【正文】 過濾時間 t 按濃縮段長度與濾帶行。 利用 ()式計算時，對于帶式壓濾一體機(jī)應(yīng)分兩部 分計算：濃縮段和壓榨段。 根據(jù)過濾生產(chǎn)率的定義，設(shè)過濾介質(zhì)得阻抗 0fR? ，則卡門過濾方程變?yōu)? 22t VV PA???? () 即： 22 2()V P tA ?? ?? 濾 液 面 積（ ） ＝過 濾 面 積 () 設(shè)濾餅干重為 W ，則 WV?? ， /VW?? 代入整理得： 122V P tA ?? ?? 濾 液 面 積 ＝ ()過 濾 面 積 () 帶式壓濾機(jī)處理量 L (以絕干污泥量計， 濾餅干重 )為： 122W PtLA ?????() () 對于城市污水廠污泥脫水系統(tǒng)，污泥經(jīng)加藥調(diào)理后，對于帶式壓濾機(jī)，實驗室一般通過加藥調(diào)理后污泥的比阻抗 r 在 2(1 3) 10 /m kg? 。 根據(jù)卡門過濾基本方程： 22 fRt VV PA PA?????? (） 式中： V —— 濾液體積， 3m ； t —— 過濾時間， s ； P —— 過濾壓力， ap ； A —— 過濾面積， 2m ； ? —— 濾液的動力粘度， Pas ； ? —— 濾過單位體積濾液在過濾介質(zhì)上截留的干固體重量， 3/kgm ； ? —— 比阻，即濾餅的阻力，定義為單位過濾面積上單位于重濾餅所具有的阻力， 3/( )m kg m ； fR —— 過濾介質(zhì)的阻抗， 31m ； 由 ? 的定義可寫出下式： 0 f KfCQ? ?? () 式中： 0Q —— 進(jìn) 污泥 (處理 )量， 3m ； fQ —— 廠濾液量， 3m ； KC —— 濾餅中固體物質(zhì)的濃度， 3/kgm 。 帶式壓慮機(jī)處理能力的計算 處理能力是評價帶式壓濾機(jī)綜合性能的首要指標(biāo)。 提高過濾工作壓力，增加過濾時間，均可以提高濾餅過濾的效果，提高工作壓力是提 高過濾效果的最終要途徑和發(fā)展方向，為帶式壓濾機(jī)脫水結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供了理論依據(jù)。 濾餅受擠壓力和剪切力的共同影響壓榨系數(shù)及孔隙率都發(fā)生了變化。 帶式壓濾機(jī)的壓榨區(qū)壓力計算應(yīng)該充分考慮剪切力的影響。剪切區(qū)的壓榨理論還不成熟，需要進(jìn)一步進(jìn)行理論上的分析研究。由可壓濾餅的過濾方程可知，過濾速率與濾餅的壓強(qiáng)降成正比。由于帶式壓濾機(jī)的特殊性，在重力 脫水時一部分水的過濾按沉降過濾計算，而另一部分在過濾時幾乎沒有濾餅的阻力，這部分只需要克服過濾介質(zhì)阻力。 濾餅具有可壓縮性 濾餅假設(shè)為可壓縮性濾餅，就意味著一般情況下，不發(fā)生跑泥現(xiàn)象，使系統(tǒng)穩(wěn)定，這樣就可以對濾餅進(jìn)行理論上的分析和推導(dǎo)。 （ 4） 轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)計合理，脫水效果良好； 濾帶沖洗情況良好 由水泵送來的水通過噴嘴以較高 壓力噴射在上、下濾帶上，將殘留在濾帶上的污泥沖洗掉，使濾帶在循環(huán)使用中保持透水性能。 帶式壓濾機(jī)設(shè)計 25 4 帶式壓濾機(jī)性能分析和技術(shù)要求 設(shè)計的前提條件 污泥濃縮脫水效果良好 帶式壓濾機(jī)脫水分為絮凝濃縮脫水和機(jī)械脫水兩個過程，絮凝濃縮脫水主要由絮凝藥劑 聚丙烯酰胺 氨（簡稱 PAM）在絮凝攪拌反應(yīng)器來完成。清洗水管上要裝有等距的噴嘴，噴出的水呈扇形，有利于減小水的壓力損失。對機(jī)架的要求， 除了要有足夠的強(qiáng)度和剛性之外還要求有較高的耐腐蝕能力 。 機(jī)架 機(jī)架是采用 槽鋼、方鋼、角鋼、鋼板等型材焊接而成。驅(qū)動輥 和糾偏輥為增加摩擦力，在外表面襯膠。