foreword
隨著公司的不斷發(fā)展壯大,產(chǎn)量逐年增加,近兩年已由年產(chǎn)電鋅28萬噸增加到年產(chǎn)電鋅35萬噸的方針目標,環(huán)保要求更是越來越嚴格,排渣設備面臨擴大產(chǎn)能和采用更加節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟的技術改造,為此,公司成立了新型高效低壓自動箱式壓濾機研制小組,開展了一系列的試驗、研制、設計工作,經(jīng)過小組成員的艱辛努力,新型高效低壓自動箱式壓濾機研制成功,并在公司推廣應用。該結構自動廂式壓濾機是綜合機、電、液壓一體化設計,能實現(xiàn)濾板壓緊、過濾、干燥、拉板卸料等工序的自動操作,各道動作程序均由控制電柜控制,并可實現(xiàn)遠距離控制操作。其良好實用的技術性能、環(huán)保經(jīng)濟性、高可靠性、高生產(chǎn)率,具有廣泛的推廣價值。
主要結構和工作原理
1.1 主要結構該機由機架部分、過濾部分(濾板及過濾介質(zhì))、自動拉板部分、液壓部分和電控部分組成。機架部分由止推板、壓緊板、油缸體、主梁、進液管、接液裝置等組成。過濾部分是由擺放在主梁上的濾板及夾在濾板之間的濾布組成,并形成一個個濾室。自動拉板部分由驅(qū)動裝置、拉板機構和手控箱組成。手控箱可隨時控制拉板過程中的點動動作和緊急停車。液壓部分由油箱、液壓元件、油管和液壓缸等組成,是壓緊濾板的動力機構。壓緊力和保壓力來自液壓系統(tǒng)的油壓力,當壓力油驅(qū)動活塞桿推動頭板直至各濾板壓緊時,即可進料過濾。電控部分是整個機器各個系統(tǒng)的控制中心。
1.2工作原理:壓濾機工作時,首先將濾板壓緊,進料泵將料漿送入濾室,在料泵的壓力下,料漿中的液相穿過濾布經(jīng)濾板上排液孔流出,固相被濾布阻隔留在濾室內(nèi),形成濾餅,達到設置的過濾時間后,再進行吹風,進一步降低濾餅中的水份,然后拖出接液盤,拉開濾板,卸落濾餅,濾餅全部卸完后再將濾板壓緊,接液盤拖入,然后進入下一個循環(huán)。
1.3壓濾的工作程序
1.3.1 壓緊:啟動液壓系統(tǒng)的油泵,壓緊機構向前推攏所有的濾板,使濾板之間形成密閉的濾室。當壓力達到設定值時,壓緊停止,同時接液盤自動到位。
1.3.2進料過濾:用陶瓷砂漿泵將物料送入壓濾機各個濾室擠壓過濾,濾液通過濾布流出,進入接液盤,濾出的物料集結在濾布的表面上形成濾餅。當料漿達到設定的壓力值或過濾達到設定的時間時,陶瓷泵自動停止供料。
1.3.3空氣干燥:濾餅的最后干燥由壓縮空氣完成,通過分配管進入的壓縮空氣充滿濾室,吹過濾餅的空氣使其水份的含量減少到最佳值。
1.3.4卸料:當空氣干燥完成后,啟動油泵,同時電磁閥換向,壓緊機構退回復位,開啟拉板機構,濾板組件被打開,濾餅借自重及人工輔助脫落。
核心技術
2.1 獨特的高效開板卸渣機構三塊濾板一組一次拉開,兩種新穎的濾板支耳設計,通過鋼制鏈條把三塊濾板組合一起,開板小車“超長舌”幾何形狀和尺寸的設計是保證開板機構正常運行的關鍵。卸渣時比普通機構效率高三倍。
2.2新型高可靠性減速機的應用 首次選用德國SEW限矩型機電一體減速機作拉板機構的動力核心。該設備體積小、重量輕,高可靠性、低故障,扭矩可調(diào),外型美觀,是一種非常適合壓濾機拉板機構的設備。
2.3高強度濾板及超穩(wěn)定支耳設計濾板采用添加特殊增強劑的聚丙稀材料,增加了一倍的出液子L,按最高壓力1.5MP,工作壓力1.2MP進行設計。針對開板三塊~組,濾板支耳受力增大,傳統(tǒng)的兩螺栓平行安裝不能滿足要求,為此獨創(chuàng)設計了一大兩小螺栓三角形超穩(wěn)定聯(lián)接,效果非常好。
