反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】在生產(chǎn)線上的工業(yè)試驗(yàn)

生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生膠皮等雜質(zhì)，目前常用袋式過(guò)濾器過(guò)濾，介紹的一種反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】可以根據(jù)生產(chǎn)需要及時(shí)自動(dòng)清理過(guò)濾器，同時(shí)不需要更換濾袋，濾芯，操作方便，省時(shí)，省力，不僅提高了工作效率，也大大降低了運(yùn)行成本。目前已經(jīng)在生產(chǎn)線上進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，已初步得到成效。
反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】廣泛應(yīng)用于化工，冶金，制藥，空調(diào)制冷系統(tǒng)中，但是在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線上還未得到廣泛的應(yīng)用。是以丁二烯、苯乙烯及其它助劑，通過(guò)乳液聚合生成的共聚物，是一種帶有藍(lán)紫色光澤的乳白色水分散體。結(jié)合苯乙烯比例較高，具有較高的粘結(jié)力和結(jié)膜強(qiáng)度，機(jī)械及化學(xué)穩(wěn)定性好，流動(dòng)性、貯存穩(wěn)定性均佳，填充量大等優(yōu)點(diǎn)。可用于中、高檔銅版紙、涂布白板紙、涂布白卡紙、涂布箱板紙、特種涂布紙、輕涂紙、無(wú)炭復(fù)寫紙等的面、底涂布。用該產(chǎn)品制作的以上紙品，具有較好的印刷光澤度及表面強(qiáng)度，在印刷時(shí)的油墨吸收性、顏料的相溶性方面都有較好的效果⑴。膠乳生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生膠皮，尤其是膠乳成品輸送至成品罐或由成品儲(chǔ)罐發(fā)貨至輸送槽車上時(shí)，需要過(guò)濾器將較大的膠皮及雜質(zhì)去除，以防影響產(chǎn)品的使用效果，同時(shí)膠乳中還含有較小的顆粒，在過(guò)濾器表面“架橋"形成濾餅，終堵塞過(guò)濾器。目前常用的過(guò)濾器為袋式過(guò)濾器，這種過(guò)濾器價(jià)格便宜，但是定期需要更換濾袋，更換濾袋不但會(huì)浪費(fèi)附著在其表面上的產(chǎn)品，同時(shí)手工拆卸，清洗過(guò)濾器需要一定時(shí)間，造成時(shí)間的損失。本文介紹的一種反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】可以根據(jù)生產(chǎn)需要及時(shí)自動(dòng)清理過(guò)濾器，同時(shí)不需要更換濾袋，濾芯，操作方便，省時(shí)，省力，不僅提高了工作效率，也大大降低了運(yùn)行成本。目前已經(jīng)在生產(chǎn)線上進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。
1自清洗濾水器過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)及原理
1.1自清洗濾水器過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)
圖1所示為本文描寫的自清洗濾水器過(guò)濾器。

1-氣缸驅(qū)動(dòng)裝置；2-密封壓蓋；3-過(guò)濾器進(jìn)料口；4-筒體；5-刮刀推拉桿;
6-濾芯；7-刮盤；8-集渣室；9-排渣口；10-出料口；11-排污閥
圖1反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】結(jié)構(gòu)
Fig.lConfigurationofself^cleaningfilter
1.2自清洗濾水器過(guò)濾器的原理
自清洗濾水器過(guò)濾器安裝在泵的出口，處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，有一定壓力的待過(guò)濾物料通過(guò)過(guò)濾器入口進(jìn)入過(guò)濾器，并通過(guò)筒體內(nèi)的濾芯向外側(cè)過(guò)濾，物料中雜質(zhì)被阻止在濾芯上，潔凈物料從出口排出。待濾芯上的雜質(zhì)聚集到一定階段，過(guò)濾器出口流量變小，進(jìn)出口差壓變大，此時(shí)氣缸驅(qū)動(dòng)刮盤向下工作，將濾芯上的雜質(zhì)刮下并排至集渣室，此時(shí)濾芯被清理干凈，通過(guò)若干周期的運(yùn)行,集渣室內(nèi)的雜質(zhì)自動(dòng)排出，如此反復(fù)，保證自清洗濾水器過(guò)濾器連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。
2自清洗濾水器過(guò)濾器的設(shè)計(jì)參數(shù)及工藝流程
2.1自清洗濾水器過(guò)濾器設(shè)計(jì)參數(shù)
根據(jù)特性設(shè)計(jì)的反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】的參數(shù)如表lo
表1自清洗濾水器過(guò)濾器設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.1DesigndataofselGcleaningfilter
參數(shù) 參數(shù)值 參數(shù) 參數(shù)值
型號(hào) PCF-1600 容積幾 41.6
過(guò)濾面積/ID? 0.4 設(shè)計(jì)壓力/MPa 1
進(jìn)出口管徑 DN80 能力 (100pm時(shí))
濾渣室/L 6 排污口 DN50
壓縮空氣 0.04MPa,8m3/h 材質(zhì) 304L

