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真空过滤机的原理和类型

2.1真空过滤机的基本原理

真空过滤的基本原理是:在真空负压(0.04-0.07MPa)的作用下，悬浮液中的

液体透过过滤介质(滤布)被抽走，而固体颗粒则被介质所截留，从而实现液体

和固体的分离。真空过滤机是应用表面过滤机理，当悬浮液中的液体流向过滤

介质时，大于或者是相近于过滤介质孔隙大小的固体颗粒会首先以架桥的方式

在介质表面形成了初始层，过滤介质孔隙比它的孔隙通道大，这样就截留了更

小的颗粒，因此不断沉积的固体颗粒便逐渐在初始沉积层上形成具有一定厚度

[25]

的滤饼(如图2-1)。真空过滤被广泛应用矿山选矿厂的铁精矿、铜铁矿、硫

精矿和锌精矿等产品的过滤及化工、石油、冶金和造纸等多个行业的脱水与固

液分离中。

图2-1滤饼过滤方式示意图

2.2真空过滤机的分类

真空过滤是应用最为广泛、在理论与实践方面最为成熟的一种过滤方法[25]。

真空过滤机主要分为转筒型过滤机（简称转鼓过滤机），水平圆盘过滤机（简称

平盘过滤机），立式圆盘过滤机（简称立盘过滤机）和水平带式过滤机等。真空

过滤机分为间歇式和连续式过滤两大类，其中常用的是连续式真空过滤机。

连续式真空过滤机的特性:在一个作业循环内，当过滤盘的某个过滤功能区

转动到料浆区，在真空的作用下滤饼开始进行沉积;在下一个工作区域进行脱

水，当其转动到滤饼卸料区时，可以用机械或气动的方法可进行滤饼卸料，并

再生滤布;然后又返回到滤液作用区，完成一个连续的循环过程。

连续式真空过滤机根据不同的结构类型，主要分为以下几种形式。

真空立盘过滤机

将数个过滤圆盘垂直安装在一根水平放置的中心轴并整体坐落槽体上，中

心轴由传动系统驱动在槽体中运转，靠真空的抽吸作用进行工作的过滤机称为

立式圆盘过滤机。过滤动力来自于中心主轴经分配头抽真空造成的过滤盘内外

两面的

图2-2立盘过滤机的结构

中心轴2.扇形板3.轴密封4.槽体5.传

动系统6.分配头

压力差。根据过滤盘尺寸分成若干个小扇形过滤板，每个小扇形板构成一个单

独的过滤室。结构形式见图2-2。各品牌立盘过滤机间的主要差别在于扇形滤板

的块数、过滤板与中心轴的连接方式、轴密封结构以及滤布的固定方式等方面，

而基本结构及工作过程大体相同。

过滤圆盘是主要的工作部件，有若干个相互隔开的扇形过滤板组成，扇形

板的数目与主轴上的滤液孔相对应，板内空腔与主轴上的滤液孔相通以排除滤

液，滤板的外部包有滤布。当过滤板置于槽体中时，在分配头的切换下，滤板

空腔经分配头与真空泵相连，使固体颗粒吸附到滤板两侧的滤布上，滤盘离开

矿浆液面后，过滤板仍与真空泵相连，进入脱水阶段；在卸料区，真空泵与分

配头的盲区接触，真空断掉，下一时刻鼓风机通过分配头与滤板空腔相连，反

吹卸饼，然后再进入下一循环。

水平圆盘真空过滤机由过滤平盘、传动装置、回转支承、分配头、卸料螺

旋、布料和洗涤装置、滤布、滤板以及润滑装置组成[26]。如图2-3所示。水平

圆盘过滤机工作时，随着盘面的转动，各过滤单元依次与分配头上各功能区接

通。首先，悬浮液（料浆）经布料器至吸液区后形成滤饼，在洗涤区再次置换

出滤饼中残留原液，经干燥区脱除水分后，再由卸料螺旋将滤饼卸下，并开始

下一个工作循环。

图2-3水平圆盘真空过滤机

转鼓真空过滤机的结构主要包括分配头、槽体、转鼓、搅拌器、卸料辊等[27]

(具体见图2-4)。转鼓真空过滤机工作时，随着转鼓的连续转动，转鼓上的各个

滤室将会相继与分配头的四个功能室相继连通，逐渐进入到滤液中开始经过转

动至落料阶段，按顺序完成过滤、干燥、吹落等工序。分配头是转鼓过滤机的

重要部件，与真空源相连通提供过滤动力。

图2-4转鼓真空过滤机

图2-5带式真空过滤机

带式真空过滤机的过滤介质是可连续循环的环型过滤带，利用料浆的自身

重力和真空设备提供的真空负压吸力实现固液分离[28]，结构如图2-5。滤液透过

滤布，从格筛板流入真空盘，真空盘底部设有排液口，经吸入软管与排液总管

相连排放；滤饼则截留在过滤介质表面进行脱水，