过滤机是分离机械产品中的重要组成部分,根据过滤动力的不同分为了加压过滤机、真空过滤机和压榨过滤机三种系列,真空过滤机种类较多,按过滤介质主要可分为带式真空过滤机、圆盘真空过滤机、转鼓真空过滤机和转台真空过滤机等,应用广泛。本文件基本覆盖了我国现有所有种类的真空过滤机产品。
本文件规定了真空过滤机各项性能的测试方法,对于真空过滤机的性能判定、质量检验和技术水平的评价都给出了切实可行的方法和依据。由于真空过滤机各机型间结构差异较大和种类较多,本文件在制定中根据国内外相关制造企业的数据以及我国相关产品标准的内容,给出了目前我国市场上仍在量产的机型的真空过滤机各项性能的测试方法,这些测试方法中不一定所有机型都会用到,个别真空过滤机机型可能不需要某个测试方法。同时,为了保证标准内容的精简,个别某种真空过滤机特有的性能测试方法,本文件不做规定,建议按照产品标准或其它文件的规定进行。
本文件的发布对于规范我国真空过滤机产品的设计、制造,提供切实可行的测试方法都有着重要的作用,是发展我国真空过滤机产业的重要方法标准。可以有效提升我国真空过滤机产品的质量和技术水平,促进产业升级,提升市场竞争力。
根据国标委发【2021】23号文“国家标准化管理委员会关于下达2021年第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知”,《过滤机 性能测试方法 第2部分:真空过滤机》准予立项,计划项目编号:20213044-T-604,项目负责起草单位:合肥通用机械研究院有限公司,项目制定周期:24个月。
根据国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)2024年第6号公告,GB/T 30177.2-2024《过滤机 性能测试方法 第2部分:真空过滤机》被批准发布,发布日期2024年4月25日,实施日期2024年11与1日。
本标准起草单位:合肥通用机械研究院有限公司、河南大张过滤设备有限公司、青岛核盛智能环保设备有限公司、中国石油大学(华东)、淄博市标准化研究院、江苏新宏大集团有限公司、合肥通用环境控制技术有限责任公司、浙江菲尔特过滤科技股份有限公司。
本标准主要起草人员:周进、朱碧肖、张振利、陈崔龙、卢伟、王振波、陈爱民、高涛、顾旭平、吴学荣、何赞果。
下面就本标准的主要起草情况做介绍:
一、标准编制原则和主要内容
1、编制原则
本标准在制定工作中遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则,标准制定与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合,统筹推进。
本标准在结构编写和内容编排等方面依据 GBT 1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》进行编写。在确定本标准主要技术内容时,综合考虑生产企业的能力和用户的利益,寻求最大的经济效益和社会效益,充分体现了标准在技术上的先进性和技术上的合理性。
2、标准主要内容
2.1 范围
本文件规定了真空过滤机性能的测试项目、方法、测试仪器、仪表。本文件适用于分离或浓缩悬浮液、乳浊液及其他非均相的工业用真空过滤机。
GB/T 30177文件共有3个部分,本文件是GB/T 30177的第二部分,所有部分具体情况如下:
——第1部分:加压过滤机。该部分主要针对加压过滤机各项性能的测试项目,测试方法,测试仪器和仪表等进行了规定,该部分已于2013年发布;
——第2部分:真空过滤机。该部分主要针对真空过滤机各项性能的测试项目,测试方法,测试仪器和仪表等进行了规定,即为本次制定的部分;
——第3部分:压榨过滤机。该部分主要针对压榨过滤机各项性能的测试项目,测试方法,测试仪器和仪表等进行了规定,该部分尚无制定计划。
本部分技术内容主要规定了在真空过滤机进行性能测试时应遵循的规定,真空过滤机性能主要包括机械性能、过滤性能、安全性能以及能耗,文件从测试环境、项目、方法、仪器仪表几方面进行了规定。
真空过滤机是过滤机中一大类,根据过滤机的过滤原理,将过滤介质一测压力低于大气压,以真空作为过滤动力的过滤设备叫做真空过滤机。
真空过滤机可以用于过滤和浓缩悬浮液、乳浊液及其他非均相液体。广泛应用于冶金、矿山、化工、造纸、食品、制药、环保、建材、橡胶及热电等行业。
真空过滤机按照工作方式可以分为间歇式和连续式。间歇式主要有真空抽滤器、真空叶滤机。连续式主要有转鼓真空过滤机、圆盘真空过滤机、转台真空过滤机、翻盘真空过滤机、带式真空过滤机、单盘真空过滤机等。根据过滤面不同还可以分为外滤面和内滤面机型。
本部分基本涵盖了上述真空过滤机机型的性能测试方法。
2.2 术语和定义
本文件没有给出术语和定义,但是根据GB/T 1.1-2020的规定,给出了引导语“GB/T 4774界定的术语和定义适用于本文件。”
2.3 要求
本章主要给出了在进行性能测试时应遵循的各项要求,主要针对被测设备、场地和仪器仪表进行了规定。下面详细说明:
2.3.1 一般要求
