压力曲筛的原理_应用与洗涤.docx

t h e p r in c ip le app lica t io n an d w a sh in g o fth e p re s su re c u rved s ieve中国船舶工业总公司 477 厂金承东摘要本文阐述压力曲筛的结构、性能、原理、使 用和洗涤, 同时较详细介绍我国淀粉行业应用压力曲筛替代原来圆筒筛、平筛和离心筛, 取得 良好的经济效益。 说明压力曲筛是一种应用于固液分离、筛分、过滤、洗涤等场合的先进的、静 止高效的筛分设备。a bstra c tt h is p ap re de sc r ib e s th e st ru c tu re, p rop 2 e r ty, p r in cp le, app lica t io n an d w a sh in g o f th e p re ssu re c ru ved sieve. t ak in g th e p lace o f th e sc reen in g t romm e l th e sieve sk ak e r an d th e cen t r ifu ge sieve, th e app lica t io n o f p re ssu re cu rved sieve h a s b een p ro ved b en ef ic ia l an d show s th a t it is a no ve l, m o de rn , st ill an d eff i2c ien t equ ipm en t w h ich do e s w ee l in so lid2liq2心 筛) 等筛分设备。 那末曲筛的结构、性能、特点、原理是什么呢? 曲筛如何使用, 才能提高筛 分效率, 获取良好的经济效益呢?二、曲筛的结构1、结构曲筛的结构见图 1。曲筛主要由进料系统、 球阀、喷嘴、筛面、筛面支撑件、密封件和筛体等几部分组成。其中筛面是曲筛诸零件中最重要、 最关键的零件。2、筛面 筛面的质量的好坏很大程度上决定了曲筛u id sep a ra t io n , f ic te r in g, sc reen in ge tc.关键词: 压力曲筛、筛分、洗涤、固液分离key word s: p re ssu re cu rved sieve、sc reen2in g、w a sh in g so lid2ligu id sep a ra t io n.一、前言曲筛可分重力曲筛和压力曲筛。 压力曲筛 在国外称 120d sm s ieve, 因为最早类型的弧形筛是由荷兰国家矿业公司 (d sm ) 扩大使用 的得名。 因为具有一定压力的淀粉乳流过 120弧形筛的筛面, 所以国内淀粉行业称 120弧形 筛为压力曲筛 (以下简称: 曲筛)。国外曾经有人提出: 曲筛是淀粉制造设备 三大革命之一。在我国淀粉行业中, 曲筛日益取 代了广泛应用的原始的木质六角旋转筛 ( 六角筛)、传统的圆筒转动筛 ( 圆筒筛)、敞开式的平 面往复振动筛 ( 平筛) 和卧式锥篮型离心筛 ( 离图 1曲筛36过滤与分离1996 年第 4 期筛丝像一把把锋利的刀子, 在悬乳液的下面, 悬浮液冲击在筛丝锐利的刃口上, 悬浮液被刮成 薄薄的液层。 细颗粒和液层将通过长孔形的筛 缝进入底层, 成为筛下物, 而部分液层和粗颗粒 流过筛面成为筛上物。 筛分原理主要是利用悬浮液中各种物质的颗粒大小不同, 借助于离心 力等进行分级分离。