第七章脱水机械

第七章脱水机械第7章脱水机械§7.1概述§7.2离心脱水机§7.3过滤机§7.4压滤机§7.5浓缩机§7.1概述一、脱水的定义及常用脱水方法二、脱水的目的三、选煤厂内典型的脱水系统四、脱水设备分类一、定义及常用脱水方法脱水是利用重力、机械力或加热干燥等方法使固体物料与水分离，以降低湿物料水分含量的作业。选煤产品的脱水方法有：重力脱水、机械力脱水、热能脱水、物理化学脱水和电化学脱水法。其中常用的方法有：重力脱水、机械力脱水和热能脱水法。二、脱水的目的(1)降低选煤产品中的水分，以满足用户和运输的需要。在选煤厂，各种精煤的综合水分一般要求达到8%~10%，高寒地区要求为8%以下。(2)洗水再用，节约用水。湿法选煤用水量很大。一般情况下，跳汰机每处理1t原煤要用3t水，重介质分选机选煤，lt块原煤用水约0.7t，一吨末原煤约用1.6~2.0t水。这么多的水不回收，会造成很大浪费。干旱缺水地区尤为重要。(3)使煤泥回收，洗水闭路循环，以免环境污染。煤泥水外流不仅造成环境污染，也增加煤炭的损失。采用有效的脱水，既可回收煤泥，实现洗水闭路循环，也减轻了对环境的污染。三、选煤厂内典型的脱水系统(1)块精煤：脱水筛—脱水仓。(2)末精煤：斗子捞坑—脱水筛—离心脱水机—干燥机(高寒地区或特殊要求)。(3)中煤或矸石：脱水斗式提升机—脱水仓(中煤有时用脱水筛，如特别需要，末中煤也要用离心脱水机)。(4)粗煤泥：沉淀池(旋流器)—脱水筛—离心脱水机—干燥机要求)。(5)细煤泥：浓缩机—过滤机—干燥机(高寒地区或特殊要求)(6)浮选精煤：过滤机—干燥机(高寒地区或特殊要求)。(7)浮选尾煤：浓缩机—可用沉降式(或沉降过滤式)离心脱水机和压滤机等。四、脱水设备的分类1、干燥设备利用加热干燥使物料水分降低的设备称火力干燥设备。常用的火力干燥设备有滚筒式、管式、井筒(洒落)式和沸腾床层式干燥机等。主要用于浮选精煤和末精煤的干燥。2、浓缩设备利用固体颗粒在重力或离心力作用下的沉降作用，以提高煤泥水或矿浆浓度的设备叫浓缩设备。常用的浓缩设备有耙式浓缩机、旋流器、深锥浓缩机、倾斜板沉淀槽、沉淀塔、角锥沉淀池、斗子捞坑及煤泥沉淀池等。在选煤厂，这些设备统称为煤泥水处理设备。3、过滤设备利用过滤介质两侧的压力差使固体物料与水分离，这种设备叫过滤设备。由于过滤介质两侧压力差形成的方法不同，过滤没备可分为真空过滤机、加压过滤机和压滤机。4．离心脱水设备利用高速旋转造成的离心力来分离固体和液体所使用的设备，称为离心脱水设备。离心脱水设备按脱水过程的原理不同，可分为三种：一是利用过滤原理使物料脱水的离心脱水机称为过滤式离心脱水机；二是利用沉降原理使物料脱水的离心脱水机，称为沉降式离心脱水机；三是既利用沉降原理又利用过滤原理的离心脱水机称为沉降过滤式离心脱水机。§7.2离心脱水机一、应用范围及分类二、过滤式刮刀卸料离心脱水机三、卧式振动离心脱水机四、沉降过滤式离心脱水机五、工作效果评价及影响因素一、应用范围及分类过滤式离心脱水机：主要用0~13mm级末煤的脱水，有振动离心脱水机（最大入料粒度可达75mm）和螺旋卸料离心脱水机两种；沉降式或沉降过滤式离心脱水机：多用于煤泥水的浓缩澄清0~0.5mm级煤泥的脱水回收。二、过滤式刮刀卸料离心脱水机1、工作原理2、机械结构3、特点4、日常操作及维护过滤式刮刀卸料离心脱水机1、工作原理：在锥型筛篮内有一个同样形状的刮刀转子；分配盘与刮刀转子连在一起，它把物料甩向筛篮与刮刀转子之间；筛篮和刮刀经一差动减速器传动而同向旋转，并有转差7r／min；物料附于筛篮内壁，由螺旋刮刀刮出；部分细粒物料及水分在离心力和互相挤压的作用下透过筛篮成为离心液。由于这种离心机是采用刮刀卸料，故又称为刮刀卸料式离心脱水机。2、机械结构：2.1传动系统LL—9型离心脱水机的传动系统包括电动机2、胶带轮10、垂直心轴7、空心套轴6和两对差动斜齿轮11、12、l3、14等。