a、4.1.1条,对真空过滤机的试验目的进行了说明,机构在进行测试时,需要根据目的不同选择不同的试验方式。
真空过滤机的检验一般分为空运转和负荷运转,空运转主要用于检验过滤机的机械性能和安全性能,通常用于出厂检验或一般性能认证检验,也可以是指定项目检验。
负荷运转试验一般用于型式检验,需要加载物料进行试验。型式检验除了要进行空运转所规定的试验外,还需要在负荷运转状态下重复进行空运转所进行的各项试验,还包括测试过滤性能、生产能力、能耗等项目。
b、4.1.2条和4.1.3条,规定了过滤机在进行运转前应保证完整性和安全性,完整性包括了设备功能的完整和正确,同时在进行负荷运转时,应确保试验条件满足相关标准或技术文件的要求。安全性指的是过滤机应该符合GB 40161对于过滤机安全性能的各项规定,运转前应具备各项保护装置和措施。
c、4.1.4 过滤机的操作应由具有操作资质的人员进行操作,这一点也非常重要,可以有效避免不必要的设备损坏或人员伤亡。
2.3.2 试验场地要求
a、4.2.1条, 为了保证过滤机的正常运转,过滤机可能需要特别的基础或者平台,因此在试验时,可能需要根据相关规定将过滤机安装在特定的基础或平台上,以保证设备的正常运转。
同时,在进行过滤机的噪声测量时,由于存在噪声反射面的原因,为保证测量数据的准确性,还需要试验场地满足GB/T 10894的规定(具体规定可以参看噪声测试标准,本文不再赘述)。
b、4.2.2条,过滤机动力电源和控制电源也需要满足过滤机的要求,为了保证过滤机的正常运行,试验时应提供符合过滤机动力电路和控制电路要求的动力电源和控制电源。
具体即是其电压和频率必须符合要求,且电压极限偏差小于±5%,频率极限偏差小于±1%。根据GB/T 12325-2008《电能质量 供电电压偏差》和GB/T 755《旋转电机 定额和性能》的相关规定,同时参考了机械行业同类标准对于试验用电压频率的规定,本部分规定了上述极限偏差值,以保证设备的正常运转。
2.3.3 测试仪器、仪表和量具要求
a、4.3.1条,为了保证测试数据的准确性,所有测试用仪器、仪表和各种量具均应经有关计量部门检定合格,且在规定的有效期内。使用未经检定或不在有效期内的仪器、仪表和各种量具所采集的数据不具有合法性,不能作为证明过滤机性能符合产品标准或技术文件规定的依据。
同时,所选仪器、仪表和量具的两次应满足测试值在量程的三分之一以上,避免误差太大。
标准还给出了过滤机性能测试时常用到的仪器、仪表和量具的精度要求。具体规定如下表:
名称 | 用途 | 精度要求 |
计时器(秒表) | 测量时间 | 0.1s |
测温仪器(接触式) | 测量温度 | 0.1℃ |
非接触式转速仪 | 测量转速 | ±0.02% |
真空计 | 测量真空度 | 15%量程 |
容积测量器具标定相对误差) | 测容积 | 1.5% |
流量计标定相对误差) | 测流量 | |
称重天平 | 测质量 | 1/10000 |
电子秤 | 1/5000 | |
固含量检测仪 | 测含固量 | 0.01g |
水分测定仪 | 测含液量 | ±0.5% |
非接触式转速仪 | 测转速 | ±0.5% |
三相电流表(钳形电流表) | 测电流 | 2%±5位 |
三相电度表 | 测功耗 | 1% |
功率计(瓦特计) | ±1% | |
噪声测试仪器、仪表 | 测量噪声 | 应符合 GB/T 10894 的规定 |
通过查询同类标准和相关仪器仪表的性能参数,确定了表中所列各种仪器仪表和量具的精度要求,且满足过滤机性能测试的要求。
b、4.3.2条,本部分标准还给出了提示,要求所有仪器仪表的使用应该按照制造商的说明文件进行操作,避免不规范的操作导致数据的不准确,甚至毁坏仪器仪表,造成损失和人员伤害。
2.3.4 文件检查要求
过滤机在进行各项测试前应对其是否按相关标准或技术文件的规定设计和制造进行核验,主要是通过文件检查。
过滤机相关标准化文件或技术文件中会对过滤机的设计和制造给出规定,这些规定要求过滤机需要按照规定的技术内容进行设计和制造。例如,筒体、主轴等主要零部件的强度需要有强度计算报告;主要焊接件的晶间腐蚀报告;主要零部件原材料质量证明书;电机、液压气动元件等外购件的质量证明书等。
2.4 测试方法
2.4.1 转速
关于转速,并非所有真空过滤机都需要进行测量这些指标,工作组搜集了目前国内在进行量产的各类真空过滤机产品技术参数,列举了部分需要进行转速测量的机型,如下:
翻盘真空过滤机
PF-系列技术参数(转速为0.2/0.5系列) 杭州某公司
规格/型号 | PF2 | PF6 | PF14 | PF18 | PF25 | PF34 | PF42 | PF55 |
总过滤面积(m2) | 2 | 6 | 14 | 18 | 25 | 34 | 42 | 55 |
有效过滤面积(m2) | 1.5 | 5 | 11 | 15 | 20 | 28 | 35 | 46 |
滤盘数 | 12 | 16 | 16 | 18 | 20 | 20 | 20 | 20 |
转速(r/min) | 0.2/0.5 | |||||||
