1、过滤工辅导材料第一章 过滤设备制药工业的任务是以一定的规模将某些原料转化为符合要求的药品,一般过程如下图所示。制药工业的一般过程从原料开始,经过生物反应(生物转化)或化学反应(化学转化)生成含有药物的产物,再经各种分离过程将药物提纯得到原料药,最后制成各种剂型,如片剂、针剂等供病人使用。也有制药过程不经过生物或化学转化,而是经过分离直接得到原料药并制成各种剂型,如天然药物的生产。制药生产条件苛刻,技术含量高,生产原理多样,所用设备种类多。各种工艺装置的任务不同,所采用的设备也不尽相同。按制药设备在生产中的作用可将其归纳为流体输送设备、换热设备、传质设备、反应设备及储存设备等几种类型。这里只详细
2、介绍几种过滤设备和与过滤相关的一些流体输送设备,其中过滤设备属于传质分离设备。分离设备可以分为:气固分离、气液分离、液固分离、气气分离、液液分离、固固分离。过滤设备属于固液分离设备,过滤设备按过滤方式不同可以分为:重力过滤设备、真空过滤设备、加压过滤设备、离心过滤设备,如图所示。图1.1 过滤设备分类图这里只介绍抽滤设备、板框压滤设备、筒式压滤设备、人工上部卸料三足离心机、自动卸料离心机及一些附属的流体输送设备。一、抽滤设备1.抽滤设备的结构及作用真空过滤设备利用真空在过滤介质两侧产生的压力差,使液体透过,故固体截流。制药工业中常见的几种真空过滤设备为:真空抽滤器、真空转鼓过滤器、真空带式过滤
3、器等。下面主要介绍真空抽滤器和纳式过滤器。真空抽滤器结构简单,工业应用较早,在我国药厂比较常见。它实际上是实验室布式漏斗的简单放大,如图所示。图1.2 真空抽滤器它由一个圆筒和底板组成,底板上有同心圆环状沟槽通向中心真空管。使用时,滤布铺盖在底板上,螺丝将圆筒紧紧压在滤布上,液体透过滤布被真空抽走,固体被截留在圆筒内,实现固液分离。另一种形式是圆筒和底板焊接为一体,使用时将直径与圆筒内经差不多的滤袋装在过滤器内,固液混合物进入滤袋中,然后抽真空实现固液分离。真空抽滤的优点是结构简单,制造容易,成本低。缺点:生产能力小,劳动强度大(一般人工操作:安装滤布、放料、抽滤、洗涤、出料、清洗等),对环境
4、有污染等。适用于规模较小的过滤或者非常贵重药品的过滤。纳式过滤器可用真空抽滤也可加压过滤。如图所示的外形和内部结构,纳式过滤器的上封头和底盘用螺栓螺母连接,底盘上有很多小孔,上面铺过滤介质,内部有可升降的搅拌和刮刀。搅拌可以两个方向旋转,一个方向旋转时压实滤饼,另一个方向可将滤饼刮向中间出料口。图1.3纳式过滤器结构示意图 图1.4 纳式过滤器内部结构图图1.5纳式过滤器外观实物图2.操作步骤及注意事项操作步骤:(1)检查设备、管路、阀门、仪表、动力(真空度)是否正常;(2)检查滤布并按要求认真铺好(关键);(3)用螺栓和垫圈把设备安装好,保证密封;(4)均匀进料边搅拌边进料;(5)按要求依次
5、完成过滤、洗涤、干燥、卸料、清洗滤布并完成设备安装等步骤。图1.6纳式过滤器的一般操作步骤示意图注意事项:保持真空度,均匀放料,过滤和洗涤过程中最好有搅拌,经常检查受压部件。3.常见故障及处理办法表1.1部位 故障与现象 发生原因 排除方法滤液浑浊 滤布的铺放及有否破损 检查、处理或更换滤液滤液量少 真空度或过滤通道部分堵塞 检查、处理滤饼含湿量大 真空度或过滤有部分短路 检查、处理滤饼滤饼厚度不均 进料不均一或滤布有破损 检查、处理或更换不能维持真空度 滤布的铺放,过滤搅拌 检查、处理或更换孔板变形或损坏 真空度过大或设备腐蚀 检查、调整设备筒体变形或损坏 真空度过大或设备腐蚀 检查、调整4
6、.维修保养及日常检查真空过滤器的日常管理,必须注意下列几点:(a) 要控制好对于过滤介质的原液液面,以便提高真空效率。(b) 要注意检查好真空装置,同时要熟悉设计真空,注意及早发现不正常现象以防止能量效率的下降。(c) 检查滤液的透明度,注意及早发现过滤介质的破损及故障。(d) 检查滤饼的状态和滤液量,注意过滤介质的阻塞等情况。(e) 检查真空筒体和承压部件的腐蚀和变形情况。二、板框压滤设备1. 板框压滤设备的结构及作用板框式压滤机是悬浮液固液两相分离的理想设备,具有轻巧、灵活、可靠等特点。其中手动式、手动千斤顶式手工操作,简便易行,滤渣含水量低。被广泛应用于化工、陶瓷、石油、医药、食品、冶炼
