过滤系统气水分离排液方式的改进

资源类型:pdf 资源大小:314.00KB 文档分类:工业技术 上传者:魏斌

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【作者】 柳海军  林娟 

【关键词】气水分离 排液 方案 

【出版日期】2005-05-10

【摘要】真空过滤系统的气水分离和排液方式是选煤厂重要环节。本文就气水分离和排液方式提出改进方案,以期实现方便、可靠,有利生产。

【刊名】煤质技术

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1 问题的提出传统选煤厂的工艺设计 ,真空过滤系统气水分离的排液方式 ,常采用图 1示的两种。图中 ,(a)为(a) (b)图 1 真空过滤系统气水分离排液系统1——真空过滤机 ;2——真空泵 ;3——水封池 ;4——集液筒 ;5——气水分离器 ;6——排气 ;7——排液 ;8——离心泵高位直管放液系统。滤液和空气先被真空泵抽到气水分离器中 ,空气由上部抽走 ,滤液从下部自动流出。因为气水分离器中是负压工作 ,所以 ,要使滤液从气水分离器中排出 ,分离器下底和滤池必须有10 .5 m的高差 ;同时 ,滤液流出口还应有水封 ,防止空气进入气水分离器。图中 ,(b)为离心泵吸液系统。真空过滤机吸出的滤液先进入集液筒 4 ,筒下部用管路和离心泵入口相连。离心泵将滤液抽出并打到滤液池 ,带少量滤液的气体从集液筒上部管道进入气水分离器 ,使气水进一步分离 ;水从下部管道泄到水封池 ;空气则经真空泵排走。在该系统中 ,集液筒和气水分离器都处负压状态 (PB=4 0 0~ 4 5 0mm Hg)。离心泵入口低于过滤机 5 m左右 ,才能使集液筒的滤液顺利下放并由离心泵排走。其排液量必须等于过滤机进入集液筒的液量 ,否则吸液系统不能正常工作。如果离心泵排液量大于集液筒的进液量 ,集液筒将放空 ,使离心泵吸入空气而不能正常工作。反之 ,则大量滤液从集液筒上部进入气水分离器 ,使集液筒真空度减小 ,破坏真空过滤机正常吸液。上述两种过滤系统存在以下缺点。(1)采用上述方式时 ,气水分离器底部与水封池之间高差须保证不小于 10 .5 m,使过滤机或气水分离器安装在很高位置上。这增加了厂房高度 ,使基建投资增大。(2 )滤液是靠自重排放。为使滤液顺利排放 ,必须用较粗管 ,管路投资较大。(3)滤液下放不及时 ,会被吸入真空泵。滤液为煤水混合物 ,一旦吸到泵内 ,将污染泵内的水 ,加速泵转子和内壳磨损 ;增加泵的负荷 ,用电量升高 ,真空度降低 ,真空过滤机不能正常工作。(4)离心泵吸液系统须保证离心泵排液量和过滤机吸液量配合 ,否则将造成离心泵进气或集液筒积液。实际生产中 ,由于生产不均衡 ,离心泵因不能及时得到调整而经常出现上述问题。2 改进方案针对上述问题 ,改进可以从解决排液方式和提高气水分离效果入手。为缩小空间 ,减小排液系统尺寸 ,并达到气水分离和有效排液目的 ,可将排液装置设计为上下两部分 :上部为气水分离器 ,起气水分离和短暂集液作用 ;下部为集液筒 ,起集液和瞬时排液作用。气水分离器和集液筒的底部各装一单向阀 :上部气水分离器 ,分别与真空过滤机的真空区、真空泵及电控 2位 3通阀联通 ;下部集液筒与电控 2位 3通阀联通。通过 2位 3通阀阀芯的上下移动 ,使集液筒周期地分别与真空、大气相联 ,从而达到周期集液和排液目的。当电磁铁得电将阀芯吸到上位时 ,电控 2位 3通阀处图 2所示位置。