一. 平卧型纸带过滤机原始型纸带过滤机出自于平卧型,这种过滤机滤纸支撑面是由柔性金属编织网构成,金属网不仅支撑滤纸,同时由动力驱动其行走并带动滤纸行走,从而更新过于堵塞的滤纸。柔性金属编织网靠自重与一定量的冷却液重量的叠加形成的窝形底,这个窝形底就是过滤前液体缓存的区域。金属编织网有限的柔性限制了窝形底的深度,使得作用在滤纸表面的缓存液体高度度值h非常有限,即使h可以继续增加,从物理特点来看,如果滤纸以同样的窝形附贴在支撑金属网上,过大的h值势必会使滤纸产生以窝底为中心向四周放射形的皱褶,最终导致滤纸跑偏、紊乱。所以这种结构的限制确定了此种过滤机难以形成太大的流量,除非以庞大的体积牺牲整体加工系统总体布局为代价。另外,滤纸是浮铺在金属网表面上的,金属网运行时是靠与滤纸之间的摩擦力带动滤纸行走的,当滤纸面承载较小时,摩擦力不足以带动滤纸轴转动,会产生相对滑动现象,即运纸机构行走而滤纸不走。归纳起来说,与其他类型相比在同流量条件下,平卧型型过滤机占地面积较大。由于此类过滤机结构、操作都相对简单,加之其属于早期技术相对成熟产品,故在国内普及量较大。
二. 鼓型纸带过滤机为了减小占地面积,增加过滤前液体缓存高度,出现了鼓型纸带过滤机因其结构主体是转鼓,故而得名。转鼓是由两片相连的辊轮组成,由滤纸支撑网相连的两条套筒滚子链骑压在转鼓的两个轮缘上,动力轴上的链轮驱动链子运行时带动转鼓转动,压在链子与轮缘之间的滤纸也随之行走,从而实现输出污纸的功能。从鼓型纸带过滤机结构形式看,转鼓使滤纸形成半月形腔体,使得作用在滤纸表面的缓存液体高度度值h有了很大提高,因此液体过滤流量有了显著提高。相对同等流量平卧式纸带过滤机,鼓型纸带过滤机减小了占地面积,虽然增加了高度,但高度的增加对于大多数用户来说并不敏感。为了防止液体在转鼓边缘处侧漏,在浮动的传动轴处设置了张紧簧,张紧簧的拉力作用,使链子及滤纸紧压在轮缘上。随着转鼓内液体高度增加,作用在滤纸支撑面的压力增大,骑压在轮缘的链子、滤纸有可能离开轮缘而产生缝隙造成液体侧漏,影响过滤质量,所以张紧簧的张力必须大于液体极限高度时的重力,才不至于产生侧漏。 为了提高缓存液体高度,增加流量,就要尽可能加大滤纸支撑面在转鼓上的包角α,这也势必增加污纸输出口的高度。实践证明,当污纸输出高度高于转鼓中心轴时,输出的污纸极易附贴在支撑面绞回设备内腔,再则,随着包角α增大,污纸输出口内侧滤纸与垂直面的夹角θ会随之减小,甚至为负值,这样滤纸上的污物很难随滤纸“爬出”,所以在转鼓内积存液体高度的极限是转鼓的半径。实际上,液面高度受许多条件限制,诸如装配工艺、液位电信号反馈设置、转鼓轴端密封等因素,为了权衡这些因素,协调设备的总体综合机能,缓存液面高度只能低于转鼓中心一定尺寸方可实现正常运行。由此看来,鼓型纸带过滤机转鼓中心以上部分难以利用似乎是一种空间资源的浪费。
三. 弧型纸带过滤机
2.侧边密封形式既然滤纸随支撑面形成谷型就存在侧边密封问题。首先导轨与主体框架是密封的,剩下的只是支撑面、滤纸、导轨之间的密封问题。