功率(kw) | 0.6 | 1.5 | 4 | 4 | 5.5 | 5.5 | 7.5 | 11 |
外形尺寸φ(mm) | 2820 | 5300 | 7440 | 8160 | 9700 | 10500 | 12140 | 13070 |
PF-系列技术参数(转速0.1/0.4系列) 杭州某公司
规格/型号 | PF80 | PF100 | PF120 | PF150 |
总过滤面积(m2) | 80 | 100 | 120 | 150 |
有效过滤面积(m2) | 70 | 82 | 102 | 132 |
滤盘数 | 24 | 24 | 24 | 30 |
转速(r/min) | 0.1/0.4 | |||
功率(kw) | 11 | 15 | 18.5 | 22 |
外形尺寸φ(mm) | 14680 | 17080 | 18020 | 20500 |
杭州某公司
参数/型号 | PF5 | PF14 | PF18 | PF34 | PF42 | PF55 | PF80 |
总过滤面积(m2) | 6.5 | 14 | 18 | 34 | 42 | 55 | 80 |
有效过滤面积(m2) | 5 | 11 | 15 | 28 | 35 | 46 | 71 |
滤盘数 | 16 | 16 | 18 | 20 | 20 | 20 | 24 |
转速(rpm) | 0.2/0.5 | 0.2/0.5 | 0.2/0.5 | 0.2/0.5 | 0.2/0.5 | 0.2/0.5 | 0.1/0.50 |
功率(KW) | 1.5 | 4 | 4 | 5.5 | 7.5 | 11 | 11 |
转台真空过滤机
ZL-系列技术参数(转速为0.2/0.6系列) 杭州某公司
规格/型号 | ZL18 | ZL25 | ZL45 | ZL55 | ZL65 | ZL80 |
总过滤面积(m2) | 18 | 25 | 45 | 55 | 65 | 80 |
有效过滤面积(m2) | 15 | 20.8 | 38 | 46 | 55 | 69 |
滤盘数 | 18 | 24 | 24 | 24 | 30 | 36 |
转速(r/min) | 0.2/0.6 | |||||
功率(kw) | 4/5.5 | 4/7.5 | 7.5/11 | 7.5/11 | 11/15 | 11/15 |
外形尺寸φ(mm) | 5200 | 6200 | 8200 | 9000 | 9800 | 11000 |
ZL-系列技术参数(转速为0.2/0.5系列)
规格/型号 | ZL100 | ZL120 | ZL140 | ZL160 | ZL240 | ZL300 |
总过滤面积(m2) | 100 | 120 | 140 | 160 | 240 | 300 |
有效过滤面积(m2) | 86 | 100 | 117 | 137 | 205 | 260 |
滤盘数 | 36 | 40 | 40 | 48 | 56 | 56 |
转速(r/min) | 0.2/0.5 | |||||
功率(kw) | 11/22 | 15/22 | 15/22 | 18.5/30 | 30/45 | 30/55 |
外形尺寸φ(mm) | 12400 | 13600 | 14400 | 15400 | 19600 | 22000 |
盘式真空过滤机(滤布圆盘真空过滤机)杭州某公司
总过滤面积(m2) | 转盘直径(mm) | 转盘内径(mm) | 转速(r/min) | 功率(kw) |
18 |
1800 |
600 |
0.2-3 | 4 |
22.5 | 4 | |||
27 | 5.5 | |||
32 |
2400 |
800 |
0.2-2 | 5.5 |
40 | 7.5 | |||
48 | 7.5 | |||
56 | 11 | |||
64 | 11 | |||
80 |
3700 |
1000 |
0.2-1 | 11 |
100 | 15 | |||
120 | 18.5 | |||
140 | 18.5 | |||
160 | 22 |
无锡某公司
山东某公司
型号 | 过滤 | 过滤 | 过滤盘 | 圆盘转速 | 主传动电动机 | 搅拌用电动机 | 外形尺寸 | 重量 |
PG9-2 | 9 | 2 | 1800 | 0.08~1.89 | 1.1 | 1.1 | 2290×2510×2100 | 2510 |
PG18-4 | 18 | 4 | 0.254~1.14 | 1.5 | 2833×2340×2295 | 3980 | ||
PG27-6 | 27 | 6 | 0.254~1.14 | 3820×2300×2320 | 4620 | |||
PG39-4 | 39 | 4 | 2700 | 0.074~0.72 | 1.5 | 3015×3275×3275 | 5650 | |
PG58-6 | 58 | 6 | 0.254~1.14 | 2.2 | 2.2 | 3930×3355×3275 | 10980 | |
