Industrietechnik

Größenrechner für horizontale Vakuumbandfilter und Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen

Berechnet den Trockenfeststoffdurchsatz des horizontalen Vakuumbandfilters, den Nasskuchenaustrag, die spezifische Flächenfiltrationsbelastung, den Luftstrom der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (CFM / m³/min) und die Motorleistung gemäß den Massenbilanzstandards für Fest-Flüssigkeits-Filtration.

Vakuumbandfilter
📷 BellmerNiefern · CC BY-SA 4.0
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So verwenden Sie den Größenrechner für horizontale Vakuumbandfilter und Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen

  1. Geben Sie die Nassschlamm-Zufuhrrate (t/h) ein und passen Sie die Optionen nach Bedarf an.
  2. Führen Sie das Tool aus und überprüfen Sie seine Ergebnisse, Beweise und Einschränkungen.
  3. Kopieren oder laden Sie das Ergebnis herunter und vergleichen Sie es dann mit der tatsächlichen Website, den Quelldaten oder den Geschäftsunterlagen.

Versuchen Sie es mit einem konkreten Beispiel

Bei einem hydrometallurgischen Laugungsrückstands- oder REA-Gips-Entwässerungsprojekt beträgt die Nassschlamm-Zufuhrrate 25,0 t/h bei einer Feststoffkonzentration von 28,0 Gew.-%, wobei eine Restfeuchtigkeit des Kuchens <= 10,0 % angestrebt wird. Es wird ein horizontaler Vakuumbandfilter mit 18,0 m² aktiver Filterfläche ausgewählt, der bei einem Vakuumkastendruck von -55,0 kPa und einem spezifischen Vakuumluftfaktor von 3,5 CFM/ft² arbeitet: Basierend auf der Feststoff-Flüssigkeits-Massenbilanz beträgt die Trockenfeststoffausbeute genau 7,00 t/h; Der Nasskuchenaustrag beträgt 7,78 t/h (enthält 0,78 t/h Restfeuchte); Der Filtratdurchfluss der Mutterlauge beträgt 17,22 m³/h; Die spezifische Trockenfeststofffiltrationskapazität beträgt 388,89 kg/(m²·h); Der gesamte Vakuumluftbedarf beträgt 678,13 CFM (19,20 m³/min); Die Wellenleistung der isothermen Kompressionsflüssigkeitsring-Vakuumpumpe beträgt 33,85 kW. Bei einem Betriebsfaktor und einer Startmarge von 1,25 wird ein industrielles Vakuumpumpen-Skid mit 45 kW (oder 40 kW Kompaktleistung) empfohlen. Der Kuchenaustrag erfolgt reibungslos und die Entwässerungsleistung ist außergewöhnlich stabil.

So interpretieren Sie Ergebnisse

Der horizontale Vakuumbandfilter ist die zentrale kontinuierliche Fest-Flüssigkeits-Trenn- und Waschmaschine in Gipsentwässerungsanlagen für Phosphorsäure, Hydrometallurgie, Feinchemikalien, TiO2 und Rauchgasentschwefelung (REA). Durch den Betrieb mit einem kontinuierlichen Hochleistungs-Gummi-Trägerband und einem synthetischen Filtertuch über stationären Vakuum-Saugkästen mit geringer Reibung wird die Aufschlämmung unter kombinierter Schwerkraft und Vakuum-Differenzdruck schnell zu einem Kuchen filtriert. Der Kuchen durchläuft Filtration, mehrstufiges Waschen im Gegenstrom und abschließende Vakuumtrocknungszonen. Die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe liefert die Vakuumantriebskraft; Seine volumetrische Luftkapazität (CFM oder m³/min) muss genau der Luftdurchlässigkeit der Kuchenkapillare entsprechen und gleichzeitig den Lufteintritt in die Vakuumbox ermöglichen. Die Modellierung des Feststoff-Flüssigkeits-Massengleichgewichts, des spezifischen Flächendurchsatzes, der Vakuumluftkapazität und der Wellenleistung gewährleistet eine niedrige Kuchenfeuchtigkeit, eine nahtlose Kuchenentladung und einen zuverlässigen Betrieb der Vakuumpumpe.

Häufig gestellte Fragen

Warum muss der spezifische Vakuumluftfaktor (CFM/ft²) auf die Kuchenmikrostruktur zugeschnitten sein?

Die Vakuumdimensionierung hängt von der Luftdurchlässigkeit des Kuchens ab: Erstens grobe, schnell filtrierende Kuchen (z. B. Phosphogips, Mineralsande, grobe Kristalle): Hohe Porosität führt zu geringem Strömungswiderstand und schnellem Luftdurchsatz, was eine Vakuumkapazität von 4,0–8,0 CFM/ft² erfordert, um das Betriebsvakuum aufrechtzuerhalten. Zweitens feine kohäsive Kuchen (z. B. feines Aluminiumoxid, TiO2-Hydrat): Eine dichte Partikelpackung erzeugt einen hohen Kapillarwiderstand, der 1,5–3,0 CFM/ft² bei hohem Vakuumniveau (-60 bis -75 kPa) anstelle eines übermäßigen Luftstroms erfordert. Drittens führt eine Fehleinschätzung des Luftfaktors entweder zu einem starken Vakuumverlust oder zu einer unnötigen Überdimensionierung der Pumpe.

Was sind die Anforderungen an die Reibungsreduzierung und Wasserdichtigkeit für Vakuum-Bandschiebetische?