2.4獨創(chuàng)的離心泵、柱塞泥漿泵加壓力包組合設計 為了能使壓濾浸出渣水分更低一些,設計時采用50米揚程陶瓷離心泵經(jīng)過一臺1立方鋼制壓力包進行粗過濾,等過濾機出水很少時,停離心泵,開柱塞泵,往壓力包里打濾液,提高過濾壓力直到達到要求。
2.5大直徑油缸、低系統(tǒng)油壓設計針對設計過濾工作壓力1.2MP,設計了直徑400的大油缸,配套采用了高質(zhì)量的廣州密封材料研究所研制的密封封組合,同時液壓站配有A7V160華德變量泵,采用了超大面積油過濾器以保證液壓油的清潔,減少故障,系統(tǒng)油壓低,提高了液壓系統(tǒng)的可靠性,延長了易損件的壽命。
2.6 高強度和岡口阻王虢柵大粱i殳i精Df瞄撇壓推桿接液盤設計。
2.7泵進料壓濾、吹風、放殘液、接液盤進出、卸渣、皮帶帶料、動壓板頂緊PLC手、自動控制設計。
?主要設計
3.1 開板小車的設計當帶圓弧曲線的兩個觸頭作用濾板掛耳時,在彈簧張力和滑動板的作用下,通過換向就可自由改變對濾板掛耳的受力方向,拉動板框作前后運動。拉板小車選用德國SEW 限矩型機電一體減速機,該減速機具有帶扭矩限制接合器,該接合器上配有磁性傳感器和速度監(jiān)測器,通過事先設定的數(shù)值和PLC的控制達到拉板小車前進后退換向的目的。
3.2濾板掛耳的設計為使壓濾機卸渣方便快捷,能夠一次拉開一組三塊濾板,掛耳設計成下列二組不同結構,如圖2和圖3。每組濾板的第一塊板采用掛耳一結構,其余二塊板采用掛耳二結構,掛耳之間用鋼性鏈條連接。當拉板小車作用于掛耳一時,就能一次同時拉開一組三塊濾板。濾板與掛耳之間采用超穩(wěn)定聯(lián)接的三點結構,以增加強度。
3.3 液壓系統(tǒng)的設計液壓原理如圖4所示。油泵采用精度高,密封性能好,工作壓力高、流量大的變量柱塞油泵。油缸采用高強度大直徑油缸,法蘭連接,它結構簡單,易加工,易裝卸。活塞采用組合式結構,使用組合式密封與導向環(huán)聯(lián)合使用的密封結構。新增了壓力補償元件蓄能器,它作為輔助的或者應急的動力源,可以補充系統(tǒng)的泄漏,穩(wěn)定系統(tǒng)的工作壓力,以及吸收泵的脈動和回路上液壓沖擊等。還通過壓力補償器自動保壓,可減少了油泵的頻繁啟動。液壓油站與油缸之間采用軟管連接,可減少振動和沖擊。
concluding remarks
1)該新型高效低壓自動箱式壓濾機采用了一些獨特的設計,經(jīng)實踐使用和專業(yè)評定,該設備可靠性和生產(chǎn)效率及環(huán)保經(jīng)濟性達到國內(nèi)同行領先水平。
2)該新型高效低壓自動箱式壓濾機脫水效果好,脫水成本低,密封性能好,濾布使用壽命長,能耗低,壓濾的浸出渣,經(jīng)過兩年多的實踐,滿足鋅系統(tǒng)揮發(fā)窯生產(chǎn)要求。
3)產(chǎn)能大幅提高(和真空圓盤及勞式壓濾機比)新型高效自動箱式壓濾機,采用了高效開板卸渣機構,選用了大流量變量泵,及加大了過濾泵壓力,所以提高了開車周期。
4)設備故障顯著下降。第一臺新型高效低壓自動箱式filter press已使用了兩年又四個月,僅發(fā)生3次故障,濾板損壞5塊。達到國內(nèi)領先水平。
5)安全、環(huán)保、節(jié)能。新型高效自動箱式壓濾機安全性能達標,使用以來沒有發(fā)生任何安全事故,不產(chǎn)生任何廢水、廢氣。新型高效自動箱式壓濾機能耗與勞氏壓濾機基本持平,與真空圓盤系統(tǒng)比較優(yōu)勢明顯。
6)維修費用直線下降,一臺一年僅發(fā)生維修費用萬元。
7)工人勞動強度大大降低。
8)運行成本大幅下降。
9)單位排渣設備折舊費大幅下降。