(1)橡胶垫在滤纸上面这种密封形式是将橡胶密封垫安置在弧形导轨下面,由滤纸支撑面将滤纸压贴在橡胶密封垫下表面,我们且称之为“上柔下刚式”,这里的上、下是以滤纸为界限的。因为橡胶密封垫固定不动,所以这种密封形式简单,容易实现。目前市场出现的谷型纸带过滤机就是此种密封形式过滤机。此种密封形式过滤机运纸方式是由滤纸支撑面带动滤纸行走,滤纸行走时要克服与橡胶垫之间的摩擦阻力,在橡胶面滑行,很显然,刚性的滤纸支撑面与滤纸之间的摩擦系数远小于滤纸与柔性的橡胶垫之间的摩擦系数,所以理论上滤纸支撑面行走时是不可能带动滤纸行走的。解决方式是减小橡胶密封垫的宽度从而减小与滤纸的接触面,甚至是线接触,同时减小支撑面、滤纸、橡胶垫三者之间的压力。这样做势必影响密封效果,带来容易侧漏的不利因素。即使如此,它的运纸过程也不是十分稳定可靠的,这是此种密封形式的缺陷。(2)橡胶垫在滤纸下面这种密封形式是将橡胶密封垫安置在滤纸下面,由滤纸支撑面将橡胶密封垫、滤纸压贴在弧形导轨下表面,我们称之为“上刚下柔式”。这种密封形式要求橡胶密封垫必须与滤纸支撑面随动,即当滤纸支撑面运行时带动滤纸同步行走。因为柔性的橡胶垫与滤纸之间的摩擦系数远大于滤纸与刚性的弧形导轨之间的摩擦系数,所以此种密封形式的运纸功能十分稳定可靠。
3.运纸夹压形式滤纸在滤纸支撑面与导轨间需要一定的夹压力才能保证液体不侧漏同时实现运纸功能。运纸夹压有如下三种形式:
(1)上下固定式导轨固定在主体框架两侧,撑张滤纸支撑面的前后轴固定,这就形成了上下固定的夹压形式。这种形势在设备装配时需要调整前或后轴的位置,使滤纸支撑面张紧后固定,这个张紧力必须大于极限缓存液体的重力,才能避免侧漏。但是由于承受张紧与液体重力叠加力的链子在使用一段时间后会产生塑性变形而拉长,最终还会产生侧漏,还需再次调整张紧力,如此反复直至材料冷作硬化极限,这是上下固定式的缺陷。
(2)上固定下浮动式导轨固定在主体框架两侧,撑张滤纸支撑面的前或后轴浮动并以拉簧张紧,受拉簧张紧力作用,滤纸支撑面将滤纸压贴在固定上导轨的下弧面。拉簧的张紧力必须大于极限缓存液体的重力,才能避免侧漏。对比上下固定式,上固定下浮动运纸夹压形式避免了由于链子塑性变形产生的侧漏现象。
(3)上浮动下固定式
撑张滤纸支撑面的前后轴固定,由压簧压力作用于浮动的上导轨,并通过上导轨施压于滤纸、支撑面,将支撑面张紧。设备工作时,因为夹压力与液体重力方向一致,所以支撑面受力为压簧压力与液体重力的叠加,而液体重力通过滤纸只作用于滤纸支撑面,那么滤纸受到的夹压力就是压簧的压力,这个压力恒定的,也就是说无论缓存腔内有多少液体,上浮动导轨通过密封垫始终以恒定的压力紧压在滤纸上,减少了侧漏之虞。因此上浮动下固定式应理想的为{sx}结构。
四.浮动内腔胶瓦运纸式纸带过滤机
2.摆轴位置及受力分析滤纸在内腔和支撑面之间,所以内腔下的弧形导轨对支撑面压力越大产生侧漏的几率越小,摆轴轴心与内腔重心水平距离越远对滤纸支撑面形成的压力越大,所以摆轴应设置在远离内腔重心的前端或后端。从静态看,由于内腔形状为前后对称,所以摆轴轴心设置在内腔的最前端和{zh1}端对滤纸支撑面形成的压力是相等的,但是在动态情况下摆轴轴心设置在内腔的最前端受力情况要好于摆轴轴心设置在{zh1}端。总压力即是分布在内腔弧形导轨各点压力的积分。结论:浮腔胶瓦式纸带结构及装配调整工艺简单,体积小,运行稳定,滤纸平整,无跑偏现象,它集中了其他几种过滤机所有优点,应该说是发展趋势。