摘要：濾布是水平帶式真空過濾機(jī)的核心部件。濾布作為水平帶式真空過濾機(jī)的過濾介質(zhì)，其再生性能的優(yōu)劣、再生工藝方法的合理選擇和應(yīng)用，對(duì)于保證水平帶式真空過濾機(jī)的過濾性能、延長(zhǎng)濾布的使用壽命、降低運(yùn)行成本等起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)介紹了水平帶式真空過濾機(jī)的工作原理以及濾布的運(yùn)行原理、分類、特性等，重點(diǎn)分析了水平帶式真空過濾機(jī)濾布再生性能的影響因素、再生工藝方法及其應(yīng)用情況，以延長(zhǎng)濾布的使用壽命，降低更換濾布的運(yùn)行成本。

關(guān)鍵詞：水平帶式真空過濾機(jī);濾布;再生性能;工藝方法

0 引言

在固液分離機(jī)械中，采用濾布作為過濾介質(zhì)的設(shè)備有很多類型，如板框廂式壓濾機(jī)、水平帶式真空過濾機(jī)、圓盤真空過濾機(jī)、帶式壓榨機(jī)等。無(wú)論哪種類型的固液分離設(shè)備，濾布的規(guī)格型號(hào)及其清洗再生性能、再生工藝方法的合理應(yīng)用都是至關(guān)重要的，不同的設(shè)備類型，對(duì)濾布的選擇及使用既有共性又有特殊性。本文主要分析水平帶式真空過濾機(jī)中濾布的再生性能、再生工藝方法及其應(yīng)用情況。

1 水平帶式真空過濾機(jī)的工作原理

水平帶式真空過濾機(jī)以濾布為過濾介質(zhì)。料漿經(jīng)進(jìn)料裝置均勻分布在移動(dòng)的濾布上，經(jīng)過真空室的真空抽吸，料漿中的水分依次通過濾布、真空室或?yàn)V盤濾板上的排液孔等進(jìn)入排液總管，并最終經(jīng)過汽水分離器等排出;同時(shí)，料漿抽濾后形成的濾餅向前行進(jìn)接受洗滌，并再經(jīng)真空抽吸，直至在卸料輥處由刮刀或鋼絲卸除，從而實(shí)現(xiàn)料漿的固液過濾、分離。

水平帶式真空過濾機(jī)按其結(jié)構(gòu)和特征可分為：固定室型水平帶式真空過濾機(jī)（橡膠帶）（DU型）、移動(dòng)室型水平帶式真空過濾機(jī)（DI型）、過濾帶間歇運(yùn)動(dòng)型水平帶式真空過濾機(jī)（DJ型）。

圖1和圖2分別是固定室型水平帶式真空過濾機(jī)（橡膠帶）（DU型）和移動(dòng)室型水平帶式真空過濾機(jī)（DI型）的工作原理圖[1]。

2 水平帶式真空過濾機(jī)中濾布的運(yùn)行原理、分類、性能簡(jiǎn)介

2.1? ? 運(yùn)行原理

水平帶式真空過濾機(jī)中濾布的運(yùn)行，主要依靠真空源所提供的真空吸力以及所過濾的物料及其自身重力附著在橡膠帶或?yàn)V盤濾板上，由電動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輥或頭輪所產(chǎn)生的摩擦力拖動(dòng)而連續(xù)運(yùn)行。在運(yùn)行過程中，濾布因過濾機(jī)運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)，受到各輥筒表面摩擦力、刮板或鋼絲阻力及張緊力的作用，容易引起濾布拉伸或收縮、磨損、跑偏、褶皺、再生效率降低等，進(jìn)而影響過濾機(jī)的過濾性能。