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 24 傳動輥、壓榨輥及糾偏輥 帶式壓濾機(jī)具有各種不同直徑的棍，其結(jié)構(gòu)形式相似。 正常工作時，濾帶允許偏離中心線兩邊 10 15mm ， 超過 15mm 時，濾帶矯正裝置開始工作，調(diào)整濾帶的運(yùn)行。在上、下濾帶的兩側(cè)設(shè)有機(jī)動換向閥，當(dāng)濾帶脫離正常位置時，將觸動換向閥桿，接通閥內(nèi)氣路，使糾偏氣缸帶動糾偏滾運(yùn)動，在糾偏輥的作用下，使濾帶恢復(fù)原位。采用氣動系統(tǒng)時，氣體減壓閥的壓力一般在 之間調(diào)節(jié)，常用的張緊氣壓在 。 張緊裝置 對于不同性質(zhì)的污泥，要求濾帶的張緊力能夠調(diào)節(jié)。本次設(shè)計的帶式壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，要求組合式減速機(jī)安裝 方式是臥式，綜合性能好，性價比高。 組合型斜齒輪減速機(jī) 具有結(jié)構(gòu)緊湊、 體積小、傳動平穩(wěn)、裝配精 度高、調(diào) 速范圍大、 承受過載能力強(qiáng)、 傳動效率高、 使用壽命長等特點(diǎn)。 目前在濃縮脫水一體機(jī)應(yīng)用較廣。 蝸桿減速機(jī)的輸出直聯(lián) 驅(qū)動輥軸布局緊湊 ，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)、振動小、低噪音 。 組合式斜齒 渦輪蝸桿減速機(jī)，安裝方式有立 式 和臥式兩種方式。 圖 帶式壓濾機(jī)主要結(jié)構(gòu) 驅(qū)動機(jī)構(gòu) 帶式壓濾機(jī)的動力是由電機(jī) 無極變速器 減速機(jī)的組合方式來滿足動力要求。 簡單介紹驅(qū)動機(jī)構(gòu)、 張緊裝置、糾偏裝置、壓榨棍、糾偏輥、清洗裝置、接水裝置、擋泥板、機(jī)架等。同時，選擇濾帶時還應(yīng)該考慮到濾帶編織結(jié)構(gòu)對沖洗效果的影響 (相同透氣量、不同編織結(jié)構(gòu)的濾帶對沖洗效果的影響不同 )和耐磨性、接頭形式 等 對濾帶壽命的影響等。透氣量過小，重力區(qū)的排水效率低，處理能力直接受到影響，當(dāng)絮凝效果稍有下降時還有可能 在壓榨段出現(xiàn)擠壓“跑泥”現(xiàn)象。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 22 濾帶的選擇 濾帶透氣量選擇的合適與否對處理能力的提高起著至關(guān)重要的作用。 濾帶沖洗裝置 圖 濾帶清洗裝置原理圖 污泥脫水是通過濾帶編織的縫隙排泄濾液的，當(dāng)污泥經(jīng)過壓榨脫水后殘存在濾帶縫隙中的泥渣若不及時處理干凈，下一個脫水循環(huán)的濾液就無法透過濾帶排出，這樣勢必造成從濾帶兩側(cè)泄漏而無處理量可言。對此，日本石川島播重工業(yè) (株 )在特開昭 58－ 2959專利中提出一種輥筒間距關(guān)系 [11]。為此，應(yīng)力求達(dá)到相鄰兩輥中心距最短的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。 3．相鄰兩輥中心距的影響。濾帶對各輥的包角趨近等梯度增加，使得污泥在壓榨段內(nèi)一直處于穩(wěn)定遞增的受壓狀態(tài)，既可以保證提高處理量的穩(wěn)定性又可以最大限度地降低泥餅含水率。為此，應(yīng)盡可能做到相鄰兩輥徑之差為接近等值的降徑設(shè)計。 1．輥徑變化的影響。之所以稱合理壓榨力，是因為如果壓榨區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計得不合理，也完全可能造成污泥在接受 逐漸增加的擠壓力的過程中，形成污泥受壓擴(kuò)散和濾水過程不協(xié)調(diào)而外泄 “跑泥”。 在滿足 整機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，重力脫水區(qū)長度尺寸應(yīng)盡可能加大以求得最 長的重力脫水時。