《化工设备使用与维护》第十一章--其他化工设备介绍

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第十一章 其他化工设备介绍第一节 过滤机一、过滤机的分类及适用范围过滤：利用重力、离心力或人为造成的压差使悬浮液通过多孔介质，其中固体颗粒被截留，滤液穿过介质流出而达到固-液混合物分离的目的。与沉降分离相比，过滤操作可使悬浮液的分离更迅速和彻底。过滤：在推动力的作用下，使混合物流体通过多孔过滤介质，固体颗粒被过滤介质截留，从而实现的固体与流体分离的操作。通常将原悬浮液称为滤浆，滤浆中的固体颗粒称为滤渣，过滤时积聚在过滤介质上的滤渣层称为滤饼，通过过滤介质的液体称为滤液。

2、1、过滤方式滤饼过滤：悬浮液中的颗粒沉积在过滤介质表面形成滤饼层，滤液穿过滤饼层中的空隙流动叫做滤饼过滤。深层过滤：固体颗粒不形成滤饼，而是沉积在过滤介质内部叫做深层过滤。用于去除直径小于5m的细小颗粒,滤介质要定期更换或清洗再生。2、分类（1）根据工作原理来分机型工作原理优点缺点重力过滤机自然重力结构简单，操作可靠，基本不消耗动力过滤速度慢离心过滤机旋转产生离心力加压过滤机压榨机构或利用泵对物料进行加压操作压力较高，过滤速度快，处理量大对设备及滤网和滤布的强度要求较高真空过滤机转鼓能够自动连续生产操作压力差不大（2）根据过滤机的工作方式分间歇过滤机连续过滤机（3）根据结构型式（P220,表1

3、0-1)二、过滤机的结构、工作过程及选用（一）板框式压滤机1、板框式压滤机的结构尾板、滤框、滤板、主梁、头板、压紧装置。板框压紧后，滤框与其两侧滤板所形成空间构成若干个过滤室，用以积存滤渣。板框压紧方式：手动螺杆压紧、电动式压紧、 液压压紧。1-非洗涤板；2-框；3-洗涤板；四角均开孔组装: 1-2-3-2-1-2-3-2-1-2-3-2-1滤布框的两侧过滤：滤浆由总管入框框内形成滤饼经每板上旋塞排出(明流) 从板流出的滤液汇集于某总管排出(暗流)横穿洗涤：洗涤液由总管入板滤布滤饼滤布非洗涤板排出洗涤面=(1/2)过滤面积说明：间歇操作过滤、洗涤、卸渣、整理、装合主要优缺点构造简单，过滤面积大

4、而占地省，过滤压力高，便于用耐腐蚀材料制造，操作灵活，过滤面积可根据产生任务调节。主要缺点是间歇操作，劳动强度大，产生效率低。板框压滤机的优缺点优点：优点：1、构造简单，操作容易，故障少，保养方便；2、单位过滤面积占地少，过滤面积选择范围宽；3、过滤压力较高，滤渣含水率低；4、便于用耐腐蚀材料制造；5、对物料的适应性强。缺点：操作不能连续自动，劳动强度大。适用范围：粘度大、微粒细、固体含量较低的难过滤的悬浮液；多品种，小规模生产。（二）转鼓式真空过滤机（应用较广、连续操作）1、转鼓式过滤机的结构主要部件转鼓、滤浆槽、搅拌器、分配头结构转鼓里一般有10-30个彼此独立的扇形小滤室在小滤室的圆弧形

5、外壁上装着覆以滤布的排水筛板形成圆柱形过滤面。每个小滤室都有管路通路通向分配头。使小滤室接通真空泵、压缩空气、滤液、洗液等每旋转一周过滤面积的每一部分都要经历过滤、洗涤、吸干、吹松、卸渣等阶段。区域分配1-7区过滤区、8-10、14吸干区、12-13洗涤区、16-17吸松及卸料区、11、15、18不工作区。水平转筒分为若干段滤布蒙于侧壁段管分配头转动盘(多孔)分配头固定盘(凹槽2、凹槽1、凹槽3)三个通道的入口滤液真空管 洗水真空管 吹气管当位于水喷头下对应滤饼、滤布对应管转动盘孔凹槽1 洗水真空管洗水通道洗涤吹气管凹槽3转动盘孔对应管滤布滤饼压缩空气通道吹松 遇到刮刀卸渣两凹槽之间的空白处没

