一种石膏脱水用真空系统及工艺匹配方法技术方案

本发明专利技术提供一种石膏脱水用真空系统及工艺匹配方法，属于真空脱水技术领域，包括真空压滤机

【技术实现步骤摘要】
一种石膏脱水用真空系统及工艺匹配方法


[0001]本专利技术涉及真空脱水
，尤其涉及一种石膏脱水用真空系统及工艺匹配方法
。

技术介绍

[0002]随着工业的发展和人们生活水平的提高，对能源的渴求也不断增加，燃煤烟气中的
SO2已经成为大气污染的主要原因
。
石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏
。
[0003]石膏法脱硫工艺中采用真空系统脱水方式，即使用真空泵在脱水箱形成负压，进而将石膏中的水分分离，使石膏达到一定的干度
。
真空泵作为石膏脱水工艺段的核心设备，目前以水环式真空泵为主，而现有真空系统采用水环式真空泵存在以下的缺点：
[0004](1)
运行效率低，水环式真空泵作为容积式真空泵，运行效率低，能源利用率差，能耗成本高
。
目前，水环式真空泵的整机运行效率在
40
％～
55
％之间，且随着使用年限的增加，效率下降明显
。
[0005](2)
运行耗水量大，水环式真空泵属于容积式真空泵，运行时需要水作为运行介质，对于水质和水量均有严格要求，否则会影响水环式真空泵的运行性能
。
另外，因水质影响水环式真空泵腔体容易结垢，对水环式真空泵的运行性能和使用寿命等均有较大影响
。
[0006](3)
工艺匹配性差，水环式真空泵一般采用联轴器或皮带传动，恒转速运行，对工况的适应性差，不能跟随工艺系统的需求而变化
。
[0007]随着能源成本的提高，对于水环式真空泵的节能
、
降耗改造需求迫切
。
因此需要一种石膏脱水用真空系统及工艺匹配方法
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种石膏脱水用真空系统及工艺匹配方法，解决现有真空系统采用水环式真空泵存在运行效率低
、
运行耗水量大及工艺匹配性差的技术问题
。
本专利技术的真空系统采用透平真空泵不需要以水作为介质，运行效率高及工艺匹配性好，适于广泛使用
。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]一种石膏脱水用真空系统，包括真空压滤机
、
气水分离器
、
真空缓冲罐
、
透平真空泵
、PLC
控制器和变频器，
PLC
控制器分别与真空压滤机
、
气水分离器
、
真空缓冲罐
、
透平真空泵和变频器连接，真空压滤机与气水分离器通过第一管道连通，气水分离器与真空缓冲罐通过第二管道连通，真空缓冲罐与透平真空泵通过第三管道连通，透平真空泵与变频器连接
。
[0011]进一步地，第一管道上设置有第一阀门，第二管道上设置有第二阀门，第三管道上
设置有第三阀门
。
[0012]进一步地，真空压滤机的内部分别设置有电容式水分传感器
、
光电位移传感器
、
压力传感器和流量传感器，且电容式水分传感器
、
光电位移传感器
、
压力传感器和流量传感器分别与
PLC
控制器连接
。
[0013]进一步地，电容式水分传感器用于监测真空压滤机中石膏的含水量，光电位移传感器用于监测真空压滤机中石膏的厚度，压力传感器用于监测真空压滤机中的真空度，流量传感器用于监测真空压滤机中的抽气量
。
[0014]进一步地，透平真空泵包括底座
、
高效电机
、
高速增速齿轮箱和气动组件，底座上分别设置有电机支座和油箱底座，高效电机固定连接在电机支座上，且高效电机
42
与变频器6连接，高速增速齿轮箱固定连接在油箱底座上，且高速增速齿轮箱的两端分别与高效电机和气动组件连接
。
[0015]进一步地，高速增速齿轮箱包括箱体，箱体内中部的两侧上分别安装有中间轴联轴器侧滚动轴承和中间轴叶轮侧滚动轴承，中间轴联轴器侧滚动轴承与中间轴叶轮侧滚动轴承之间设置有中间轴，中间轴上分别设置有一级齿轮副小齿轮和二级齿轮副大齿轮
。
[0016]进一步地，箱体内左端的两侧上分别安装有高速轴联轴器侧滑动轴承和高速轴叶轮端滑动轴承，高速轴联轴器侧滑动轴承与高速轴叶轮端滑动轴承之间设置有高速齿轮轴，高速齿轮轴上设置有二级齿轮副小齿轮，且二级齿轮副小齿轮与二级齿轮副大齿轮啮合连接，高速齿轮轴的一端与气动组件连接
。
[0017]进一步地，箱体内右端的两侧上分别安装有输入轴联轴器端滚动轴承和输入轴叶轮端滚动轴承，输入轴联轴器端滚动轴承与输入轴叶轮端滚动轴承之间设置有输入轴，输入轴上设置有一级齿轮副大齿轮，且一级齿轮副大齿轮与一级齿轮副小齿轮啮合连接，输入轴的一端与高效电机的输出轴通过第一联轴器连接，输入轴的另一端通过第二联轴器连接有齿轮泵，且齿轮泵与箱体通过外部螺栓固定连接
。