这时 ,集液筒 7通过 2位 3通阀及管路与气水分离器联通。由于真空泵抽吸作用使集液筒内构成真空区(- ) ,即气水分离器与集液筒的真空度相同。此时单向阀 3打开 ,单向阀 4在真空抽力作用下关闭 ;滤液经气水分离器完成气水分离后 ,经单向阀 3流到集液筒里储液。当集液筒中滤液面上升至上液位电极 6位置时 ,为防止集液时上液位电极因溅上滤液而瞬时导通产生误动作 ,电控器中设延时继电器 ,时间设为 10 s,以此来检测滤液是否真正达到上液位设定高度。如达到要求 ,则电磁铁断电 ,阀芯在配重作用下下移 ,这时 ,阀芯将集液筒与气水分离器的通路封闭 ,使真空泵对集液筒不能抽吸。由于阀芯的下落 ,2位 3通阀使集液筒与大气相通 ,集液筒相对于气水分离器形成正压区 (+ )。此时单向阀 3在真空泵的抽力下关闭 ,气水分离器暂时储液。由于集液筒与大气相通 ,单向阀 4在滤液重力作用下打开 ,自动排液。滤液排空时 ,电磁铁工作 ,阀芯在电磁铁吸力作用下上移。此时集液筒与大气断开 ,并与气水分离器联通 ,形成真空 ,从而完成一个工作循环。在集液和排液时间上 ,可根据排液装置设计的大小及过滤机抽出滤液的实际 ,对时间继电器设定。其原则是 :集液时间尽可能长 ;排液时间尽可能短。排液时间较短的目的是 :排液时 ,为保证过滤机正常工作 ,滤液暂由气水分离器储存 ;排液时间过长 ,会使气水分离器中的液体储存过多 ,造成气水分离效果不好 ,滤液被真空泵吸入 ,影响真空泵正常工作。根据现场经验 ,以 PG116过滤机处理浮选精煤为例 ,每个周期储液时间 5 min,排液时间 1min较合适。改造后的气水分离排液装置有以下优点。(1)采用间歇式自动排料方式 ,不存在有液排不出问题 ,可做到定时排放 ,准确可调。(2 )过滤机和排液装置在同一高度 ,不存在水封池和 10 .5 m高差限制 ,可降低厂房和管路投资。(3)排液时间和排液量便于观察 ,防止因排液不畅而造成事故 ,便于及时了解真空过滤机状况。(4)气水分离器内部经特殊设计 ,可有效防止滤液进入真空泵。当部分滤液随气体向上运动时 ,先受到一次分离板 2的阻挡 ,受撞击的滤液与空气分离而降到集液筒 ;另一部分未分离的少量滤液继续上升 ,再次受 2次分离板 11的阻挡而滑落到一次分离板 2上。一次分离板 2是钻有Φ 5孔的钢板 ,滤液经孔板回落到下层集液筒中 ;进真空泵前的气体经2次处理 ,基本纯净 ,减少因真空泵吸入滤液而造成真空度下降和引发设备事故。图 2 气水分离自动排液系统1——气水分离器 ;2——一次分离板 ;3、 4——单向阀 ;5——配重 ;6——上液位电极 ;7——集液筒 ;8—— 2位 3通阀 ;9——电磁铁 ;10——真空管路 ;11—— 2次分离板3 结 语改进后的气水分离排液方式 ,为新建厂工艺和设备布置提供了更好方案 ,为老厂排液方式改进提供新思路。另外 ,新方案可减少环节 ,降低劳动强度 ,减少事故率 ,减少真空泵的磨损和后期维护。该气水分离排液装置设计、制造简单 ,值得在选煤厂或选矿厂推广。过滤系统气水分离排液方式的改进@柳海军$双鸭山矿业集团选煤厂 @林娟$双鸭山矿业集团坤原勘察设计院气水分离;;排液;;方案真空过滤系统的气水分离和排液方式是选煤厂重要环节。本文就气水分离和排液方式提出改进方案,以期实现方便、可靠,有利生产。1 田本昭.选煤厂流体机械.中国矿业大学出版社. 2 选煤机械.煤炭工业出版社.

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