PG78-8 | 78 | 8 | 0.254~1.14 | 4700×3400×3300 | 13600 | |||
PG116-12 | 116 | 12 | 0.285~1.285 | 4 | 4 | 6330×3355×3275 | 15000 |
JB/T 10966-2010 PT型圆盘真空过滤机(陶瓷圆盘真空过滤机)
JB/T 3200-2017 外滤面转鼓真空过滤机
折带式真空过滤机
刮刀式转鼓真空过滤机
江苏某公司 转台真空过滤机 (转速:为0.2∽0.6rpm)
型号 | 过滤面积(m2) | 外径(mm) | 内径(mm) | 型号 | 过滤面积(m2) | 外径(mm) | 内径(mm) |
HDZT-8 | 8 | 3500 | 1400 | HDZT-120 | 120 | 13500 | 5400 |
HDZT-14 | 14 | 4680 | 2000 | HDZT-140 | 140 | 14438 | 5498 |
HDZT-18 | 18 | 5200 | 2000 | HDZT-160 | 160 | 15300 | 5500 |
HDZT-25 | 25 | 6100 | 2300 | HDZT-180 | 180 | 17126 | 8000 |
HDZT-30 | 30 | 6700 | 2500 | HDZT-200 | 200 | 18084 | 8500 |
HDZT-45 | 45 | 8150 | 3020 | HDZT-260 | 260 | 20300 | 9000 |
HDZT-55 | 55 | 8900 | 2990 | HDZT-290 | 290 | 21670 | 10000 |
HDZT-65 | 65 | 9780 | 3600 | HDZT-320 | 320 | 23000 | 11000 |
HDZT-80 | 80 | 10970 | 4286 | HDZT-380 | 380 | 25060 | 12000 |
HDZT-100 | 100 | 12340 | 5000 |
由于大部分真空过滤机都是属于分段连续过滤结构,旋转体上各个过滤段在同一时间完成不同的工作,一般一个旋转体可以分为过滤段、洗涤段、干燥段和卸料段。为了保证每段都有充足的时间来完成既定的动作,所以要求旋转速度较低。
结合搜集的各类真空过滤机产品各个企业的数据,大多数真空过滤机的转速都较低,基本都在1rpm左右。因此关于过滤机的转速测量,可以通过计时器进行计数。
另外,对于带式真空过滤机这一类走带式过滤机,由于其属于间歇运转机型,滤带(滤室)的运转速度可以根据物料的过滤难易程度进行调节,一般在0.3-6m/min这个范围内。JB/T 8653-2013《水平带式真空过滤机》标准中对过滤带的速度给出了范围,由于滤带速度较低,可以通过根据滤带行程,利用计时器进行测量。
2.4.2 纠偏性能(跑偏量)
真空过滤机中如转鼓真空、带式真空等机型存在滤带跑偏的问题,因此此类真空过滤机需要配置有纠偏装置,防止滤带跑偏量过大,影响过滤。
以上是部分机型产品标准中对于跑偏量的测试方法。
基本上所有此类机型的滤带在行走时都需要配置有纠偏装置,一般通过纠偏辊进行纠偏,本标准这里给出一个通用的测试方法用来测量滤带的跑偏量,进而衡量过滤机纠偏装置的有效性。
通过调研、查询相关产品标准的规定,结合试验,我们给出了如下的对于过滤机纠偏性能(跑偏量)的测试方法:
测量人员在可安全便捷地接触滤带的位置进行测量,记录测量时滤带运行的起始点(可以滤带接头处为起点),使用钢带,以驱动辊、从动辊或转鼓的端面为基准,测量滤带在辊子或转鼓上垂直滤带行走方向上的最大位移差。测量时长为滤带行走一周,测量三次,取其最大值。
2.4.3 噪声
噪声指标是分离机械重要的性能指标,GB/T 10894《分离机械 噪声测试方法》规定了分离机械噪声(声功率级和声压级)的测试方法,声功率更多反应了机器本身的噪声值,声压主要从人的角度考虑。现阶段,分离机械行业的产品标准都是规定了声压级指标,GB/T 10894标准在附录中给出了声压级的测试方法,本标准直接引用即可。
2.4.4 密封性能
真空过滤机通过利用过滤介质的一边压力低于大气压力来提供过滤动力进行过滤,因此,过滤机的密封性能好坏关系到过滤机的过滤效率高低。这其中还分为整机的过滤性能、错气盘(分配头)或滤盘结合面的密封性、过滤机真空管路的密封性等。
外滤面转鼓真空过滤机(刮刀卸料)原理图
陶瓷圆盘真空过滤机
单盘真空过滤机
上述示意图中给出了集中典型真空过滤机的结构原理,从示意图可以看出,真空过滤机的滤室(或真空箱等)与过滤介质之间没有被固定,而是通过分配头或者错气盘等在过滤的时候起到密封的作用。随着过滤机的运转,滤室会与真空管路断开,进入下一个工作流程。
分配头或错气盘的设计合理性以及加工装配精度直接影响过滤效率。通过测试其密封性能,可以作为衡量过滤机质量的重要性能指标。
本标准对于几类真空过滤机的密封性能按照结构特点,给出了几种测试方法:
a) 承压型全密闭过滤机,封闭所有进出口,以1.25倍的额定压力进行水压试验,保压5min,记录压力降,并检查各密封部位的泄漏情况;