7、等行业。可采用液压压紧,手动机械锁紧保压。操作维护方便,运行安全可靠。可对滤饼进行洗涤和不洗涤。如需获得略干的滤饼,可向压滤机通入压缩空气将滤饼中残余的部分水分再度排出。板框过滤机的结构主要由滤框和滤板交替叠加组成。其中板数 1060 块不等,过滤面积约为 280m2。如图可知,使用时,板和框叠加,中间加滤布,滤液通过管道进入框内,在压力作用下,液体穿过滤布进入板中间下凹部分,然后通过虑出液出口流出,固体无法通过滤布作为滤饼留在框内。其操作顺序为过滤、洗涤、卸渣、整理重装。操作前,将滤布盖于滤框两侧,用压紧装置压紧即可。图 1.7 板框压滤机结构示意图板框压滤机的基本结构:(1)机架:机架是压
8、滤机的基础部件,两端是止推板和压紧头,两侧的大梁将二者连接起来,大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。(a)止推板:它与支座连接将压滤机的一端坐落在地基上,厢式压滤机的止推板中间是进料孔,四个角还有四个孔,上两角的孔是洗涤液或压榨气体进口,下两角为出口。(b)压紧板:用以压紧滤板滤框,两侧的滚轮用以支撑压紧板在大梁的轨道上滚动。(c)大梁:是承重构件,根据使用环境防腐的要求,可选择硬质聚氯乙烯、聚丙烯、不锈钢包覆或新型防腐涂料等涂覆。 (2)压紧机构:手动压紧、机械压紧、液压压紧。(a)手动压紧:是以螺旋式机械千斤顶推动压紧板将滤板压紧。 (b)机械压紧:压紧机构由电动机(配置的过载保护器)减速器、
9、齿轮付、丝杆和固定螺母组成。压紧时,电动机正转,带动减速器、齿轮付,使丝杆在固定丝母中转动,推动压紧板将滤板、滤框压紧。当压紧力越来越大时,电机负载电流增大,当大到保护器设定的电流值时,达到最大压紧力,电机切断电源,停止转动,由于丝杆和固定丝母有可靠的自锁螺旋角,能可靠地保证工作过程中的压紧状态,退回时,电机反转,当压紧板上的压块,触压到行程开关时退回停止。(c)液压压紧:液压压紧机构的组成由液压站、油缸、活塞、活塞杆以及活塞杆与压紧板连。(3)过滤机构:过滤机构由滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成,滤板两侧由滤布包覆,需配置压榨隔膜时,一组滤板由隔膜板和侧板组成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜,
10、隔膜外边包覆着滤布,侧板即普通的滤板。物料从止推板上的进料孔进入各滤室,固体颗粒因其粒径大于过滤介质的孔径被截留在滤室里,滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时,除用隔膜压榨外,还可用压缩空气或蒸气,从洗涤口通入,气流冲去滤饼中的水份,以降低滤饼的含水率。 板框压滤机的特点:(1)由于板框压滤机滤板本身的结构特点,板框压滤机由一组滤板叠加排列组成,滤室数量多,板框压滤机的工作流程在各滤室同时进行,同时相互干扰,整机的工作效率依赖于个别滤室的工作效率。 (2)滤板数量的众多使整机的零部件数量巨大,自动化控制复杂,滤室的工作状况检测困难。整机的密封面多,滤板的加工要求高,难于控制滤布的毛细管
11、渗液。 (3)滤饼的压榨通过隔膜或滤板密封圈的变形来实现滤室容积的变化。滤室容积变化的范围受隔膜或滤板密封圈本身的限制,造成容积变化有限,隔膜或滤板密封圈的使用寿命有限,更换成本高。 (4)过滤压力及压榨压力与滤室的密封压力成作用与反作用,动能消耗巨大。 (5)滤布清洗为在机滤板拉开时进行开放式清洗或拆卸后集中清洗,清洗工作量大,清洗液形成二次过滤的工作量。 (6)滤布加工要求高,大型设备滤布更换困难,滤布更换耗时长。(7)间歇操作,不能连续运行。 板框压滤机的优点:(1)体积小,过滤面积大;(2)加压过滤;(3)生产能力大;(4)压滤面积可调;(5)根据滤液的性质更换滤布,适应性强;(6)保
12、养方便,机器使用寿命长;(7)制造简单,价格便宜。板框压滤机的缺点:间歇操作,劳动强度大,滤布消耗大。板框压滤机的适用于:(1)加压过滤,以获得较干滤饼或者较澄清液体的场合,或者液体沸点较低,或者比较难过滤的情况;(2)有限空间内需要较大过滤面积的时候。2.操作步骤及注意事项液压压紧板框压滤机由机架、滤板、液压缸、液压站、管路系统和PLC控制系统六部分组成,板框式压滤机的基本工作流程:(1)压紧滤板:压紧油缸(或者其它的压紧机构)工作,使动板向定板方向移动,把两者之间的滤板压紧。在相邻的滤板间构成封闭的滤室。(2)压滤过程:给料泵(隔膜泵)将原液浆输送到滤室里,充满后,压滤开始,借助压力泵或压