表 1曲筛主要技术参数一览表图 2筛面局部示意图产品质量的优劣和筛分效率的高低。 筛面局部 示意图见图 2。 筛面的筛丝之间的间隙 ( 筛缝)有 50、75、100、125、159m 等几种规格。筛面是 由横截面为楔形的铬镍钼不锈钢筛丝均匀排列组成。 筛面经特殊方法加工处理, 高度抛光, 其 工作面圆整光, 筛丝具有锋利的刃口和极高的耐磨性。一定压力的淀粉乳迅速流过筛面, 完成筛分 ( 不加洗涤水为筛分) 或洗涤 ( 加洗涤水为 洗涤) , 无波动、无飞溅。3、筛面种类因制造工艺的不同, 目前世界上有焊接筛 面、圈结筛面和激光筛面等几种筛面。焊接筛面与圈结筛面, 除了强度上略有差异外, 在使用、 性能上无多大差别, 只是价格差别较大。激光筛 面性能上都优于其他二种筛面, 更有利于淀粉深加工。 目前国内制造的筛面基本上都是圈结 筛面。三、曲筛的性能曲筛的主要技术参数见表 1四、曲筛的原理曲筛筛分原理图见图 3。 曲筛的工作压力 为 0125014m p a。 悬浮液的压力是由供料泵提供的。一定的压力和适当的喷射速度, 悬浮液沿圆弧筛面切线方向经喷嘴喷射至筛面, 然后 快速撒开, 均匀布满整个筛面宽度, 并迅速流过筛面, 悬浮液的流向与筛缝成直角。悬浮液在凹 圆弧形筛面上受到离心力、冲击力、重力和筛丝 刃口对悬乳液的切割力的合力综合作用。 楔形图 3筛分原理图曲筛与其他筛分设备比较, 还有一个最显 著的特性: 粒度大约为曲筛筛缝二分之一的那 些颗粒将迅速通过筛缝而进入底流。 经曲筛筛序号项目名称单位技术参数1筛面弧角度1202筛面半径mmr 7623筛面弧长mm15964筛面宽度mm312 462 587 7125筛缝宽度m50 75 100 125 1506喷嘴数个23457工作压力m p a01250148筛分效率%609物料处理量m 3 h10120过滤与分离1996 年第 4 期37分的悬浮液颗粒比曲筛筛缝要小, 一般约为筛缝宽度的二分之一。 曲筛筛分后悬浮液的颗粒 大小并不决定于筛缝的宽度。因此曲筛筛分后 的悬浮液的颗粒比采用相同目数的其他筛的要 细小, 同时曲筛筛缝也不易被颗粒堵塞进到自清理的目的。五、曲筛的使用1、曲筛的使用 根据筛面宽度的长短和筛缝的大小, 可形成各种不同型号, 不同规格的曲筛系列产品, 满足用户因物料、处理量、颗粒等 不 同 要 求 的 需 要。曲筛既可同型号曲筛并联或串联使用, 也可 不同型号曲筛串联使用。2、筛面的使用 由于一定压力的、大量的悬浮液长期冲击筛丝锋利的刃口, 筛丝刃口因磨损而变得圆滑、 迟钝, 结果会出现经筛分的悬浮液的颗粒粒度 不断减小的异常现象即筛分效率急剧下降。 此 时应掉头使用筛面。 使悬浮液冲击其筛丝反面 刃口, 恢复筛分功能, 同时被磨钝的刃口随着悬浮液的冲击, 重新磨出锐利的刃口。根据所处理 的物料性质, 筛面应每隔一段时间, 掉头一次。六、曲筛的应用1、玉米淀粉工艺流程 首先简单介绍玉米淀粉生产工艺流程。 简化后的玉米淀粉生产流程原理图如下:图 4曲筛提取淀粉和细渣洗涤工艺流程1、曲筛 2、冲击磨 3、洗涤曲筛 4、贮槽 5、泵 根据流程原理图和图 4, 脱胚后的淀粉乳稀浆通过 50m 曲筛, 筛下的物直接进淀粉分 离机分离, 筛上的物进磨粉设备粉碎。细磨后的淀粉乳送入筛分洗涤系统, 提 取 淀 粉, 洗 涤 细渣。在筛分洗涤工艺流程中, 究竟应该使用几 级曲筛取决于生产经营者对淀粉回收完全程度 要求而定。 一般玉米淀粉厂采用六级曲筛逆流筛分洗涤。