Оптимальное взаиморасположение оборудования отделений вакуумной фильтрации на примерах ОПС и ФОК Михайловского ГОКа

Дутченко П.Н., канд.техн.наук, Михайловский ГОК

Осуществлять операцию вакуумной фильтрации с максимальным экономическим эффектом, учитывая свойства фи-льтруемых материалов, возможно только при устойчивой работе вакуум-фильтровальных установок и на максимальном разрежении, создаваемом вакуум-насосами. Однако обеспечить эффективную и надежную работу вакуум-фильтровальных установок можно лишь при условии оптимального взаиморасположения всего оборудования этих установок.Следует четко представлять, что автоматизация операции вакуумной фильтрации в целом также зависит от компоновки оборудования вакуум-фильтровальных установок и, в первую очередь, от принимаемого к исполнению способа удаления фильтрата из ресиверов.

На рис.1 изображен совмещенный вариант схемы удаления фильтрата от ресивера центробежным насосом, а пунктиром показано возможное решение удаления фильтрата по барометрической трубе с использованием ресивера, размещенного вместо ловушки, с последующей перекачкой фильтрата в процесс центробежным насосом. Рисунок наглядно демонстрирует принципиальное различие во взаиморасположении оборудования вакуум-фильтровальных установок в зависимости от способа удаления фильтрата из ресиверов.

Применение на практике схем компоновки оборудования вакуум-фильтровальных установок, когда удаление фильтрата из ресиверов осуществляется по барометрическим трубам имеет целый ряд существенных недостатков, не позволяющих рекомендовать подобную компоновку в проекты вновь строящихся или реконструируемых отделений вакуумной фильтрации по ряду причин, из которых главными являются:

• увеличение затрат на строительство собственно отделений вакуумной фильтрации на 35-40% в сравнении с системами, когда фильтрат из ресиверов откачивается центробежными насосами;

•повышенная трудоемкость обслуживания оборудования вакуум-фильтровальных установок технологическим персоналом;

•невозможность реальной автоматизации операции вакуумной фильтрации в связи с систематической под-прессовкой концентратом гидрозатворов, захватом воздуха с фильтратом в вакуум-насосы в особенности, когда осуществляется вакуумная фильтрация на предельно создаваемом вакуум-насосами разрежении из-за повышенной аэрации фильтрата;

• широкое внедрение водокольцевых вакуум-насосов с к.п.д. 35-40% вместо сухих ротационных или поршневых вакуум-насосов с к.п.д. 90-95% с учетом того, что свыше 85% расхода электроэнергии на собственно вакуумную фильтрацию приходится именно на вакуум-насосы.

Компоновка оборукокапия вапуум-фильтрокальпых успанокок


На рис. 2 приведена схема взаиморасположения оборудования вакуум-фильтровальных установок с объединенными (а) и раздельными (б) зонами набора и сушки (промывки) концентрата, когда фильтрат из ресиверов откачивается центробежными насосами.

На данном рисунке относительно базовой отметки ±0.00 показаны основные углы наклона труб, размеры по вертикали и горизонтали участков, «ресиверы-центробежные насосы», расположение центробежных насосов, откачивающих фильтрат из ресиверов, гидрозатворы, ловушки, вакуум-насосы, трубопроводная арматура. Воздуходувки, а также расположение емкостей с пульпой, подаваемой на вакуум-фильтры, условно не показаны.

В проектных решениях при размещении оборудования вакуум-фильтровальных установок за начальную точку отсчета высоты установок рекомендуется принимать условную отметку ±0.00 размещения центробежных насосов, откачивающих фильтрат из ресиверов.

Не рекомендуется располагать центробежные насосы, вакуум-насосы, гидрозатворы ловушек на минусовых отметках во избежание их затопления при аварийном отключении электроэнергии.

Различают два варианта компоновки оборудования вакуум-фильтровальных установок, автономный или групповой.

Автономная установка состоит из вакуум-фильтра, ресивера, центробежного насоса, ловушки, воздуходувки, вакуум-насоса, трубопроводной арматуры средств автоматического контроля и управления.

Групповая компоновка вакуум-фильтровальных установок характеризуется подключением нескольких вакуум-фильтров к одному из ресиверов; ресиверы подключаются к общефабричному вакуум-проводу (иногда и без ловушек), а вакуум-насосы и воздуходувки размещаются в отделенном помещении и подключаются также к общефабричному вакуум-проводу и трубопроводу отдувки соответственно.
Количество вакуум-фильтров, подсоединяемых к одному ресиверу может быть от 2-х и более и определяется только требованиями технологического процесса и удобством обслуживания оборудования отделения вакуумной фильтрации.

Так, например, на опытно-промышленной секции (ОПС) производительностью 1 млн.т в год по исходной руде и в корпусе фильтрации шламов фабрики окомкования (ФОК) Михайловского ГОКа подключено на один ресивер по 4 шт. и 3 шт. дисковых вакуум-фильтров Дш68-2.5 соответственно. Под ресиверами установлено по два центробежных насоса 5ГРК-8 (один работающий, второй резервный). В отделении фильтрации ФОК отсутствует ловушка на участке «ресивер-вакуум насосы». Групповая компоновка оборудования вакуум-фильтровальных установок по сравнению с автономной имеет значительные преимущества, в особенности на фабриках с производством больших количеств концентрата.

Применение групповой компоновки позволяет более полно использовать все оборудование вакуум-фильтровальных установок в наиболее выгодном режиме, облегчает автоматизацию операции фильтрации в особенности для обезвоживания тонкоизмельченных концентратов, когда необходимо осуществлять вакуумную фильтрацию на предельно создаваемом вакуум-насосами разрежении.

Основные принципы компоновки ресиверов и центробежных насосов


Необходимо иметь ввиду, что наиболее важным узлом, в особенности при групповой компоновке вакуум-фильтров, от которого зависит в конечном итоге устойчивая работа вакуум-фильтровальных установок в целом, является узел (блок) «ресивер-центробежные насосы», который изображен на рис. 3. На этом рисунке более детально показана компоновка ресивера и центробежных насосов, откачивающих фильтрат из ресивера. Откачка фильтрата из ресиверов осуществляется центробежными насосами ГРТ и ГРК, серийно изготовляемыми отечественной промышленностью.

Насосы данного типа обладают необходимой вакууметрической высотой всасывания и, будучи установленными в соответствии с изображенной схемой на рис.3, обеспечивают высоконадежную, устойчивую откачку фильтрата из ресиверов при максимальном разрежении, создаваемом вакуум-насосами.

Вышеизложенная информация предлагается для действующих, реконструируемых, вновь проектируемых отделений вакуумной фильтрации различных производств.

Подробные сведения по комплексу проблем, связанных с повышением технико-экономических показателей вакуумной фильтрации, приведены, в частности, в ряде перечисленных ниже публикаций автора статьи: А.с. 171265 от 04.07.63 г.; Цветные металлы (№9, 1979 г.; №8, 1980 г., №11, 1981
г.), а также в каталоге «Фильтры для жидкостей», М., Цинтихимнефтемаш, 1989 г. (авторы Гутин Ю.В., Дутченко П.Н. и др.).

Журнал "Горная Промышленность" №2 1997