13、缩空气的压力,进行固液分离。(3)松开滤板:利用拉开装置将滤板按设定的方式、设定的次序拉开。(4)滤板卸料:拉开装置相继拉开滤板后,滤饼借助自重脱落,由下部的运输机运走。完成上述4个步骤,就完成了压滤机的一个工作循环。具体板框压滤机操作步骤:(1)合上电源开关,电源指示灯亮。 (2)按“启动”按钮,启动油泵。 (3)将所有滤板移至止推板端,并使其位于两横梁中央。 (4)按“压紧”按钮,活塞推动压紧板,将所有滤板压紧,达到液压工作压力值后,旋转锁紧螺母锁紧保压,按“关闭”按钮,油泵停止工作。 (5)打开滤液阀放液,开启进料阀,进料过滤。 (6)关闭进料阀,停止进料。 (7)洗涤:开启水嘴,再开启
14、洗涤水阀门,进水洗涤(滤饼洗涤否由产品质量决定)。 (8)启动油泵,按下“压紧”按钮,待锁紧螺母后,即将螺母旋至活塞杆前端(压紧板端),再按“松开”按钮,活塞待压紧板回至合适工作间隙后,关闭电机。移动各滤板卸渣。 (9)检查滤布、滤板,清除结合面上的残渣。再次将所有滤板移至止推板端并位居两横两中央时,即可进入下一个工作循环。 压滤机运转时必须注意如下事项:(a)滤板有金属制和塑料制的,压滤时要注意不要有一边紧,一边松的情况。(b)不要用远大于过滤压力的力来压紧滤板。(c)预先查明达到滤饼堆满时的压力和时间,做到心中有数。(d)预先查明进料泵的能力、原液中的固体浓度,大体算出滤饼在滤板上堆满所需
15、的时间,掌担实际情况与计算值之间的差异。(e)要注意滤液的透明度,如果出现不理想的透明度时,立刻停止进料,把滤板重新上紧,并检查检查布。(f)当把滤板和滤布上紧时,应预先检查滤板的凹凸情况,滤布有无破损等,务必及时发现不正常情况。(g)检查滤饼的状态,如果发现含湿量比预期的高时,就要检查滤布、进料压力等。3.常见故障及处理办法(一)板块本身的损坏造成板块本身损坏的原因有:(a)当悬浮液过稠或干块遗留时,就会造成进料口的堵塞,此时滤板间没有了介质只剩下液压系统本身的压力,此时板块本身由于长时间受压极易造成损坏。(b)供料不足或供料中含有不合适的固体颗粒时,同样会造成板框本身受力过大以至于损坏。(
16、c)如果流出口被固体堵塞或启动时关闭了供料阀或出口阀,压力无处外泄,以至于造成损坏。(d)滤板清理不净时,有时会造成介质外泄,一旦外泄,板框边缘就会被冲刷出一道一道的小沟来,介质的大量外泄造成压力无法升高,滤饼无法形成。对应故障的排除的方法:1、使用尼龙的清洗刮刀,除去进料口的滤饼渣;2、完成这个周期,减少滤板容积;3、检查滤布,清理排水口,检查出口,打开相应阀门,释放压力;4、仔细清理滤板,修复滤板。滤板在使用几年后,由于某种原因,使得边角处冲刷出一些沟痕来。沟痕一旦出现,就会迅速扩大,直至影响到滤饼的形成。一开始滤饼变软,之后变成半稀泥状,最后滤饼无法成形。(二)板框间渗水造成板框间渗水的
17、原因主要有:(1)液压低;(2)滤布褶皱和滤布上有孔;(3)密封表面有块状物。板框间渗水的处理方法比较简单,只要相应的增加液压、更换滤布或者使用尼龙刮刀清除密封表面的块状物就可以了。(三)形不成滤饼或滤饼不均匀造成滤饼形不成或不均匀的原因有很多,供料不足或太稀,或者有堵塞现象都会引起这种现象。针对这些故障要细细的排查原因,最终找到确切的问题所在,然后对症施治解决问题。主要的解决办法有:增加供料、调整工艺,改善供料、清理滤布或更换滤布、清理堵塞处、清理供料孔、清理排水孔、清理或更换滤布、增加压力或泵功率、低压启动,不断增压等方法。(四)滤板行动迟缓或易掉有的时候由于导向杆上油渍、污渍过多也会导致
18、滤板行走迟缓,甚至会走偏掉下来。这个时候就要及时清理导向杆,并涂上黄油,保证其润滑性。要注意的一点是严禁在导向杆上抹稀油,因为稀油易掉使下边很滑,人员在这里操作检修极易摔倒,造成人身伤害事故。(五)液压系统的故障板框压滤机的液压系统主要是提供压力的,常见的液压故障还有压力保持不住和液压缸推进不合适。造成不能保持压力的原因主要有漏油、O形圈磨损以及电磁阀不正常工作等,常用处理办法是卸下并检查阀门、更换O形圈、清洗检查电磁阀或更换电磁阀。液压缸推进不合适,显然是空气被封在内部了,这时只要系统抽气就可以了,一般可以迅速解决。4.维修保养及日常检查板框压滤机的维修及保养:(1)正确选用滤布。每次工作结