6、有通道停工两区不致串通 当浸入滤浆中时对应滤布对应管转动盘孔凹槽2 滤液真空管滤液通道过滤工作过程跟综一段主要优缺点优点能够自动连续生产节省要力生产能力高。适宜处理量大而又过滤的悬浮液。缺点过滤面积小滤饼的洗涤不够充分并且在真空条件下温度高的液体易挥发。不宜过滤温度高的悬浮液。三过滤机的选用影响因素 过滤方式悬浮液的过滤特性良好 转鼓式真空过滤机中等 垂直回转过滤机或板框式加压过滤机差 真空叶滤机生产规模 大 连续式过滤机小 间歇式过滤机操作条件 过滤易汽化悬浮液 压滤机处理有毒有害悬浮液 全密闭式过滤机过滤目的 取得固体颗粒 滤饼洗涤充分、湿含量低的过滤机得到滤液 滤液澄清度高、滤液和洗液易

7、分离的过滤机第二节离心机一、离心机的分类和适用范围按分离原理可分为过滤离心机和沉降离心机过滤离心机利用过滤原理以离心力为推动力来分离固液两相的机械。常用的过滤离心机有三足式离心机、上悬式离心机、卧式刮刀卸料离心机、卧式活塞推料离心机及离心力卸料离心机。沉降离心机原理与过滤离心机相同只是要求两相要有一定的密度差。常用的沉降离心机有螺旋卸料沉降离心机和碟式分离机等。二、离心机的结构、工作过程及选用一三足式离心机1、工作原理以离心力为推动力来分离液-固两相的过滤机械其对液-固两相没有密度差的要求。卧式刮刀离心机三足刮刀下离心机卧式活塞推料离心机三足式离心机沉降离心机适用于各种悬浮液或乳浊液、尤其是粒

8、度细小、密度差不大的体系的分离。离心分离因素达50,000以上的超高速离心机甚至可以使不同分子量的蛋白质分子在具有密度梯度的溶液中分级。沉降式离心机是利用离心沉降的原理分离悬浮液或乳浊液的机械。沉降离心机工作原理RR 0悬浮液清液溢流转鼓分离乳浊液的管式离心机操作原理转鼓由转轴带动旋转。乳浊液由底部进入在转鼓内从下向上流动过程中由于两种液体的密度不同而分成内、外两液层。外层为重液层内层为轻液层。到达顶部后轻液与重液分别从各自的溢流口排出。分离悬浮液的管式离心机操作原理流量Vs为悬浮液从底部进入悬浮液是由密度为的与密度为p的少量颗粒形成的。假设转鼓内的液体以转鼓的旋转角速度随着转鼓旋转。液体由下

9、向上流动过程中颗粒由液面r1处沉降到转鼓内表面r2处。凡沉降所需时间小于式等于在转鼓内停留时间的颗粒均能沉降除去。沉降离心机类型工业上常见的沉降离心机根据其结构形式可分为四大类在此仅作一扼要介绍。无孔转鼓离心机 间歇操作。悬浮液由转鼓底部加入随转鼓高速旋转在离心力作用下颗粒向转鼓壁沉降清液从内层溢流。随着鼓壁上沉渣增厚液体有效流道面积减小轴向流速增大临界粒径增大溢流液澄清度降低到一定程度时则停止加料降速后用机械刮刀或停机后人工卸出沉渣。沉渣清液常用于处理粒度为540mm、固液密度差大于0.05g/cm3、固含量小于10%的悬浮液分离。沉降离心机类型螺旋卸料沉降离心机 有卧式和立式两种。连续操作

10、悬浮液经加料管由螺旋内筒进料孔进入随同转鼓高速旋转固体沉降到鼓壁由与转鼓有一定转速差的螺旋向小端输送并排出清液则由转鼓大端溢流而出。分离因素可达6000。可处理粒度2mm5mm固含量小于10%50%固液密度差大于0.05g/cm3的悬浮液。卧式螺旋卸料离心机示意图1螺旋送料器2机壳3转鼓4行星差速器1234悬浮液溢流沉渣沉降离心机类型LW450 x1350LW500 x2000沉降离心机类型碟式离心机(薄层分离沉降离心机)转鼓内装有一叠随转鼓旋转的倒锥形碟片碟片间隙为0.51.5mm分离因素可达300010000。悬浮液由中心管引入转鼓分配在碟片之间形成薄层流动。在离心力作用下颗粒沉降到碟片内

