CN1323646A - 压滤机及其控制和调节装置 - Google Patents

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弗里德里希·B·比勒费尔特
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Abstract

本发明涉及一种压滤机,用于降低含炭的精磨固态物料和/或浆体,特别是未分选褐煤的纤维元毛细结合含水量,将热能和压力作用于待脱水的物料,其中由过热水蒸气构成的热能和作为平面压力的机械能被传输给压力室内的物料,所述气密密封的压力室由一个固定压力板和五个液压驱动的压力室壁组成,本发明的特征是,在压力室壁(1,2,3,4)、压力柱塞(5)和固定台板(6)的所有相互支承的表面上设置密封室(20,21,26),在该密封室内装入由织物带密封件制成的密封组件(8,9),并且通过液压执行机构(23,25,29)经压力板(11)和调整楔(24)使其产生塑性变形。

Description

压滤机及其控制和调节装置
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的压滤机，以及如权利要求2和3所述的该压滤机的控制和调节装置。
这种压滤机公开在德国专利文献DEOS19535315和DE-OS19710708中。这种类型的压滤机的压力室在工业化应用中承受达75巴的机械挤压压力和在212摄氏度下高于24巴的蒸汽压力。为此所需的压力室壁之间的密封件采用热稳定的橡胶弹性密封件制成。但是这种密封件由于颗粒状挤压体或悬浮体的固体材料高磨蚀负荷而被证明是不可靠的。所使用的密封件在高温中相对磨蚀性介质必须具有良好的密封性，并且适于在具有以下几何尺寸和物理负荷参数的压力室中持续工作：
●长度约50m，
●宽度约4m，
●在压力室内的压力柱塞行程约0.5m，
●压力柱塞速度约0.1至0.3m/s，
●压力室压力约75巴，
●压力室温度不超过大约220℃。
本发明的任务是提供一种所述类型的压滤机，其密封件在磨蚀性挤压物料和高温下也具有良好的密封性，采用该密封件可通过液压-机械方式补偿(调整)由于热-机械工作环境而在密封室内出现的高弯曲弹性变形，并且对所产生或大或小的密封间隙自动按照工艺流程实现密封。
体现在权利要求1中的以上任务的解决方案是，在压力室壁、压力柱塞和固定台板的所有相互支承的表面上设置密封室，在该密封室内装入由织物带密封件制成的密封组件，并且通过液压执行机构经压力板和调整楔使其产生塑性变形。
对本发明具有重要作用的特征在于，所述织物带密封件选择由纺织物或碳纤维制成的密封材料构成，并且采用聚四氟乙烯涂层和油浸制成。
为使这种织物带密封件能够以有利的方式用在所述应用场合中，需要根据本发明采取特殊的技术措施和结构，从而使其高温下的良好密封性和非弹性构造能够适应相应的动态负荷条件。
所述控制和调节装置的有利方案是，通过所述压力室壁与所述密封室的形状隔离，由液压锁定机构或执行机构施加的压力可独立于液压执行机构的所需密封压力作用于所述密封室。并且为实现所述密封室相对于所述压力室壁的几何形状精确的力传递定位，所述压力室壁的温度始终相对调整到相同的水平上。
本发明所述主题的其他有利措施和方案见从属权利要求以及下面对照附图所作的说明。
图1表示本发明所述压滤机的主视图，
图2表示图1所示压滤机沿图1中剖面线b-b所作的剖视图，
图3表示位于两个压力室壁之间的密封组件的结构，沿图2中的剖面线a-a所作的剖视图，
图4表示图2中的局部“d”所示的密封组件在角部Ⅰ-Ⅳ的结构，
图5表示图1中的局部“b”所示的密封组件在压力室壁和压力柱塞之间的结构，
图6表示调整和挤压压力的一个曲线图，
图7表示图1中的局部“c”所示的密封组件在压力室壁和固定台板之间的结构。
图1表示本发明所述压滤机32的主视图，它包括压力机机架13以及设置在其内部的位于长边的压力室壁1和3，该压力室壁通过主压力缸31可以上下移动，还包括用于施加挤压压力的压力柱塞5和固定台板6。如图1和图2所示，用于容纳挤压物料10的压力室19是由4个压力室壁1、2、3和4，固定台板6和可移动的压力柱塞5构成的。压力室壁1至4的垂直挤压压力可以通过液压执行机构作用在台板6的支承面17上。
在工艺流程中，为了实现热调节角部顶点的位置，侧面的压力室壁1、2、3、4以及可移动压力柱塞5和固定台板6持续被加热到工作温度或工艺温度上，例如212℃，所以直角顶点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在工艺流程中不仅在水平方向上，而且在垂直方向上始终保持不变的几何位置，见图2所示。加热是通过在加热孔7内流通的调温液体介质实现的。图4所示结构的优点是，在角部顶点Ⅰ至Ⅳ采用夹层布置技术构成的密封组件8始终可在移动的压力柱塞5和固定的压力室壁3和4之间建立力传递接触。保持在内部的短边压力室壁2和4上的垂直密封组件8始终与外部的长边压力室壁1和3实现垂直接触。
液压调整的压力室壁1、2、3和4由于作用在压力室19内的挤压物料10上的蒸汽和机械挤压压力的作用发生弹性弯曲变形o。这种弯曲变形o可通过压力室壁1至4相对可移动的压力柱塞5和固定台板6的支承面17和27所作的液压调整而得到吸收。用于压力室壁1和3的液压执行机构12支承在压力机机座的压力机机架13的多个位置上。用于内部压力室壁2和4的液压执行机构24支承在横梁15上，该横梁通过定位槽16与外部压力室壁1和3之间为形状连接。
所使用的织物带密封件具有无恢复能力的非弹性特性，该密封件必须以系数为1.6倍于压力室内压的增高调整压力，以塑性变形贴紧密封室壁，从而可靠地防止密封间隙的泄漏。密封组件8在密封室20和21内的液压调整是通过压力柱塞5实现的。
位于压力室19的挤压物料范围以外的气压密封见图5所示的密封室20和21的结构。下面的密封室21基本上起到刮除杂质的作用，因为它处在被密封的挤压物料10之中，而位于其上面的密封室20的密封范围则应当保护压力室壁1至4的内壁，防止磨蚀。上面的密封室20的密封作用在于对压力室19内的气体或蒸汽和液体压力实施密封。它位于下面的密封室21的上部，其高度可使密封室20在工作行程H的范围内始终处在内部压力室壁1至4的磨蚀范围以外。该结构的优点是寿命长，也就是说，由于工作在低磨损区，所以具有较高的预期寿命。
在图5所示的织物带的密封过程中，密封室20和21的密封室宽度x保持不变。密封件通过液压-机械式杠杆机构22、执行机构23达到塑性变形，所述执行机构是通过压力板11和可移动隔板30动作的，此时密封截面的高度y减小。所述液压-机械式执行机构23和杠杆机构22的数量和布置方式按照图3应当作以下选择，即应当保证密封室20和21的长度方向上实现均匀的密封。在4个角部，可直接在图2所示的角部顶点Ⅰ-Ⅳ设置液压-机械式杠杆机构22’，它与杠杆机构22无关，例如可采用增高的调整压力控制。
该结构的优点还在于通过位于各个角部范围的较大塑性变形可避免出现泄漏。
内部短边压力室壁2和4相对于外部长边压力室壁1和3的垂直密封见图3所示。图3中还表示出压力室26内的密封组件9的结构。通过一个高速楔24和液压执行机构25可使密封组件达到塑性密封，并且保证和外部压力室壁1和3之间的垂直密封。
通过以上所述的热调节式角部顶点位置，密封室26始终保持平行和垂直状态。压力室壁1至4在台板6范围内的密封以及压力室19的具有静态密封功能的结构见图7所示。织物带绳条的塑性密封是通过调整机构28和执行机构29以液压-机械方式实现的。
在一种有利的方案中，由于台板6的热-机械-弹性变形而在x坐标上产生的密封间隙变化可通过密封室内的密封件的塑性配合自动得到补偿。
密封组件8和9在密封室20、21和26内与工艺相关的密封情况见图6的曲线图所示，其中表示的挤压压力P在密封长度H上用于实现挤压物料10的脱水，调整压力曲线g用于密封件。特别是必要的调整压力曲线g为系数1.6倍于挤压压力，它用于密封组件8和9并通过调整机构比照挤压压力P在挤压行程H上进行调整。在复位行程中，例如在减压蒸发工艺中，调整压力曲线的比照匹配采用相同的方式进行。在压力柱塞5的空行程中，调整压力为0。
通过根据工艺流程对密封件的调整压力进行最佳的调整，可减小密封件的摩擦负荷，大大延长密封件的寿命，即延长密封组件的使用寿命。