19、束,必须清洗一次滤布,使布表面不留有残渣。滤布变硬要软化,若有破坏应及时修复或更换; (2)注意保护滤板的密封面,不要碰撞,放置时立着为好,可减少变形;(3)油箱通常六个月进行一次清洗,并更换油箱内的液压油,发现液位低于下限时,应立即补油; (4)待过滤料液的温度应100,料液中不得混有以堵塞进料口的杂物和坚硬物,以免破坏滤布; (5)料液和洗涤水等的阀门必须按操作程序开、关,料液和洗涤水不得同时进入。工作结束后应尽可能放尽管道内的剩余料液; (6)保持机器的清洁,保持工作场所的卫生和道路畅通。切勿踩踏管道和阀门,以免弯曲造成借口滴漏。三、筒式压滤设备1.结构及作用筒式压滤机又称筒式过滤器、管
20、式压滤机、微孔过滤器等。是以滤芯作为过滤介质、利用加压作用使液固分离的一种过滤器。筒式压滤机按滤芯型式又分为纤维填充滤芯型、绕线滤芯型、金属烧结滤芯型、滤布套筒型、折叠式滤芯型和微孔滤芯型等许多类型。各种不同的滤芯配置在过滤管中,加上壳体组成各种滤芯型筒式压滤机。筒式压滤机的结构主要由过滤装置、聚流装置、卸料装置和壳体等组成。过滤装置:即滤芯,过滤装置的心脏即为滤芯,筒式压滤机对滤芯的要求必须满足以下几个条件:(1)具有适当的过滤精度;(2)具有耐温、耐腐蚀、耐压性;(3)纳污量大;(4)价格低廉。滤芯产品依其使用的材料、结构和制造土艺的不同,具有不同的技术参数和技术性能。主要滤芯有缠绕式、活
21、性炭、微孔陶瓷、多聚物、纤维允填、金属粉末烧结、金属丝网烧结、过滤袋等。聚流装置:是用来汇集来自各微孔过滤管的滤液,并将滤液引出过滤器的部件,同时又可作为微孔滤管卸渣反吹、微孔管再生时进酸洗液或水洗液的总通道。卸渣装置:是排渣口的启闭设施,按传动方式可分为液压、气动、电动和手动。其结构按排渣所含水分不同又分为卸干渣和卸湿渣两种。卸干渣的过滤管比较长,伸到过滤器的底部,便于反吹卸渣,多用大孔径排渣底盖,底盖启闭装置较复杂。卸湿渣装置结构比较简单,主要是选用适合的阀门,常用的阀门有球阀、蝶阀、伞形阀、胶管阀、直流式衬胶阀、闸板阀等。当湿滤渣带有腐蚀性时,要选用耐腐蚀性的阀门。壳体结构:壳体是筒式压
22、滤机的主要部件之一,它由顶盖、筒身、锥形底及支架组成。顶盖多是由椭圆形封头或蝶形封头焊接在平法兰上构成。筒身多为圆柱形,一般由碳钢或304L 或 316L 不锈钢制成,并需经 0.6 MPa 的水压试验。锥形底又分有折边锥形底和无折边锥形底。有折边锥形底受力状况较好,能承受较大的压力,但制造较麻烦。无折边锥形底制造十分方便,但在与壳体焊接处会产生应力集中,受力较差,需在应力集中部位采取补强措施。封头与筒体间的密封类型很多,如双锥密封、伍德密封、平热自紧密封、O 形环密封等,应根据具体情况选用。壳体易腐,单一材料可采用不锈钢或非金属,复合结构外层用普通碳钢内层则常衬以橡胶、玻璃钢、不锈钢、塑料以
23、及其他金属或非金属。支架:一般为三足式支架,应能承受过滤器自重及其负载币量,并有地脚螺钉固定在基础上。图1.8 筒式压滤机基本结构图袋式过滤器由3个部分组成:过滤容器、支撑网篮和滤袋。如图所示为袋式过滤器工作原理,要过滤的液体从滤器侧面左上进口压入,自内而外穿过滤袋,透过滤层的液体即澄清液体从出口不断排出,杂质则被截留在滤袋的深层及表面,以达到过滤的目的。滤袋被支撑网篮所承托,要过滤的液体从滤袋顶端流入。这样液体可均匀分布在整个滤袋的过滤表面,令整个层面中的流体分布恒定一致,没有紊流的负面影响。图1.9 袋式过滤器示意图2.设备的开停车步骤(一)开车前的准备(1)检查滤袋。(2)检查滤浆。(3
24、)检查各阀门。(4)检查压缩系统压力是否符合要求。(二)开车(1)开车启动,并观察各机构的运转情况。(2)开启进料阀,当液面到一半时,再开压缩气阀,开始正常生产。(3)经常检查滤槽内的液面高度。(4)经常检查各管路、阀门是否渗漏。(5)经常检查压缩空气压力是否到达规定值。(6)定时分析过滤的效果。(三)停车(1)关闭入口阀门,再依次关闭洗涤水阀门,压缩气阀(2)收集废渣,做好清理工作。3.常见故障及处理办法表1.2部位 故障与现象 发生原因 排除方法滤液浑浊 滤布的铺放及是否有破损 检查、处理或更换滤液滤液量少 过滤压力小或过滤通道部分堵塞 检查、处理不能维持过滤压力 滤布的铺放,压力容器的密
25、封 检查、处理或更换支撑圆筒变形或损坏 压力过大或设备腐蚀 检查、调整或更换设备压力容器变形或损坏 压力过大或设备腐蚀 检查、调整法兰密封处渗漏 过滤压力大或法兰密封受力不均 检查、调整4.维修保养及日常检查(1)压力检查过滤介质的阻塞;过滤介质的破损;使用的过滤介质适当与否;进料泵、压力装置等出现故障。(2)滤液量的检查过滤介质的阻塞;进料泵、真空装置等的故障;过滤介质适当与否。(3)滤液澄清度的检查过滤介质的破损;过滤介质适当与否。(4)滤饼状态的检查过滤介质的阻塞;进料泵、压力装置等的故障。平时留意异常声响、异常振动等。此外,当过滤易燃易爆原液时,必须经常注意包括过滤器在内的进料泵前后的
