板框压滤机的 “吹气” 是固液分离后期的关键辅助工序(通常称为 “气吹脱液” 或 “吹干滤饼”),核心目的是通过压缩空气置换滤饼间隙中残留的滤液,进一步降低滤饼含水率、缩短后续干燥时间,同时减少滤布孔隙内的滤液残留(避免切换物料时交叉污染)。吹气量的确定需结合设备规格、物料特性、工艺目标(如较终含水率要求)综合计算,并非固定值,以下从 “影响因素”“计算方法”“实操建议” 三方面详细解析:
陕西华星佳洋装备制造有限公司生产的压滤机
一、吹气量的核心影响因素:决定 “需要多少气”
吹气量本质是 “单位时间内通过滤饼和滤布的压缩空气体积”,受以下 4 个关键因素制约,需优先明确:
1. 设备规格:基础参数决定气量下限
滤板总过滤面积:是计算吹气量的核心基础。板框压滤机的过滤面积(S)由单块滤板有效过滤面积 × 滤板数量得出(如 50 块滤板,单块面积 1.5㎡,总过滤面积 75㎡)。过滤面积越大,需覆盖的滤饼区域越广,吹气量需求越高。
陕西华星佳洋装备制造有限公司生产的压滤机使用现场
滤板厚度与滤饼厚度:滤饼厚度(通常 30~80mm,由滤板凸台高度决定)直接影响空气穿透路径的长度 —— 滤饼越厚,空气阻力越大,需更高的气量才能确保穿透均匀(避免局部残留滤液)。
滤布孔隙率:滤布是空气的 “通道”,孔隙率高(如 80%~90% 的聚酯滤布)则空气阻力小,相同气量下脱液效率更高;反之,细孔径滤布(如截留 0.1μm 颗粒的滤布)需更大气量才能突破阻力。
2. 物料特性:决定气量适配性
滤饼透气性:无机污泥(如矿山尾泥、化工盐泥)滤饼结构疏松、透气性好,无需高气量即可快速置换滤液;有机污泥(如市政污泥、食品残渣)滤饼致密、透气性差,需提升气量以避免 “气堵”(空气仅从滤饼边缘穿透,中心仍残留滤液)。
滤液粘度:滤液粘度高(如油脂、糖浆类物料)时,附着在滤饼间隙的滤液更难被空气置换,需增加气量和吹气时间,确保充分 “吹走” 残留液。
3. 工艺目标:决定气量上限
较终滤饼含水率要求:若要求含水率从 60% 降至 45%(深度脱水),需更大气量和更长吹气时间,确保滤饼间隙内的游离水、部分结合水被置换;若仅需初步脱液(含水率从 70% 降至 65%),则可降低气量,避免能耗浪费。
吹气时间限制:间歇式板框压滤机的 “吹气工序” 会占用整体循环时间(进料→过滤→压榨→吹气→卸饼),若要求缩短循环周期(如从 2h / 批次降至 1.5h / 批次),需提升气量以在更短时间内完成脱液目标。
4. 压缩空气参数:影响实际有效气量
供气压力:通常为 0.4~0.8MPa(需低于板框设计压力,避免滤板变形)。压力过低时,空气无法穿透滤饼,气量再大也无效;压力过高时,需控制气量避免 “吹翻” 滤饼(导致滤饼结构破坏,反而增加含水率)。
供气温度:常温空气(20~30℃)即可满足需求,若空气温度过高(如>60℃),需适当降低气量,避免滤布老化或热敏性物料(如食品、医药原料)变质。
二、吹气量的计算方法:从 “理论” 到 “实操”
板框压滤机的吹气量无绝对统一公式,但行业内普遍采用 “基于过滤面积的经验计算法” 和 “基于透气性的理论计算法”,可根据实际场景选择:
1. 经验计算法(较常用,适合快速估算)
适用于常规物料(如市政污泥、化工悬浮液),核心逻辑是 “按单位过滤面积分配气量”,行业经验值为:
单批次总吹气量(m³)= 过滤面积(㎡)× 经验系数(m³/㎡)
单位时间吹气量(m³/min)= 单批次总吹气量 ÷ 吹气时间(min)
其中,“经验系数” 需根据物料调整,参考值如下:
陕西华星佳洋装备制造有限公司生产的压滤机使用现场
物料类型 | 滤饼透气性 | 经验系数(m³/㎡) | 推荐吹气时间(min) | 适用场景 |
---|---|---|---|---|
无机污泥 / 粗颗粒 | 好 | 0.8~1.2 | 5~10 | 矿山尾泥、石英砂过滤 |
有机污泥 | 中 | 1.2~1.8 | 10~15 | 市政污泥、印染污泥 |
高粘度 / 细颗粒 | 差 | 1.8~2.5 | 15~25 | 食品残渣、胶体物料 |