它是由电动机2通过胶带带动中间轴1上的斜齿轮11和12，斜齿轮11和12分别与装在空心套轴及心轴上的斜齿轮13和14咬合，使空心套轴与心轴向—个方向转动。由于空心套轴上端与安装筛网9的钟形罩5相连接，而心轴上端则与装设刮刀的转子8连接，所以筛网和刮刀转子也向同一方向转动。通过齿轮对使筛网比转子每分钟快7转。2.2旋转体离心脱水机的旋转体包括筛篮3、钟形罩5、刮刀转子8及分配盘4。由于采用刮刀卸料，筛篮的内表面应保持圆形。脱水机的筛条都是顺圆周排列，缝条筛面的缝隙通常为0.5~0.35mm。2.2旋转体固定刮刀的钟形转子用铸钢制造，沿转子圆锥形外壁铸出16条螺旋形肋缘，形状相似的刮刀用螺栓固定在肋缘上，并与转子的旋转方向相背。钟形转子顶端有一个与心轴同样粗细的圆孔，转子支承在心轴上端的凸缘上，并用螺栓固定。2.3机壳机壳是离心机的不动部件。它包括壳盖1、上部机壳2、下部支承机壳3及减速器机壳。用弹性地脚螺栓把下部支承机壳牢固地固定在槽形钢梁上。钢梁承受离心机的全部荷重及工作时的全部运动冲击力。2.4润滑系统离心脱水机的传递系统用稀油压力循环润滑。齿轮油泵3将油箱1中的油从滤油器2吸出，在0.1MP的压力下沿输油管4、5、6、7和心轴的中心油道8将油分别送到减速器和各滚柱轴承中。管7的上端带有管7的上端带有喷嘴，用以喷油润滑斜齿轮。润滑之后的乏油通过心轴和空心套轴之间的空隙落入减速器内，然后借自重沿回油管9返回油箱。2.5隔振装置LL19离心机采用隔振地脚螺栓隔振。在安装时，必须把地脚螺栓拧紧到规定的程度。橡胶块被压缩时，其外径向外膨胀1mm，即达到了工作压力，此时就能够吸收离心机和电动机产生的最大振动。3、特点刮刀卸料离心机和其他惯性卸料离心机比较，其特点是体积小、处理量较大、工作可靠、效率高、脱水产物的水分较低（7~12）。4、日常操作及维护4.1工作前准备1.筛面无破损、空洞或筛缝不应磨损过大，筛面上无积煤。2.减震橡胶应齐全，无损坏、老化现象，工作可靠。3.润滑油箱油量、油质应符合要求，无漏油现象。4.转动部件间应无接触、摩擦，运转应灵活。5.给料、排料溜槽、离心液水槽应通畅。4.2正常操作1.离心机应空载启动。离心脱水机的开动顺序为：油泵电机—旋转电机，待离心脱水机运转正常后方可给料。4.3注意事项1.运行中注意检查油位、油温、油压（压力不低于0.11MPa），以及有无漏油和油管堵塞现象。2.注意观察电流表指数和指针摆动情况，注意倾听设备有无异常。3.经常检查脱水后产品水分，离心液固体含量、固体的粒度组成。判断筛网是否磨损、堵塞。4.3注意事项4.脱水机给料要均匀，避免进料口堵塞。5.严防铁器、杂物、大块煤进入离心机，以免损坏离心机。6.运行中，禁止打开观察孔。7.检查筛篮间隙不应超过3mm，刮刀和筛篮不得有刮擦现象。8.检查各零部件是否齐全，螺栓紧固有无松动。9.检查隔振橡胶弹簧是否老化失效。4.4日常保养维护1）三角带应拉紧，以拉紧轮和装在中间轴上皮带轮之间的皮带，可以用手指把单根皮带从正常位置压下2cm为宜。定期检查卸料转子的刮刀与筛篮间的尺寸，保持在(2土1)mm范围内，当间隙增大时，可通过立轴轴肩上的垫片来调整，垫片的厚度为1mm，每当把一个垫片从上部移到下部时，卸料转子便上升、刮刀和筛篮的间隙相应缩小0.36mm，当所有的垫片全部移到下部后，说明刮刀已不能再用，需更换。2)更换筛篮时，应同时检查钟形罩的磨损情况，过分磨损应及时更换。3)筛篮、刮刀盘与钟形罩的中心线必须与立轴中心线一致，安装要平正，转动时不得摇摆，并不得与其他部件相磨。(4)经常检查隔振橡胶块的固定和老化情况，必要时进行调整和更换，橡胶块上下缝隙内不得有杂物。(5)运转机体振动不应超过0.3mm，否则停车检查。(6)当机壳磨损出现凹凸或严重沟痕时，应进行补焊，严重时应更换。(7)离心机正常工作油压在0.1MPa左右，当油压低于0.05MPa或高于0.2MPa时，应能自动切断电动机的电源。