第一级用 50m 曲筛, 第二至第六级 各用 75m 曲筛。逆流筛分洗涤过程中, 每一级曲筛的筛上物逆入后一级洗涤, 筛下物逆回前一级筛洗即 细渣往后走, 淀粉乳往前走。第一级筛下物送淀粉分离机处理, 第六级筛上物作细渣处理。所以 称此流程为六级逆流筛分洗涤法。3、配套设备a、选择理想的粉碎设备 应用曲筛作玉米淀粉筛分洗涤设备, 玉米粉碎设备选用冲击磨 (又叫针磨) 最合适。 冲击磨在国外称恩托莱特磨 (e n to le te r)。 冲击磨研 磨淀粉和细渣的粗细程度恰到好处。 如果磨得太粗, 淀粉不能游离出来, 被细渣带走, 影响淀 粉得率; 太细, 细渣分离不好, 淀粉中含渣量偏高, 影响淀粉质量。b、选择合适的泵曲 筛 的 工 作 压 力 为 0125014m p a, 淀 粉 乳的压力是靠泵来提供。如果泵选择不当, 经泵输送的淀粉乳达不到曲筛需要的压力, 那么处理量、筛分效率和淀粉质量薄均受到影响。我们2、筛分洗涤工艺流程玉米淀粉的筛分洗涤过程就是提取淀粉和 细渣洗涤的工艺流程, 其流程图见图 4。q s585型曲筛满足年产万吨级玉米淀粉厂生产需要。玉米淀粉厂一般使用 50、75m 二种规格的曲 筛。38过滤与分离1996 年第 4 期选用 65a fb 30d , 65fn b - 40 不锈钢耐磨蚀浓浆泵, 使用效果比较理想。c、安装除砂器 曲筛筛面的使用寿命与淀粉乳中的含砂量的多少直接有关。所以在曲筛筛分工序前, 应安 装除砂器, 减少淀粉乳中的含砂量。七、曲筛的优点曲筛结构简单, 操作、维修方便, 占用厂房 面积少, 筛分效率高, 筛分质量好, 无震动, 无噪 音。在玉米淀粉生产中应用曲筛和采用逆流筛 分 洗 涤 工 艺 后, 淀 粉 中 含 渣 量 由 普 通 筛 的015g l 降到 011gl, 而淀粉得率提高 3 5% 。 其他 (如红薯、马铃薯、木薯等) 淀粉厂也可以使用曲筛, 只是筛面的筛缝规格和筛分洗涤的工 艺流程不同而已。以上海葡萄糖厂为例, 该厂生产玉米淀粉, 用淀粉深加工成葡萄糖。该厂生产淀粉, 过去淀乳要筛多次, 共需平筛、圆筒筛 11台, 总面积为 40m 2。 使用曲筛后, 只需 8 台, 总 面积约 8m 2 , 并且还保留一半的生产能力。淀粉厂使用曲筛后, 提高了淀粉质量和淀粉得率, 又减少厂房占用面积, 降低工业噪音和 操作者的劳动强度和维修量。 所以曲筛深受广大淀粉厂家和职工的欢迎。八、曲筛的清洗1、清水过筛在淀粉厂, 淀粉乳供应不足停工待料或倒 班停机时, 必须先用温清水过筛, 然后曲筛才能停止运行。2、清水冲筛在淀粉厂, 曲筛正常使用过程中, 应经常清 洗 曲 筛: 停 机、拧 开 曲 筛 前、后 门, 用 012013m p a 压力的清水, 与筛面垂直方向, 反复冲 洗筛面的凹凸圆弧面, 主要是凸形圆弧面。3、蛋白酶溶液刷洗在淀粉厂, 曲筛正常运行过程吕, 停机、打 开前门, 用碱化蛋白酶水溶液刷洗筛面, 然后用 清水冲洗筛面。九、筛面洗涤1、化学清洗筛面 在玉米淀粉厂使用曲筛过程中, 当更换筛面、筛面掉头使用或停产大修时, 筛面从曲筛上 折下来, 必须及时清洗干净。清洗方法: 筛面浸泡在一定温度和一定浓 度的化学溶液中。 筛面化学清洗的方法及化学 品、浓度等见表 2。表 2曲筛筛面化学清洗方法一览表注: 3 浸泡玉米的浸渍液的亚硫酸浓度。2、化学清洗后的处理无论用酸洗法, 还是碱洗法清洗筛面, 浸泡 结束后, 必须用012 013m p a 的清水反复冲洗筛面的正、反二面, 然后用压缩空气吹干筛面或者自然凉干。 