低温等离子体.doc

文章一定义低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体分子被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的同的。低温等离子态半导体研究及利用低温等离子态是指常温下气体被激发为等离子稳定状态。该状态下电子温度远远高于质子，电子迁移率达到1000-10000米/秒。电子浓度1015个/立方厘米。因此可以近似地认为低温等离子态等效N型半导体。低温等离子态等效N型半导体性能：1需要被激发。2 电子浓度较低，且可调。3 电子迁移率极高。 4 透明。 5 纯度高。 6 电子逸出功基本为零。 7 没有自边界，不存在浓度梯度。低温等离子体又称非平衡态等离子体，通常由微波放电，介质阻挡放电，电晕放电，辉光放电等产生。在低温等离字体中重粒子温度接近室温，而电子温度高达10000K以上，远离热平衡状态由于等离子态只有N型半导体形式，单独的N型半导体基本没有应用的价值。因此低温等离子态半导体必须与P型固体半导体结合形成P-N结。为了防止气体与接触体发生化学反应，最好选择惰性气体。文章二等离子体物理理论等离子体物理理论是中国科学技术大学等离子体物理专业本科生的专业基础课，授课对象是已经选修过等离子体物理导论的高年级本科生。作为专业基础课，等离子体物理理论的讲授内容自然应该比等离子体物理导论更深一些，但毕竟是为本科生开设的课程，又不能过于专门化。等离子体物理是现代物理学中的一门交叉学科，它自身并没有什么特别的基础理论，它的基础就是经典力学、电动力学、流体力学、统计物理，以及动理论等物理学基本理论。等离子体存在的参数范围非常宽广，想要了解和掌握等离子体的性质，就必须从各个不同的角度来研究等离子体的各种性质，为此，需要灵活地运用物理学基础理论并采用适当的方法来处理和解决等离子体物理的各种问题。根据以往的教学经验，学生们在学习过程中常常会遇到两个困难：一是如何将所学到的基础物理理论灵活地运用于等离子体物理学；二是如何采用适当的近似方法来简化复杂问题，使之能够解析处理，从而得到定量或定性的结果。基于这样的看法，再结合自己对等离子体物理的体会，我从众多的参考书中摘取了部分内容，经过多次讲授，逐渐汇成了这本讲义，供上课的同学参考。讲义涵盖了等离子体的单粒子运动理论、等离子体的流体力学描述、等离子体的热力学性质以及等离子体的动理学理论等内容。目前讲义共分为十二章，其主要内容如下。第一章是绪论。我们首先介绍了等离子体的研究内容和研究方法。受控聚变、空间物理和低温等离子体应用是当前等离子体物理研究的热门领域，而计算机技术的高速发展，使数值模拟成为等离子体物理研究的三大支柱之一。为方便同学们使用讲义，我们在这一章还给出了一些等离子体物理方面的参考书目、矢量微积分、曲面微商、高斯单位制与国际单位制之间的转换关系等内容。尽管等离子体存在的参数范围极为宽广，但刻画等离子体基本性质的参数却不多，这些参数是描述和理解等离子体行为的出发点。在第二章，我们介绍描述等离子体基本性质的若干重要基本参数，并对等离子体进行分类。当等离子体充分稀薄时，在短时间尺度内，我们可以忽略电荷之间的相互作用，仅考察单电荷在外场中的运动就可以得到高温稀薄的若干重要基本性质，这就是所谓的单粒子轨道理论。在第三章里，我们用了相当大的篇幅回顾了拉格朗日力学和哈密顿力学在解决单粒子运动问题方面的应用。这样做的一个目的就是让同学们重新温习经典力学。在接下来的第四章里，利用经典电动力学的辐射理论，我们在电荷运动轨迹已知的前提下考察等离子体中的若干辐射现象，详细计算了等离子体中的轫致辐射、磁化等离子体的回旋辐射以及电磁波在等离子体中的汤姆逊散射。我们可以将等离子体中的粒子作无限分割，同时保持等离子体的能量密度、质量密度不变，这样等离子体可以视为连续流体。在第五章中，我们给出等离子体流体力学描述的方程组。