齿轮箱内不允许充满润滑油。各油管不得损坏，接头处不得漏油，油箱保持清洁，不得出现漏油现象。三、卧式振动离心脱水机1、工作原理2、结构3、操作要点1、工作原理振动离心脱水机是利用振动离心作用来强化物料脱水的设备，有卧式和立式两种，工作原理类似。在过滤式离心脱水机的筛篮上，加以轴向振动，既可以使筛面上的物料均匀地向前移动，又促使筛面上的物料层松散，物料所含的水分更易脱除。同时物料层的抖动，有助于清理过滤表面，防止筛面被颗粒堵塞，减少物料对筛面的磨损，提高脱水效果。2、结构WZL-1000，该机主要由4部分组成：工作系统、回转系统、振动系统和润滑系统。(1)工作系统：是指物料从进入离心机到离开的过程与物料直接接触的部件，包括筛篮、给料管、筛座和机壳。筛篮是离心机脱水的主要部件，用螺栓固定在筛座上，筛座安装在主轴的端头，由压板螺栓将其压紧，筛篮斜度为13°(2)回转系统：回转系统是指为筛篮旋转而组成的部件系统。它包括传动装置、主轴装置和支承装置部分。(3)振动系统：振动系统包括振动电机、激振器和弹性元件3个部分。振动电机安装在机架可移动座板上，用拉紧螺栓调节三角带松紧程度。激振器的工作原理同振动筛上的激振器的工作原理一样，产生轴向激振力，使离心机做轴向振动，进行脱水和卸料。弹性元件是指缓冲橡胶弹簧、短板弹簧、齿板弹簧和隔振橡胶弹簧，它们把整台机器组成了一个三质量振动系统。弹性元件卧式振动离心脱水机的弹性元件是指缓冲橡胶弹簧、短板弹簧、长板弹簧和隔振弹簧4种。(4)润滑系统：WZL—l000卧式振动离心脱水机采用压力循环润滑系统，油箱中的润滑油经油泵加压通过安全阀、过滤器，到主轴轴承和激振器轴承，回油集中在箱体，并由回油管返回油箱。这种润滑系统兼有润滑、冷却和润滑油净化的作用。3、操作要点(1)启动顺序：油泵电机—主电机—振动电机。停车时反顺序。(2)经常检查是否有紧固件松动现象和异物进入筛篮。(3)听声音是否正常。(4)离心机工作完毕后，应清扫并用高压水冲洗筛篮，检查筛篮是否破损，如发现筛篮破损应立即更换筛篮，不得用钢板补焊，以确保离心机平稳工作。四、沉降式离心脱水机在选煤厂，沉降式离心脱水机多用于含泥多的细粒煤泥或浮选尾煤和浮选精煤的脱水。其入料的粒度上限为1~3㎜，有时也可达13㎜。它既能处理浓度较低的煤泥水，也可以处理经浓缩后浓度达300~500g/l的煤浆，其沉淀物的水分和溢流中的固体含量由离心脱水机的工作参数和入料性质确定。沉降式离心脱水机是利用离心力使煤泥水中的固体物料沉降和浓缩，并用螺旋刮刀进行卸料的一种脱水设备。国产煤用沉降式离心脱水机有WX型、WLC型以及TC型等型号。沉降式离心脱水机的优点是分离性能好、适应性较强、连续作业、工作稳定、辅助设备少及占地面积小等。1.工作原理WX-1型沉降式离心脱水机的锥形转筒由电动机通过三角皮带轮带动回转，同时，锥形转筒有通过行星齿轮减速器带动转筒内的螺旋回转，转筒和螺旋回转方向相同，但螺旋转速比转筒慢2%，见下图。煤泥水由给料管给人，经螺旋上的喷料口进入转筒内，在离心力的作用下，煤泥水形成环状的沉降区，固体颗粒附在转筒内壁上逐渐形成沉淀层。当连续给入煤泥水时，转筒内的环状液体不断地向溢流口流动，并从溢流口排出澄清后的溢流水。已形成沉淀层的沉淀物，靠螺旋与转筒的转差率，沿转筒内壁被螺旋推向小端，在脱水区进一步脱除水分，最后从排料口排出。离心脱水机中物料的脱水过程可分为离心沉降和离心脱水两个阶段。离心沉降阶段是固体颗粒在沉降区受离心力的作用而沉降，形成沉淀层；离心脱水阶段是沉淀层在脱水区进一步被压紧，挤出沉淀物间隙中的残留水分。在离心脱水机的脱水过程中，固体和液体的分离主要靠离心沉降。2.结构WX-1型沉降式离心脱水机由锥形转筒、螺旋、减速器、传动装置、过载保护装置、润滑系统、机壳和机座几部分组成，见下图。(1)锥形转筒离心脱水机锥形转筒的两个空心轴颈分别支承在滚珠轴承上。转筒的大端面上开有4个溢流口，用带偏心孔的阻板调节溢