1·幾類(lèi)細(xì)煤泥脫水設(shè)備簡(jiǎn)述
目前我國(guó)選煤行業(yè)用于細(xì)煤泥脫水的設(shè)備有：板框壓濾機(jī)、加壓過(guò)濾機(jī)、沉降過(guò)濾式離心機(jī)和帶式壓濾機(jī)等。
（1）壓濾機(jī)是一種間歇式固液分離設(shè)備，在選煤行業(yè)用于煤泥脫水并實(shí)現(xiàn)固液分離,其工作原理是：液壓缸將各個(gè)濾板沿主梁移動(dòng)壓緊,使濾板之間形成封閉的濾室,煤泥水均勻注入相鄰濾板形成的濾室中，在注滿濾室后繼續(xù)入料，給濾室內(nèi)的料漿施壓，固體停留在濾布上，并逐漸在濾布上堆積形成過(guò)濾泥餅。而濾液部分則滲透過(guò)濾布，從濾板上的溝槽流出，成為不含固體的清液，實(shí)現(xiàn)固液分離。待煤泥全部充滿濾室后,濾液不再流出,壓濾作業(yè)完成，然后拉開(kāi)濾板將濾室內(nèi)的煤泥卸出。
壓濾機(jī)的特點(diǎn)：①適合黏、細(xì)物料的固液*分離，能夠?qū)崿F(xiàn)固液一次分離，濾液為清水；②經(jīng)壓濾機(jī)處理后得到的濾餅水分一般在24％～30％，濾餅呈塊狀，不宜破碎；③物料不連續(xù)，對(duì)煤質(zhì)的穩(wěn)定均勻影響很大；④濾液中固體含量低，基本為清水，可直接作為循環(huán)水使用；⑤單機(jī)處理能力小，大型選煤廠配置壓濾機(jī)的臺(tái)數(shù)過(guò)多，不宜選用；⑥維修量大、工作環(huán)境差等缺點(diǎn)。
（2）加壓過(guò)濾機(jī)是將圓盤(pán)過(guò)濾機(jī)置于一個(gè)密封的加壓倉(cāng)中，加壓倉(cāng)內(nèi)充有一定壓力的壓縮空氣，待過(guò)濾的懸浮液由入料泵給入過(guò)濾機(jī)的槽體中，在濾盤(pán)上，通過(guò)分配閥與通大氣的汽水分離器形成壓差，濾液通過(guò)浸入懸浮液中的過(guò)濾介質(zhì)排出，而固體顆粒被收集到過(guò)濾盤(pán)上形成濾餅，隨著濾盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，濾餅經(jīng)過(guò)干燥降水后，到卸料區(qū)卸料。由排料裝置間歇排出到大氣中，整個(gè)過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行。
加壓過(guò)濾機(jī)主要特點(diǎn)：①單機(jī)處理能力大；②產(chǎn)品水分低（產(chǎn)品水分一般在18％～22%）。濾餅松散，易于摻混；③自動(dòng)化程度高，全自動(dòng)化操作；④濾液濃度低，通長(zhǎng)情況下為5～15 g／L；⑤體積龐大、占地面積大；⑥輔助設(shè)備多，動(dòng)力消耗大；⑦維修量大、生產(chǎn)成本高；⑧對(duì)煤泥的適應(yīng)性差（不適用粒度較細(xì)的煤泥和尾煤）；⑨造價(jià)高。
（3）沉降過(guò)濾式離心機(jī)是一種連續(xù)生產(chǎn)的固液分離設(shè)備，其結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖1。
它由圓柱－圓錐－圓柱的轉(zhuǎn)筒和與它同軸的螺旋輸送裝置組成。大圓柱部分為沉降區(qū)，圓錐部分為離心脫水區(qū)，帶有篩網(wǎng)的小圓柱部分為過(guò)濾區(qū)。當(dāng)物料從給料管流入螺旋轉(zhuǎn)鼓的給料腔內(nèi)時(shí)，在強(qiáng)大的離心力（重力的幾百倍）作用下煤漿被拋到轉(zhuǎn)筒內(nèi)，固體顆粒比水的比重大，在離心力的作用下固體顆粒緊緊貼在筒壁上。水在靠近中心線的固體上邊從溢流口溢出。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有與轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)方向相同、但速度略低（或略高）的螺旋輸送器。沉降到轉(zhuǎn)鼓筒壁的固體顆粒在螺旋輸送下,向錐段移動(dòng)。物料通過(guò)轉(zhuǎn)鼓的錐段時(shí),從液體的底部被輸送到液面，并在錐段進(jìn)行初步脫水，此為沉降過(guò)程。錐段初步脫水的物料，在螺旋輸送下繼續(xù)向前移動(dòng)進(jìn)入到篩網(wǎng)段。物料中剩余的液體，在離心力作用下通過(guò)篩網(wǎng)被排出,形成過(guò)濾液,實(shí)現(xiàn)過(guò)濾脫水。固體顆粒在螺旋輸送器的作用下再繼續(xù)向前移動(dòng),直至排出，此為離心過(guò)濾過(guò)程。
沉降過(guò)濾式離心機(jī)的脫水兼有離心沉降和離心過(guò)濾的特點(diǎn)。在沉降段排出大部分液體,形成主濾液,這部分濾濃度較低、固體粒度細(xì)；篩網(wǎng)段進(jìn)一步脫水,形成過(guò)濾液，這部分液體量少、濃度高、粒度大。
沉降過(guò)濾式離心機(jī)的特點(diǎn)：①單臺(tái)設(shè)備處理量大；②產(chǎn)品水分低，干料水分一般為16％～18%。干料松散連續(xù)，易于摻混；③自動(dòng)化程度高，全自動(dòng)化操作；④沉降液濃度高，通長(zhǎng)情況下為40～80 g/L。不能作為把關(guān)設(shè)備；⑤體積小、占地面積??；⑥輔助設(shè)備少，動(dòng)力消耗??；⑦維修量大、生產(chǎn)成本高；⑧對(duì)煤泥的適應(yīng)性強(qiáng)；⑨造價(jià)適中。
由于帶式壓濾機(jī)應(yīng)用較少，在此不做介紹。
2·幾種脫水設(shè)備綜合比較