目的是把狭长细小筛缝中的酸或碱淀液冲走, 防止残存的酸、碱淀液腐蚀不锈钢筛丝。3、不锈钢筛丝的腐蚀性 不锈钢筛面浸泡在酸或碱溶液中, 筛丝是否会腐蚀即筛丝是否失去光泽, 是否影响筛面序号方法化学品别名分子式酸碱性浓度%其余1酸洗法亚硫酸h 2 so 3弱酸性0125 0133水硫酸h 2 so 4强酸性4 52碱洗法氢氧化钠烧碱n ao h强碱性2 3碳酸钠纯碱n a2co 3弱碱性3 4碳酸氢钠小苏打n ah co 3微碱性3 5过滤与分离1996 年第 4 期39使用寿命呢?筛丝是由铬镍钼钢的材料制成的。 铬镍钼 钢在氢氧化钠或硫酸中的等腐蚀图分别见图5、图 6。 根据有关文献介绍, 一般情况下, 把腐中是不会被腐蚀的。同时, 筛面浸泡在化学溶液中的时间极其短暂, 仅以小时为单位以氢氧化 钠为例, 腐蚀率 0100000285mm h。只要严格控制化学溶液的温度、浓度和浸泡时间, 筛面一次清洗成功, 既达到清洗筛面的目的, 又不会腐 蚀不锈钢筛丝。4、注意事项a、浸泡用的清洗槽, 用不锈钢板制造。 b、筛面浸泡时, 筛面工作面应朝上。 c、不要把几个筛面叠起来, 一齐浸泡在化学溶液中。 这样做, 容易损坏筛面。d、筛面浸泡在化学溶液中, 应经常抖动筛 面, 起到振动、搅拌溶液的作用。e、应严格控制浸泡液的浓度和温度。 浓度 和温度太低, 会增加浸泡时间或清洗效果不佳,太高, 可能会腐蚀不锈钢筛丝。f、浸泡结束后, 必须立即用清水冲洗筛面,并使其凉干。5、碱洗法为佳 化学清洗曲筛筛面有酸洗法和碱洗法, 我们认为: 碱洗法优于酸洗法。a、碱为固体, 酸为液体, 从运输、储存、量以 到使用, 碱比酸安全、可靠、方便。b、在 等 腐 蚀 图 中, 低 温 低 浓 度 的 条 件 下, 不 锈钢在氢氧化钠中的腐蚀率 ( 0. 025mm a) 低于硫酸的腐蚀率 ( 011mm a)。c、玉米淀粉酸法生产, 并且在筛分洗涤过 程中还必须加入适量的亚硫酸, 筛面始终与酸接触。 在清洗时, 筛面浸泡在碱溶液中, 不仅达 到清洗筛面的目的, 而且可以起到中和的作用。十、结束语实践证明, 曲筛是一种先进的、现代化的、 有发展前途和广泛用途的静止高效筛分设备。 曲筛不仅广泛应用于淀粉行业, 还可以应用于 高处理量的固液分离、过滤、筛分、洗涤、脱水、脱渣等其他行业如造纸行业的纸浆处理、环保图 6铬镍钼钢在硫酸中的等腐蚀图 (mm a)蚀率低于 011mm a 的材料称为耐蚀材料。从表2 和图 5、图 6 可以看出: 低温低浓度的情况下,方面的污水处理。 据悉浙江某厂正在研制在 硫 酸 中, 不 锈 钢 的 腐 蚀 率 011mm a; 在 氢用于造纸行业纸浆处理的曲筛; 江苏某地正在开发、研制用于环保方面污水处理的曲筛。氧化钠中, 不锈钢的腐蚀率 1m p g ( 01025mm a )。 所以铬镍钼不锈钢在低浓度的酸或碱溶液40过滤与分离1996 年第 4 期参考文献:1、l 斯丽罗夫斯基 ( 英)p 5345366、金承东曲筛及其筛面的化学清洗过 滤与分离(1995) 第 2 期p 27287、黄嘉琥吴剑耐磨蚀铸锻材料应用手朱企新金鼎王等译固液分离第二版化学工业出版社(1990) p 2282292、赖富宪三郎 (日)吴维江袁富山译册机械工业出版社(1991)p 3343358、a 1 约翰 1 塞德赖克斯 ( 美)不 锈钢的腐蚀机械工业出版社p 318319