在第六章中，我们用理想磁流体力学方程来研究等离子体的若干宏观缓变性质，主要是等离子体的磁流体力学平衡和稳定性。等离子体也是一种特殊的电磁介质，当然必须满足电磁介质的一般性质。在第七章里，作为讨论等离子体波的基础，我们讨论了电磁介质的一般性质，主要讨论了描述介质电磁响应的介电函数的一般性质，这些性质是等离子体必须满足的。在第八章，我们在流体理论的框架内在讨论等离子体中的线性波。等离子体中的非线性波动现象在等离子体物理学中占有重要地位。在第九章中，我们在流体理论的框架内讨论了等离子体中若干种非线性现象，主要有非线性朗谬尔振荡及波破、相对论性电磁波，以及离子声孤立波，等。电磁波与等离子体相互作用是激光聚变研究中的重要研究课题。第十章中，我们对电磁波在等离子体中的传播、参量不稳定性，以及尾波场的产生等问题进行了简要的讨论。等离子体是带电粒子组成的多粒子系统，其热力学性质曾经是统计力学的一个重要研究对象。在第十一章里，我们对等离子体的热力学性质进行了讨论。通过近似求解双粒子分布函数，我们可以得到高温稀薄等离子体的各种热力学量相对于理想气体的偏离。对等离子体的最完全描述的理论应该是动理学理论。动理学理论研究的是系统微观粒子的分布函数的演化。它构成了等离子体的微观描述和宏观描述之间的桥梁。我们在第十二章里给出等离子体动力学基本方程，并讨论等离子体物理中最著名的现象：朗道阻尼。本讲义从头至尾采用了高斯单位制，这种单位制是理论计算中常用的一种电磁学单位制。此外，在讲授本课程时，为了开阔同学们的视野，我还向同学们推荐一些原始文献。这些原始文献，一部分是等离子体物理学中重要的经典文献，另一部分则体现了当前等离子体物理领域的若干热点。通过这样的方式，希望有部分同学能逐渐发现自己的兴趣所在，真正投入到等离子体物理学领域中来。文章三离子体技术在染色中的应用在染整加工过程中，应用等离子体技术在织物表面进行处理，可以改善纤维的染色性和显色性，这一点对于超细纤维和羊绒的染色尤为重要。利用等离子体技术，还可以对纤维进行减量或增量处理，使功能纤维的表面活化或涂层。对于要求良好的匀染和高得色量的染色物，用电晕前处理具有重要的作用，无须预洗涤、煮练、漂白、汽蒸、中间干燥和后洗涤工序，尤其在较低温度和减少盐用量的情况下，就可以达到与传统工艺同等的染色效果。(1)纺织材料在氧等离子体作用下，表面发生氧化、分解、接枝等化学反应，从而提高纤维附着性、吸水性、染色性、可纺性、抗静电性和摩擦牢度等性能。低温氧等离子体对棉纤维表面的作用主要为刻蚀作用，等离子体活性粒子将能量传递给棉纤维表面初生胞壁中的分子，使棉纤维表面的伴生物果胶，蜡脂在高性能粒子轰击下脱离表面，同时也在棉纤维表面留下了许多深浅不同的凹坑，即造成刻蚀。随着通过电晕设备道数的增加，织物离子化现象明显，pH值显著降低，说明产生了羧酸基团。(2)苎麻纤维等离子体改性。麻纤维染深色性和色泽鲜艳度差，利用低温氧等离子体处理的苎麻织物毛细效应、上染率和染深色性能都会发生变化。表面润湿性能有所改善，因为纤维表面形成较多的亲水基团，产生微凹纹和裂纹，增大了表面积和对水的吸附能力，也有利于染料的吸附上染。(3)羊毛纤维等离子体处理后，用强酸性染料染色，染料的上染速率明显提高，但平衡上染百分率基本没有改变。由于等离子体的刻蚀作用，使羊毛表面更加粗糙，羊毛纤维的表面亲水性增加，所以染料的吸附速率明显提高。但由于中性染料分子比较大，染料向纤维内部的扩散能力比较弱，染色速率没有明显提高。(4)等离子体对涤纶的作用有以下几方面。等离子体处理后的涤纶获得持久的耐水性、抗静电性。经等离子体处理后纤维分子链断裂形成一些极性基团，一些等离子体的原子或基团也可能被接上纤维表面，使织物增重，改变润湿性和染色性能。超细纤维对光反射力强，显色性差，比常规纤维染同样色深需要的染料要增加数倍。等离子体处理后，使纤维表面变得粗糙，能降低对光的反射，产生增深效应。电晕放电工艺的应用改进了染色过程，即不再需用表面活性剂，而且采用较低的温度，为纺织印染加工降低了生态方面和经济方面的成本因素。 