Claims (7)

1、压滤机，用于降低含炭的精磨固态物料和/或浆体，特别是未分选褐煤的纤维元毛细结合含水量，将热能和压力作用于待脱水的物料，其中由过热水蒸气构成的热能和作为平面压力的机械能被传输给压力室内的物料，所述气密密封的压力室由一个固定压力板和五个液压驱动的压力室壁组成，本发明的特征是，在压力室壁(1,2,3,4)、压力柱塞(5)和固定台板(6)的所有相互支承的表面上设置密封室(20,21,26)，在该密封室内装入由织物带密封件制成的密封组件(8,9)，并且通过液压执行机构(23,25,29)经压力板(11)和调整楔(24)使其产生塑性变形。
2、如权利要求1所述的压滤机，其特征是，所述织物带密封件由纺织物或碳纤维制成的方形密封绳构成，并且采用聚四氟乙烯涂层和油浸制成。
3、如权利要求1和2所述的压滤机，其特征是，在直角顶点Ⅰ-Ⅳ处的密封组件(8)相互重叠布置。
4、如权利要求1至3所述的压滤机，其特征是，所述密封室(20,21,26)的各个液压执行机构(23,25,29)作用有不同的密封压力(q)。
5、如权利要求1至4所述的压滤机控制和调节装置，其特征是，通过所述压力室壁(1,2,3,4)、压力柱塞(5)和固定台板(6)与所述密封室(20,21,26)的形状隔离，由液压锁定机构或执行机构(12,14,18)和主压力缸31)施加的压力可独立于液压执行机构(23,25,29)的所需密封压力(q)作用于所述密封室(20,21,26)。
6、如权利要求5所述的压滤机控制和调节装置，其特征是，为实现所述密封室(20,21,26)相对于所述压力室壁(1,2,3,4)、压力柱塞(5)和固定台板(6)的几何形状精确的力传递定位，所述压力室壁(1,2,3,4)、压力柱塞(5)和固定台板(6)的温度始终相对调整到相同的水平上。
7、如权利要求5和6所述的压滤机控制和调节装置，其特征是，根据挤压压力(Q)对液压执行机构(23,25,29)作用的密封压力(q)进行调整。
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