2.2自清洗濾水器工藝流程
圖2所示為生產(chǎn)工藝流程圖，輸送泵出口接了一臺(tái)反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】，一臺(tái)袋式過(guò)濾器，均通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)出口差壓來(lái)判斷過(guò)濾器的運(yùn)行情況，對(duì)于袋式過(guò)濾器若差壓大于設(shè)定值則需要操作人員現(xiàn)場(chǎng)清理更換濾袋，停止運(yùn)行；對(duì)于自清洗濾水器過(guò)濾器，若差壓大于設(shè)定值則氣缸驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行將濾芯上的雜質(zhì)清除下來(lái)。
圖2自清洗濾水器過(guò)濾器工作工藝流程
表2是自清洗濾水器過(guò)濾器與普通袋式過(guò)濾器運(yùn)行情況比較。
表2自清洗濾水器過(guò)濾器與袋式過(guò)濾器運(yùn)行情況比較表
Tab.2Comparisonofself^cleaningfilterandnormalbagfilter
情況 袋式過(guò)濾器 自清洗濾水器過(guò)濾器
更換濾袋周期/(次?天 1 0
更換濾袋時(shí)間/(分鐘?次") 45 0
過(guò)濾速度/(m3-h') 20 8
物料損?/(m3-d-1) 0.01 0.001

3自清洗濾水器過(guò)濾器的自動(dòng)控制
自清洗濾水器過(guò)濾器通過(guò)PLC自動(dòng)控制，氣缸驅(qū)動(dòng)裝置及排污閥均是氣動(dòng)控制，過(guò)濾器自帶PLC控制面板，下表3的數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)確定的佳工作參數(shù)。
運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)出口實(shí)時(shí)差壓P0達(dá)到設(shè)定壓力下限時(shí)P1時(shí)，氣缸驅(qū)動(dòng)裝置往下運(yùn)行將濾芯上的雜質(zhì)清除到排渣室，氣缸氣動(dòng)裝置向下刮雜質(zhì)并提升至初位置為一個(gè)周期，工作時(shí)間為15s,當(dāng)氣缸驅(qū)動(dòng)裝置的工作次數(shù)(實(shí)時(shí)值)Cl到了設(shè)定值C2時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)排渣閥，排渣閥打開(kāi)關(guān)閉的運(yùn)行時(shí)間為1s,將濾渣排出過(guò)濾器。
Pl,P2,T1,T2,C2均可設(shè)定，其中當(dāng)P0大于P2時(shí)，過(guò)濾器則不能正常運(yùn)行，濾芯有可能被雜質(zhì)堵塞，需要拆下清理。

表3自清洗濾水器過(guò)濾器操作參數(shù)表Tab.3Workparameterofself~cleaningfilter
參數(shù)   數(shù)值 
進(jìn)出口差壓(實(shí)時(shí)值)P0  7 8 9
壓力下限Pl/MPa 0.08 4 5 6
壓力上限P2/MPa 0.13 1 2 3
氣缸驅(qū)動(dòng)裝置工作次數(shù)(實(shí)時(shí)值)C1  ./+- 0 清除
氣缸驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)間Tl/s 15   
排渣閥工作時(shí)間T2/S 1   
氣缸驅(qū)動(dòng)裝置允許次數(shù)(設(shè)定值)C2 15   
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4自清洗濾水器過(guò)濾器在裝置中的問(wèn)題及解決方法
通過(guò)多次試驗(yàn)，該反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】基本上能達(dá)到自動(dòng)控制，減少了工作量和更換濾袋的時(shí)間，但是還存在一些問(wèn)題：
反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】的大處理能力為15m3/h,平均能力為10m^/h,只為設(shè)計(jì)值的四分之一，不能完全滿足設(shè)計(jì)需要，相比袋式過(guò)濾器流量偏低，一方面是由于該自清洗濾水器過(guò)濾器出廠能力標(biāo)定時(shí)以水作為參照，另一方面流體中的雜質(zhì)較小，容易在濾芯表面形成濾餅，氣缸驅(qū)動(dòng)裝置需要經(jīng)常工作；
排渣閥排出的雜質(zhì)并沒(méi)有較大顆粒的雜質(zhì)，基本上95%是，雖然排渣閥排出的物料可以收集起來(lái)重復(fù)利用，這部分物料的回收需要現(xiàn)場(chǎng)操作人員人工收集處理,，如何實(shí)現(xiàn)反沖洗自動(dòng)濾水器【自動(dòng)清洗過(guò)濾器】的完全自動(dòng)化需要進(jìn)一步改進(jìn)。可以考慮將排渣室的物料重新送回過(guò)濾器進(jìn)口。
2.5回收率實(shí)驗(yàn)
為考慮結(jié)果的準(zhǔn)確性，稱取Bi-1#、Bi-2#樣品6份應(yīng)用本方法進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
表2方法回收率
樣品號(hào) Bi測(cè)定值M% 本底值
/mg 加Bi量/mg 測(cè)得總Bi量/mg 回收率
/%
  35.32 20.00 55.28 99.8
Bi-1# 18.20 36.40 30.00 66.32 99.7
  34.28 40.00 74.33 100.1
  62.74 20.00 82.79 100.2
Bi-2# 32.37 63.48 40.00 103.43 99.9
  66.81 60.00 126.85 100.1