b) 非密闭过滤机,可将各密封面一端清理干净,涂以白粉并晾干,在密封面另一端浸入煤油,观察涂有白粉端是否有油渍;
c) 具有真空管路的过滤机的密封性,采用涂抹肥皂水检测管路焊缝的密封性。
另外,真空过滤机在运行中会配置一些储液罐等附属装置,其密封液也会影响过滤机的过滤效率,可以采用水压试验或煤油渗漏试验来测试其密封性。
2.4.5 真空度
真空度是真空过滤机的重要性能指标,决定了真空过滤机的过滤效率。真空度的检测需要使用专门的仪器——真空计来进行。根据原理,真空计可以分为电容真空计、皮拉尼真空计、热电偶真空计、压力计、隔膜真空计等。
在实际测试中,可以根据真空过滤机的压力范围和精度要求选择合适的真空计。
2.4.6 单位时间循环次数/单次循环时间
真空过滤机根据运行特点可以分为间歇运转和连续运转,主要区别在于,间歇运转设备,进料是间歇性的,每完成一批物料的过滤再进行下一次的进料。连续运转过滤机的进料和过滤等工艺段是同时进行的,进料、过滤、卸料等同时进行。
真空叶滤机、真空过滤器等这类间歇运转设备由于其运行特点,存在每完成一个功能周期的时间,这个时间也是过滤机的一个性能指标,体现了过滤机的过滤效率和运行可靠性。
连续运转的真空过滤机虽然属于连续运转,但是也存在一个循环时间或循环次数,例如圆盘真空过滤机,圆盘旋转一周,表示一个循环的完成,这个循环内,包括进料、过滤、卸料通过圆盘上不同的滤布或滤盘进行了一个完整的过滤过程(可以参看前面的陶瓷圆盘真空过滤机的结构原理示意图)。
据此,本标准规定了真空过滤机的单次循环时间/单位时间循环次数的测试方法。
2.4.7无损检测
真空过滤机中例如主轴、壳体等重要焊接件,需要进行无损检测。JB/T 9095-2025《离心机 分离机锻焊件常规无损检测》给出了分离机械产品焊接件的无损检测方法。主轴、壳体等重要焊接件的无损检测应按照该标准的规定进行检测。
2.4.8 温度和温升
真空过滤机设备中使用的轴承基本采用的都是滚动轴承,为了减少摩擦和磨损,防止烧粘,滚动轴承需要涂抹润滑油。因此需要对轴承的使用温度给出规定,如下:
使用温度:轴承温升不得超过环境温度35℃,最高温度不得超过75℃。现在轴承和润滑脂耐温性能均较好,而且不同地区和时间环境温度差距也比较大。某些情况下,轴承温升可以超过环境温度50℃,且最高温度不得超过85℃,设备可以正常运转。
而轴承在运行时,根据研究,轴承温度会随着轴承运转开始慢慢上升,通常在1-2小时后达到稳定状态,因此,本标准要求真空过滤机在运转2小时后,进行温度的测量。
由于存在连续运转的过滤机,例如转鼓真空过滤机,圆盘真空过滤机、转台真空过滤机和翻盘真空过滤机等存在主轴,带式真空过滤机存在多个辊子轴。温度和温升是确保主轴承能否正常运行的重要指标。
根据过滤机结构的不同,可以在过滤机运转2小时后,对主轴承或辊子轴承进行测量。测量方法与其他种类的分离机械产品基本一致。
关于测量位置,因为是测量轴承的位置,所以,本标准要求最好使用接触式测温仪器直接测量轴承外圈,在无法测量轴承外圈时,可以测量与轴承外圈直接接触的最近位置处,或者测量轴承润滑油加油孔处的温度。
综上,本标准给出的方法具体如下:
“5.7.1 过滤机运转前,记录环境温度。
5.7.2 过滤机连续运转不少于2h后,采用接触式测温仪器测量轴承外圈温度。轴承温度测量点在轴承壳体中心部位处,应直接测量轴承的外圈温度;不能直接测量轴承外圈温度时,可测量轴承加油孔或轴承座外表面处的温度。测温仪器数值不再上升时,记录测量值,应选取不同位置,测量三次,取算术平均值。
5.7.3 测量结束后,用测量值减去环境温度,得到温升值。”
2.4.9 滤液含固量、滤饼含液量
在分离机械性能测试方法中,通常采用烘箱法进行滤液含固量和滤饼含液量的测量。烘箱法大多是指105℃恒重法,此种方法属于国家标准方法之一,测量结果具有仲裁性,但是此种方法测量周期长,通常需要4小时左右,同时测量结果容易受到外界因素、人为因素的影响,对操作员有一定的要求,不能满足快速检测的需求。
这种方法在本文件的第1部分GB/T 30177.1-2013《过滤机性能测试方法 第1部分:加压过滤机》已经给出,具体内容可以参看标准正文。
下面给出了用于快速测定含固量和含湿量的几种快速测试仪器。
滤液含固量
固含量检测仪
在固含量检测领域,测量准确性和测量速度之间的矛盾一直没有解决;针对这一现状提供一种有烘干法结构的快速测定固含量值的仪器。固含量检测仪采用德国HBM称重系统,保证称重准确;环形石英钨卤红外线加热源,快速干燥样品;与国际烘箱加热法相比,环形石英钨卤红外线加热可以在高温下将样品均匀地快速干燥,样品表面不易受损,其检测结果与国标烘箱法具有良好的一致性,具有可替代性,且检测效率远远高于烘箱法,智能化操作,一般样品只需几分钟即可完成测定。
滤饼含液量
水分测定仪(分析检测类设备)