文章四 什么是低温等离子体？ 低温等离子体 冰升温至0会变成水，如继续使温度升至100，那么水就会沸腾成为水蒸气。随着温度的上升，物质的存在状态一般会呈现出固态液态气态三种物态的转化过程，我们把这三种基本形态称为物质的三态。那么对于气态物质，温度升至几千度时，将会有什么新变化呢? 由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物（蜡烛的火焰就处于这种状态）。我们把物质的这种存在状态称为物质的第四态，即等离子体(plasma)。因为电离过程中正离子和电子总是成对出现，所以等离子体中正离子和电子的总数大致相等，总体来看为准电中性。反过来，我们可以把等离子体定义为：正离子和电子的密度大致相等的电离气体。 从刚才提到的微弱的蜡烛火焰，我们可以看到等离子体的存在，而夜空中的满天星斗又都是高温的完全电离等离子体。据印度天体物理学家沙哈(MSaha，1893-1956)的计算，宇宙中的99.9%的物质处于等离子体状态。而我们居住的地球倒是例外的温度较低的星球。此外，对于自然界中的等离子体，我们还可以列举太阳、电离层、极光、雷电等。在人工生成等离子体的方法中，气体放电法比加热的办法更加简便高效，诸如荧光灯、霓虹灯、电弧焊、电晕放电等等。在自然和人工生成的各种主要类型的等离子体的密度和温度的数值，其密度为106（单位：个m3）的稀薄星际等离子体到密度为1025的电弧放电等离子体，跨越近20个数量级。其温度分布范围则从100K的低温到超高温核聚变等离子体的108-109K（1-10亿度）。 温度轴的单位eV(electron volt)是等离子体领域中常用的温度单位，1eV=11600K。 通常，等离子体中存在电子、正离子和中性粒子(包括不带电荷的粒子如原子或分子以及原子团)等三种粒子。设它们的密度分别为ne,ni,nn，由于准电中性，所以电离前气体分子密度为nenn。于是，我们定义电离度=ne/(ne+nn)，以此来衡量等离子体的电离程度。日冕、核聚变中的高温等离子体的电离度都是100%，像这样=1的等离子体称为完全电离等离子体。电离度大于1%(10-2)的称为强电离等离子体，像火焰中的等离子体大部分是中性粒子(Ti , TeTn。我们把这样的等离子体称为低温等离子体(cold plasma)。当然，即使是在高气压下，低温等离子体还可以通过不产生热效应的短脉冲放电模式即电晕放电（corona discharge）或电弧滑动喷射式放电来生成。大气压下的辉光放电技术目前也已成为世界各国的研究热点。可产生大气压非平衡态等离子体的机理尚不清楚，在高气压下等离子体的输运特性的研究也刚刚起步，现已形成新的研究热点。 新型有机光折变材料的合成及载流子陷阱表征方法研究光折变效应是一种很有意义的非线性(NLO)现象。1967 年被发现以来,由于其在光放大、高密度数据存储、相共轭、全息图像加工方面的潜在应用而受到人们的重视。自从1991 年第一次在聚合物薄膜中观察到光折变效应后,立刻引起了人们极大的兴趣。聚合物的光折变效应有着不同于无机晶体的特征,在聚合物中,光生载流子的量子效率、电荷迁移率都依赖于电场,而无机晶体的量子效率则与电场无关。在研究方面聚合物光折变材料也具有明显的优势,如具有大的非线性光学系数、高的光学损伤阈值、低的直流介电常数、易于制备成膜、价格低廉等优点,这一课题的研究得到了飞速的发展。在过去几年中,全新的有机光折变聚合物体系相继大量涌现。尽管对于聚合物光折变材料的宏观研究现阶段已经有了长足的发展,到目前为止对光折变聚合物中光敏剂、电荷输送部分和电光分子的认识比较清楚, 而由于结构与组成的复杂性唯独对陷阱态及极化弛豫过程的研究没有系统进行, 陷阱机制及微观过程还不清楚, 表征方法也不完善, 极大限制了光折变聚合物的深入研究和应用。 本课题正是针对这一问题展开研究, 利用非等温技术方法,即热激电流( TSC), 热发光( TL), 并结合介电谱对光折变聚合物中的载流子陷阱中心和极化驰豫过程进行研究。