便；c).动力消耗小，噪音小；d).适用于各种气、液流向：e).产品粒度粗。缺：a).料液处理量允许变化的范围小；b).喷嘴容易堵塞、磨损，使雾化性能降低；c).要有中、高压泵。两种雾化器的比较优缺点综合比较(见P154表7—3)干燥塔作用：提供干燥的场所，完成热交换，使泥浆粉粒，且排出尾气和卸出物料。构造：金属结构——外壳为钢板，内衬耐磨或耐腐蚀的衬里(不锈钢)，钢板外包以石棉或其它绝热材料作保温层。且施工周期短，制造方便，广为采用。钢筋混凝土结构——塔内需镶砌瓷砖，但保温性能好，并节约大量混合结构不锈钢。干燥塔塔下部的排气装置a).中心排气：排气管深入锥底，带走的干粉较多，但排气管的进口向下，对塔内空气流动的影响小，塔的容积也能充分利用。干燥塔塔下部的排气装置b).环状排气空气是经过塔底的环形出口进入排气管的，空气流速较低，夹带粉尘较少，但塔的容积利用率较低。干燥塔结构尺寸①.塔径：使雾滴在尚未干燥时不碰到塔壁即塔径应大于液滴喷炬的最大直径，以防物料粘壁。②.塔高：使雾滴在尚未干燥前不要离开干燥塔即塔高应大于喷炬的长度，且保证足够的干燥时间。干燥塔热空气分配器①.离心式：(P157图7—20c)a).分配器应向液滴喷炬的根部送入热空气。b).热空气要均匀地送入塔内，防止造成涡流。c).热空气最好以轻度旋转进入塔内，这样可减少气流与喷炬相碰撞而产生干扰。d).热空气不要沿径向或切向送入塔内。干燥塔热空气分配器②.压力式：(P157图7—20a、b)用均风板使热空气进塔时形成均匀的直线流。干燥塔塔底的卸料常用摆动阀(P157图7—21)重锤平衡，自动开闭刚性叶轮卸料器(P157图7—22)连续回转，自然密封现场工作情况录象使用1、新建成的，应对各部分进行空运转、气密检查和彻底清洗后才能投入使用。2、启动后，要等到热空气达到规定温度时才能送入料浆。一般含水量以(35～40)%为宜。3、设备工作时，应不断观察进排气温度,记录温度变化情况,及时调节进料量。4、干燥塔内一般保持(100～300)Pa的负压。5、停车前，先以水代浆，清洗管道和雾化器，再关雾化器和送风风机，然后开干燥塔人孔门，清扫塔内，当所有产品都取出后，即可关排风风机。常见