對于難 脫水 的漿料 來說，重力脫水時間要求為 :1 ，但重力脫水段過長受到機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，以及對濾帶跑偏有較大影晌。 重力脫水時間與重力脫水區(qū)長度與濾帶行走速度有關(guān)。重力脫水區(qū)的濾帶呈水平向上傾 斜 。下面分別介紹各脫水過程的結(jié)構(gòu)型式對料漿脫水的影響。然而，抗壓力在擠壓脫水過程中，一旦與壓力失去平衡，料漿就會從濾帶的兩側(cè)溢出。 帶式壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)形式對脫水性能的影響 帶式壓濾機(jī)是開放式的，濾帶兩側(cè)不密封。而 DYL型和 YDQ 型壓榨力較小，壓榨時間長。 S 輥的布置形成了長脫水區(qū) , 壓力變化與污泥含水率的降低相適應(yīng)、帶速高，處理能力較 DYL 型有很大提高。 YDQ 型結(jié)構(gòu)特點(diǎn) YDQ 型是綜合 YD 型及 DYL 型的特點(diǎn)設(shè)計的 , 專用于有機(jī)污泥脫水。第二 S 輥選取 193。降低張緊力 , 它也可滿足有機(jī)污泥的脫水要求，但設(shè)備重量大 , 造價高。初始脫水壓力低 , 輥徑的變化與污泥含水率的變化相適應(yīng) , 在壓帶式壓濾機(jī)設(shè)計 19 力脫水區(qū)后部能夠?qū)ξ勰嗍┘虞^高的壓力 , 以滿足含水率的要求。 YD 型結(jié)構(gòu)特點(diǎn) YD型帶式壓濾機(jī)，壓力脫水區(qū)均為 S 輥 ,數(shù)量 57個， S 輥直徑最大 900mm , 最小為 180mm ，面壓力最大值與 CPF機(jī)相同，屬于無 對擠壓輥的中高壓機(jī)型。污泥進(jìn)入壓力脫水區(qū)受壓穩(wěn)定性好，能夠承受高壓，可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)脫水。 CPF 型結(jié)構(gòu)特點(diǎn) CPF 型帶式壓濾機(jī)，是我國引進(jìn)奧地利安德里茨公司專有技術(shù)制 造的。本次輥系設(shè)計采用應(yīng)用最 廣、實用性最好的水平布置方式。高壓機(jī)組結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大 、 重量大 、 造 較高。 棍系布置 (a) 水平布置方式 (b) 對置擠壓布置方 圖 輥系布置方式圖 輥系布置的方式有兩種 ,一種為水平排列式 (如圖 (a))， 稱為面壓力輥 (以下稱 S 輥 )； 另一種為對置擠壓式 (如圖 (b))， 稱為線壓力輥 (以下稱 P 輥 )。在污泥脫水過程中 , 作用在污泥上的脫水壓力應(yīng)與污泥所能承受的壓力相適應(yīng)。 輥徑差別 面壓力脫水輥 , 輥徑與脫水壓力成反比 , 輥徑大壓力小 , 反之則壓力大。 脫水壓力 按照輥?zhàn)拥呐挪夹褪?, 脫水壓力分為線壓力和面壓力兩種。 帶式壓濾機(jī)設(shè)計 17 結(jié)構(gòu)形式的主要差別 帶式壓濾機(jī)脫水是利用兩條連續(xù)運(yùn)行的濾帶 , 把經(jīng)過絮凝的污泥夾在中間 , 經(jīng)各種型式排布的輥?zhàn)蛹訅?, 實現(xiàn)脫水。如對結(jié)構(gòu)形式了解不清，選型時有很大的盲目性。濾帶損壞的主要原因之一，是因為這種位移得不到及時補(bǔ)償，濾帶徑線 受力過大造成的。這樣，就造成了料漿受剪，降低了過濾阻力，提高了濾餅的滲透性，從而改善了壓濾條件。帶式壓濾機(jī)在脫水過程中，除了依靠濾帶產(chǎn)生的擠壓力外，還有脫水輥對兩層濾帶的旋轉(zhuǎn)半徑不同所致，如圖。 