26、接地状态。设备的维护及保养:(1)要保持设备各部位有良好的状态;(2)随时检查紧固件的工作情况;(3)滤袋内的废渣要及时清理;(4)停止使用时要清洗干净;(5)电器开关要做好防潮保护。四、三足式上部人工卸料离心机1.结构及作用三足式上部人工卸料离心机的结构如图所示,转鼓体9、主轴13、轴承座14、外壳16、电机17、三角皮带带轮1和底盘5组成的系统用三根摆杆8悬吊在三个支柱6的球面座上。摆杆上装有缓冲弹簧7,摆杆两端分别以球面和底盘5及支柱6连接,使整个底盘可以摆动,从而使整个悬吊体系的固有频率远低于转鼓的转动频率。这种隔振措施,大大地隔离了由于转鼓内物料分布不均匀所引起的振动。装有转鼓的主轴
27、13垂直安装在一对滚动轴承内,转鼓主要是由带滤孔的转鼓体9、拦液板11和转鼓底10三部分组成,处理悬浮液时,转鼓内需要衬底网、滤网。转鼓长度较短,而且转鼓底向上凸出,转鼓轴短而粗,目的是减小整机的高度而有利于操作及减小振动。为使加料均匀,悬浮液是在离心机起动后才逐渐加入转鼓内(加料转速要视物料的性质来决定)。处理膏状物或成件物品时,在离心机起动前应将物料均匀放入转鼓内。物料在离心力场中,其所含液体经由滤网和转鼓上的孔被甩到处壳内壁,在底盘上汇集后由滤液出口管3连续排出。固相则截留在转鼓内,停机后靠人工由转鼓上部卸出。在分离过程中可用洗涤液洗涤滤渣。三足式上部人工卸料离心机主要优点是对物料的适应
28、性强,过滤、洗涤时间可以随意控制,故可得到较干的滤饼和充分的洗涤,而且固体颗料几乎不受损坏。此外,机器运转平稳,结构简单、紧凑、造价低。其缺点是间歇操作,生产中辅助时间长,生产能力较低,劳动强度大。因此,三足式离心机的发展趋势主要是卸料机械化、自动化。图 1.10 三足式上部人工卸料离心机结构图2.操作步骤及注意事项基本操作过程:开机,待转鼓转速稳定时开始加入固液混合物,由慢到快;当滤饼达到一定厚度时停止加料,转鼓继续运转一段时间进行甩干;打开洗涤液入口阀门以一定速度加入洗涤液,然后再甩干;停机,待转鼓完全停下,或通过刹车装置将转鼓停下后,打开上盖,人工将滤饼挖出。离心机安全操作规程:(1)离
29、心岗位应保持良好通风,无杂物堆放。(2)投料、出料过程,操作人员必须站在离心机的上风口操作。(3)开车前操作人员必须按规定正确穿戴好各种防护用品:安全帽、防毒口罩、防护眼镜、防腐手套、橡胶围裙、橡胶袖套。(4)检查离心机的机壳、转鼓内是否无异物,用手盘动转鼓,转动应灵活无碰擦。(5)检查制动装置是否灵活可靠,润滑部件是否无缺油。(6)检查皮带磨损、松紧是否正常合适,各零部件安装是否正确,紧固件是否松动。(7)检查排液口接处是否完好无脱落,接入点位置是否都正常无错位。(8)离心机在运转时,严禁一切摩擦、碰撞机体行为。(9)将规格相符的滤袋放入转鼓内用手整理平整。启动离心机检查转鼓是否正向转动,(
30、如转鼓反转必须立即停止启动,通知维修人员检修)将滤袋甩均匀后关闭开关。慢慢地拉制动装置将转鼓停止,按规定的数量将物料装入,用勺子掏均匀。(10)开始启动时控制好转鼓慢速运转,采用间断性启动停止。确保物料运转均匀防止跑料。物料均匀后可以正常高速运转,仔细观察物料的外观变化,按工艺指标规定从转鼓中心点 30cm 高度慢慢加入清洗液清洗物料。清洗后操作人员站在通风处仔细看好料液出口等无料液流出后关闭停止按钮,慢慢地拉制动装置等转鼓完全停止后出料。(11)用手拉滤袋使物料松散后,用专用工具将物料掏出防止物料散落地面,按规定数量装在专用袋内过磅。注意事项: 设备必须专人操作, 无必要操作知识的禁止操作;
31、 容量不得超过定量,下料时要尽可能放置均匀; 严禁更换传动速比,以免影响机器质量; 依顺时针开车,若有异响必须停车检查。3.三足离心机的常见故障及处理办法(1)噪音增大可能原因:离心机放置不水平,减震系统破坏;加料不均匀,转鼓由于长时间被物料侵蚀;摩擦部位未加注相关润滑剂;出液口堵塞等。处理办法:检查离心机是否放置水平,离心机的减震柱角是否完好无损;均匀加料,或适当调节加料量;检查转鼓是否存有大量粘结的干料,可委托生产厂家作动平衡检测;转子轴承部位加润滑剂;检查出液口是否堵塞,出液口堵塞会使转鼓在液体中转动,从而增大摩擦,加大噪音。(2)主轴温升过高可能原因:出厂所加润滑脂已耗完,主轴轴承间有