Die Gleitreibung zwischen dem Gummiträgerband und der Vakuumbox ist entscheidend: Erstens Verschleißstreifen und UHMW-PE-Gleitschienen: Die Oberseite der Vakuumbox ist mit UHMW-PE-Gleitplatten ausgestattet, auf denen vulkanisierte Opferverschleißstreifen auf dem Band unter hohem Differentialvakuum gleiten. Zweitens Wasserschmierung und dynamische Abdichtung: Sauberes Sperrwasser muss kontinuierlich mit leichtem Überdruck in die Gleitnuten eingespritzt werden, um die Reibung um >60 % zu reduzieren und gleichzeitig eine luftdichte Wasserbarriere gegen atmosphärische Leckagen zu bilden. Drittens zerstört Trockenlauf ohne Schmierung die Kunststoffgleiter und verbrennt den Gummiriemen innerhalb von Minuten durch Reibungshitze.

Wie verbessert die mehrstufige Gegenstromwäsche die Rückgewinnung der Mutterlauge auf Bandfiltern?

Für wertvolle Mutterlaugen oder hochreine Kuchenanforderungen (z. B. Phosphorsäureextraktion): Erstens, Konzentrationsgradient im Gegenstrom: 2 bis 3 diskrete Waschzonen sind entlang des Bandes angeordnet. Frisches Waschwasser wird auf die letzte Zone gesprüht; Das resultierende schwache Filtrat wird gesammelt und zurückgepumpt, um es auf die vorhergehende Zone zu sprühen. Das reichste Waschfiltrat verbindet sich mit der primären Mutterlauge. Zweitens Wassereffizienz und -rückgewinnung: Diese Anordnung verbraucht etwa ein Drittel des Frischwassers der Gleichstromwäsche, steigert die Rückgewinnung gelöster Stoffe auf über 99,2 % und reduziert die thermische Verdampfungslast stromabwärts.

Wie verhindert man einen Anstieg der Sperrwassertemperatur und Kavitation in Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen?

Die Gaskompressionswärme in Flüssigkeitsringpumpen wird vollständig vom zirkulierenden Sperrwasser absorbiert: Erstens Dampfdruck- und Kavitationsgrenzen: Wenn Sperrwasser 35–40 °C übersteigt, nähert sich sein Dampfdruck dem Saugvakuumniveau (-80 kPa), was zu Blitzverdampfung in der Ansaugzone des Laufrads führt. Blasen kollabieren in den Auslasszonen heftig, was zu schweren Kavitationslöchern und einem Versagen der Laufradschaufeln führt. Zweitens, spezieller Wärmetauscherkreislauf: Heißes Sperrwasser muss durch einen Luft-Wasser-Abscheider und einen geschlossenen Plattenwärmetauscher zirkulieren, wobei die Temperatur des zugeführten Sperrwassers <= 25 °C gehalten wird, um die Pumpenkapazität und die Kavitationssicherheit zu gewährleisten.

Horizontaler Vakuumbandfilter zur Dimensionierung und Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe. CFM-Rechner, praktischer Leitfaden und häufig gestellte Fragen

Was leistet ein CFM-Rechner zur Größenbestimmung horizontaler Vakuumbandfilter und einer Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe?

Die horizontale Vakuumbandfilter-Entwässerung und die Dimensionierung der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe entsprechen dem Massengleichgewicht der Fest-Flüssigkeit-Filtration und den Gesetzen der porösen Kuchenfiltration von Darcy. Alle Feststoffe der Zufuhraufschlämmung gelangen in den Filterkuchen und ergeben Trockenfiltrationsflüsse von 300 bis 600 kg/(m²·h). Der Vakuumentwässerungskasten ist in Primärfiltration, Kuchenwaschverdrängung und Endtrocknungszone unterteilt.

Für wen ist das gedacht und wann ist es nützlich?

Ingenieure für hydrometallurgische Entwässerungsprozesse, Rauchgasentschwefelungs-REA-Gipstechniker, Konstrukteure von Fest-Flüssigkeits-Trennanlagen und Käufer von Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen, die Vakuumbandfilter dimensionieren.

Wie verwende ich diesen CFM-Rechner für die Größenbestimmung horizontaler Vakuumbandfilter und Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen?

Geben Sie die Nassschlamm-Zufuhrrate (t/h), den Gewichtsprozentsatz der Feststoffkonzentration, den Ziel-Restfeuchtigkeitsprozentsatz des Kuchens, die aktive Vakuumfiltrationsfläche (m²), das Betriebsvakuumniveau (kPa) und den Luftdurchflussfaktor der Einheit (CFM/ft²) ein, um die Produktion knochentrockener Feststoffe, den Nasskuchenausstoß, den Mutterflüssigkeitsfiltratfluss, den spezifischen Trockenfiltrationsfluss, die Flüssigkeitsringpumpe CFM/m³min und die Motorleistung zu berechnen.

Wie soll ich die Ergebnisse interpretieren?

Der letzte Vakuum-Entwässerungsabschnitt arbeitet mit einem Vakuum von 45 bis 65 kPa, wobei die spezifische Luftkapazität basierend auf der Kuchendurchlässigkeit zwischen 2,5 und 5,0 CFM/ft² (0,76 bis 1,52 m³/(m²·min)) liegt. Die isotherme Wellenleistung der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe ist direkt proportional zum Gas-CFM und der Vakuumdifferenz, wobei die Antriebsmotoren mit einer Anlaufreserve von 1,25x bis 1,30x dimensioniert sind. Die Temperatur des Sperrwassers muss unter 35 °C bleiben, um einen Kavitationskollaps unter tiefem Vakuum zu vermeiden.

Wo wird die Arbeit ausgeführt und welche Dienste erhalten Daten?

Kuchenmassenbilanz, Filtrationsfluss und CFM der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe werden lokal in Ihrem Browser mithilfe technischer Filtrationsgleichungen berechnet. Proprietäre Gülleformeln und Spezifikationen für Entwässerungsgeräte werden niemals an einen externen Server übermittelt.