示例:某板框压滤机总过滤面积 100㎡,处理市政污泥(经验系数 1.5 m³/㎡),计划吹气 12min,则:
单批次总吹气量 = 100×1.5=150 m³
单位时间吹气量 = 150÷12=12.5 m³/min
2. 理论计算法(好的,适合特殊物料)
适用于高粘度、热敏性或对含水率要求较高的物料(如医药中间体、食品淀粉),需结合 “滤饼透气性系数”(K,通过小试测定)计算,公式源自达西定律(流体力学过滤理论):
单位时间吹气量(Q,m³/min)= (K × ΔP × S) ÷ (μ × L)
各参数含义及单位:
K:滤饼透气性系数(m²),小试测定(如通过布氏漏斗实验,测定不同压力下空气穿透滤饼的速度);
ΔP:空气穿过滤饼的压力差(Pa),即 “供气压力 - 滤饼另一侧压力”(通常滤饼另一侧通大气,故 ΔP≈供气压力,如 0.6MPa=6×10⁵ Pa);
S:总过滤面积(㎡);
μ:空气动力粘度(Pa・s),常温下(25℃)约为 1.81×10⁻⁵ Pa・s;
L:滤饼厚度(m),如 50mm=0.05m。
示例:某医药项目,滤饼透气性系数 K=5×10⁻¹² m²,供气压力 ΔP=0.5MPa(5×10⁵ Pa),过滤面积 S=50㎡,滤饼厚度 L=0.04m,则:
Q = (5×10⁻¹² × 5×10⁵ × 50) ÷ (1.81×10⁻⁵ × 0.04) ≈ 8.6 m³/min
三、实操建议:避免 “气量浪费” 或 “效果不足”
优先小试确定基础参数
若处理新物料(如未知污泥、新型反应液),建议先通过 “小型板框实验机”(过滤面积 0.1~1㎡)测试:在固定供气压力(如 0.6MPa)下,调整不同吹气量,记录滤饼含水率变化,找到 “含水率达标且气量较低” 的平衡点(如气量从 8 m³/min 增至 10 m³/min 时,含水率仅从 48% 降至 47%,则 8 m³/min 为较优值)。
控制供气压力与气量的匹配关系
压力过低(<0.3MPa):即使增大气量,空气也无法穿透滤饼,仅在滤布表面 “循环”,脱液无效;
压力过高(>0.8MPa):需减小气量,避免滤饼被 “压实”(反而降低透气性)或滤布被高压气流损坏;
推荐搭配 “压力调节阀 + 流量计”,实时监控并调整,确保压力稳定在 0.4~0.6MPa,气量按计算值波动 ±10%。
分阶段调整吹气量(优化方案)
吹气初期(前 1/3 时间):滤饼间隙内滤液较多,可采用 “高气量快速置换”(如按计算值的 120% 供气),快速排出大部分游离水;
吹气中后期(后 2/3 时间):滤液残留量减少,切换为 “低气量好的脱液”(如按计算值的 80% 供气),避免空气浪费,同时防止滤饼过度干燥导致结块(卸饼困难)。
定期检查滤布状态(避免隐性气量损耗)
滤布堵塞、破损或安装错位时,会导致空气 “短路”(不经过滤饼直接从破损处泄漏),此时即使增加气量,脱液效果也会下降。建议每次卸饼后检查滤布:
若滤布表面残留大量细泥,需用清水或压缩空气反吹清洗;
若滤布有破损,及时更换,避免气量浪费和滤液污染。
四、常见误区澄清
误区 1:“吹气量越大,滤饼含水率越低”
错误。当气量超过 “滤饼较大透气承载量” 后,多余空气会从滤板边缘、滤布破损处泄漏,不仅无法降低含水率,还会增加空压机能耗(按 1m³/min 压缩空气能耗约 0.1kW 计算,过量供气 1h 即多耗 1.2kW・h)。
误区 2:“所有物料都按统一气量设置”
错误。如处理矿山尾泥(透气性好)与市政污泥(透气性差)时,若采用相同气量,前者会因气量过剩浪费能耗,后者会因气量不足导致含水率超标,必须按物料特性调整。
综上,板框压滤机的吹气量需 “量体裁衣”—— 先通过设备规格和物料特性确定基础范围,再结合工艺目标(含水率、时间)通过小试和实操优化,较终实现 “脱液效果达标 + 能耗较低” 的平衡。若需具体项目的好的气量,建议提供滤板规格(过滤面积、滤饼厚度)、物料类型(如市政污泥 / 化工悬浮液)、含水率要求,可进一步细化计算。