本文的主要工作是:首先对传统热发光和热激电流测量装置的电极系统进行了改进,使其在换取样品,液氮流动、冷却速度等方面都有了很大提高;摸索了较适合于热激实验的成膜方法;合成了一种新型的有机光折变材料硝基偶氮苯接枝PVK,并对其做了红外谱表征;合成了生色团物质5OCB,找到 PVK/5OCB/C_(60) 的最佳配比为49.8:50:0.2,并对该体系做了初步的光学测试。 文章五 低温等离子体技术及应用一、低温等离子体产生的方法在真空状态下（约10100Pa），给气体施加电场，气体在电场提供的能量下会有气态转变为等离子体状态（也称物质的“第四态）。其中含有大量的电子、离子、光子和各类自由基等活性粒子。等离子体表面改性技术就是利用这些高能粒子和活性粒子与材料表面发生物理或化学的反应，从而达到改变材料表面性质的目的。二、等离子体技术原理:等离子体对材料表面的作用有以下几个方面：粒子轰击（又称“微观喷砂”）即通过粒子轰击作用，对表面残留物进行清洗，并使得材料的表面微观上变得粗糙，或利用“溅射”现象实现薄膜的沉积。等离子体清洗可以清除材料表面的油、脂、氧化物等，一般用于待粘结、印刷、电镀以及喷漆的表面高要求清洁。清洗过程：等离子体化学反应等离子体状态下，离子化的气体与材料表面发生化学反应，如活化、接枝、沉积、聚合等，从而使材料表面的成分组成发生变化，导致表面性能发生明显的变化。可以完成材料表面的亲水化处理、疏水化处理、金属化处理、阻燃处理等功能。活化过程：3、反应刻蚀利用等离子体的高度活性，使其与材料的成分发生化学反应，生成气态反应产物，由真空系统排除反应腔外，从而达到刻蚀材料的目的。通过面膜或其它遮挡方式可以精确控制刻蚀区的形状，以达到实际应用的目的。刻蚀过程：如：等离子体刻蚀技术在柔性电路板制作中的应用。4、紫外线辐照高分子材料中的碳碳键，在等离子体产生的紫外辐照作用下，会发生断裂，从而在材料表面产生新的自由基或新的活性基团，这些新的自由基或新的活性基团又可以在材料表面重新组合，生成新的物质，从而从根本上改变材料的表面性质。三、等离子体应用领域：1）等离子体在高分子材料表面改性处理上的应用等离子体刻蚀及注入处理。由于等离子体的刻蚀作用，使得基质表面积增大，从而增强了表面分子间的粘合力，可以对不同性质的材料进行复合。 等离子体引发聚合。通过等离子体的引发聚合造成沉降覆膜，使膜的性质与本体材料性能相近，而人为的粘结达不到这一要求。 等离子体的表面接枝处理。利用等离子体对材料进行接枝改性，可以获得许多具有特殊性能的材料。非聚合体有机物和无机物的接枝、有机物和气体的接枝以及先无机物气体后有机物气体的接枝利用普通的化学方法是难以实现，等离子体技术则比较容易做到。 2）等离子体在材料结构研究中的应用等离子体在纤维结构研究中的应用非常广泛。利用等离子体的刻蚀作用，将基质表层剥离下来，结合电子显微镜检测表面的组成，剖析其结构，这在新材料的研制过程中有非常重要的作用。例如利用等离子体技术，可以对纤维进行鉴别，尤其是对外观难以区分而内部结构不同的纤维，利用等离子体技术可以进行准确鉴别。同时，等离子体技术在检查纤维损伤，纤维各层次的结构分析上的应用也日趋广泛。3）等离子体在纺织行业中的应用等离子体在纺织行业的应用甚广，尤其是近几年来，人们对纺织面料性能的要求越来越高。等离子体在合成纤维的亲水化处理，服装的无缝粘结，面料风格的改善，抗静电处理以及改善纤维的表面摩擦性等方面的应用非常广泛。在染整加工过程中，等离子体处理可以改善纤维的染色性和显色性，这一点对于超细纤维和羊绒的染色尤为重要。利用等离子体技术，还可以对纤维进行减量或增量处理，使功能纤维的表面活化或进行涂层整理。