帶式壓濾機(jī)壓榨區(qū)模型可用平帶理論近似描述，壓榨力 P 與帶的張緊力 T 的關(guān)系式 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 16 /P T R? （ ） 其中具體的推導(dǎo)過程為： 02 c o s 2 c o s ( 9 0 )aBaP R d d B T???? ? ??? （ ） 式中： B —— 濾帶的帶寬 , mm ； R —— 壓榨棍的直徑 , mm ； ? —— 包角的一半 ,度； 由上式可知，壓榨力 P 與濾帶的張緊力 T 成正比，而與脫水輥的半徑 R 成反比。 機(jī)械壓濾 圖 濾帶與壓榨棍的受力圖 帶式壓濾機(jī)脫除料漿中的游離水的方法，是依靠濾帶產(chǎn)生的機(jī)械力，使其過濾介質(zhì)，即濾帶兩側(cè)產(chǎn)生的壓力大于水的表面張力。而通過對料漿投加絮凝劑破壞分子間化學(xué)鍵，使毛細(xì)水轉(zhuǎn)化為游離水。顆粒越小，這種接觸的程度就 越易保持。濕潤接 觸角越小，毛細(xì)壓力也隨之增大。毛細(xì)水則是包含在顆粒表面的縫隙中的水。游離水為料漿攜帶的水分，充填在料漿粒子的孔隙中，可以通過濃縮、沉淀等重力脫水的方法去除。實際上就 是完成水中造粒。接著料漿進(jìn)入 S型擠壓段，在擠壓段中料漿被夾在上 、 下兩層濾帶中間，經(jīng)若干個輥筒反復(fù)擠壓，同時對料漿進(jìn)行剪切，促使料漿進(jìn)一步脫水，然后進(jìn)入壓榨脫水段，這時料漿除受輥筒擠壓外，還受到強(qiáng)壓裝置的強(qiáng)擠壓即壓榨脫水，使料漿呈餅狀排出，落入運(yùn)輸轉(zhuǎn)載設(shè)備上。流入帶式壓濾機(jī)的料漿先流入重力脫水段，在重力脫水段里的料漿依靠重力先 脫去一部分水分，經(jīng)重力脫水后的料漿失去流動性，再經(jīng)楔 形 預(yù)壓段進(jìn)行預(yù)壓脫水。 帶式壓濾機(jī)的脫水過程可分為：料漿 (懸浮液 )的預(yù)處理和機(jī)械擠壓脫水兩部分組成。 圖 帶式壓濾機(jī) 脫水工藝系統(tǒng) 圖 帶式壓濾機(jī)是利用雙層網(wǎng)帶夾著漿料 在擠壓脫水輥上受擠壓和剪切作用進(jìn)行固液分離的。 帶式壓濾機(jī)是利用雙層濾帶夾持著漿 料在脫水輥上進(jìn)行壓榨脫水的，其脫水過程一般分為三個區(qū)：重力脫水區(qū)、楔形脫水區(qū)、壓榨脫水區(qū)及高壓壓榨區(qū)。 帶式壓濾機(jī)設(shè)計 13 圖 過濾 基本模型 圖 帶式壓濾機(jī)的過濾屬于表面過濾，但與傳統(tǒng)的表面過濾 (板框過濾和真空過濾 )又有所不同 。按照介質(zhì)截流固溶物的方式又分表面過濾和深層過濾。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定帶式壓濾機(jī)的主機(jī)壽命不低于 10年，本次設(shè)計保險起見安全系數(shù)取得較大，使用壽命長。獨(dú)特的濾帶漲緊裝置使得系統(tǒng)能夠充分利用濾帶的張力，從而獲得更好的壓榨效果；上、下濾帶分別設(shè)置的清洗系統(tǒng)保證了濾帶的再生性；上、下濾帶的選擇與布置增強(qiáng)了機(jī)器的性能。由于采用了自動進(jìn)料 系統(tǒng)和雙帶式結(jié)構(gòu)，可以降低絮凝劑消耗量，而且重力脫水段的采用和壓榨輥之間的剪切力布置，大大降低了能耗。一體化的設(shè)計理念保證了系統(tǒng)能夠連續(xù)運(yùn)行，各部件都可以單獨(dú)調(diào)試，方便設(shè)計、調(diào)試、制造和維護(hù)。建設(shè)部 1996 年推行的《污泥脫水用帶式壓濾機(jī)》（ CJ/T ） 規(guī)定跑偏量的這兩個極限值分別為 15mm 和 40mm 。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 12 3 帶式壓濾機(jī)的設(shè)計要點(diǎn) 帶式壓濾機(jī)的設(shè)計要求 1．自動化程度高。39。S —— 濾餅的壓縮指數(shù)，一般取 01之間。 39。 其重力過濾方程為 : 312 221mP h gu u u R K S L??? ? ???? ? ? ? ?（ ） () 式中 : 1u —— 克服過濾介質(zhì)阻力的過濾速度， /ms； 2u —— 克服濾餅阻力的過