Plate and frame chamber diaphragm filter presses
為了滿足煤炭市場多品種、高質量的要求，煤炭生產企業在力爭擴大原煤入洗能力，降低產品煤灰分的同時，釆取各種行之有效的措施降低產品的水分。但由于礦井采煤機械化程度的提高，原煤中粉末煤和煤泥的含量呈增加趨勢,使得浮選精煤水分對總精煤水分的影響越來越大。目前我國選煤廠精煤綜合水分普遍在為11%~13%。為實現綜合精煤水分降到10%以下的目標，在浮選精煤脫水中選用效率高、能力大的設備將成為降低最終精煤產品水分的關鍵。
1浮選精煤脫水設備應用現狀
目前用于選煤廠浮選精煤脫水的設備主要有圓盤真空過濾機、沉降過濾式離心機、Fine Coal Filter Press和加壓過濾機等。
圓盤真空過濾機是浮選精煤脫水的傳統設備。由于受過濾介質兩側壓差的限制，雖幾經改進，仍普遍存在產品水分高(28%-32%),處理能力低(0.1-0.2t/m2-h)s能耗高等問題。在一些選煤廠的技改工程中已逐漸被新型設備所取代。臥式沉降過濾式離心機與圓盤真空過濾機相比，產品水分可降至22%-24%,處理能力大，能耗低，無需輔助設備，占地面積小。但由于結構型式和工作原理的限制，僅適宜回收細粒級含量較少(-0.045mm粒級的量小于40%)的煤泥。
Fine Coal Filter Press和加壓過濾機均為我國煤炭行業近年來開發的新型浮選精煤脫水設備，經過幾年的消化和改進，已在生產上推廣應用，取得了良好效果。精煤filter press能同時實現高壓流體進料壓濾、隔膜剪切擠壓、高壓風穿流過濾，使物料得以強化脫水。并且改進了進料、卸料方式，縮短了循環周期。目前已有幾種不同型號的精煤壓濾機應用于實際生產。加壓過濾機的工作方式是將一臺特制的盤式過濾機裝入一個臥式壓力容器內，工作時向壓力容器內充0.3~0.45MPa的壓縮空氣，過濾機在此壓力下進行過濾脫水和卸餅等工序。我國研制成功的圓盤加壓過濾機已有近30臺應用于實際生產。
2新型設備的選用
在現有的設備中，精煤壓濾機和加壓過濾機均具有產品水分低、處理能力大等特點，特別是在高寒地區的選煤廠應用后可部分取消干燥或降低生產成本。因此成為選煤廠建設和技術改造時的首選脫水設備。其技術特征見表1。
加壓過濾機的工藝效果（產品水分和處理能力）主要受工作壓力、入料性質（濃度及粒度組成等）、主軸轉速的影響，而且這幾個參數相互關聯、相互影響。為了獲得最佳經濟效益，在選用加壓過濾機時，應對所處理的物料進行半工業性試驗，以選取最佳工藝參數及合適的配套設備（給料泵和高、低壓風機等），確保在最小能耗下獲得最低的產品水分和最大處理量。
| 技術特征
及性能 |
Fine Coal Filter Press
（XKG-220B） |
精煤加壓過濾機
（GPJ-60A） |
| 處理能力（干煤泥）/ | 0.07-0.10 | 0.25~0.65 |
| 產品水分 | 18~22 | 17-20 |
| filtration area | 220 | 60 |
| 入料濃度 | >250 | 200~350 |
| 濾液濃度 | 0.1~0.3 | 5-15 |
| 排料周期/min | 10~15 | <1 |
| 工作壓力/MPa | 0.6-0.8 | 0.25-0.45 |
| 低壓空氣耗量 | 2 | 60-65 |
| 高壓空氣耗量 | 0.8 | |
| 裝機容量 | 21.2 | 39.5 |
| Overall dimensions | 8120x3900x3450 | 8310x4800x8200 |
| 總質量 | 27.6 | 48（最大件25） |
精煤壓濾機的工作過程具有間歇性，其處理能力由單循環時間決定。影響單循環時間的因素有進料壓力、入料性質（濃度、粒度組成、粘性等）。如果入料濃度過低或粒度過細，均會延長循環周期,降低單機處理能力。因此，設計時為準確確定設備所能達到的處理能力，應充分研究待處理物料的性質，以避免影響選煤廠的正常生產。
精煤壓濾機和加壓過濾機的工作原理不同，其工藝效果也不同，選用時應根據物料性質、產品的質量要求、建設投資等進行綜合技術經濟比較。
該年處理原煤1.20Mt,浮選精煤產量32t/h,如分別采用上述兩種設備，其技術經濟比較見表2。
從表2可以看出，加壓過濾機較精煤壓濾機的投資及加工成本均較高，但單臺處理能力大。由于此次設計為技改項目，廠房占地面積受到嚴格限制，并且精煤脫水設備還要留有增產的余地,同時用戶對精煤水分的穩定性要求較高，加壓過濾機處理后的產品松散，排料周期短，產品混勻性較好。經過比較后選用了加壓過濾機。
| 設備型號 | 加壓過濾機
GPJ-60A |
壓濾機
XKG-220B |
|
| 產品水分，％ | 19 | 22 | |
| 土 廠房體積/tn’ | 6084 | 7202 | |
| 投 | 建費用 | 91.26 | 108.3 |
| 設臺數/臺 | 1 | 2 | |
| 資 | 備費用 | 220 | 100 |
| 總計 | 311.26 | 208.3 | |
| 主機 | 39.5 | 21.2×2 | |
| 給料泵 | 90 | 55 | |
| 運 | 低壓風機 | 280 | 132 |
| 高壓風機 | 11 | ||
| 行 | 合計 | 420.5 | 229.4 |
| 噸煤電耗 | 13.1 | <7.2 | |
| 年損耗 | 8 | 7~10 |
3結語
1） 由于工作原理不同，加壓過濾機降水效果一般優于精煤壓濾機。因此，當浮選精煤在總精煤中所占比率很高時，為保證總精煤水分，以選用加壓過濾機為宜。
2） 目前96m2的加壓過濾機已有應用，而已經應用的精煤壓濾機最高壓濾面積為220m’隨著要求處理能力的增加，選用大型加壓過濾機與精煤壓濾機的總投資差額會減小，在生產管理方面，大型選煤廠選用加壓過濾機將更有優勢。
3） 加壓過濾機單機處理能力大，價格較高，當對總精煤水分要求不高時，在中小型選煤廠選用情煤壓濾機仍不失為一種經濟有效的脫水方式。
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