4）低温等离子体在废液处理中的应用低温等离子体处理废液技术是近年来引起人们极大关注的一项新技术，它对污染物兼具物理作用、化学作用和生物作用，具有处理范围广、快速、高效、无二次污染等特点，特别是用于难降解有毒废液的处理，例如对于含多氯联苯(PCB)、农药六六六、DDT、制药、印染以及生物技术、医院等行业的有毒废液，与常规处理方法相比，其效果更为突出，具备无可比拟的优越性，代表着目前国内外用于难降解有毒废液处理的发展趋势。三、等离子体技术的优点等离子体技术处理材料改性与传统工艺相比较具有以下明显优点：等离子体对材料改性的技术是一项具有多种功能的有效技术。它可以改善表面的吸湿性、疏水性、防缩防皱、抗静电及阻燃等，而且作用层只有数百埃，不损伤基体力学性能。 等离子体技术属于干法处理，因而大幅度降低水资源的消耗，而节约水资源有着重要的社会经济意义。 等离子体处理的新工艺无三废排放。因此采用了新工艺既可为企业节约排污、治污的费用，使企业负担减轻，又保护了生态环境。 等离子体处理技术效率高, 节约能耗, 可缩短工艺流程，在处理过程中，不使用酸碱化工原料，避免了高温潮湿的生产环境，减轻劳动强度，保护工人身体健康，提高全员劳动生产率。 DT-02型低温等离子体处理仪技术参数 卧式样品腔 外电极电容偶合式 工作腔容积：4L 背底真空度5pa 工作压力：10100Pa 固态晶体管等离子发生电源 300W功率连续可调 自动阻抗匹配 2路工作气体、1路放空、一路接枝 触摸屏+PLC自动控制 外形尺寸：360mm（高）540mm（宽）520mm（深）特点 一键式操作，使用方便 离子浓度高，效率高 结构紧凑，经济使用 放电均匀，装卸料方便 微机自动控制，操作方便 高性能参数控制元件，参数控制精度高，重复性好。应用 表面清洗：如粘结前、锡焊前或电镀前的表面处理； 表面活化：如生物材料的表面修饰，印刷前、上漆前或粘结前的表面处理； 表面刻蚀：如硅的微细加工、聚四氟乙烯件表面刻蚀处理； 表面接枝：如材料表面特定基团的产生和表面活化的固定，避免时效性； 表面沉积：如疏水性或亲水性层等的离子体聚合沉积；DT-03型低温等离子体处理仪技术参数 卧式样品腔 外电极电容偶合式 工作腔容积：78L 背底真空度5pa 工作压力：10100Pa 固态晶体管等离子发生电源 300W功率连续可调 自动阻抗匹配 2路工作气体、1路放空、一路接枝 触摸屏+PLC自动控制 外形尺寸：760mm（高）560mm（宽）630mm（深）特点 一键式操作，使用方便 腔体容积大，处理样品数量多 离子浓度高，效率高 结构紧凑，经济使用 放电均匀，装卸料方便 微机自动控制，操作方便 高性能参数控制元件，参数控制精度高，重复性好。应用 表面清洗：如粘结前、锡焊前或电镀前的表面处理； 表面活化：如生物材料的表面修饰，印刷前、上漆前或粘结前的表面处理； 表面刻蚀：如硅的微细加工、聚四氟乙烯件表面刻蚀处理； 表面接枝：如材料表面特定基团的产生和表面活化的固定，避免时效性； 表面沉积：如疏水性或亲水性层等的离子体聚合沉积；、DT-01型 低温等离子体处理仪技术参数 卧式样品腔 工作腔尺寸：160mm210mm 外式电极、电容偶合 背底真空度5Pa 工作压力：1080Pa 固态晶体管等离子发生电源 300W功率连续可调 自动阻抗匹配 电子计时装置 手动操作 2路工作气体、1路放空、1路接枝 外形尺寸： 360mm420mm540mm 重量：约20Kg特点 结构紧凑，经济使用； 体积小，占地小； 操作方便；结构独特； 处理均匀，效率高； 放电均匀，装卸料方便；应用 表面清洗：如粘结前、锡焊前或电镀前的表面处理； 表面活化：如生物材料的表面修饰，印刷前、上漆前或粘结前的表面处理； 表面刻蚀：如硅的微细加工、聚四氟乙烯件表面刻蚀处理； 表面接枝：如材料表面特定基团的产生和表面活化的固定，避免时效性； 表面沉积：如疏水性或亲水性层等的离子体聚合沉积；DMY系列高效带式压榨过滤煤泥脱水机一、概述高效带式压榨过滤一体化煤泥脱水机，是国外近几年开始兴起的一种高效煤泥脱水设备是目前洗煤场板框煤泥脱水机的替代产品该产品的最大的特点是它可以经济高效安全自动运行。