綜合比較分析可以發(fā)現(xiàn)，3種煤泥脫水設(shè)備各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，3種設(shè)備都有較廣泛的應(yīng)用。為了客觀全面分析3種煤泥脫水設(shè)備的優(yōu)劣，選取常用的300 m2壓濾機(jī)、120 m2加壓過(guò)濾機(jī)和l 200×1 800沉降過(guò)濾式離心機(jī)處理相同數(shù)量的浮選精煤時(shí)的各個(gè)工藝指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，進(jìn)行對(duì)比分析，如表1。通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，在處理相同物料、處理量相同的前提下，采用加壓過(guò)濾脫水工藝時(shí)，設(shè)備總臺(tái)數(shù)zui多（輔助設(shè)備多），需要的廠房體積也zui大，雖然加壓過(guò)濾機(jī)效率較高，但功耗也很大，對(duì)細(xì)泥適應(yīng)性中等，產(chǎn)品水分較低，濾餅松散連續(xù)；壓濾脫水工藝設(shè)備總臺(tái)數(shù)中等，壓濾機(jī)濾餅成餅狀不松散，不連續(xù)，產(chǎn)品水分高，但其功耗較小，對(duì)細(xì)煤泥適應(yīng)性也很好；沉降過(guò)濾式離心機(jī)脫水工藝占地面積zui小，噸煤功耗中等，細(xì)煤泥適應(yīng)性中等，物料松散、連續(xù)，產(chǎn)品水分較低。由于沉降液濃度較高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)固液分離，故不能作為細(xì)煤泥處理的zui終把關(guān)設(shè)備。因此，在處理較粗物料時(shí)，采用加壓過(guò)濾機(jī)或沉降過(guò)濾式離心機(jī)比較合適，而處理較細(xì)物料時(shí)，采用壓濾機(jī)更為為合理。
3·沉降過(guò)濾式離心機(jī)的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)分析
沉降過(guò)濾式離心機(jī)是目前除火力干燥以外zui有效的粉煤脫水設(shè)備。尤其是在降低粉煤產(chǎn)品水分方面顯示了很大優(yōu)勢(shì)。沉降過(guò)濾式離心機(jī)在選煤廠應(yīng)用于浮選精煤、浮選尾煤和原生煤泥的回收與脫水。在同樣物料條件下，其產(chǎn)品水分比加壓過(guò)濾機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)和壓濾機(jī)均要低，相對(duì)處理能力要大，具有較滿意的應(yīng)用效果。其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：?jiǎn)闻_(tái)設(shè)備處理量大、產(chǎn)品水分低、干料松散連續(xù)易于摻混、體積小占地面積小、輔助設(shè)備少、動(dòng)力消耗小、對(duì)煤泥的適應(yīng)性強(qiáng)、造價(jià)適中、自動(dòng)化程度高、全自動(dòng)化操作。
但是，沉降過(guò)濾式離心機(jī)存在的缺陷：①煤泥回收率低，不能實(shí)現(xiàn)*固液分離，而無(wú)法作為zui終把關(guān)設(shè)備，必須由壓濾機(jī)為其把關(guān)；②維修的困難和高昂的維修費(fèi)用。由于這2點(diǎn)缺陷，嚴(yán)重制約了沉降過(guò)濾式離心機(jī)的普及和應(yīng)用。
由于其優(yōu)勢(shì)和缺陷并存，人們針對(duì)其特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種2段脫水工藝，即沉降過(guò)濾式離心機(jī)回收粗顆粒，壓濾機(jī)為其把關(guān)回收細(xì)顆粒并實(shí)現(xiàn)zui終固液分離。這種工藝就充分利用了沉降過(guò)濾式離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，而克服了其回收率低的缺陷。但是同時(shí)帶來(lái)了系統(tǒng)復(fù)雜、壓濾本身的缺陷又暴露出來(lái)，而且沉降過(guò)濾式離心機(jī)維修極其困難的缺陷依然存在。這種工藝只算是個(gè)折中補(bǔ)救方案。
如果能將沉降過(guò)濾式離心機(jī)上述2項(xiàng)缺陷加以解決，就將出現(xiàn)一種兼具加壓過(guò)濾機(jī)和壓濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)并克服其缺點(diǎn)的固液分離設(shè)備，不再需要壓濾機(jī)為其把關(guān)，而獨(dú)立完成*的固液分離。一旦達(dá)到這一目標(biāo)，全新的沉降過(guò)濾式離心機(jī)在選煤廠將會(huì)有非常好的推廣應(yīng)用前景，必將對(duì)煤泥脫水工藝帶來(lái)革命性的變革。
4·結(jié)語(yǔ)
沉降過(guò)濾式離心機(jī)用于煤泥脫水，具有諸多優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在著致命的缺陷。在國(guó)家大力提倡節(jié)能減排的今天，建議對(duì)該設(shè)備進(jìn)行攻關(guān)，力爭(zhēng)在不遠(yuǎn)的將來(lái)將上述缺陷*解決，為我國(guó)煤泥脫水工藝提供一種全新的、的、具有世界水平的技術(shù)裝備。
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