[0018]进一步地，气动组件连接包括离心叶轮和蜗壳，离心叶轮与高速齿轮轴通过外部锁紧螺母固定连接，离心叶轮转动设置在蜗壳内，蜗壳与箱体通过外部螺栓固定连接，蜗壳的轴向端设置有进气口，蜗壳的切向端设置有出气口
。
[0019]一种石膏脱水用真空系统的工艺匹配方法，包括以下步骤：
[0020]监测石膏的含水量，
PLC
控制器通过电容式水分传感器监测真空压滤机中石膏的含水量并与设定值进行比对，若含水量低于设定值的5％，则
PLC
控制器向变频器发出降低输出频率至设定值的
90
％的指令；若含水量高于设定值的5％，则
PLC
控制器向变频器发出升高输出频率至设定值的
110
％的指令；
[0021]监测石膏的厚度，
PLC
控制器通过光电位移传感器监测真空压滤机中石膏的厚度并与设定值进行比对，若厚度小于等于设定值的
95
％，则
PLC
控制器向变频器发出升高输出频率至设定值的
110
％的指令；若厚度大于设定值的
105
％，则
PLC
控制器向变频器发出降低输出频率至设定值的
90
％的指令；
[0022]监测滤材的使用周期，
PLC
控制器监测并记录真空压滤机中滤材的使用周期并与设定值进行比对，若使用周期小于等于设定值的
20
％，则
PLC
控制器向变频器发出升高输出频率至设定值的
105...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种石膏脱水用真空系统，其特征在于：包括真空压滤机
(1)、
气水分离器
(2)、
真空缓冲罐
(3)、
透平真空泵
(4)、PLC
控制器
(5)
和变频器
(6)
，
PLC
控制器
(5)
分别与真空压滤机
(1)、
气水分离器
(2)、
真空缓冲罐
(3)、
透平真空泵
(4)
和变频器
(6)
连接，真空压滤机
(1)
与气水分离器
(2)
通过第一管道
(7)
连通，气水分离器
(2)
与真空缓冲罐
(3)
通过第二管道
(8)
连通，真空缓冲罐
(3)
与透平真空泵
(4)
通过第三管道
(9)
连通，透平真空泵
(4)
与变频器
(6)
连接
。2.
根据权利要求1所述的一种石膏脱水用真空系统，其特征在于：第一管道
(7)
上设置有第一阀门
(71)
，第二管道
(8)
上设置有第二阀门
(81)
，第三管道
(9)
上设置有第三阀门
(91)。3.
根据权利要求1所述的一种石膏脱水用真空系统，其特征在于：真空压滤机
(1)
的内部分别设置有电容式水分传感器
(11)、
光电位移传感器
(12)、
压力传感器
(13)
和流量传感器
(14)
，且电容式水分传感器
(11)、
光电位移传感器
(12)、
压力传感器
(13)
和流量传感器
(14)
分别与
PLC
控制器
(5)
连接
。4.
根据权利要求3所述的一种石膏脱水用真空系统，其特征在于：电容式水分传感器
(11)
用于监测真空压滤机
(1)
中石膏的含水量，光电位移传感器
(12)
用于监测真空压滤机
(1)
中石膏的厚度，压力传感器
(13)
用于监测真空压滤机
(1)
中的真空度，流量传感器
(14)
用于监测真空压滤机
(1)
中的抽气量
。5.
根据权利要求1所述的一种石膏脱水用真空系统，其特征在于：透平真空泵
(4)
包括底座
(41)、
高效电机
(42)、
高速增速齿轮箱
(43)
和气动组件，底座
(41)
上分别设置有电机支座
(44)
和油箱底座
(45)
，高效电机
(42)
固定连接在电机支座
(44)
上，且高效电机
(42)
与变频器
(6)
连接，高速增速齿轮箱
(43)
固定连接在油箱底座
(45)
上，且高速增速齿轮箱
(43)
的两端分别与高效电机
(42)
和气动组件连接
。6.
根据权利要求5所述的一种石膏脱水用真空系统，其特征在于：高速增速齿轮箱
(43)
包括箱体
(431)
，箱体
(431)
内中部的两侧上分别安装有中间轴联轴器侧滚动轴承
(432)
和中间轴叶轮侧滚动轴承
(433)
，中间轴联轴器侧滚动轴承
(432)
与中间轴叶轮侧滚动轴承
(433)
之间设置有中间轴
(434)
，中间轴
(434)
上分别设置有一级齿轮副小齿轮
(435)
和二级齿轮副大齿轮
(436)。7.
根据权利要求5所述的一种石膏脱水用真空系统，其特征在于：箱体
(431)
内左端的两侧上分别安装有高速轴联轴器侧滑动轴承
(437)
和高速轴叶轮端滑动轴承
(438)

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，方志翔，葛玉柱，杜海英，卢璋，易钿，张正华，
申请(专利权)人：湖南泛航智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：