CN102380247A

CN102380247A - 具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机

Info

Publication number: CN102380247A
Application number: CN2011102921445A
Authority: CN
Inventors: 王开厦; 冯家迪; 何卫平
Original assignee: JIANGSU PROVINCE YIXING NONMETALLIC CHEMICAL MACHINERY FACTORY CO Ltd
Current assignee: JIANGSU PROVINCE YIXING NONMETALLIC CHEMICAL MACHINERY FACTORY CO Ltd
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-03-21

Abstract

本发明公开一种具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机，包括陶瓷真空过滤机组，在陶瓷真空过滤机的反冲水管路上设置有压力传感器以及多台管道泵，所述压力传感器、多台管道泵分别与PID调节器、PLC控制器以及变频器通过电信号连接。本发明在反冲水管路上安装压力传感器，将检测范围的压力对应转换成标准电信号反馈进PID调节器和变频器，控制管道泵的变频与工频切换以及工频管道泵的增加与去除。由于采用PLC控制的PID压力自动调节，可以实现无人远程操作，使故障率大大降低，生产效率和设备运转率明显提高。

Description

具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机

技术领域

本发明涉及陶瓷真空过滤机，尤其涉及具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机。

背景技术

陶瓷真空过滤机是一种新型高效、节能低耗的液固分离设备，广泛应用于石化、医药、矿山、环保等行业，具有自动化程度高，过滤效率高，滤饼水份低，脱水成本低等优点。其产量大，节能效果显著，操作维护劳动强度低，滤液清澈透明，无环境污染，水资源可回用，具有显著的经济效益和社会效益。

现有的陶瓷真空过滤机主要由陶瓷过滤板、主轴转子、搅拌装置、刮刀组件、料浆槽、分配器、真空系统、反冲洗系统、清洗系统和自动化控制系统等组成。其脱水工艺流程分为四部分，相应的需要经过四个连续的工作区域，分别为：滤饼形成（真空区）、滤饼脱水（干燥区）、滤饼刮除（卸料区）、清洗（反冲洗区）。以下分别进行介绍：

一、滤饼形成（真空区）：料浆在真空的作用下，迅速向浸没在料浆槽中的陶瓷过滤板表面集聚，固体颗粒吸附堆积在陶瓷过滤板表面上，形成一层较厚的水份很高的滤饼。

二、滤饼脱水（干燥区）：滤饼通过干燥区时逐渐脱出滤液水，脱出的滤液水从分配器到达真空桶后，一部分由过滤泵抽出；另一部分滤液水通过水路系统回到分配器反冲洗区，对陶瓷过滤板进行反冲清洗而重新回用。

三、滤饼刮除（卸料区）：滤饼在卸料区被刮刀刮下后，通过皮带输送机送入精矿料仓。

四、清洗（反冲洗区）：卸料后的陶瓷过滤板进入反冲洗区，反冲洗水通过分配器进入陶瓷过滤板腔内，冲洗堵塞陶瓷过滤板微孔上的颗粒，保持微孔畅通，至此完成整个过滤脱水循环过程。

从上可知，由于反冲洗区是整个脱水工艺流程中非常重要的一个区域，关系到除去过陶瓷滤板表面的残余物料和疏通微孔的作用，直接影响到陶瓷过滤板的再生效果、产能指标和脱水性能。因此，反冲洗区的反冲水压力是否稳定至关重要。若反冲水的压力过低，陶瓷过滤板就会容易堵塞，导致产量下降，并且造成陶瓷过滤板的使用时间缩短；若反冲水的压力过高，又容易损坏陶瓷过滤板，同样会影响陶瓷过滤板的使用寿命；若压力不稳定，更易造成较严重的生产事故和经济损失。

现有的陶瓷真空过滤机主要靠人工监视并调节反冲洗水的压力，存在着操作工人工作量大、实时性差等问题，不能发挥信息时效性的作用，严重影响生产效率的提升。

发明内容

针对现有陶瓷真空过滤机依靠人工监视调节反冲洗压力，缺乏有效控制的不足，申请人经过深入研究改进，提供一种具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机，能够保持反冲洗压力恒定在一定的范围之内，圆满地解决了上述问题。

本发明的技术方案如下：

一种具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机，包括陶瓷真空过滤机组，在陶瓷真空过滤机的反冲水管路上设置有压力传感器以及多台管道泵，所述压力传感器、多台管道泵分别与PID调节器、PLC控制器以及变频器通过电信号连接。