我公司是专门生产带式压滤机的专业厂家，十年来为全国几十个城市污水处理厂和洗煤厂以及其它各个行业提供百余台套带式压滤机。1997年公司根据我国推广洁净煤生产,煤泥脱水的市场需求的趋势，专门组织工程技术人员开发研制适应煤碳行业煤泥脱水的新型高效带式压榨过滤煤泥脱水机。并于1998年5月在铁法矿物局小康矿洗煤厂成功应用，在我国开创了带式压滤机成功应用在煤碳行业煤泥工艺的先河。现在已有50多台套在国内铁法矿物局、抚顺矿务局、阜新矿务局、兖州矿务局、水城矿务局等应用。二、主要技术参数DMY系列高效带式压榨过滤煤泥脱水机，系统连锁全自动控制形式。其主要技术参数如表1、表2所示。D-代表带式M煤碳Y-代表压榨过滤X000-代表滤带宽度C-代表研发序号表 1 DMY系列高效带式压榨过滤一体化煤泥脱水机型号滤带宽度（mm）处理能力(kg/h湿滤饼量)功率消耗(KW)主机重量(kg)DMY-100010002500-30001.54000DMY-150015004000-45002.25500DMY-200020006000-65003.06500DMY-250025008000-90004.07000DMY-3000300012000-150005.58500DMY-3500350018000-200007.510000表2设备主要性能参数表序号项目参数备注1滤带宽度1000-3500mm2脱水机滤带运行速度06m/min3单机处理能力46T/h（每米带宽处理量）（指脱水后的滤饼产量）4工作时间可连续24 小时运转5脱水后泥饼含水率26%30%6冲洗水耗水量、压力6m3/h（每米带宽耗水量）， 0.8MPa7驱动电源380V，3相，50Hz三、技术性能描述DMY系列高效带式压榨过滤煤泥脱水机，是我公司专为煤泥脱水设计的第四代机型。与其它带式压滤机相比，DMY系列高效带式压榨过滤煤泥脱水机在机架、压滤辊筒、轴承和传动链轮等主要部件的机械强度上做了很大的提高，使其更适用于煤泥脱水。同时对冲洗装置、自动调偏的形式、调偏装置及气动系统的防护等做了改进。31 DMY系列高效带式压榨过滤煤泥脱水机原理及结构3.1.1 基本工作原理DMY系列高效带式压榨过滤煤泥脱水机是一个完善的煤泥压滤脱水系统。进入煤泥脱水间的煤泥，首先经给泥泵进入到管式混合造粒器，煤泥与絮凝剂在混合絮凝装置中得到充分混合，并达到良好絮凝状态后流淌到带式压滤机滤带的重力浓缩脱水段上，在自重和犁型器的作用下，进行重力脱水。脱掉大部分游离水后，再经过上下滤带连接的导流槽翻转到压滤机的预压脱水段上进行预压脱水。经预压脱水后失去流动性的煤泥，在滤带的夹持下进入压榨脱水段进行压榨脱水。最后经卸料装置将泥饼剥落到输送机内输送。带式压滤机的脱水段共有三段，重力浓缩脱水段，楔形预压脱水段和压榨脱水段。其主要部件有机架、滤带、滤带冲洗系统、滤带调整系统、滤带张紧系统、安全装置、卸料装置、排水装置、轴承、管线、驱动系统。 主要附属设备有管式强化絮凝造粒机构和带式压滤机系统电控柜。其结构和工作原理如下(见图1 )： 重力过滤脱水段重力过滤脱水段是来自系统的煤泥通过静态混合器与药剂充分混合，再经过加压“紊流”和减压扩充“稳流”装置流淌到脱水机的滤带上，通过可调节高度的围堰式阻泥器来调节和限制滤层的厚度，使物料能够沿滤布宽度方向均匀分布，再由交错排列的犁形器对向前运行的煤泥进行犁形微压脱水，以期达到重力脱水段最大限度的脱掉煤泥絮凝后的游离水，为后面预压脱水奠定了基础。工作情况详见图2。预压脱水段预压脱水段，即利用上下滤带的楔形变化，对来自重力脱水段的煤泥逐渐施加预压力，以进一步脱掉煤泥的表层水，减少进入压榨区的煤泥含水量，使煤泥完全失去流动性。根据煤泥的特性，我公司提供的带式压滤机采取了可调式的柔性预压和刚性预压两级预压装置。柔性预压采取上下板式可调预压装置，这种装置对煤泥进行逐步加力预压，在调整时预压板形成一定的弧度，两边将上下滤带封紧，使煤泥不易外溢，煤泥的表层水被加压挤出；刚性预压采取一端可调式辊式预压装置，对经过板式预压的煤泥进一步加压预脱水，以期达到煤泥在预压段中完全失去流动性。