板框廂式隔膜壓濾機(jī)
引言
快開隔膜式壓濾機(jī)是尾礦處理行業(yè)主要固液分離設(shè)備之一，其具有產(chǎn)能高、過濾效果好、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于尾礦處理生產(chǎn)過程中。山西某氧化鋁廠在進(jìn)行尾礦 處理過程中使用快開隔膜式壓濾機(jī)對(duì)礦漿進(jìn)行固液分離，產(chǎn)出固體尾礦濾餅和濾液。濾液通過濾液泵送至廠區(qū)重新利用，同時(shí)尾礦濾餅經(jīng)皮帶輸送至卸料口裝車后駛?cè)霂靺^(qū)進(jìn)行堆存作業(yè)，使用此種尾礦處理工藝具有尾礦堆存占用面積小、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)尾礦物料參數(shù)和設(shè)備參數(shù)條件，核算快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)能，產(chǎn)能核算主要通過以下三種方法進(jìn)行 ：一是根據(jù)設(shè)備參數(shù)對(duì)設(shè)備臺(tái)時(shí)產(chǎn)能進(jìn)行理論計(jì)算；二是通過測(cè)量尾礦濾餅厚度，對(duì)設(shè)備臺(tái)時(shí)產(chǎn)能計(jì)算分析 ；三是測(cè)量尾礦濾餅重量對(duì)設(shè)備臺(tái)時(shí)產(chǎn)能進(jìn)行計(jì)算分析。
1 設(shè)備參數(shù)理論計(jì)算
計(jì)算1臺(tái)快開隔膜壓濾機(jī)1 個(gè)小時(shí)產(chǎn)生濾餅體積。快開隔膜式壓濾機(jī)的濾室容積17m3，每小時(shí)工作2.6 個(gè)循環(huán)，濾室利用率按80% 計(jì)算。
則 ：V 濾餅＝快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)數(shù)× 快開隔膜式壓濾機(jī)單位時(shí)間循環(huán)個(gè)數(shù)× 快開隔膜式壓濾機(jī)濾室容積× 濾室利用率 ：V =1×2.6×17m3×80% ≈ 35.36m3
計(jì)算濾餅絕干質(zhì)量（假設(shè)濾餅絕干質(zhì)量為M）
根據(jù)公式V濾餅≈濾餅絕干量的體積﹢濾餅中水分的體積＝ M÷ 干尾礦比重﹢濾餅絕干量÷ 濾餅干泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)× 濾餅含水率÷ 濾液密度 ：計(jì)算過程為 M÷3.05t/ m3+M÷0.68×0.32÷1.0t/m3 ≈ 35.36m3
濾餅絕干質(zhì)量M=44.2t
計(jì)算快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)能
快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)能= 濾餅絕干質(zhì)量÷ 料漿質(zhì)量比÷ 料漿密度 ；計(jì)算結(jié)果快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)能
=M÷41%÷1.5t/m3=72?m3/h。通過對(duì)快開隔膜式壓濾機(jī)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算，其臺(tái)時(shí)產(chǎn)能為72 m3/h。
2?濾餅厚度結(jié)果分析
通過快開隔膜式壓濾機(jī)濾餅進(jìn)行測(cè)厚，快開隔膜式壓濾機(jī)濾餅平均厚度為3.7cm（濾餅測(cè)厚結(jié)果詳見表1），快開隔膜式壓濾機(jī)共有濾室92?個(gè)。
| 濾餅位置
設(shè)備位置 上部 中部 底部 平均值 |
||||
| 機(jī)頭處1 | 3.69 | 3.70 | 3.75 | 3.71 |
| 機(jī)頭處2 | 3.70 | 3.71 | 3.75 | 3.72 |
| 機(jī)頭處3 | 3.68 | 3.72 | 3.70 | 3.70 |
| 機(jī)中處1 | 3.67 | 3.69 | 3.69 | 3.68 |
| 機(jī)頭處2 | 3.65 | 3.68 | 3.71 | 3.68 |
| 機(jī)頭處3 | 3.69 | 3.70 | 3.71 | 3.70 |
| 機(jī)尾處1 | 3.69 | 3.69 | 3.69 | 3.69 |
| 機(jī)尾處2 | 3.70 | 3.72 | 3.70 | 3.71 |
| 機(jī)尾處3 | 3.68 | 3.70 | 3.72 | 3.70 |
快開隔膜式壓濾機(jī)產(chǎn)能= 濾餅厚度× 濾餅長(zhǎng)度× 濾餅寬度× 壓濾機(jī)濾室個(gè)數(shù)× 快開隔膜式壓濾機(jī)單位時(shí)間循環(huán)個(gè)數(shù)，即 ：3.70cm×2×2×92×2.6?≈ 35.40m3
根據(jù)公式V體積≈絕干量的體積﹢水分的體積＝?M÷ 干尾礦比重﹢濾餅絕干量÷ 濾餅干泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)× 濾餅含水率÷ 濾液密度
