Thiết bị lọc chân không với thiết kế cải tiến

Các nhà sản xuất khoáng chất với khối lượng lớn, khoáng chất thô và có thể lọc nhanh, như đá vôi, nguyên liệu phốtphat, thạch cao, quặng kali,... thường sử dụng công nghệ lọc chân không để đáp ứng các yêu cầu về tách rắn - lỏng. Thiết bị công nghiệp có thể đảm đương những nhiệm vụ nặng nề này thường là các bộ lọc chân không với băng tải cao su nằm ngang, có khả năng tách nước một cách hiệu quả và rửa những lượng lớn sản phẩm.

Bộ lọc chân không với băng tải cao su đã được áp dụng trên quy mô công nghiệp từ thập niên 1930. Tuy cấu trúc và vật liệu chế tạo đã thay đổi qua nhiều năm, đồng thời nhiều nhà sản xuất khoáng chất đã đưa ra những kiểu thiết kế mới cho các bộ lọc, nhưng nguyên lý vận hành về cơ bản vẫn giữ nguyên không thay đổi.

Tuy nhiều công nghệ trong lĩnh vực khai thác nguyên liệu và sản xuất hóa chất đã được chuyển đổi mạnh mẽ trong hai thập niên qua, nhưng các bộ lọc với băng tải cao su vẫn không thay đổi và vẫn là những thiết bị đáng tin cậy nhất trong lĩnh vực tách rắn - lỏng.

Trong vài năm qua, Công ty Outotec - công ty chuyên về cung cấp các giải pháp, công nghệ và dịch vụ quá trình cho các ngành khai khoáng và luyện kim, trụ sở chính tại Phần Lan - đã kết hợp các kiến thức về các thiết bị khai khoáng có độ bền cao với tư duy đổi mới và kinh nghiệm vận hành các thiết bị lọc băng tải ngang từ cuối thập niên 1960 để phát triển thiết bị lọc liên tục với băng tải cao su. Với thiết bị lọc chân không mới với băng tải ngang, Outotec đã cải tiến công nghệ cũ để đáp ứng những thách thức ngày nay trong lĩnh vực tách rắn - lỏng.

Ý tưởng cơ bản trong thiết bị lọc với băng tải cao su là đặt hộp hút chân không ở giữa thiết bị, ngay dưới băng tải cao su và ở đường tâm của bộ lọc. Vị trí này tuy có hiệu quả đối với quá trình lọc, nhưng có nhược điểm lớn là gây khó khăn cho việc làm sạch hoặc bảo dưỡng thiết bị. Mỗi khi kiểm tra, bảo dưỡng hoặc sửa chữa, thiết bị phải được ngừng vận hành, người vận hành phải đi sâu vào thiết bị để mở hộp chân không, do đó phải làm việc trong môi trường kém an toàn.

Để khắc phục hạn chế này, Công ty Outotec đã đánh giá lại thiết kế của thiết bị lọc chân không, nói chuyện trực tiếp với những người sử dụng có nhiều kinh nghiệm và áp dụng các thiết kế sáng tạo để thực hiện những cải tiến về mặt vận hành và an toàn. Điểm thay đổi quan trọng nhất là chuyển chỗ hộp chân không từ vùng giữa sang một bên của thiết bị. Thay đổi này cho phép người vận hành có thể kiểm tra thiết bị mà không cần phải ngừng vận hành, người sửa chữa không cần phải trực tiếp đi vào bên trong thiết bị.

Ở những quá trình lọc có thể xảy ra hiện tượng kết tinh, ví dụ khi lọc quặng kali, axit phốtphoric và nhiều loại nguyên liệu khác, người vận hành phải thường xuyên kiểm tra va làm sạch hộp chân không. Đối với quá trình lọc những nguyên liệu này, việc chuyển sang kiểu thiết kế không phức tạp của Outotec sẽ mang lại lợi ích đáng kể do quá trình vận hành được đơn giản hóa, thời gian ngừng máy và chi phí bảo dưỡng giảm.

Ngoài việc được sắp xếp lại vị trí, bản thân hộp chân không cũng được cải tiến. Hộp chân không mới được thiết kế với mục đích loại bỏ các góc và điểm chết, giúp giảm xuống tối thiểu những vị trí có thể dẫn đến tạo vảy hoặc kết tinh. Thân của hộp chân không mới được chế tạo bằng vật liệu tròn kiểu ống, tạo ra cấu trúc nhấp nhô và cho phép sử dụng cả vật liệu chất dẻo cho các chi tiết cần hàn đối với các quá trình lọc nguyên liệu có tính ăn mòn cao.

Hệ thống bịt kín giữa băng tải cao su luôn di chuyển và hộp chân không nằm cố định là hệ thống đã được kiểm nghiệm tốt trong những điều kiện rất khắt khe, nên không thay đổi so với thiết kế kiểu hộp chân không nằm ở tâm của thiết bị lọc. Do đó, thiết bị lọc chân không kiểu mới với băng tải cao su này là sự kết hợp giữa thiết kế sáng tạo và công nghệ đã được thử nghiệm tốt.

Đối với những ứng dụng đòi hỏi diện tích lọc lớn, hộp chân không có thể được đặt ở cả hai bên bộ lọc để đảm bảo đủ công suất thủy lực cho quá trình lọc, trong khi đó vẫn duy trì khả năng tiếp cận dễ dàng và các ích lợi khác của thiết kế mới.

Thiết kế đầu truyền động của thiết bị lọc cũng được thay đổi để kết hợp vào đó một số thành phần/ chức năng quan trọng, như bộ truyền động băng tải, puli đuôi, bàn tháo bánh lọc, dụng cụ nạo rửa vải lọc và băng tải,... Nhờ thiết kế mới này, các điểm có khả năng gây rò gỉ hoặc bắn tóe đã được giảm thiểu, trong khi đó máng đựng bánh lọc nằm khớp trong khung, giảm xuống tối thiểu khả năng đổ vãi. Với thiết kế này, các ống rửa vải lọc cũng có thể được sắp xếp ở những vị trí khác nhau, cho phép thay đổi thiết bị với chi phí và công sức tối thiểu để phù hợp với các loại nguyên liệu lọc khác nhau.