反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】在生產(chǎn)線上的工業(yè)試驗

生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生膠皮等雜質(zhì)，目前常用袋式過濾器過濾，介紹的一種反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】可以根據(jù)生產(chǎn)需要及時自動清理過濾器，同時不需要更換濾袋，濾芯，操作方便，省時，省力，不僅提高了工作效率，也大大降低了運行成本。目前已經(jīng)在生產(chǎn)線上進行了工業(yè)試驗，已初步得到成效。
反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】廣泛應用于化工，冶金，制藥，空調(diào)制冷系統(tǒng)中，但是在國內(nèi)生產(chǎn)線上還未得到廣泛的應用。是以丁二烯、苯乙烯及其它助劑，通過乳液聚合生成的共聚物，是一種帶有藍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)膜強度，機械及化學穩(wěn)定性好，流動性、貯存穩(wěn)定性均佳，填充量大等優(yōu)點。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、無炭復寫紙等的面、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度，在印刷時的油墨吸收性、顏料的相溶性方面都有較好的效果⑴。膠乳生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生膠皮，尤其是膠乳成品輸送至成品罐或由成品儲罐發(fā)貨至輸送槽車上時，需要過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，同時膠乳中還含有較小的顆粒，在過濾器表面“架橋"形成濾餅，終堵塞過濾器。目前常用的過濾器為袋式過濾器，這種過濾器價格便宜，但是定期需要更換濾袋，更換濾袋不但會浪費附著在其表面上的產(chǎn)品，同時手工拆卸，清洗過濾器需要一定時間，造成時間的損失。本文介紹的一種反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】可以根據(jù)生產(chǎn)需要及時自動清理過濾器，同時不需要更換濾袋，濾芯，操作方便，省時，省力，不僅提高了工作效率，也大大降低了運行成本。目前已經(jīng)在生產(chǎn)線上進行了工業(yè)試驗。
1自清洗濾水器過濾器的結(jié)構(gòu)及原理
1.1自清洗濾水器過濾器的結(jié)構(gòu)
圖1所示為本文描寫的自清洗濾水器過濾器。

1-氣缸驅(qū)動裝置；2-密封壓蓋；3-過濾器進料口；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反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】結(jié)構(gòu)
Fig.lConfigurationofself^cleaningfilter
1.2自清洗濾水器過濾器的原理
自清洗濾水器過濾器安裝在泵的出口，處于正常運行狀態(tài)時，有一定壓力的待過濾物料通過過濾器入口進入過濾器，并通過筒體內(nèi)的濾芯向外側(cè)過濾，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，過濾器出口流量變小，進出口差壓變大，此時氣缸驅(qū)動刮盤向下工作，將濾芯上的雜質(zhì)刮下并排至集渣室，此時濾芯被清理干凈，通過若干周期的運行,集渣室內(nèi)的雜質(zhì)自動排出，如此反復，保證自清洗濾水器過濾器連續(xù)穩(wěn)定地運行。
2自清洗濾水器過濾器的設計參數(shù)及工藝流程
2.1自清洗濾水器過濾器設計參數(shù)
根據(jù)特性設計的反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】的參數(shù)如表lo
表1自清洗濾水器過濾器設計參數(shù)Tab.1DesigndataofselGcleaningfilter
參數(shù) 參數(shù)值 參數(shù) 參數(shù)值
型號 PCF-1600 容積幾 41.6
過濾面積/ID? 0.4 設計壓力/MPa 1
進出口管徑 DN80 能力 (100pm時)
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反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】，一臺袋式過濾器，均通過過濾器進出口差壓來判斷過濾器的運行情況，對于袋式過濾器若差壓大于設定值則需要操作人員現(xiàn)場清理更換濾袋，停止運行；對于自清洗濾水器過濾器，若差壓大于設定值則氣缸驅(qū)動裝置運行將濾芯上的雜質(zhì)清除下來。
圖2自清洗濾水器過濾器工作工藝流程
表2是自清洗濾水器過濾器與普通袋式過濾器運行情況比較。
表2自清洗濾水器過濾器與袋式過濾器運行情況比較表
Tab.2Comparisonofself^cleaningfilterandnormalbagfilter
情況 袋式過濾器 自清洗濾水器過濾器
更換濾袋周期/(次?天 1 0
更換濾袋時間/(分鐘?次") 45 0
過濾速度/(m3-h') 20 8
物料損?/(m3-d-1) 0.01 0.001

3自清洗濾水器過濾器的自動控制
自清洗濾水器過濾器通過PLC自動控制，氣缸驅(qū)動裝置及排污閥均是氣動控制，過濾器自帶PLC控制面板，下表3的數(shù)據(jù)是經(jīng)過多次試驗確定的佳工作參數(shù)。
運行過程中，進出口實時差壓P0達到設定壓力下限時P1時，氣缸驅(qū)動裝置往下運行將濾芯上的雜質(zhì)清除到排渣室，氣缸氣動裝置向下刮雜質(zhì)并提升至初位置為一個周期，工作時間為15s,當氣缸驅(qū)動裝置的工作次數(shù)(實時值)Cl到了設定值C2時，自動打開排渣閥，排渣閥打開關閉的運行時間為1s,將濾渣排出過濾器。
Pl,P2,T1,T2,C2均可設定，其中當P0大于P2時，過濾器則不能正常運行，濾芯有可能被雜質(zhì)堵塞，需要拆下清理。

表3自清洗濾水器過濾器操作參數(shù)表Tab.3Workparameterofself~cleaningfilter
參數(shù)   數(shù)值 
進出口差壓(實時值)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)動裝置工作次數(shù)(實時值)C1  ./+- 0 清除
氣缸驅(qū)動裝置工作時間Tl/s 15   
排渣閥工作時間T2/S 1   
氣缸驅(qū)動裝置允許次數(shù)(設定值)C2 15   
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4自清洗濾水器過濾器在裝置中的問題及解決方法
通過多次試驗，該反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】基本上能達到自動控制，減少了工作量和更換濾袋的時間，但是還存在一些問題：
反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】的大處理能力為15m3/h,平均能力為10m^/h,只為設計值的四分之一，不能完全滿足設計需要，相比袋式過濾器流量偏低，一方面是由于該自清洗濾水器過濾器出廠能力標定時以水作為參照，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)動裝置需要經(jīng)常工作；
排渣閥排出的雜質(zhì)并沒有較大顆粒的雜質(zhì)，基本上95%是，雖然排渣閥排出的物料可以收集起來重復利用，這部分物料的回收需要現(xiàn)場操作人員人工收集處理,，如何實現(xiàn)反沖洗自動濾水器【自動清洗過濾器】的完全自動化需要進一步改進。可以考慮將排渣室的物料重新送回過濾器進口。
2.5回收率實驗
為考慮結(jié)果的準確性，稱取Bi-1#、Bi-2#樣品6份應用本方法進行加標回收實驗，結(jié)果見表2。
表2方法回收率
樣品號 Bi測定值M% 本底值
/mg 加Bi量/mg 測得總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