能够检测各类有机及无机固体、液体、气体等样品中含水率的的仪器叫做水分测定仪,按测定原理可以分类物理测定法和化学测定法两大类。物理测定法常用的有失重法、蒸馏分层法、气相色谱分析法等,化学测定方法主要有卡尔费休法(Karl Fischer)、甲苯法等,国际标准化组织把卡尔费休(Karl Fischer)方法定为测微量水分国际标准,我们国家也把这个方法定为国家标准测微量水分。
常见的失重法水分仪有卤素水分测定、红外水分测定仪、微波水分测定仪等;
红外水分仪多采用红外线的加热方式,其加热源为红外线加热灯。因红外线加热灯为球面体,在加热过程中有个聚光点,测出来的样品中间会有一点的颜色的改观,但不影响*终的测试结果。
卤素水分仪采用的是卤素加热方式,其加热源为卤素加热灯。因卤素加热灯为特质环形,所以在加热测试样品过程中,使样品受热面均匀,测出来的样品无任何变化,使其稳定性更好。
微波水分测定仪利用微波场干燥样品,加速了干燥过程,具有测量时间短,操作方便,准确度高、适用范围广等特点,适用于造纸、木材、纺织品和化工产品等的颗粒状、粉末状及粘稠性固体试样中的水分测定,还可应用于石油、煤油及其他液体试样中的水分测定。
常见的卡尔费休水分测定仪主要有容量法卡尔费休水分测定仪和库仑法(电量法)卡尔费休水分测定仪。另外还有便携式水份测定仪。
红外线水分测定仪,采用热解重量原理设计的,是一种新型快速水分检测仪器。水分测定仪在测量样品重量的同时,红外加热单元和水分蒸发通道快速干燥样品,在干燥过程中,水分仪持续测量并即时显示样品丢失的水分含量%,干燥程序完成后,最终测定的水分含量值被锁定显示。与国际烘箱加热法相比,红外加热可以最短时间内达到最大加热功率,在高温下样品快速被干燥,其检测结果与国标烘箱法具有良好的一致性,具有可替代性,且检测效率远远高于烘箱法。一般样品只需几分钟即可完成测定。
本标准在制定时,考虑了不同的测试需求,给出了烘箱法作为标准方法,同时也给出可以采用快速检测仪(固含量检测仪和水分测定仪)的方法。这种快速测定含固量和含湿量的方法,可以用于对温度不敏感的物料的测定,当然如果相关方有需求也可以采用此类方法。仲裁鉴定等场合建议采用烘箱法。
另外,关于测试中使用的滤纸,应该采用定量滤纸,而不是定性滤纸。
定性滤纸和定量滤纸用途区别:
1,定量滤纸和定性滤纸的区别主要在于灰化后产生灰分的量:定性滤纸不超过0.13%,定量滤纸不超过等于0.0009%。定性分析滤纸一般残留灰分较多,仅供一般的定性分析和用于过滤沉淀或溶液中悬浮物用,不能用于质量分析。
2,无灰滤纸它是一种定量滤纸,其灰分小于0.1mg,这个重量在分析天平上可忽略不计。
3,注意定量滤纸和定性滤纸这两个概念都是纤维素滤纸才有的,不适用于其它类型的滤纸如玻璃微纤维滤纸。
2.4.10 生产能力/处理能力
生产能力或处理能力是真空过滤机最重要的性能之一。不同于其他类型的过滤机或离心机产品,真空过滤机通常机型尺寸都较大,机体尺寸最大可以达到二十多米长,过滤面积可以达到数百平方。
因此,大多真空过滤机的生产能力都较大,在GB/T 10901《离心机 性能测试方法》中给出的生产能力/处理能力的测试方法基本适用于真空过滤机产品。
目前,分离机械产品标准采用的生产能力和处理能力的测试方法主要有称重法、容积法和流量计法(实际上也是一种容积法),具体如下:
a 称重法:对安装在生产流程中的过滤机,直接称量滤饼重量,主要用于固体的称重;
b 容积法(即测量处理完某一定容积容器的悬浮液所需的时间):测量处理能力时容器应事先标定容积,并标有刻度,适用于液体;
c 流量计法:测量处理能力时,应保证进入流量计的液流是稳定的。
实际测试时,可以根据情况,选择合适的方法来进行测量。同时,考虑到真空过滤机的机型和产能较大的问题,可以通过模拟放大的方法来估算实际机型的生产能力或处理能力。
2.4.11绝缘电阻
绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。绝缘电阻主要是指真空过滤机动力电路、控制电路接线柱与过滤机机体、接地端等之间的绝缘电阻,一般要求不小于2MΩ,通常采用500V兆欧表等仪器进行测量。测量时为了正确读取被测电阻值,应在稳定后读取数值。
我们在测量时应注意以下几点:
1、测量环境
环境温度和湿度对于一般材料的绝缘电阻值会产生较大的影响,通常随着温度和湿度的上升而减小。温度增加对于材料的体电阻影响较大,一般情况下,绝缘电阻随温度上升而减小,原因在于,当温度升高时,绝缘介质中的极化加剧,电导增加,使绝缘电阻降低。
湿度对表面泄漏电流影响较大。绝缘表面吸附潮气,瓷套表面形成水膜,使绝缘电阻显著降低。另外,由于某些绝缘材料有毛细管作用,当空气中相对湿度较大时,会吸附较多水分,增加电导使绝缘电阻值降低。
因此,在进行绝缘电阻测试时,应保证环境温度和湿度在允许值以下。由于各种材料对温度和湿度的敏感性不同,因此在进行测试时,应尽量保证温度在通常所说的室温中(25℃),湿度低于65%(根据研究)。
2、测试时间
用一定的直流电压对被测材料加压时,被测材料上的电流不是瞬时达到稳定值的,而是有一衰减过程。在加压的同时,流过较大的充电电流,接着是比较长时间缓慢减小的吸收电流,最后达到比较平稳的电导电流。被测电阻值越高,达到平衡的时间则越长。因此,测量时为了正确读取被测电阻值,应在稳定后读取数值。