計(jì)算濾餅絕干質(zhì)量過程為 ： M÷3.05t/m3+M÷0.68×0.32÷1.0t/m3 ≈ 35.40m3
濾餅絕干質(zhì)量M=44.25t
根據(jù)公式快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)能= 濾餅絕干質(zhì)量÷ 料漿質(zhì)量比÷ 料漿密度，計(jì)算快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)能 ：臺(tái)時(shí)產(chǎn)能=M÷41%÷1.5t/m3=71.95m3/h
通過測(cè)量濾餅厚度計(jì)算 ：快開隔膜式壓濾機(jī)產(chǎn)能為71.95m3/h。
濾餅稱重測(cè)量結(jié)果分析
經(jīng)過測(cè)量，新型濾板快開隔膜式壓濾機(jī)的濾餅平均重量為 190kg（濾餅稱重結(jié)果詳見表 2）；濾餅含水率為 32% ； 料漿固含平均為430g/l?；快開隔膜式壓濾機(jī)濾室個(gè)數(shù)為92個(gè) ；快開隔膜式壓濾機(jī)單位時(shí)間循環(huán)個(gè)數(shù)為2.6 個(gè)。
| 濾餅取樣位置 | 機(jī)頭處 | 機(jī)中處 | 機(jī)尾處 | 平均值 |
| 1 | 190 | 202 | 180 | 191 |
| 2 | 185 | 190 | 196 | 190 |
| 3 | 182 | 194 | 186 | 187 |
| 4 | 188 | 208 | 182 | 193 |
| 5 | 186 | 199 | 185 | 190 |
計(jì)算分析如下 ：
單個(gè)循環(huán)濾餅總重量= 濾餅平均重量× 濾餅個(gè)數(shù)計(jì)算結(jié)果190kg×92 ≈ 17.48 噸
單個(gè)循環(huán)濾餅絕干重量= 單個(gè)循環(huán)濾餅總重量 ×（1- 濾餅含水率）；計(jì)算結(jié)果17480×（1-0.32）=11886.4kg
單個(gè)循環(huán)快開隔膜式壓濾機(jī)處理料漿量= 單個(gè)循環(huán)濾餅絕干重量÷ 料漿固含 ；計(jì)算結(jié)果 11886.4kg÷430?g/ l=27.64m3
單位時(shí)間快開隔膜式壓濾機(jī)處理尾礦量= 單個(gè)循環(huán)快開隔膜式壓濾機(jī)處理料漿量× 單位時(shí)間循環(huán)個(gè)數(shù) ：計(jì)算結(jié)果27.64m3×2.6=71.86m3。通過測(cè)量濾餅重量計(jì)算 ；快開隔膜式壓濾機(jī)的產(chǎn)能為71.86m3/h。
3?管道式電磁流量計(jì)測(cè)量結(jié)果
管道式電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成，被廣泛應(yīng)于高腐蝕性介質(zhì)和固液兩相難測(cè)量的場(chǎng)所，具有耐腐蝕、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)料管道安裝管道式電磁流量計(jì)（規(guī)格型號(hào) ：LD200）對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)料量進(jìn)行測(cè)量。
在濾餅厚度測(cè)量和濾餅稱重測(cè)量過程中同時(shí)記錄快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)進(jìn)料量，記錄結(jié)果如下（表3）：
| 第二次進(jìn)料量 | 71.94 | 71.85 |
| 第三次進(jìn)料量 | 71.90 | 71.89 |
| 平均值 | 71.93 | 71.88 |
從表3 可以看出，通過對(duì)設(shè)備參數(shù)理論計(jì)算、濾餅厚度測(cè)量和濾餅稱重核算壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)能結(jié)果與管道式電磁流量計(jì)測(cè)量結(jié)果誤差均在0.05% 以內(nèi)，可以認(rèn)為結(jié)果一致。
3結(jié)語
本文通過設(shè)備參數(shù)理論計(jì)算、濾餅厚度測(cè)量和濾餅稱重核算對(duì)快開隔膜式壓濾機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)能進(jìn)行核算，將三種計(jì)算方法核算的結(jié)果與管道式流量計(jì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)三種核算結(jié)果與測(cè)量結(jié)果基本相同，可在尾礦處理生產(chǎn)過程中使用上述核算方法對(duì)產(chǎn)能進(jìn)行核算以指導(dǎo)尾礦處理生產(chǎn)。
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