其进一步的技术方案为：所述PID调节器、PLC控制器以及变频器安装于陶瓷真空过滤机的电控柜中。

以及，其进一步的技术方案为：所述电控柜上安装有触摸屏以及输出继电器。

本发明的有益技术效果是：

本发明在反冲水管路上安装压力传感器，将检测范围的压力对应转换成标准电信号反馈进入PID调节器、PLC控制器和变频器，控制管道泵的变频与工频切换以及工频管道泵的增加与去除。由于采用PLC控制的压力自动控制，可以实现无人远程操作，PLC预留的RS485接口可与公司总调度室计算机网络连接。本发明使陶瓷真空过滤机的故障率大大降低，生产效率和设备运转率明显提高。

附图说明

图1是本发明的结构图。

附图标记说明：1、陶瓷过滤机；2、主轴；3、主轴分配头；4、多级陶瓷过滤板；5、压力传感器；6、电控柜；7、触摸屏；8、PLC控制器；9、PID调节器；10、输出继电器；11、变频器；12、管道泵（本例为三台）；13、反冲水管路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明的陶瓷真空过滤机1的主体结构与现有技术相同，其机座上具有一个由主轴2、主轴分配头3、多级陶瓷过滤板4组成的转子，反冲水管路13连接到主轴分配头3上。本发明的改进在于：在陶瓷真空过滤机1的反冲水管路13上设置压力传感器5以及多台管道泵12，这里多台管道泵12构成闭环自动恒压控制供水系统。将压力传感器5、多台管道泵12分别与电控柜6中的PID（比例-积分-微分）调节器9、PLC（可编程控制器）控制器8以及变频器11电信号连接。电控柜6面板上安装有触摸屏7，用户可通过控制柜面板上的触摸屏7控制系统的运行；电控柜6上还安装有输出继电器10，用户可通过输出继电器10切换所控制的管道泵12。

工作原理如下：如图1所示，水从自来水总管或高位水箱通过管路连接至陶瓷真空过滤机1后，脱出的一部分滤液水再通过反冲水管路13连接到主轴分配头3上，进行重新回用。在反冲水管路13上设定一个测压点，在此安装压力传感器5，实施例选用带电接点式的压力传感器5，其水压检测范围为0～0.15Mpa。通过压力传感器5把水压信号转变成4~20mA的标准信号送入PID调节器9，经PID调节器9的运算分析与给定的压力参数进行比较后，输出一个调节参数，作为压力反馈信号送至PLC控制器8和变频器11，由变频器11调节输出频率，改变管道泵12的转速。

当实际压力（检测值）比给定压力（触摸屏7预先设定的频率作为压力给定值）低时，经PID调节器9运算分析后，控制变频器11的输出频率上升，使管道泵12-Ⅰ的转速升高，从而使水压力上升。此时如果输出频率不断提高接近工频时，水压仍达不到给定压力值时，PLC控制器8将当前工作的管道泵12-Ⅰ切换到工频（50Hz）运转，再通过电控柜6上的输出继电器10将变频器11切换到第二台管道泵12-Ⅱ上，变频调节第二台管道泵12-Ⅱ的转速，此时若水压仍达不到给定压力值，则把第二台管道泵12-Ⅱ也切换到工频（50Hz）上运转；此后进行相同的操作，逐步增加运行的管道泵的台数（本例为三台），直到第三台变频运转的管道泵12-Ⅲ的水压达到给定压力值，实现二台工频一台变频的多泵供水。并且实现闭环控制，使水压不偏离压力给定值，保持水压基本恒定。即当实际压力（检测值）比设定压力高时，逐步减少运行的管道泵12的台数，直至单台管道泵12-Ⅰ供水。同时根据PID调节器9给出的调节参数使系统保持平稳运行，从而实现反冲水管路13上恒压给水，反冲压力保持在一定范围内（0.10Mpa～0.12Mpa），这样就构成了以设定压力为基准的闭环恒压供水控制系统。

压力传感器5还可设定上、下极限，该上、下极限压力值分别设在给定压力值的上、下两侧与给定压力值略有偏差处，当水管压力处于上、下极限压力时，压力传感器5分别输出开关信号进PLC控制器8的两个输入点，与变频器11的极限输出频率检测信号一起，通过PLC控制器8逻辑判断，控制管道泵12的变频与工频切换及工频管道泵12的切除。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机，包括陶瓷真空过滤机组，其特征在于：在陶瓷真空过滤机的反冲水管路上设置有压力传感器以及多台管道泵，所述压力传感器、多台管道泵分别与PID调节器、PLC控制器以及变频器通过电信号连接。

2.根据权利要求1所述具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机，其特征在于：所述PID调节器、PLC控制器以及变频器安装于陶瓷真空过滤机的电控柜中。

3.根据权利要求2所述具有反冲洗压力自动调节功能的陶瓷真空过滤机，其特征在于：所述电控柜上安装有触摸屏以及输出继电器。