真空轉(zhuǎn)鼓過濾機轉(zhuǎn)鼓長徑比的探討

張云杰

(成都天保重型裝備股份有限公司,四川成都 610300)

真空轉(zhuǎn)鼓過濾機轉(zhuǎn)鼓長徑比的探討

張云杰

(成都天保重型裝備股份有限公司,四川成都 610300)

系統(tǒng)地介紹了真空轉(zhuǎn)鼓過濾機的出料水分與干燥區(qū)、干燥時間、真空度的關(guān)系,對比超級濾堿機與普通濾堿機在轉(zhuǎn)鼓上的差別,以及所產(chǎn)生的不同效果。

濾堿機;轉(zhuǎn)鼓長徑比

真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(后面簡稱濾堿機)誕生100多年以來,一直在純堿企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。長期以來,很多同志對提高濾堿機本身的過濾效能,作了大量的努力。近日,筆者在《純堿工學》一書看到一種關(guān)于濾堿機的優(yōu)化設(shè)計方案,按此方案設(shè)計生產(chǎn)的濾堿機被命名為“超級濾堿機”,此方案的主要思路及目的是:減小濾堿機轉(zhuǎn)鼓的長徑比,來增加濾堿機的干燥區(qū),從而使出料水分更低。該方案主要內(nèi)容如下:

普通濾堿機轉(zhuǎn)鼓的長徑比一般大約為0.9∶1 (不同規(guī)格的濾堿機長徑比不同),在轉(zhuǎn)鼓的圓周分布上,真空區(qū)大約260°～270°,干燥區(qū)大約200°～210°。如果將轉(zhuǎn)鼓的長徑比減小到0.6∶1,即增長轉(zhuǎn)鼓直徑,減小轉(zhuǎn)鼓長度,這樣,可以保證過濾面積不變,即生產(chǎn)能力不變,但干燥區(qū)增長了,因此,濾餅的水分也就更低。

筆者認為,從整體考慮,此方案的實質(zhì)對普通濾堿機方案沒有本質(zhì)提升,也就是不會提高濾堿機的過濾效能,同時,還帶來了負面影響。

我們將超級濾堿機和普通濾堿機作如下比較:

遵循比較法的原則,只改變?yōu)V堿機的轉(zhuǎn)鼓長徑比,其余條件均不變,這樣對所得出的結(jié)果進行分析。

超級濾堿機與普通濾堿機的不變參數(shù)如下:

1)過濾面積不變;

2)生產(chǎn)能力不變(過濾面積不變,產(chǎn)能不變);

3)物料情況不變(粒度、固液比、溫度、雜質(zhì)情況);

4)現(xiàn)場工藝配置不變(真空度、吹風、吸水量、濾網(wǎng)等)。

我們從以上條件可以推斷出:轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速不變。因為在相同的過濾面積的情況下,只有濾餅的厚度和轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速相同,生產(chǎn)能力才能相當。因為轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速相同,所以,每單位濾餅的抽真空時間相同,出料的水分也就相同。因此,超級濾堿機的過濾效能并沒有比普通濾堿機有所提升。

為什么不能降低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速,保證超級濾堿機濾餅面與普通濾堿機的濾餅面線速度相同,增加濾餅的厚度,這樣照樣能保證生產(chǎn)能力相當,但抽真空的時間卻延長了,濾餅水分肯定更低。

這種看法,對于超級濾堿機與普通濾堿機的對比,實際上是沒有意義的。降低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速,增加濾餅厚度,出料情況對于超級濾堿機和普通濾堿機來說是一樣的,因為,對于轉(zhuǎn)鼓的某一軸向截面上,單位時間通過的濾餅的量是相等的,單位濾餅的抽真空度的時間是相等的,出料水分也應(yīng)該一致。這里也可以看出,超級濾堿機的過濾效能并沒有比普通濾堿機有所提升。而且,因為出料水分與濾堿機的產(chǎn)能之間相互制約,如若降低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速,勢必會降低濾堿機的產(chǎn)能。

我們應(yīng)該明確,對于濾堿機濾網(wǎng)上的某一單位點的濾餅的水分與抽真空的關(guān)系是:無論是運動著抽,還是靜止不動的抽,水分高低只取決于抽真空的時間,而并不取決于抽真空的距離,抽真空的有效時間越長,濾餅水分越低,與運動速度無關(guān)。

同時,超級濾堿機方案帶來如下幾個負面問題:

1)轉(zhuǎn)鼓直徑加大,長度減小(如圖1),轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流道的長度增長了,導(dǎo)致氣液混合物在流道停留的時間延長,增加了流道阻力,使流道更容易產(chǎn)生積液和積堿;

2)流道增長了,吹風壓縮氣與真空切換時,流道內(nèi)吹風和真空相互中和的量加大,更加浪費壓縮氣和真空,增加了能耗;

3)超級濾堿機制造成本增加了,大家都知道,面積均等的情況下,正方形比長方形的周長短,圓的周長最短,圍成正方形的周長比圍成長方形的周長用的材料要少,制作濾堿機轉(zhuǎn)鼓就相當于圍成這樣的一個空腔,因此,一般情況下,轉(zhuǎn)鼓的長徑比為1∶1時制作轉(zhuǎn)鼓的材料最省。

普通濾堿機與超級濾堿機的轉(zhuǎn)鼓流道中心線的曲率比較接近,因此,這里直接比較流道中心線兩端的直線距離來近似比較中心線長。因筆者自身學識有限,沒有辦法精確計算出實際流道的理論長度,各位讀者有準確的方法,敬請指教。

如果,以上兩種濾堿機已經(jīng)制作好,并已投入使用的話,拋開以上真空度、濾餅厚度、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、粒度、濾網(wǎng)目數(shù)、洗水量的干擾,超級濾堿機和普通濾堿機的出料水分等肯定十分接近,僅僅只會因操作習慣(主要包括液位、洗車頻率)等使出料水分等有細微差別。要想真的增大濾堿機的干燥區(qū),最直接辦法是將干燥區(qū)的范圍在圓周上的分布從200°～210°向上增加,從而增加了抽真空的時間,水分就會降低。但本方案因為濾堿機本身的固有特性,目前干燥區(qū)已經(jīng)增加到最大,而無法在繼續(xù)擴大了。所以,目前的濾堿機性能的提升方向應(yīng)該在錯氣盤密封、真空度提高、新型濾網(wǎng)、卸料方式、洗水這些方向。

[1] 中國純堿工業(yè)協(xié)會.純堿工學[M].北京:化學工業(yè)出版社,1990

TQ 114.15

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1005-8370(2010)02-23-02