自動廂式高彈性熱壓干燥設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及懸浮液固液兩相分離技術(shù)領(lǐng)域和濾餅深度脫水領(lǐng)域，尤其是涉及到一種自動廂式高彈性熱壓干燥設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，時常碰到需要固液分離的懸浮液，比如鈦白行業(yè)的鈦白石膏懸浮液分離、洗煤過程中的細微浮選精煤、浮選尾煤脫水、城市污泥、工業(yè)污水處理污泥等，這些物質(zhì)的固液分離脫水通常采用的都是機械過濾，常見的機械過濾有臥式離心分離、膜式壓濾機，板框式壓濾機等。
[0003]隔膜壓榨和板框式壓濾機是懸浮液固液兩相分離使用較多的設(shè)備，它具有靈活、可靠的特點，廣泛應(yīng)用于化工、陶瓷、石油、醫(yī)藥、冶煉等行業(yè)，在污水工業(yè)處理也存在應(yīng)用。目前公開的專利和文獻報道了多種對板框壓濾進行改進有效的改造方法，但依然存在壓濾效率低，脫水效果不理想的問題。
[0004]目前鈦白行業(yè)、污泥行業(yè)、洗煤等行業(yè)絕大部分都采用隔膜壓榨脫水，隔膜壓榨過濾后濾餅水分高，給現(xiàn)場環(huán)境、車輛運輸帶來巨大不便。特別是后期濾餅的綜合利用需要巨額的干燥成本。少數(shù)企業(yè)采用HVPF立式全自動壓濾機，該設(shè)備貴，維護費用高，游離水依然比較高，并且單套生產(chǎn)線處理量小。
[0005]中國專利文獻CN20102296涉及一種板框壓濾機，包括若干個濾板和濾框交替排列并安裝在橫梁的軌道上，裝合時使壓緊裝置將濾板壓緊，濾板下端的孔和濾框內(nèi)空間相同，裝合后經(jīng)閥門和連接形成進料口和回流口。該實用新型采用了回流通道設(shè)計，解決了預(yù)過濾和回流液的問題，并為解決壓濾效率低的問題。
[0006]中國文獻專利CN203315822公開了一種廂式耐壓彈性板框壓榨機，該設(shè)備采用彈性介質(zhì)連接壓濾板和濾框，每組板框組件由一個動板和靜板組成，該設(shè)備也沒有解決固液兩相分離后細顆粒濾餅水分高的問題。
[0007]不管是采用隔膜壓榨機還是彈性板框壓榨機都無法解決機械脫水存在脫水極限的情況，尤其濾餅的顆粒非常細小的情況，機械壓濾后濾餅水分偏高。如采用隔膜過濾或廂式高壓設(shè)備分離含細顆粒的懸浮液，尤其是懸浮液中含有膠體，尤其難以脫除水分。采用隔膜過濾或廂式高壓設(shè)備得到的鈦石膏游離水分在50%以上，煤泥的水分也大于50%，城市污泥的水分大于90%，這么高的水分不利于濾餅裝卸、運輸和入倉及其使用、同時增加了鈦石膏、煤泥和城市污泥后期綜合處置費用。
[0008]這些濾餅水分高主要濾餅中物料粒度細、比表面積大，表面自由能大，顆粒表面吸附水多，同時可能含有大量的氫氧化鐵和硅酸鹽類膠體，都增加了脫水的難度。濾餅之所以含有大量的水分，除了間隙水外，很大原因是顆粒表面特性決定的，顆粒表面吸附有各種荷離子和氫氧化鐵膠體，增加了脫水的難度，固液分離效果差。如鈦石膏壓榨后，物料形成許許多多的毛細管道，由于鈦石膏表面的親水性，水分吸附在毛細管道壁上，難以通過機械壓濾去除。
[0009]固液兩相采用現(xiàn)有技術(shù)機械脫水，后面往往需增加熱力干燥脫水系統(tǒng)來解決后期脫水的問題，這不但需要增加新的場地和設(shè)備，脫水耗能大，大大制約細顆粒濾餅有效成分在后期的綜合利用。為了解決機械壓濾脫水效率低的問題，科研人員研究機械與熱力脫水相結(jié)合的技術(shù)設(shè)備。