3、测试仪器
根据设备电压的等级,可以按照下表进行选择兆欧表进行绝缘电阻的测量:
额定电压 V | ≤36 | >36—500 | >500—3300 | >3300 |
选用兆欧表的规格 V | 250 | 500 | 1000 | 2500 |
分离机械产品为工业设备,通常电压为380V,因此我们通常使用500V兆欧表进行绝缘电阻的测量。
3、其他要求
为保证安全和测试数据的准确性,在进行绝缘电阻测试时,还应做到以下几点:
b、用来进行测量的表面(如接线柱,机壳等部位)应清理干净,减少接触电阻;
2.4.12 各循环动作的可靠性
真空过滤机结构复杂,运行时,各种动作繁多,因此,为了保证过滤机的能够完成固液分离动作,需要保障所有机械动作能够可靠、无故障的完成。
过滤机各循环动作的可靠性的检测可以通过量化或者目视的方法来进行检测,比如无故障单循环时间、单位时间无故障循环次数,目视各运转机构,可以无故障连续运转。
2.4.13能耗指标
能源和资源的不可再生性,使得国家和各类用户对于机械设备的能耗的多少越来越重视。真空过滤机在处理物料的时候,会消耗大量能源和资源,因此,衡量过滤机产品的能耗水平的能耗检测方法时非常必要的。真空过滤机产品在运行的时候,会消耗电能、热能和水资源等,通过折算成标准煤(参见GB/T 2589-2008《综合能耗计算通则》),形成统一的能耗指标,可以知道过滤机的能耗水平。对于真空过滤机来说,通常以产出物(固体产出物或者液体产出物)单位质量或者单位体积,或者被处理物料的单位质量或体积来衡量。
本标准中的能耗指标是指真空过滤机在实际生产运行中,单位产能下所消耗的各项能源折成标准煤的量。
这些能源主要包括电能、热能、水资源、气体资源等。
电能主要通过三相电度表、功率计等仪器来测量过滤机所消耗的电能,
瓦特计修改为功率计(瓦特计),功率计为标准术语,瓦特计为别称或俗称,这里将两种称呼都列出,方便使用。两瓦特计法、三瓦特计法又称两表法、三表法。三瓦计法适用于任意三相制电路,共N接法的单表读数物理意义清晰,共A、共B、共C 3种接法中读数的物理意义模糊、总有功功率应为三表读数的代数和;二瓦计法适用于任意三相三线制电路,共A、共B、共C 3种接法中单表读数无明确物理意义,总有功功率亦为两表读数之代数和。下面给出了三瓦特计法和两瓦特计法的接线图。
利用三相电度表进行测量相对简单,读出某时间段的电量即可。
两者区别在于功率计还需要通过计算(乘以时间)来得到功耗,三相电度表可以直接获得功耗。
热能一般分为蒸汽或热水,可以通过流量计来进行统计消耗量,同样,水资源和气体资源(如氮气等惰性气体)也是通过流量计来进行消耗量的统计。
根据GB/T 2589-2008《综合能耗计算通则》中给出的方法,可以得出相关能耗的标准煤的量,除以过滤机的测试阶段的处理量即可得出过滤机的能耗。
2.4.14 液压系统清洁度
液压系统清洁度的测量应按照JB/T 6418的规定进行,这里不再赘述。
三、主要试验(或验证)情况
本标准为真空过滤机性能测试方法标准,在进行标准的起草过程中,工作组对国内常见的几种真空过滤机进行了相关性能测试,测试方法按照本文件中给出的方法,并结合相关标准的规定进行。
下面给出相关产品的测试数据:
石家庄科石机械设备有限公司 转鼓真空过滤机 测试数据
参数 | 型号 | ||||||||
G2 1.0-N | G5 1.75-N | G10 1.75-N | GD10 1.8-N | GD60 3.8-N | GFM7 1.8 | GFM12 2.5 | GFM13 2.5 | GFM14 2.5 | |
噪声 | 70 | 70 | 70 | 70 | 80 | 75 | 75 | 75 | 75 |
转鼓径向跳动量 | 1.0/1.0 | 1.0/1.0 | 1.0/1.0 | 2.0/1.8 | 4.0/3.0 | 2.0/1.5 | 2.0/1.5 | 2.0/1.8 | 2.0/1.8 |
分配室及转鼓等密封性(着色检验) | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
错气盘密封性(接触点数或平面度) | 13/13点 | 13/15点 | 13/15点 | 13/15点 | 13/15点 | ||||
密闭过滤机气密性试验(设计0.08Mpa,试验0.12Mpa) | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | 无泄漏 | |||||
折带过滤机滤带跑偏量(mm) | 20 | 30 | |||||||
折带过滤机滤带纠偏可靠性 | 可靠 | 可靠 |
青岛核盛智能环保设备有限公司 带式真空过滤机 测试数据
序号 | 检测项目 | 检验方法 | 标准 | 实测 | |
1 | 整 机 装 配 精 度 | 胶带支承板水平度 | 用水平仪在滑台上每隔1.5米处测各点值 | ≤3mm | 2.3 |
真空盒滑台的纵向水平度 | 用水平仪在滑台上每隔1.5米处测各点值 | ≤1.5mm | 1.3 | ||