2.2? ? 分類

濾布作為一種柔性過濾介質(zhì)，是目前過濾設(shè)備中使用量最大的一種，在石油、化工、煙氣脫硫等行業(yè)尤為如此。

濾布按材質(zhì)不同可分為：滌綸（聚酯）濾布、丙綸（聚丙烯）濾布、尼龍（聚酰胺、錦綸）濾布、棉濾布等;按織法不同可分為：平紋濾布、斜紋濾布、緞紋濾布、非織造類濾布（無(wú)紡布）等;按濾布紗線構(gòu)成不同可分為：?jiǎn)谓z濾布、復(fù)絲濾布、短纖維紗濾布等;按絲線層數(shù)不同可分為：?jiǎn)螌訛V布、雙層濾布、多層濾布等[2]。

2.3? ? 性能簡(jiǎn)介

濾布性能主要有過濾性能、使用性能和機(jī)械性能。其中，過濾性能決定濾布完成特定過濾工作的能力，使用性能控制濾布對(duì)環(huán)境的相容性，機(jī)械性能決定濾布適用的過濾機(jī)種類。

3 水平帶式真空過濾機(jī)濾布再生的工藝方法及其應(yīng)用

3.1? ? 濾布再生

對(duì)于全新投入設(shè)備運(yùn)行的濾布，其過濾性能自然是最佳的。而隨著濾布使用時(shí)間的延長(zhǎng)，濾布上部分孔隙被物料中固相顆粒堵塞，使過濾阻力上升，過濾速率下降，因此需要再生。

3.2? ? 影響濾布再生性能的因素

（1）濾布的紗線構(gòu)成、纖維長(zhǎng)短、織法。一般來(lái)說，單絲濾布的再生性能最好，長(zhǎng)絲濾布次之，短纖維濾布最差。平紋濾布的再生性能差，斜紋、緞紋類濾布的再生性能好。緞紋濾布容易卸除濾餅，降低固相粒子在濾布內(nèi)部被捕捉的可能性。而非織造類濾布即無(wú)紡布的再生性能最差。

（2）濾布的精加工。經(jīng)過砑光改善濾布表面特性，使濾布表面光滑，容易卸除濾餅，調(diào)節(jié)濾布滲透性，提高過濾及再生效率。濾布的滲透性可以決定稀薄濾漿中的粒子在介質(zhì)內(nèi)部的捕捉量，從而影響濾布沖洗再生的能力。而對(duì)濾布進(jìn)行微孔聚合物涂覆，則能進(jìn)一步提高濾布的過濾精度，改善濾餅的剝離條件，提高濾布的再生性能。

（3）過濾漿液的理化性能。漿液的濃度、流體黏度、固相粒子的分級(jí)、運(yùn)行溫度、pH值等也會(huì)對(duì)濾布的再生性能產(chǎn)生不同程度的影響。

（4）其他因素，包括濾布使用的生產(chǎn)工藝、濾布生產(chǎn)商的加工制作質(zhì)量、卸料刮刀的材料及結(jié)構(gòu)以及其他特殊要求或參數(shù)。

3.3? ? 濾布再生工藝方法及其應(yīng)用

3.3.1? ? 扇形噴嘴沖洗

水平帶式真空過濾機(jī)濾布最通常的沖洗再生方法是采用不銹鋼沖洗水管上加裝帶相應(yīng)卡箍的不銹鋼扇形噴嘴，提供流量和壓力符合要求的工藝水，對(duì)準(zhǔn)濾布正、反兩面進(jìn)行全方位沖洗。噴嘴的噴射角度、孔徑、數(shù)量的設(shè)置，可分別根據(jù)沖洗水管的安裝位置、數(shù)量、水質(zhì)條件、供水壓力和流量等具體情況確定。沖洗壓力一般為0.3～0.5 MPa。

3.3.2? ? 高壓水沖洗

應(yīng)用于不銹鋼二次鋼渣過濾脫水的水平帶式真空過濾機(jī)，經(jīng)球磨后礦漿粒度較細(xì)，固態(tài)顆粒容易被截留在濾布內(nèi)，通常會(huì)在扇形噴嘴沖洗的基礎(chǔ)上增加一道高壓水沖洗。高壓水沖洗可以結(jié)合濾布實(shí)際運(yùn)行狀況，間歇性開啟使用，每次使用的時(shí)間也可以根據(jù)工作需要來(lái)調(diào)整。