采取两级预压装置比仅靠上下滤带楔形变化预压脱水提高脱水效率一倍以上。为下一段压榨脱水段奠定基础。压榨脱水段由于在预压脱水段采取了独特的两级预压装置，因此在该段设置了6个脱水辊筒，形成S形的运动方式，使煤泥在反复挤压的过程中达到理想的脱水状态，同时由于采用同径压榨脱水辊筒，为用户日后使用检修及备品备件带来方便。带式过滤压榨脱水段由单独调速电机驱动，运行速度可调。滤带带式压滤机所用的滤带材质为聚脂单丝编成的聚脂网，为煤碳行业的特殊要求，我们选用无接头螺旋网。无接头螺旋网孔隙率、抗拉强度均能满足用户要求。滤带边缘涂增强剂，进一步增强滤带抗拉强度防止磨损。聚酯螺旋网是采用聚对苯二甲酸乙二酯单丝为原料，经过无纺编织而成，与其它编织网具有以下几个特点： 寿命长。编织网由于经编织，所以它受磨损是交叉点状受磨，而螺旋网是无纺编织是线状受磨。因此，该产品是普通编织网寿命2-3倍。 抗拉强度高。螺旋网的抗拉强度150kg/cm，可在承载下运行。 良好的透气滤水性能。螺旋网的透气度可在450-19500m3/m2/h范围调整。 网面平整，耐高温。螺旋网经180，高温定型相当于双层网，挺度非常好。 高温高压封边。网边经高温高压处理，形成独边使边部耐磨寿命提高，从而提高网带使用寿命。 专用穿线连接。备有专用穿线连接处无痕迹，拆装可在数分钟内完成，实现有端连接无端使用。 滤带冲洗系统带式压滤机有二条滤带，每条滤带均设有冲洗装置，冲洗装置采用高压水。考虑到煤碳行业生产的特殊性，我们所采用的冲洗装置，喷嘴可调，喷嘴管采用快装快卸连接方式，确保良好的冲洗效果，喷嘴也易于更换，为使用户带来方便。滤带调整系统滤带是弹性元件，由于布料的不均匀性，滤带单边长度误差等原因，滤带在连续运行中往往会造成滤带跑偏现象，特别是煤碳行业要求设备产量高，煤泥饼厚度比较大，带式压滤机正确安全运行，很大程度上决定于滤带跑偏和调偏。我公司生产的带式压滤机滤带跑偏系统是气动操作的。探测杆探测滤带边缘的位置。探测杆连接控制阀，该阀控制双向运动的气缸，气缸的一端为带枢轴的滤带调偏辊，该辊可双向运动对滤带起到调偏作用。滤带调偏系统辅助的限位开关在滤带超过跑偏极限时切断所有动力，并用声音报警，运行可靠稳定性好。防偏传感器采用非接触光电接近开关，同时整个气动系统均做了科学的防水处理，使调偏系统运行更加可靠、稳定，从而可实现封闭式无人监控运行。滤带张紧系统带式压滤机两条滤带各配有滤带自动张紧装置，系统由气动驱动，张紧压力可以根据要求进行调整，张紧气缸在工作时会随布泥厚度自动伸缩，以保证对煤泥的恒定压力（压强）。脱水辊筒带式压滤机系统具有重力浓缩、压力脱水、滤带传动、滤带张紧、滤带导向等脱水辊筒大小近20件。为满足煤泥脱水的性能要求，所有的辊筒都是高强度构件。传动辊、调偏辊筒为了增加磨擦力均采用氯丁橡胶处理，其厚度为4-8mm，其余各辊均采高强粉未涂料进行特殊防腐处理。安全装置设备设有自动安全控制装置和安全应急开关。应急拉线位于脱水机两侧，高度齐腰，应急开关位于控制箱上。另外还含有滤带超偏停车报警，电机转速显示和超载自动停车报警等。泥饼的卸落经过压榨脱水后的泥饼，从卸料辊上自行脱落，为了防止有泥饼粘在滤带上的现象，设备上设有用耐磨材料制成的自动刮泥刮刀。能自动的将粘在滤带上的泥饼剥离干净。卸下的泥饼通过一个导向槽将泥饼导向泥饼输送机。排水装置压力脱水区设有接水、排水装置。接水、排水装置安置于主机架上，并加强了支撑强度，接纳滤液及滤布冲洗水，可有效防止滤液重复回溅到滤饼上去，易于清理。轴承带式压滤机的轴承工作环境十分恶劣，轴承防水防潮十分重要。我们公司生产的专用带座轴承，质量较好，配有重负荷型、自定位止推、再润滑枕块式轴承座，轴承标准为出口轴承标准，所有轴承的使用寿命都在10000小时以上。管线每台设备都有过滤、冲洗、排水的一套管线。所有的冲洗水由一个冲洗水入口的连接管线供给。