壓濾機擺脫了傳統廂板式壓濾機僅靠流體靜壓力進料擠壓脫水,它在入料初期的工作過程和傳統廂板壓濾機一樣,它們所需時間就是圖1 中標示的過濾時間。當過濾期間結束后,傳統廂板式壓濾機采用繼續向濾室內壓入濾漿,即過濾壓榨期間。這時只在入料口附近有濾液流動,此時濾液流動方向的變化導致了濾餅中顆粒壓縮壓力分布的變化,從而降低了濾餅的含水率。快開式隔膜壓濾機選擇了過濾期終了即停止入料,將圖1 中標示的廂板式壓榨時間放棄(這一期間過濾效率低、耗時長,占單循環時間60 %~70 %) ,縮短了單循環時間,從而達到過濾效率*化。快開式隔膜壓濾機對濾餅進一步脫水采用壓縮空氣充填隔膜,由隔膜變形所產生兩維方向的壓力破壞顆粒間形成的拱橋,將殘留在顆粒空隙間的濾液擠出;濾餅中的毛細水則用強氣流進行穿流置換,進一步排出濾餅中的毛細水,zui大限度地降低濾餅的水分。這一階段所需時間就是圖1 中標示的隔膜壓榨時間。
壓濾機采用了高壓強流體進料擠壓脫水、隔膜壓榨脫水和強氣流穿流濾餅脫水及一系列優化設計,因此具有以下優點:
1) 多液壓缸端面壓緊。多液壓缸大面積同步均勻壓緊濾板,濾板受力均勻,密封好,不噴料。
2) 采用多端口進料。設備從頭部、尾部同時進料,進料速度快,布料均勻,成餅效果好,解決了傳統廂板式壓濾機單口進料速度慢、不均勻、容易出現濾腔缺料、濾板損壞等問題。
3) 濾板面優化設計,煤泥通流大,液阻小,濾液排出通暢,流量大。
4) 濾板分三段拉開,采用圓環鏈拉開濾板組設計,濾板十幾塊一次拉開,既保證了效率,又做到與傳統廂板式壓濾
5) 采用濾板快速拉開合攏機構。濾板拉開時采用鏈傳動、合攏時采用液壓缸傳動,既實現了快速卸料,又保證了濾板快速、可靠地壓緊。同時這種拉開合攏設計保證了卸料時濾板抖動,卸料*;合攏時濾板不抖動,避免了濾布折損大的問題,提高了生產效率。
2 壓濾機試驗參數及特點
壓濾機在處理粒度范圍- 0.5 mm ,濃度為300~500 g/ l 的浮選精煤和原生煤泥時,生產能力為0.12~0.15 t/ m2·h。快開式隔膜機一個工作循環包括濾板合攏壓緊、進料一次脫水、壓縮氣體二次脫水、強氣流反吹、濾板拉開卸料,整個循環需10 min 左右。ZKG15002U 快開式隔膜壓濾機處理劉家口選煤廠原生煤泥( - 0.1 mm) 的試驗結果如表1 所示。壓濾
1) 從表1 的試驗數據可以得出:濾餅平均水分26.64 % ,小時處理能力33~40 t/ h (按面積250 m2計算,每小時5~6 個循環) 。過濾
2) 快開壓濾機工藝簡單,循環周期短,有效提高了機的工作效率。該設備總功率為140 kW , 自動化程度高、運行成本低。壓濾
3) 快開過濾機占地空間小,結構簡單,易損件少,維修方便。
3 加壓過濾機試驗參數及特點
加壓過濾機在處理粒度范圍- 0.5 mm ,濃度為200~300 g/ l 的浮選精煤時,生產能力為015~018 t/ m2·h ,處理同濃度的原生煤泥的生產能力為0.3~0.6 t/ m2·h 。加壓機一個工作循環包括成餅、脫水、卸料、反吹,整個循環需3~4 min。GPJ 加壓過濾機處理劉家口選煤廠原生煤泥( - 0.1 mm) 的試驗結果如表2 所示。過濾
1) 從表2 的試驗數據可以得出:濾餅平均水份為24.13 % ,處理能力為40~45 t/ h (按面積120 m2計算) 。過濾
2) 加壓過濾機總功率為900 kW(包括附屬設施) ,在煤泥進入罐體之前需要二次加藥(加藥量在300 g/ t) ,相對運營成本較高。
3) 加壓過濾機設備龐大,占地面積大,結構復雜,易損件多,維修困難。
4壓濾機和加壓過濾機成本及經濟效益分析
4.1 設備價格
GPJ / 120 m2加壓過濾機成套設備價格為587 萬元,加上運輸、安裝、設計及不可預見費,總計745 萬元; ZKG20002U/ 300 m2 壓濾機
4.2 經濟核算
取38 t/ h 的煤泥都作為中煤產品出售,每降低418.4 kJ 扣10 元,每降低1 %的水份發熱量升高292.88 kJ [1 ] 。
取工作制度[2 ] :20 h/ d、300 d/ a。
1) 降低水分2 %的收入
2) 銷售減少2 %水分節省的運費(朔州到秦皇島的運費為98 元/ t ,運程約1300 km)
38 ×20 ×300 ×2 % ×98 = 41469 ×105 元
3) 銷售減少2 %支出(中煤的結算價格為270 元/ t)
38 ×20 ×300 ×2 % ×270 = 1.231 ×106 元
4) 耗電量增加700 kW/ h 的支出(朔州工業用電為014 元/ kW·h)
20 ×300 ×700 ×014 = 1.68 ×106 元
5) 每噸煤增加300 g絮凝劑的支出(價格為0.015 元/ g)
38 ×20 ×300 ×300 ×0.015 = 1.026 ×106 元
4.3 綜合成本核算
以快開式壓濾機為基準,計算加壓機成本及經濟效益累計差過濾:
- 3.67 ×105 + 3.192 ×106 + 4.469 ×105
- 1.231 ×106 - 1.680 ×106 - 1.026 ×106
= - 66.51 ×104 元
即快開式隔膜壓濾機運行一年可節省約66萬元。
5 結論
快開壓濾機在劉家口選煤廠于2006 年6 月初投入運行,2 個月內共壓煤餅3680 余板,產煤泥18000 噸,使用效果較好,達到了預期的改造目的。改造后的煤泥系統,大幅度提高了煤泥的處理能力,煤泥水系統能夠滿足原煤全部入洗的要求,保證了產品煤穩定的質量。水處理
通過實際生產運行,我們可以得出以下結論:
1)壓濾機
2)壓濾機是近年來非常適合煤泥脫水的過濾設備。該設備在全過程中實現了自動控制進料、卸料等功能;在結構上解決了快速卸料,提高了工作效率,使其在煤泥過濾中得到了廣泛推廣應用。機的成套設備價格是加壓過濾機的1/ 3 ,其運行成本是加壓過濾機的1/10 ;快開式隔膜壓濾機所出煤餅水分較普通廂板式壓濾機降低了近4 個百分點,有效地提高了經濟效益和社會效益。機成套設備價格為170 萬元, 加上運輸,安裝,設計及不可預見費,總計195 萬元;投資增加550 萬元每年折舊支出為3.67 ×105 元(按15 年折舊) 。機一樣的生產能力條件下,機體總長度較之小1/ 4~1/ 5 ,占地省。