第七章-料浆脱水设备PPT课件

-,1,第六章料浆脱水设备,6.1压滤机6.2喷雾干燥器,-,2,6.1压滤机,利用厚浆池、水力旋流器等设备可以脱除浆料中的部分水分，但还是增稠泥浆。压力过滤是陶瓷工业生产中将浆料脱水而得到塑性泥料的基本方法，其专用设备是各种形式的压滤机。一、过滤操作的基本原理压滤：将泥浆输送到很多毛细孔的过滤介质中，在压力作用下，泥浆中的水分自毛细孔通过，将固体物料截流在介质上，从而将泥浆中的水分除去的操作。在过滤操作中，需要过滤的料浆称为滤浆；作为过滤用的多孔材料称为过滤介质；通过过滤介质的清水称为滤液；截留在过滤介质上含水少的固体物料称为滤饼；压滤机上使用的过滤介质是各种不同纤维编织的布，称为滤布。,-,3,6.1压滤机,过滤的推动力为滤饼与过滤介质之间的压力差，过滤阻力是随时间变化的。过滤速度：在单位时间内，通过单位过滤面积滤出的滤液体积。过滤操作方式：一种是恒压过滤，即在过滤过程中，压力差保持不变；另一种是恒速过滤，即在过滤过程中过滤速度保持不变。,-,4,6.1压滤机,二、箱式压滤机（一）构造和工作原理由过滤部分、压紧装置、机架等组成。,-,5,6.1压滤机,1、过滤部分由滤板、筛板、滤布及头板、尾板等组成。滤板形状主要有圆形和方形两种，材质有铸铁、铝合金以及工程塑料等，滤板外缘有环形槽，装有橡胶圈以防料浆喷漏，中心处有一圆孔，以形成一条料浆通道，中间顺水槽与滤液出口相通。工程塑料的滤板在凸缘上一般不设置密封槽。,滤板,-,6,6.1压滤机,铝质筛板和滤布，用铜质或塑料质空心螺栓夹紧于滤板的两侧。筛板作用是保证顺水槽的畅通，滤布多用帆布或尼龙布制成。,夹布器,-,7,6.1压滤机,首先把装好滤布的滤板全部放置在机架的横梁上，然后用压紧装置压紧。这样，在每两块滤板之间，就构成了一个滤室。滤浆用泵送入，经由尾板的进浆口后分别进入每个滤室。在压力作用下，滤液通过滤布、筛板和滤板上的排水槽，最后汇集于滤液出口流出。固体物料则由于滤布的阻拦而在滤室中形成滤饼。当滤室中充满滤饼，滤液流出速度很慢时即可停止送浆，排除余浆，松开滤板，取出滤饼，然后再装好使用。,-,8,6.1压滤机,压滤流程图,-,9,6.1压滤机,隔膜压榨工作原理,-,10,6.1压滤机,2、压紧装置分螺旋式和液压式。,-,11,6.1压滤机,机动螺旋压紧装置是由电动机通过V带和小齿轮带动大齿轮旋转时，螺杆随之转动，从而可压紧或松开滤板。,-,12,6.1压滤机,半自动液压装置油泵启动稳定后，将手动换向阀手柄推至前进位置，压力油经换向阀进入油缸，在压力油的作用下，大活塞杆把滤板压紧，当油压达到额定数值时，油泵电机停止运转，转动手轮，用锁紧螺母把大活塞杆锁紧在前座上，压紧结束，将换向阀手柄退回中间位置，为油泵再次启动准备。,-,13,6.1压滤机,在半自动压紧装置中，工作油缸只要提供密封所需的预压力而不承受滤浆的作用，滤浆的压力由锁紧螺母支承。载荷较轻，缺点还需少量手动操作。自动液压压紧装置的压紧和复位，均由液压回路中的换向阀控制，没有由人工操作的锁紧螺母，工作油缸除了提供密封所需的预压力外，还要承受滤浆的压力。油缸和整个液压回路的载荷较大，而且往往需要使用中、高压油泵。,-,14,6.1压滤机,（二）主要参数1、压紧力只要橡胶圈与滤板的接触压力等于过滤压力，就可以保持良好的密封性。W=W1+W2=kP+APA为每个滤室的单面过滤面积，k为与橡胶圈性质有关的系数。当HS75,k=0.25,HS75，k=1。肖氏硬度（HS）是表示材料硬度的一种标准，将撞销从一定高度落到所测试材料的表面上而发生回跳，用测得的撞销回跳高度来表示硬度，在橡胶、塑料行业中常称作邵氏硬度。,-,15,6.1压滤机,2、生产能力ts为包括装、拆、卸泥饼等辅助时间。,-,16,6.1压滤机,（三）安装使用1）操作程序最好在开头从低压开始，维持近似于恒速过滤，一段时间后维持恒压过滤。例：先升至0.5MPa压力保持2030min，然后升至终压1.2MPa，至压滤结束。