所有气压管路由一个气压管口连接供给。驱动系统带式压滤机所选用的电动机为卧式交流鼠笼感应电动机，其设计、制造和出厂实验都符合GB标准，防滴漏型，380V、三相、50HZ，与其联结的负荷不超过电动机铭牌上所示功率。压力段的驱动电机采用调速的电动机驱动，机器运行中速度可以调整，滤带的调速范围06m/min，电机为全封闭风扇冷却型。电动机的功率均能满足设备的特定需要。每台压滤机旁边设置气压动力站，包括3相电机，过滤器，减压阀，压力开关等，压力易于调整，并提供全套的组件及必需的管线和阀门。32辅助设备3.2.1煤泥混合反应系统为便于在煤泥调配系统的管线内注入絮凝剂溶液，使污泥与药剂充分混合、有效絮凝，我们为用户提供专用双静态絮凝造粒装置。该装置由管道式混合器和管式稳流调整器组成。管道式混合器是一个静态的、能量可调的、管道式的、无堵塞的混合器。混合器有一个具有4个切线方向装配的絮凝剂喷射头的涡流聚合物喷射环。该装置无需另外提供动力，仅靠吸收管路中的流体动能即可。既能保证叙凝剂与污泥充分混合，从而达到有效絮凝，同时又可避免机械搅拌对絮团造成的破坏。混合器的流量可以调节，进出口为圆形法兰式（法兰符合GB标准）连接，混合器与压滤机配套提供，能达到煤泥和药液充分混合的要求，满足设备的特定要求。3.2.2进泥泵煤泥进压滤机采用污泥泵给入，我公司采用的为单螺杆泵，煤泥流量在操作柜上可以调整，流量为0.530M3/H，扬程30m。电机采用变频调速。DC传动。泵装置在设计的负荷范围内，无振动、气蚀发生，运行平稳。泵的传动件在出厂前作动、静平衡试验，检验其合格后才能出厂。3.2.3给药泵1. 工作介质用于对活性污泥絮凝的药剂为聚丙烯酰胺，粉状的聚丙烯酰胺需水解后才可以使用，稀释后的聚丙稀酰胺药液，使用浓度范围一般在0.1%0.6%.2. 性能参数流量Q=0.54.5m3/h，扬程H=20m，压力为0.2Mpa，电源为380伏，三相，50HZ，绝缘等级为F。3. 形式加药泵为容积式、变频调速。DC传动。4. 冲洗水泵采用立式离心泵。电机和水泵连接形式为直联，CR传动，轴封采用优质机械密封，采用硬质合金、炭化硅、氟橡胶等材料制成。水泵进出口为圆形法兰式（法兰符合GB标准）连接。数量：3类型：立式离心泵流量：30 m3/h扬程：80m5.技术描述 冲洗水泵结构及性能能够满足脱水机所需的最大水量和水压要求；且应具有良好地封闭性，便于维护和清理；冲洗装置应具有防止冲洗水飞溅的措施。每台脱水机应配备独立、完整的冲洗系统，其内容应包括安装在脱水机上的冲洗系统、输水管路、阀门、管道过滤器等，冲洗装置由喷淋管及喷淋嘴组成，喷淋嘴应采用可方便更换的结构形式，同时冲洗水系统附件的配置能够满足使用循环水的要求。絮凝剂的自动配制和投加系统 干物质螺旋式投加及计量装置，包括药粉仓和药粉储量监测装置。 用于母液的配药罐配有电动螺旋浆搅拌装置，进水附件。进水通过分布器，无粘滞地分布药剂，药位控制当熟化时间已到，并且储药罐有足够的空间，母液自动释放到下面的储药罐储药罐具有药位控制装置。设备包括完备的内部管道阀门系统。 聚合物计量投加泵用于投加母液，通过特殊混合管，将聚合物溶液稀释到活性物质，具有可调的驱动装置，并配有便于操作的稀释水流量计及完整的阀门管道系统。 6. 供货范围及工作顺序供货范围包括溶药箱、干粉贮料斗、干粉投加器、预混器、电动搅拌机（3个）、电控柜、电动阀门等设备及设备紧固用螺栓。工作顺序如下：把一定分子量的聚丙稀酰胺装入容积式漏斗内（72L），计算出所需溶解药剂浓度，将干粉给药机定时，再将各搅拌溶解装置分别按功能定时，最后设定好液位，将程序输入PLC中，然后启动系统按钮，系统开始工作。将所需要的药剂进行溶解，并不间断地为用药系统提供所需药剂。若需要改变溶液浓度，只需将自动给药装置重新定时即可。该系统从干粉投加、到药剂溶解储存及使用，循环反复全部由PLC自动控制。7. 工作原理絮凝剂和水注入号槽,同时混合。制备的药剂溶液在流入号槽的过程中，已经基本充分溶解。