11、侧表面并向外滑动。清液则沿碟片外侧表面向内流动。碟片扩展了沉降面缩短了沉降距离故具有较大的生产能力和较高的分离效率适于处理粒径0.1100mm、固含量小于25%的悬浮液。喷嘴排渣碟式离心机底液进料溢流液沉降离心机类型管式离心机 特点是转鼓(管)直径小、长度大、转速高、分离效率很高可以处理颗粒粒径为0.01mm的悬浮液和难分离的乳浊液。可连续操作悬浮液或乳浊液由转鼓下端加入被转鼓内的纵向肋板带动迅速达到与转鼓同角速度旋转。在离心力作用下颗粒或重液层甩向鼓壁由重液出口引出轻液则从转鼓中心部位溢出。离心分离因数可达65,000工业上可用于油水分离实验室中可用于分离微生物和蛋白质。管式离心机示意图重相

12、出口轻相出口进料电沉降 分离效率很高、流动阻力很低管式电除尘器结构与工作原理在金属圆管的中心安放与高压直流电源相联的金属丝作为放电极圆管壁面接地作为集尘极。在两极间施加16万伏的直流电压。当含尘气体从底部进入管内时放电极周围形成电晕放电使气体电离产生大量自由电子和负离子附着在颗粒上使颗粒带负电。在电场力的作用下带负电的颗粒向正极集尘极管壁移动在集尘极上失去电荷成为中性粒子附于电极表面并借助振动脱落进入灰斗。连接高压电源洁净气体出口不放电的高压电极收尘极放电极含尘气体入口收尘区放电区12345电沉降设备名称 主要结构 工作过程 特点 适用性板框压滤机滤板、滤框、夹紧机构、机架装合、过滤、洗涤、卸

13、渣、整理加压过滤推动力较大结构简单造价低过滤面积大能耗少读为间歇操作推动力较大洗涤时间长生产效率低。应用范围广。对原料的适应性强转鼓真空过滤机转筒(滤网、滤布)、分配头、滤浆槽过滤、洗涤、吹干、卸渣真空过滤推动力较小连续化生产自动化程度高推动力小滤饼湿度大设备投资高适于粒度中等粘度不太大的物料离心过滤机转鼓(滤网、滤布)、机架过滤、洗涤、卸渣等离心过滤推动力最大滤液湿度小。应用广泛适应性强。仪设备成本高过滤面积小。几种过滤设备的比较第三节风机一、离心式通风机1、离心式通风机的工作原理和基本结构离心式通风机工作原理与离心泵相同结构也大同小异。与离心泵相比其特点为a、为适应输送风量大的要求通风机的

14、叶轮直径一般是比较大的。b、叶轮上叶片的数目比较多。c、叶片有平直的、前弯的、后弯的。通风机的主要要求是通风量大在不追求高效率时用前变叶片有利于提高压头减小叶轮直径。d、机壳内逐渐扩大的通道及出口截面常不为圆形而为矩形。离心通风机的选用选择离心通风机的主要步骤为1根据气体的种类清洁空气、易燃气体、腐蚀性气体、含尘气体、高温气体等与风压范围确定风机的类型2据所要求的风量与全压从产品样本或规格目录中的特性曲线或性能表格中查得适宜的类型与机号。离心通风机的送气量大但所产生的风压仍不太高出口表压强一般不超过294103Pa。由于在离心鼓风机中气体的压缩比不高所以无需设臵冷却装置各级叶轮的直径也大致上相等。2、离心式鼓风机离心鼓风机外形与离心泵相象。蜗壳形的通道为圆形但其外壳直径与宽度之比较大叶轮上数目较多转速较高并且有一固定的导轮。图为一台五级离心鼓风机的示意图。气体由吸入口进入后经过第一级的叶轮和导轮然后转入第二级叶轮入口再依次逐级通过以后的叶轮和导轮最后由排气口排出。二、罗茨鼓风机罗茨鼓风机罗