防爆壓濾機是在易燃易爆危險環境中,用于實現固液分離的專用間歇性加壓過濾設備。它通過在標準壓濾機基礎上集成一系列防爆設計,確保在含有爆炸性氣體、粉塵的工況下安全運行,是化工、制藥、染料、礦物加工等領域關鍵的安全生產裝備。
一、設備介紹
防爆壓濾機主要由機架、濾板、壓緊機構、過濾介質、液壓系統(或電動機械壓緊裝置)以及防爆電氣控制系統構成。其核心特征在于對可能引燃爆炸性環境的點火源進行了全面防護。
關鍵防爆設計與配置:
1. 防爆電氣系統:所有電機(如液壓站電機、進料泵電機)、電控柜、操作按鈕、傳感器(如壓力傳感器、位置傳感器)、照明燈具及接線裝置均采用符合特定爆炸性環境分區(如氣體環境的Ex d IIB T4 Gb,粉塵環境的Ex tD A21 IP65 T135°C)要求的防爆型式。
2. 機械與液壓防爆:對運動部件如活塞桿采用防銹防靜電處理;液壓系統管路連接可靠,防止液壓油噴濺;在可能產生摩擦或撞擊的部位采用有色金屬材質以避免機械火花。
3. 安全聯鎖與保護:設備設有壓力安全閥、電氣與機械聯鎖裝置,確保在箱板未壓緊或異常超壓時無法啟動進料,并在卸料前確認壓力已完全釋放。
設備結構堅固,通常采用增強型機架以承受過濾壓力,濾板材質可根據物料特性選用增強聚丙烯、橡膠、鑄鐵或不銹鋼。
二、工作原理
其工作原理基于正壓過濾,利用泵浦提供的壓力能將懸浮液(料漿)輸送至由多塊濾板在壓緊后形成的密閉濾室中。在過濾壓力驅動下,液相(濾液)透過濾布等過濾介質,經濾板上的流道排出機外;固相顆粒則被截留在濾室內,逐漸堆積形成濾餅。當濾室充滿濾餅或達到預設過濾時間后,停止進料。隨后,可選擇進行壓縮空氣穿流或蒸汽加熱等操作,進一步降低濾餅含水率(即二次干燥過程)。最后,卸除濾室壓力,松開濾板,依次拉開各濾板卸除濾餅,完成一個工作循環。
防爆功能的核心在于,整個工作過程,尤其是在含有潛在爆炸性介質的進料、壓榨、卸料等環節,所有電氣與非電氣組件均通過上述防爆措施,有效杜絕了電火花、電弧、高溫表面及機械火花等引燃源的產生。
三、工作流程
一個標準的自動化工作循環主要包括以下步驟:
1. 壓緊濾板:壓緊機構(液壓或電動機械)動作,將所有濾板壓緊在固定止推板與活動壓緊板之間,形成密封的濾室。
2. 進料過濾:防爆進料泵啟動,將待處理料漿從固定止推板的進料口泵入各濾室。濾液穿過濾布排出,固體形成濾餅。
3. 洗滌/壓榨(可選):如需洗滌濾餅,可引入洗滌液。為進一步脫水,可向濾室內通入壓縮空氣或向中空濾板通入蒸汽/熱水進行穿流或加熱壓榨。
4. 卸壓與松開:過濾完成后,釋放濾室內殘留壓力。壓緊機構回程,活動壓緊板退回,濾板逐塊或分組被拉開。
5. 卸料與清理:濾餅因自重脫落,必要時輔以自動卸料裝置(如振動器)或人工清理。清理濾布,準備下一循環。
6. 安全監控:整個循環中,防爆控制系統實時監控壓力、溫度、位置等參數,確保任何異常均能觸發安全保護。
四、主要技術參數
設備的技術參數因型號規格和處理要求而異,主要通用參數如下:
過濾面積:通常從數平方米到數百平方米不等,決定單次處理能力。
濾室容積:與過濾面積和濾室厚度相關,單位立方米(m3),表示單次循環能容納的干料+濕料總體積。
濾板尺寸:常見為方形,邊長從800mm到2000mm以上。
濾板數量與厚度:決定濾室數量和濾餅厚度。
工作壓力:一般指過濾壓力,范圍通常在0.6MPa至2.0MPa之間,壓榨壓力可能更高。
壓緊力:壓緊機構提供的最大鎖緊力,單位千牛(kN),確保濾室在最高工作壓力下密封。
適用溫度:與濾板、密封件材質相關,一般聚丙烯濾板適用于≤80°C的物料。
電源與功率:根據壓緊方式、泵浦配置而定,需符合防爆標準。
防爆等級:明確標示的設備防爆型式與級別,如Ex d IIB T4 Gb,是選型的核心安全依據。
五、應用領域
防爆壓濾機適用于從懸浮液中分離固體,且現場環境存在爆炸性氣體或粉塵的工況。典型處理物料包括但不限于:
1. 化學品與中間體:各類染料、顏料、農藥中間體、合成樹脂、無機鹽類等生產過程中的固液分離。
2. 制藥原料:抗生素、維生素、植物提取物等經過反應或結晶后的漿料。
3. 精細化工產品:催化劑、添加劑、填料、白炭黑等。
4. 礦物與冶金產品:金屬氫氧化物(如氫氧化鋁、氫氧化鎳鈷錳)、金屬硫化物、選礦尾礦、超細粉體等。
5. 食品及生物制品:在涉及酒精、有機溶劑萃取或產生可燃粉塵的工序中,如淀粉、蛋白、酵母等。
6. 環保與廢棄物:石化行業油泥、含溶劑廢渣、污水處理產生的易燃易爆性污泥等。
選型注意事項:針對具體物料,需重點考慮其腐蝕性、粘度、顆粒特性、溫度及溶劑性質,以確定合適的濾板材質、密封材料、過濾介質類型以及是否需要特殊的洗滌、壓榨或加熱干燥功能。同時,必須依據現場環境的爆炸危險區域劃分,準確匹配設備的防爆等級和防護要求。