泥饼的含水量与过滤压力的大小有关。2）使用回坯泥时，必须加入一定量的新料，否则过滤阻力会很大。把料浆加热，可降低泥浆粘度，加快过滤速度，缩短过滤时间，但温度不宜太高（不超过60）。箱式压滤机结构简单，工作可靠，但是设备笨重，操作强度小，而且是间歇式作业，工人劳动强度大。,-,17,6.2喷雾干燥器,喷雾干燥就是将容液或悬浮液分散成雾状的液滴，在热风中干燥而获得粉状或颗粒状产品的过程。喷雾干燥器主要用来制备生产面砖用的粉料，也可用来制备可塑泥料。优点：简化工艺流程，缩短生产周期，操作过程自动化、连续化；粉料呈球形颗粒，“流动性”很好，可迅速均匀填充压模，提高产品质量。缺点：产品单位质量能耗大，设备也比较复杂庞大。,-,18,6.2喷雾干燥器,喷雾干燥制备可塑泥料流程图,泥料的含水量可通过调节粉料和泥浆的配合比例准确控制。,-,19,6.2喷雾干燥器,一、组成和工作原理离心式喷雾干燥器系统如下图所示，包括雾化器、泥浆供给系统、干燥塔、热风系统、气固分离系统、卸料及运输系统。,-,20,6.2喷雾干燥器,工作时，泥浆经管道、高位槽送入干燥塔内，通过雾化器，泥浆被分散成许多细小的液滴。热空气从顶上经进气管和热空气分配器进入干燥塔，与液滴相遇后产生强烈的热量和质量的传递，液滴中的水分迅速蒸发，很快成为干燥的粉料，最后沉降到干燥塔底部，从粉料出口排出。带有少量细粉的干燥尾气则经过旋风分离器等收尘设备收集其中细粉后放入大气中。整个系统在负压下工作，以防止粉尘外逸。,-,21,6.2喷雾干燥器,压力式喷雾干燥器及其附属设备,-,22,6.2喷雾干燥器,二、气液两相的流向根据热空气与液滴在干燥塔内的流向不同分：1、并流式向下热空气进口和料浆雾化都在干燥塔的内部，热空气和雾状料浆一起沿塔向下流动。干燥产品的温度不会很高，易造成粗细颗粒的干燥程度不均匀；塔内热气速宜保持在0.20.5m/s，低于0.2m/s时，将降低传热和传质的速度，对压力式和离心式都适用。,-,23,6.2喷雾干燥器,2、并流式向上（d）热气从塔底进入，喷嘴在塔的下部向上喷雾。产品粒度较均匀。3、逆流式（b）热空气向上流动，雾状料浆从塔的上部喷下，成品含水量较低，热的利用率较好。4、混流式（c）雾化器安装在塔的中上部，热空气从塔顶流入，热利用率高，压力式喷雾器特有流向，陶瓷工业广泛采用。逆流式干燥，产品的孔隙率降低，密度较大。,-,24,6.2喷雾干燥器,三、雾化器（一）离心盘式雾化器1、雾化机理将料浆送到高速旋转的雾化盘上，在离心力和空气摩擦力等作用下，料浆被拉成薄膜，同时速度不断增加，最后从盘的边缘甩出而成为液滴。当料浆流量小、雾化盘转速低时，形成滴状雾化；当料浆流量加大、雾化盘转速增高时，形成丝状雾化；当料浆流量继续增加时，雾化盘转速继续提高时，形成膜状雾化。,-,25,6.2喷雾干燥器,2、结构形式常用的型式是在盘上开浅槽或装设喷孔，陶瓷泥浆具有较强的磨蚀性，在雾化盘内表面加耐磨衬垫，如碳化钨、刚玉等，装耐磨喷嘴，采用钛合金，耐强酸物料喷雾干燥等，以延长使用寿命。,-,26,6.2喷雾干燥器,3、主要参数雾化盘转速的大小，影响到产生液滴的大小和均匀性，通常雾化盘的转速为90140m/s。在液滴的喷炬直径准确估算后，才能确定所需塔径。如塔径太大，塔的容积不能充分利用；塔径太小，易造成物料粘壁，影响设备正常运行和产品质量。液滴喷炬的直径与雾化盘的构造和转速、进料量以及塔内热空气分配器结构和安装位置有关，可用经验公式计算：,-,27,6.2喷雾干燥器,4、离心机使离心盘实现连续按要求的转速旋转和喷雾的机器，由动力部分、传动部分、润滑部分、离心盘、料液分配部分组成。,离心机,-,28,6.2喷雾干燥器,5、使用特点离心雾化器可雾化高粘度带有大颗粒悬浮物的泥浆，喷雾均匀，不宜堵塞，操作压力低，不需要高压泵，生产能力大，操作可靠。离心雾化器转速很高，对雾化盘有平衡要求，推荐平衡等级为G6.3（6.3mm/s）。