3.3.3? ? 電動(dòng)刷輥洗刷

應(yīng)用于煤化工行業(yè)灰渣細(xì)渣抽濾干排，催化劑、分子篩、尾礦干堆處理等工藝中的水平帶式真空過濾機(jī)，其濾布再生通常會(huì)先用扇形噴嘴沖洗濾布的正、反面，再設(shè)置一套輔助的電動(dòng)刷輥裝置對(duì)濾布的工作面進(jìn)行滾刷，提高濾布表面固態(tài)殘?jiān)娜コ?，提高濾布的再生效率。電動(dòng)刷輥裝置采用電動(dòng)機(jī)與皮帶輪減速機(jī)構(gòu)，皮帶可采用V型定長(zhǎng)皮帶或活絡(luò)皮帶?；罱j(luò)皮帶方便調(diào)節(jié)皮帶的松緊[3]。電動(dòng)刷輥轉(zhuǎn)速，可以是常規(guī)定頻定速的，也可以是變頻調(diào)速的，根據(jù)不同的濾布寬度來(lái)確定。刷輥電機(jī)的功率一般為0.75～1.1 kW。

3.3.4? ? 超聲波清洗

在一些電廠脫硫石膏二級(jí)脫水的DU型真空過濾機(jī)上，濾布再生工藝會(huì)采用超聲波振子清洗方式。超聲波發(fā)生器的功率一般在1.5～3 kW，振子頻率在25～30 kHz。

3.3.5? ? 酸浸或堿浸化學(xué)清洗

針對(duì)需要過濾的漿液中含有油污，或會(huì)在濾布表面形成堿性或酸性結(jié)垢的工藝場(chǎng)合，可以增設(shè)酸液或堿液浸洗槽箱，對(duì)濾布進(jìn)行化學(xué)浸泡清洗再生。

3.3.6? ? 折流噴射沖洗

對(duì)于一些工藝水質(zhì)偏硬、雜質(zhì)含量較高的過濾機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合，常規(guī)扇形噴嘴容易堵塞，造成濾布再生效率降低，影響濾布過濾性能。除考慮在沖洗水供給管路上增加過濾器外，在沖洗水量和水壓足夠有余量的條件下，可以采用高速水流進(jìn)行濾布正、反面的噴射沖洗，即取消噴嘴，直接在沖洗水管的噴射部位采用噴管鉆小孔與折流板，能起到很好的清洗再生效果。

3.3.7? ? 其他工藝方法

濾布的再生，特別是非機(jī)織布即無(wú)紡布的再生，應(yīng)做到每次停止投料運(yùn)行前，需采用清水將整條濾布沖洗干凈。下次投料開始時(shí)，需先用清水將整條濾布打濕后再進(jìn)行投料。

4 結(jié)語(yǔ)

水平帶式真空過濾機(jī)所應(yīng)用的行業(yè)和工藝千差萬(wàn)別，濾布本身的規(guī)格型號(hào)、性能參數(shù)也是各式各樣，所以濾布再生工藝方法也要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇。實(shí)際上，濾布在實(shí)際使用過程中，過濾速率是指濾布進(jìn)入“再生性能穩(wěn)定期”時(shí)的過濾速率，濾布選型時(shí)在滿足生產(chǎn)規(guī)定的過濾精度的前提下，應(yīng)著重選擇再生性能好的濾布，并應(yīng)用合理的再生工藝方法，才能讓濾布的“再生性能穩(wěn)定期”更長(zhǎng)久，從而延長(zhǎng)濾布的使用壽命，降低更換濾布的運(yùn)行成本，幫助企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 丁啟圣，王維一.新型實(shí)用過濾技術(shù)[M].4版.北京：冶金工業(yè)出版社，2017.

[2] 王維一，丁啟圣.過濾介質(zhì)及其選用[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2008.

[3] 聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].6版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2017.

收稿日期：2020-06-10

作者簡(jiǎn)介：周志誠(chéng)（1976—），男，浙江湖州人，高級(jí)工程師，研究方向：過程裝備與控制、環(huán)保技術(shù)及管理。