[0010]1999年德國DE1984302AI申請公開了一種在一臺設(shè)備上進行壓濾、干燥兩個功效的脫水工藝，他有多組隔膜濾板和干燥板組合來實現(xiàn)對懸浮液固液分離的技術(shù)，它先進行機械脫水，然后是干燥板受熱，并同時對隔膜擠壓使其對濾餅進行熱壓過濾。由于DW19843028AI中所用設(shè)備采用隔膜壓榨板，隔膜壓榨板長期受熱擠壓容易變形，特別是入料孔處因高溫疲勞而出現(xiàn)裂縫損壞，直接影響該設(shè)備的使用效率和壽命，必須進行改進。
[0011]2004年上海第二工業(yè)大學(xué)周明遠為了提高隔膜熱壓的使用壽命，對熱壓脫水進行了改善，在干燥板四周涂上一層隔熱材料，降低干燥板直接給隔膜板加熱變形，依然沒有解決隔膜板長期受熱使用變形的根本問題，設(shè)備使用壽命有限，同時隔膜產(chǎn)生的推力有限，首次機械脫水的效果也不理想。為了更好地利用熱壓技術(shù)，本實用新型發(fā)明摒棄了隔膜熱壓的方式，徹底解決的設(shè)備變形，使用壽命短的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本實用新型的目的提供一種設(shè)備數(shù)量少，占地面積小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、能耗低，運行成本低，能滿足懸浮液固液分離和干燥脫水一體化的自動廂式高彈性熱壓干燥設(shè)備。
[0013]實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案是:它包括由支撐腳和橫梁構(gòu)成的機架、安裝在橫梁上的進料裝置和液壓裝置、放置在橫梁上的過濾干燥裝置以及設(shè)置在橫梁下方的可移動的整體接液盤以及收料槽等部件，機架一端設(shè)置止推板，板心設(shè)有進料口，另一端設(shè)置由液壓板、油缸頂桿、液壓工作站以及油缸缸體構(gòu)成的液壓裝置。所述過濾干燥裝置是由過濾板框和干燥板組成。過濾板框中間為設(shè)置泥孔的壓濾板，兩側(cè)設(shè)置濾框，兩者之間周邊均布彈性介質(zhì)，通過定位螺栓連接和固定，并在壓濾板兩邊框壁上部設(shè)置支撐臂，其下部設(shè)有滾輪。干燥板為內(nèi)空結(jié)構(gòu)，中心設(shè)置進料口，頂部設(shè)置熱源進口，內(nèi)設(shè)折流擋板形成之字形熱流通道，底部設(shè)置熱源出口，通過余熱回收管道回收到加熱器中加熱再次向干燥板供熱，兩邊板壁上部設(shè)置了支撐臂，其底面設(shè)有滾輪。過濾板框與干燥板依次間隔放置在機架上止推板和液壓板之間的橫梁上。
[0014]所述壓濾板兩側(cè)表面設(shè)置了耐溫高強度透水通道，底部設(shè)置了出水孔，所述透水通道與泥孔連通，并以泥孔為中心向四周輻射。
[0015]所述每組過濾板框上彈性介質(zhì)之間的間距在10?20cm范圍內(nèi)，定位螺栓之間間距在30?60cm之間。
[0016]所述液壓系統(tǒng)的壓緊板與液壓缸頂桿采用半圓球調(diào)心機構(gòu)連接。
[0017]彈性介質(zhì)采用耐壓耐溫彈簧。
[0018]壓濾板兩側(cè)的透水通道采用高強度耐溫硅膠、聚氨酯、玻璃鋼高溫壓制而成。
[0019]加熱系統(tǒng)由熱源、保溫管道、壓力表、干燥板、以及余熱回收系統(tǒng)組成。
[0020]干燥板材料采用不銹鋼304、306、鋁和Q235材料，優(yōu)選不銹鋼304和Q235。
[0021 ]干燥板內(nèi)折流擋板間距按8?15cm不等布置。
[0022]所述彈性介質(zhì)厚I OOmm?120mm、半徑25mm，濾框厚25?35mm、濾框?qū)?0?70mm，過濾板外型尺寸范圍800 X 800 X (220~300)mm到 1600 X 1600 X (220~320)mm可調(diào)。