32、微小杂物,机器转速过高,超过设计能力。处理办法:打开主轴加入润滑脂,清理主轴轴承,按出厂标配的转速使用离心机。(3)电机温升过高可能原因:机器负荷太重,电机速度过高,电路自身设计缺陷处理办法:检查是否按相关负荷运转,并按正常转速使用电机,如果一切正常,而温度仍升高,请进行更换。离心机为高速运转设备,一般处理物料为具有腐蚀性物料,在长期的使用过程中,要及时检查机器各部件是否正常,必要时予以更换,以防止造成不安全事故。4.维修保养及日常检查做好日常检查和维修保养,避免三类主要离心机事故:(一)机械伤害事故(1)把好采购关;(2)做好日常维护保养工作;(3)标准操作规程固然重要,现场监督检查,让职工
33、能够自觉遵守更为重要,操作过程中主要注意事项如下:(a)使用前的全面检查;(b)滤袋、物料放置平稳,不超载; (c)离心机转动过程中严禁打开盖子(否则存在物品掉进去甩出伤人、违章出料的风险) ;(d)其它。(二)火灾、爆炸事故(1)良好的接地;(2)导静电皮带;(3)氮气保护;(4)通风管畅通不堵;(5)尽量替换电阻率大的溶剂,甚至替换成非易燃易爆品。(三)中毒、窒息事故(1)劳保用品配备到位;(2)尽量替换有毒有害原料;(3)控制好氮气置换的量;(4)加强通风;(5)其它。五、自动卸料离心机1.下部自动卸料离心机的结构下部自动卸料离心机,克服了上部人工卸料离心机的缺点,全部操作循环完全自动进
34、行(也可转为手动),如图所示。卸料在低速(约30r/min)下用机械刮刀进行,刮刀多为犁形刀片,卸料进刮刀作轴向升降和旋转运动,分别由液压油缸传动,刮下的滤渣经转鼓底部开孔处向下排出,很薄的残余滤层可用压缩空气喷射吹除,压缩空气通道可附在刮刀架上。残余滤渣层也可保留,充当过滤介质,转鼓用电机驱动时,需要用主、辅两台电动机,辅助电动机用于低速卸料时驱动传鼓。这种卸料方式的三足式离心机可以克服上部人工卸料三足式离心机的一些缺点,但其结构较为复杂,且造价较高,刮刀对固体颗粒带来磨损,对固体颗粒形状有要求的产品不适用。全自动卸料离心机主要有:机座部件、外壳部件、转鼓总成、刮刀总成、传动总成、减震装置、
35、电机、控制系统、液压/气动总成、刹车总成等组成。(1)机座部件:平板式结构,四点支撑减震装置,全受力承载机体。外壳部件,封闭结构,与机座连接,上盖布置刮刀装置,进料管、洗涤管、视镜孔、防爆灯、选进气管、料位检测等。(2)转鼓总成:由转鼓底、筒体、拦液板、布料盘等组成,紧固安装在主轴上。(3)传动总成:由主轴、轴承座、上下轴承盖、主轴带轮,轴承、油封等组成。(4)刮刀总成:由刮刀箱体、刮刀手柄、油缸/汽缸、刮刀主轴、刮料刀等组成。(5)电机:由电动机、电机带轮、防护装置等组成。(6)减震装置:采用高黏度液态阻尼油减震,与机体紧固,吸收机体震动。(7)控制系统:由控制箱、变频器、制动单元、刹车电阻
36、、可编功能程序模块、接触器等组成。(8)液压/气动装置:可根据物料性能,选择采用液压或者气动装置,液压装置需配备工作站;若采用气动驱动刮刀装置,需自备空气压缩机。(9)刹车装置:采用能耗制动方式制动,可增加手动及自动制动装置,该装置为紧急制动装置,日常操作,使用能耗制动方式制动。图 1.11 下部自动卸料离心机图 1.12 自动卸料离心机外形及内部刮刀图2.操作步骤及注意事项(1)开机前的准备 在离心机使用过程中,安全问题极为重要,因此电机、控制柜必须接地可靠,确保用电安全。在每次开机前必须对设备进行检查,检查转鼓转动是否灵活,有无异常响声,刮刀装置运转是否正常。离心机使用时,物料均匀分布在转
37、鼓内,处理悬浮液时,转鼓内须放置滤网。加料速度应选择低速,速度不可过高,否则容易布料不均匀,引起设备震动。(2)正常操作 (a)加料时离心机转速必须为低速加料,加料流量不可过大。 (b)分离脱液,设备加料后,转速提高至正常分离转速,对物料进行脱液操作,在此过程中,不可启动刮刀装置。 (c)洗涤,清洗时应选择低速清洗,清洗完毕后,提高离心机转速进行二次脱液。 (d)刮料:离心机有全自动刮刀,整个刮料操作自动完成。 (e)紧急制动:离心机配有紧急制动装置,如果发生紧急情况,应启动紧急制动装置,并迅速切断电源。 (f)变频器参数修改:见该设备的变频器说明书。(g)程序功能模块修改,见该设备的 PLC