驱动辊与各改向辊间的平行度 | 用弦线卷尺法按拉线法检测 | ≤1.2mm | 1.15 | ||
真空盒滑台中心、支承板中心和机架中心之间的公差值 | 用钢尺按每隔1.5米处测量各点距离 | ≤1.5mm | 1.35 | ||
真空盒升降基准与真空箱顶面的平行度 | 用弦线卷尺法按拉线法检测 | ≤0.5mm | 0.45 | ||
相邻两真空盒的高低差 | 用划线高度尺检测 | ±0.5mm | 0.3 | ||
2 | 整机组装对角线 | 卷尺测量 | ≤10mm | 8.5 | |
3 | 整机组装长度 | 卷尺测量 | ≤8mm | 9.0 | |
4 | 整机组装宽度 | 卷尺测量 | ≤5mm | 3.5 | |
5 | 外观质量 | A外表面不应损伤、 凹凸不平等缺陷B焊缝平面光滑外面不应损伤、凹凸不平等缺陷,焊缝平整光滑 | 无 |
过滤性能测试数据:
物料:
原始物料状态 | Ph值 | 配浆浓度 | 物料颜色 | 烘干温度 | 烘干时间 |
干粉状 | 3 | 33% | 灰色 | 105° | 4小时 |
测试结果:
序号 | 滤布 型号 | 给料量 | 过滤浓度 | 真空度 Mpa | 抽滤时间 | 滤液情况 | 重量 | 厚度 | 滤饼含液量 |
1 | 9501-32 | 300g | 33% | 0.05 | 1′45″-2′25 | 微浊 | 64.8g | 6.5mm | 27.58% |
2 | B-30 | 300g | 33% | 0.05 | 1′05″-1′40 | 较浊 | 68.7g | 6.5mm | 28.57% |
3 | B-20 | 300g | 33% | 0.05 | 1′15″-1′50 | 较浊 | 83g | 7mm | 28.51% |
4 | 9501-32 | 300g | 33% | 0.05 | 1′50″-2′25 | 微浊 | 75g | 6mm | 28.82% |
青岛核盛智能环保设备有限公司 陶瓷圆盘真空过滤机 测试数据
序号 | 检验项目 | 检验方法 | 标准 | 实测 |
1 | 整机 装配 精度 | 陶瓷板平面度 | 用平面仪在支撑台上,每隔两块过滤板测量各点值<0.05mm | <0.03mm |
两个陶瓷板之间的距离 | 用尺子量<5mm | <3mm | ||
刮刀与陶瓷板之间的距离 | 用填塞法±0.10mm | ±0.08mm | ||
各法兰之间的距离 | 用钢尺按每隔1/5圈处测量各点距离<0.5mm | <0.3mm | ||
料斗的平行度和对角线 | 弦线卷尺法按拉线法检测±0.5mm/±2.5mm | ±2.0mm | ||
相邻两料斗处距离 | 用划线高度尺检测<±1.0mm | <±1.0mm | ||
2 | 密封试验 | 真空管联接处,吸管插入处密封及法兰焊处的密封 | 通水到真空管在真空负压下试验不渗漏 | 无 |
检验清洗水管的密封及喷洗情况 | 喷管通入0.5MPa压力水观察流入各处的情况不渗漏,喷洗均匀呈扇形散开 | 符合 | ||
排液罐密封 | 通入负压0.09MPa不漏气 | 无 | ||
排料阀 | 通入空气检验不漏气 | 无 |
过滤性能测试数据:
物料:
料浆固含 | 物料PH | 料浆温度 | 物料颜色 | 带来物料描述 | 其他 | |||||
30%、20%、15% | 中 | 常温 | 如图 | 含水滤饼 | 硫酸钙 | |||||
试验方法 | 真空抽滤 | 试验设备 | 自制陶板抽滤 | 陶板面积 | 0.02㎡ | |||||
实验步骤 | 1:准备试验设备。 | |||||||||
2:把原物料倒出待用。 | ||||||||||
3:选择陶板进行抽滤。 | ||||||||||
4:记录实验数据,观察滤液情况。 | ||||||||||
5:称取一定量滤饼重量在105℃烘箱内烘烤4小时测其水分。 | ||||||||||
序号 | 面层精度 | 抽滤时间 | 真空度 | 滤液情况 | 滤饼厚度 | 滤饼重量 | 滤饼水分 | |||
30% | 5 | 90s | 0.085MPa | 清 | 16mm | 328.8g | (无洗涤)31.69% | |||
(喷洗) 34.05% | ||||||||||
2 20% | 5 | 90s | 0.085MPa | 清 | 10mm | 170g | (无洗涤)29.56% | |||
(喷洗) 31.52% | ||||||||||
3 15% | 5 | 90s | 0.085MPa | 清 | 8mm | 106.3g | (无洗涤)25.69% | |||
(喷洗) 27.31% | ||||||||||
结果分 析 | 三种浓度情况下抽滤,单面进行喷淋,无洗涤面与喷洗面分别测水分进行对比 | |||||||||
序号1、2喷淋时间为6秒,序号3喷淋时间为10″ | ||||||||||
通过对几种主要的真空过滤机进行的测试,相关测试数据满足产品标准的规定,各项测试方法也科学有效、切实可行。