[0023]本實用新型的有益效果是:(I)采用熱壓技術(shù)工作原理，熱壓干燥脫水技術(shù)是集成機械過濾與熱力干燥技術(shù)于一體的交叉技術(shù)，由形成飽和濾餅的熱壓過濾階段和濾餅熱壓干燥階段組成。將其應(yīng)用于高彈性壓濾機上，可在單一設(shè)備上連續(xù)實現(xiàn)懸浮液的分離、結(jié)餅、機械壓榨和熱壓脫水的全過程。在雙面彈性壓濾板之間加入干燥板，將傳統(tǒng)的壓濾機過濾室一分為二，在濾室內(nèi)完成懸浮液壓濾階段和熱壓干燥階段，熱壓干燥階段包括三種作業(yè):首先向干燥板內(nèi)通入熱介質(zhì)(如飽和蒸汽或?qū)嵊突驘釟怏w)，將干燥板均勻加熱，靠近干燥板一片的濾餅毛細管水受熱而蒸發(fā)，所變成的蒸汽急劇膨脹，驅(qū)使其壓濾板一側(cè)的毛細管水涌出濾餅表面。其次高壓壓榨，強化原壓濾機的機械脫水功能，在干燥板通入熱介質(zhì)的過程中繼續(xù)對雙面壓濾板保壓，及時壓縮物料體積。最后為了進一步提高效率，濾室與真空系統(tǒng)連接，降低細粒濾餅物料所含液體的汽化溫度和抽出其內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽。(2)采用金屬和耐溫耐壓材料制作雙面彈性壓濾板及其組件，解決了壓濾板組件受熱變形的問題，設(shè)備可以受溫長期使用。(3)工藝簡捷?？稍跓釅簤簽V機上實現(xiàn)懸浮液分離和干燥功能，突破機械脫水的極限，一次性達到熱力干燥的脫水效果。(4)節(jié)能降耗。熱壓過濾干燥脫水機理前期是機械過濾于濾室內(nèi)形成飽和濾餅，后期是熱壓干燥使靠近干燥板的毛細管水因傳導(dǎo)受熱汽化，產(chǎn)生干燥脫水傳熱傳質(zhì)效應(yīng)的同時，亦產(chǎn)生蒸汽壓力過濾推動力，推動外側(cè)毛細管水以液態(tài)形式自濾餅另一端涌出，所需熱能部分用于傳熱傳質(zhì)，其余部分是為熱壓干燥脫水提供推動力；而常規(guī)熱力干燥脫水所需熱能全部用于傳質(zhì)傳熱的需求，需將全部水分汽化予以排除，與之相比，熱壓干燥節(jié)能降耗顯著。應(yīng)用效果可以通過改造傳統(tǒng)廂式過濾機來實現(xiàn)，從而為固液分離、濾餅干燥工藝開展一個新途徑。(5)作業(yè)效率高。將濾布與濾板泄水溝槽之間的密閉空間抽成負壓，控制濾餅內(nèi)毛細管水在負壓條件下汽化，使水的飽和蒸汽溫度低于大氣壓條件下水的汽化溫度，水分的汽化速度得以加快，提高熱壓干燥脫水效率。
(6)濾餅經(jīng)過高壓壓制成緊密地濾餅，濾餅孔徑遠小于普通過濾設(shè)備濾餅的孔徑，親水性的物質(zhì)孔徑越小，水分在孔徑高度越高，存放過程中越容易在其表面揮發(fā)。(7)與其它熱力干燥方式相比，可以控制物料的水分，無除塵回收系統(tǒng)，固體回收率100%。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖2為本實用新型主視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖3為本實用新型主視局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本實用新型過濾板框俯視圖；
[0028]圖5為本實用新型過濾板框主視剖面示意圖；
[0029]圖6為本實用新型干燥板主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中:I為進料口，2為止推板，3為過濾板框，4為干燥板，5為橫梁，6為液壓板，7為油缸頂桿，8為液壓工作站，9為油缸缸體，10為支撐腳，11為收料槽，12為接液盤