38、 控制说明书。 (3)异常情况处理 当设备发生异常震动及响声,应立刻关闭电源停车,对离心机进行检修,排除故障后,方可使用。 (4)安全使用规范 离心机是高速运转的机器,并又诸多动态因素,因此在操作使用过程中,必须遵守安全规范,操作维修及管理人员,必须经过上岗培训方可上机操作,操作时必须严格按照操作程序操作,并遵守本安全规范,以杜绝事故隐患。 (a)电动机接地可靠,电动机旋转方向必须与标牌指示方向一致,切不可反转。 (b)离心机在非刮料状态下,刮刀必须在复位状态并锁死。 (c)装料时,不得超过额定装料限量,如滤饼比重小,则不能超过装料容积,以免物料溢出。 (d)与离心机连接的各管道连接必须可靠,
39、并不得有渗漏,出液管必须底于设备出液管,不得有堵塞现象,一旦发现,及时排除。 (e)电机、控制柜注意防潮,不得有液体侵入。 (f)制动采用电阻制动,如无紧急情况,严禁使用紧急制动。(g)设备运转过程中如有异常情况发生,必须立即停车检查,排除故障后方可使用,禁止带病操作。 (h)转鼓旋转时,禁止手、头、或其他工具,杂物伸进转鼓,以防意外。(i)转速不得超过额定转速。(j)不得使用外力对离心机(特别是转鼓)敲击,以免转鼓变形。对衬塑、衬胶离心机,切不可敲击,否则会损坏设备。 (k)衬塑、衬胶离心机,一旦发现裂纹,应立刻停车,更换相应部件后方可继续使用。 (l)禁止高速时刮料,离心机运转时,不允许打
40、开机盖。 (m)禁止野蛮操作,禁止酒后操作。 3.常见故障及处理办法当离心机发生异常情况时,应立刻关闭电源停车,并查找原因设法解决,否则将会降低离心机使用寿命,甚至造成事故。 一般故障 产生原因 排除方法主轴螺母松动 拧紧螺母 安装不水平 重新调整安装平台 空车转鼓不平衡 需做动平衡 布料不均匀 调整装料转速 滤网破损、跑料 重新安装滤网 刮料后有残余物料 刮清物料 震动负荷传动部件螺栓松动 拧紧螺丝 脱液时间不够 增加分离时间 滤袋堵塞 清洗、更换滤袋 料脱不干物料理化性质有关 增加衬网,增加过滤面积 传动部件松动 拧紧传动不见螺栓 润滑脂失效 重新更换润滑脂 异常响声轴承磨损严重 检查必要
41、时重新更换轴承 不运转 断电保护 重新开机 轴承损坏 检查转鼓轴承 转鼓咬煞 检查转鼓 出水口堵死 清理出水口,检查管道 电机过热、过载加料过多 不要超过额定装料量 滤网破损或安装不妥 重新更换或正确安装滤网 超过额定限量 减少加料量 跑料超过额定转速 不要超过额定转速 油缸/汽缸密封件损坏 检查并修复 漏油/气,油缸动作不正常 管路有空气 排除空气 物料自身问题 少量,多次分离 物料过干结块 调整分离时间 物料含水大、黏性大 减少分离量,增加分离时间 刮料困难刮刀压力减小 更换油缸、油泵/汽缸密封件 刮刀旋转限位不正确 调整旋转限位 刮料不清(滤饼过厚) 刮刀上下限位不正确 调整上、下限位
42、刮刀旋转限位不正确 调整旋转限位 刮刀与滤网缠绕刮刀上下限位不正确 调整上、下限位 刮刀螺纹润换不够 加注润滑油脂 刮刀架轴承损坏 更换轴承 刮刀运转不灵活圆锥齿轮蜗轮蜗杆损坏 更换相应零件 4.维修保养及日常检查(1)经常对紧固件检查,防止松动(a)每月检查地脚螺栓是否松动,并拧紧松动螺栓;(b)每月检查主轴螺母,布料盘螺栓,并拧紧松动螺栓; (c)每月检查不少于一次刮刀螺母是否松动,并拧紧松动螺栓;(d)每月检查不少于一次刮刀限位,检查刮刀间隙; (e)每月检查一次电机调节螺栓,调整皮带松紧。 (2)经常对离心机连接的外部设施及装置的连接状况进行检查,确保其可靠性 (3)检查三角带磨损情况
43、,并及时更换 (4)对电源及控制装置经常检查,对烧蚀的触点或开关及时更换 (5)定期对需润滑部位进行润滑,并对密封部位进行检查 (6)定期对汽缸/油缸进行检查,并对其密封部位进行检查。如果采用油缸,则须检查工作站 (7)及时更换破损、失效的滤网 (8)定期按照检修规程对离心机进行检修。第二章 相关通用设备离心泵、压缩机、真空泵等一、离心泵离心其实是物体惯性的表现,比如雨伞上的水滴,当雨伞缓慢转动时,水滴会跟随雨伞转动,这是因为雨伞与水滴的摩擦力做为给水滴的向心力使然。但是如果雨伞转动加快,这个摩擦力不足以使水滴在做圆周运动,那么水滴将脱离雨伞向外缘运动。就象用一根绳子拉着石块做圆周运动,如果速
44、度太快,绳子将会断开,石块将会飞出,这个就是所谓的离心。离心泵就是根据这个原理设计的,高速旋转的叶轮叶片带动水转动,将水甩出,从而达到输送的目的。离心泵结构简单,操作容易,流量易于调节,且能适用于多种特殊性质物料,因此在工业生产中普遍被采用。 (一)离心泵的主要部件和工作原理 离心泵的主要部件包括叶轮、泵壳、泵轴、密封等。(1)叶轮:叶轮是离心泵的核心部件,由 4-8 片的叶片组成,构成了数目相同的液体通道。按有无盖板分为开式,闭式和半开式。(2)泵壳:泵体的外壳,它包围叶轮,在叶轮四周开成一个截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道。此外,泵壳还设有与叶轮所在平面垂直的入口和切线出口。(3)泵轴:位于叶