,-,29,6.2喷雾干燥器,（二）压力喷嘴式雾化器1、构造和工作原理由旋流室和喷嘴两部分组成，料浆用泵以比较高的压力沿切向槽送人旋流室，在旋流室中，料浆高速旋转，形成近似的自由涡流，因而愈靠近喷嘴中心，流速愈大而压力愈小，料浆在喷嘴内壁与空气柱之间的环形截面中以薄膜的形式喷出，随着薄膜的伸长、变薄而拉成细丝，最后细丝断裂成为液滴。从喷嘴出来的液滴喷炬，其形状近似为一个空心圆锥，圆锥的锥角称为雾化角。,-,30,6.2喷雾干燥器,压力喷嘴式雾化器,-,31,6.2喷雾干燥器,2、主要参数料浆的流量：为喷嘴的流量系数，与喷嘴的几何特性有关。,雾化压力高则料浆的流速大，液滴直径随压力增大而减小，液滴趋于均匀，一般雾化压力取为23Mpa。压力喷嘴式雾化器需要的功率kw,-,32,6.2喷雾干燥器,3、使用特点适用于低粘度或不含大颗粒的悬浮液料浆，结构简单、紧凑，装拆和更换容易，维修方便，动力消耗少。缺点：需要高压泵，泥浆应预先过筛，由于泥浆喷射速度高，喷嘴磨损较大，其切向槽板和喷嘴一般采用钨钴类硬质合金，也有采用人造宝石的。,-,33,6.2喷雾干燥器,四、干燥塔1、形式上部为圆柱形，下部为60的圆锥形，金属结构干燥塔的外壳由普通钢板制成，内部为耐热和耐腐蚀材料制作的内筒，两者之间充以矿渣棉或珍珠岩保温材料。排气管装设的基本形式有：1）中心排气：排气中夹带粉尘较多，对塔内空气流动影响小，塔的容积能充分利用。2）环状排气：夹带粉尘较少，塔的容积利用率低。,-,34,6.2喷雾干燥器,2、结构尺寸塔的直径应大于液滴喷炬的最大直径，以防物料粘壁，同时使塔内空气流速控制在0.20.5m/s范围内；塔的高度应保证液滴与热空气有足够的接触时间，使之成为含水量合乎要求的产品。热空气在塔内的平均停留时间为qV为热空气的流量，m3/h。停留时间应大于液滴干燥需要的时间，设计时可取t=815s。,-,35,6.2喷雾干燥器,干燥塔的热效率：用于蒸发水分需要的热量与输入塔内热量之比。t1为进气温度，t2为排气温度，t0为大气温度。当排气温度和大气温度一定时，热效率随进气温度的增加而增加，所以提高进气温度，可得到较高的热效率。进气温度不超过500为宜，排气温度控制在70110。,-,36,6.2喷雾干燥器,3、塔底的卸料对卸料阀的要求是容易卸出结块物料，同时保证塔的密封，以免外界冷空气大量进入塔内而破坏干燥气氛。摆动阀：重锤平衡，阀板能自动开闭，不用动力，塔内物料积存到一定重量即能自动开启，卸料后能自动关闭，结构简单，易于制造。刚性叶轮卸料器：一种回转阀，由电动机带动连续回转，在连续卸料同时不使外界空气进入塔内。,刚性叶轮卸料器,-,37,6.2喷雾干燥器,五、使用1）进气温度影响干燥器的蒸发率，从经济性来看，进气温度高，效果较好。2）排气温度应尽可能低，但排气温度愈低，产品含水量愈高。3）干燥塔内一般应保持l00300Pa的负压，塔内压力的大小可通过阀门调节。4）停车前，先改变进料，将进入雾化器中的料浆改为清水，使浆管和雾化器得到清洗：待浆管中的水排尽后，即可关闭雾化器，接着关闭送风风机，然后把干燥塔的门打开，清扫塔内沉积的干粉，当所有产品都取出后，即可关闭排风风机。,-,38,陶瓷过滤机,HTG型陶瓷过滤机是集微孔陶瓷、超声技术、自动控制于一体的新型、高效、节能的固液分离设备，具有真空度高，滤饼含水率低，过滤效率高，滤液清澈透明，无污染，节能效果显著，维护工作量小，使用寿命长等优点，广泛用于矿山精矿脱水，精细化工、造纸、制药、化纤、污水处理等行业。过滤面积：1545m3，安装功率：1131kw。,-,39,陶瓷过滤机,陶瓷过滤机工艺流程,1转子2滤室3陶瓷过滤板4刮刀5料浆槽6滤饼7超声波8真空罐9真空泵10滤液泵,滤饼形成（吸浆区）-滤饼脱水（过滤区）-二次投料或淋洗区-滤饼脱水（干燥区）-陶瓷板清洗（反冲洗区）-滤饼刮除（卸料区）,-,40,陶瓷过滤机,设备工作原理陶瓷过滤机主要包括搅拌器、刮刀组件、料浆槽、水路系统、气路系统、陶瓷板、超声设备、转子、电器系统等。工作开始时，浸没在料浆槽中的陶瓷过滤板在真空的