45、轮中心且与叶轮所在平面垂直的一根轴,它由电机带动旋转,以带动叶轮旋转。图 2.1 泵结构图(二 )离 心 泵 的 主 要 性 能 参 数流量 Q:单位时间内能输送的液体量(流量大小取决于泵的结构、叶轮的直径、叶片的宽度和转速) 。扬程 H:单位质量的液体通过泵以后所获得的有效能量(扬程大小取决于叶轮的大小、叶片的弯曲情况、转速及流量) 。效率 及轴功率 P:液体在泵内流动时的冲撞与摩擦产生水力损失,排出液体又漏回吸入口造成容量损失,及泵在运行时引起的机械损失,泵轴从电动机得到的功率,并不等于液体从泵所得到的功率。泵结构简单,拆卸方便,四脚高低可调,防震装置,低噪音,高效率,可长时间运转,维修便
46、利,泵体与液体接触部位可全部采用不锈钢材料制造。(三)常见的两个现象气缚现象:当泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气缚现象” ,表示离心泵无自吸能力,所以启动前必须向泵壳体内灌满液体,即“灌泵排气” 。若泵的位置低于槽内液体面,则启动时就无需灌泵。为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或妨碍泵的正常操作。气蚀现象:当贮槽叶面的压力一定时,如叶轮中心的压力降低到等于被输送
47、液体当前温度下的饱和蒸汽压时,叶轮进口处的液体会出现大量的气泡,这些气泡随液体进入高压区后又迅速被压碎而凝结,致使气泡所在空间形成真空,周围的液体质点以极大的速度冲向气泡中心,造成瞬间冲击压力,从而使得叶轮部分很快损坏,同时伴有泵体震动,发出噪音,泵的流量,扬程和效率明显下降。这种现象叫气蚀现象。为了避免气蚀现象的发生,就要求泵入口附近的最低压力必须维持在某一值以上,通常取输送温度下液体的饱和蒸汽压作为最低压力。所以要确定泵的安装高度, 防止发生气蚀现象的有效措施。(四 )离 心 泵 的 种 类 很 多 , 常 见 的 分 类 方 法 有 以 下 几 种(1)按 叶 轮 吸 入 方 式 分 :
48、 单 吸 式 离 心 泵 、 双 吸 式 离 心 泵 ;(2)按 叶 轮 数 目 分 : 单 级 离 心 泵 、 多 级 离 心 泵 ;(3)按 叶 轮 结 构 分 : 敞 开 式 叶 轮 离 心 泵 、 半 开 式 叶 轮 离 心 泵 、 封 闭 式 叶 轮 离 心 泵 ;(4)按 工 作 压 力 分 : 低 压 离 心 泵 、 中 压 离 心 泵 、 高 压 离 心 泵 ;(5)按 泵 轴 位 置 分 : 卧 式 离 心 泵 、 立 式 离 心 泵 。(五)离心泵操作规程 启动前:(1)检查流程是否正确。(2)泵周围是否清洁,不许有妨碍运行的东西存在。(3)检查联轴器保护罩,地脚等部分螺丝
49、是否紧固,有无松动现象。(4)轴承油盒要有充足的润滑油,油位应保持在规定范围内。(5)按泵的用途及工作性质选配好适当的压力表。(6)有轴瓦冷却水及轴封水的机泵应保持水流畅通。(7)检查电压是否在规定范围内,外观电机接线及接地是否正常 泵的启动:(1)打开泵的入口阀门。 (2)打开泵的放空阀,排除泵内气体后关闭。(3)按泵用途导好流程,泵的出口应关闭。(4)按启动按钮启动泵。 (5)确认泵运转正常且无杂音。(6)盘根处稍滴水 1030 滴/分,没有发热现象。(7)泵出口压力应在规定范围内。(8)泵的振动在转数为 1500 转/分以下者,不应超过 0.1 毫米,转数在 1500 转/分以上者,应保持不超过 0.06 毫米。(9)泵的轴串量不超过 24 毫米(多段泵) 。(10)待泵运转正常后,打开泵的出口阀。泵的运行:(1)压力指示稳定,压力波动应在规定范围内。(2)泵壳内和轴承瓦应无异常声音,达到润滑良好,油位在规定范围内。(3)电机电流应在铭牌规定范围内。(4)轴瓦冷却水及水封水应畅通无漏水现象,盘根滴水应正常 。(5)按时记录好有关资料数据。停泵:(1)逐渐关闭出口阀门停运电机。(2)待泵停止运转后,关闭泵的入口阀门。(六)离心泵的维修与保养(1)检查离 心 泵 管路及结合处有无松动现象。用手转动离心泵,试看离心泵是否灵活