自动反冲洗过滤器（精选4篇）
自动反冲洗过滤器 第1篇
关键词：可纺沥青,过滤器,自动反冲洗,高精度
兖矿1000t可纺煤沥青生产装置是国内第一套以煤为原料生产可纺煤沥青的装置。以颗粒煤为原料, 经过溶剂萃取后, 含有毛沥青的混合液经过过滤器以除去形状较大的煤粉颗粒、机械杂质, 然后进入加氢精制装置, 最后得到可纺沥青。过滤器是该装置的关键设备, 如果过滤器对原料处理不干净, 造成固体杂质尤其是一些大颗料杂质进入加氢反应器, 会造成精制反应器压差上升和堵塞催化剂的活性空间, 从而影响加氢反应的效果和催化剂的作用寿命, 另外会引起其它副反应, 影响最后的产品质量。在项目建设初期, 经过国内外多家炼油厂的实地考察, 结合产品实际需要, 最后安装了这套带自动反冲洗的高精度过滤装置。
1 自动反冲洗过滤器的工作原理
自动反冲洗过滤器是利用固定于其中的圆筒形过滤单元的表面收集固体颗粒的, 当液体进料通过过滤器时, 单元表面上沉淀和富集的颗粒会形成一个颗粒层, 层厚到一定程度时, 液体流动阻力即压差变大, 大到预先设定的压差时, 由压差变换器检测到信号后, 该颗粒层被逆向液体 (反洗) 从过滤单元表面上除去。除下的颗粒悬浮于罐内液体中, 通过罐的排放口排放掉。反洗时, 关闭罐的进出口阀, 引压缩气体到罐顶部, 迅速打开罐的排放阀, 使罐压力降到大气压力[1]。
2 过滤器的结构组成
此溶剂自动反冲洗过滤系统由三级过滤器组成, 一级3台过滤器, 每台过滤器选用过滤精度3μm的金属烧结丝网滤芯220根, 过滤器的工作滤芯数为440根。
二级2台过滤器, 每台过滤器选用φ50×1000、过滤精度0.5μm的滤芯60根, 单台 (工作) 过滤面积9.42 m2。三级2台过滤器。每台过滤器选用φ50×1000、过滤精度0.1μm的滤芯75根, 单台 (工作) 过滤面积11.78 m2。此外还包括管道、阀门、控制系统等, 在PLC控制下进行过滤、反冲洗、排渣 (滤饼) 等作业。
3 工作过程
3.1 第一级过滤
第一级过滤器系统包含有3台过滤器S401A、S401B、S401C, 采用二开一备的操作方式, 采用差压和时间两种控制方案, 以先到者优先。
S401A、S401B、S401C的单台容积约1.6 m3。过滤器进料压力2.0 MPa, 出口压力1.85～2.0 MPa, 过滤器压差0～0.15 MPa。第一级过滤配置一套差压变送器。当压差或设定时间达到设定值时, 过滤器进入反清洗过程, 见图1。
开始时S401A、S401B同时运行, S401C处于备用状态。
当过滤器S401A、S401B运行到差压或过滤时间到达设定值, 备用过滤器S401C投入运行。同时用纯净溶剂 (纯净溶剂流程在流程简图中未表示) 置换过滤器S401A的过滤介质, 再用气体反吹再生后即投入使用。S401B经置换、反吹再生后备用。这时S401A、S401C一起运行。
当过滤器S401A、S401C运行到差压或过滤时间到达设定值, 备用过滤器S401B投入运行。同时用纯净溶剂置换过滤器S401C的过滤介质, 再用气体反吹再生后即投入使用。S401A经置换、反吹再生后备用。这时S401B、S401C一起运行。
当过滤器S401B、S401C运行到差压或过滤时间到达设定值, 备用过滤器S401A投入运行。同时用纯净溶剂置换过滤器S401B的过滤介质, 再用气体反吹再生后即投入使用。S401C经置换、反吹再生后备用。这时S401A、S401B一起运行。
第一级过滤就这样周而复始地运行。
3.2 第二级过滤
第二级过滤系统包含有2台过滤器S402A、S402B, 采用一开一备的操作方式。采用差压和时间两种控制方案, 以先到者优先。
S402A、S402B的单台容积约1.1 m3。过滤器进料压力2.15～2.4MPa, 出口压力1.9～2.4 MPa, 过滤器压差0～0.25 MPa。第二级过滤配置一套差压变送器。当压差或设定时间达到设定值时, 过滤器进入反清洗过程, 见图2。
开始时S402A运行, S402B处于备用状态。
当过滤器S402A运行到差压或过滤时间到达设定值时, 备用过滤器S402B投入运行, 过滤器S402A经置换、反吹再生后备用。当过滤器S402B运行到差压或过滤时间到达设定值时, 备用过滤器S402A投入运行, 过滤器S402B经置换、反吹再生后备用。第二级过滤就这样周而复始地运行。
3.3 第三级过滤
第三级过滤系统包含有2台过滤器S403A、S403B, 采用一开一备的操作方式。采用差压和时间两种控制方案, 以先到者优先。
S403A、S403B的单台容积约1.4 m3。过滤器进料压力1.9～2.4 MPa, 出口压力1.65～2.4 MPa, 过滤器压差0～0.25 MPa。第三级过滤配置一套差压变送器。当压差或设定时间达到设定值时, 过滤器进入反清洗过程见图3。
开始时S403A运行, S403B处于备用状态。
当过滤器S403A运行到差压或过滤时间到达设定值时, 备用过滤器S403B投入运行, 过滤器S403A经置换、反吹再生后备用。当过滤器S403B运行到差压或过滤时间到达设定值时, 备用过滤器S403A投入运行, 过滤器S403B经置换、反吹再生后备用。第三级过滤就这样周而复始地运行。
4 过滤器的使用效果
反冲洗过滤器于2009年8月投用, 获得一次成功, 取得了很好的效果。固体颗粒直径大于0.1μm的固体量的脱除率大于98%, 满足了生产要求。
5 过滤器的优势
该过滤系统与使用的传统过滤器相比, 其优势体现在以下几个方面:
(1) 过滤效果好, 经济效益明显。该过滤器能有效去除原料中大于0.1μm的杂质颗粒, 避免了杂质在催化剂床层的聚集, 降低了反应器压降的增加速度。使用该过滤器的一年中, 反应器床层的压降由最初的0.20 MPa升到0.35 MPa, 压降上升缓慢, 延长了加氢装置的运行时问, 避免了由于压降增大而使装置停工所造成的损失, 减少了装置催化剂用量, 降低了生产成本。
(2) 过滤精度高。该过滤装置采用三级过滤, 一级过滤精度为3μm、二级过滤精度为0.5μm、三级过滤精度更是达到了0.1μm, 精度相当高。而且滤芯采用德国GKN公司粉末金属烧结滤芯, 高品质的滤芯也确保了过滤的效果。
(3) 高效的反冲洗过程。反冲洗过程采用氮气充压后, 过滤器底部阀门迅速打开, 瞬间爆破力作用可把过滤器元件表面的固体颗粒及胶质反吹干净。
(4) 环保效果好。由于过滤和反吹都是密闭进行的, 过滤后的滤饼及溶剂在反吹过程中流到接受罐内, 可以通过闪蒸进而对溶剂回收利用, 过滤后的含有毛沥青的滤液进入到加氢装置, 含有溶剂的气体经气相管线进入到冷凝器回收利用, 期间没有溶剂外泄, 不会对周围环境空气所带来的污染。
(5) 自动化程度高。原来传统的过滤器其切换、投用、反吹过程全部是人工操作, 完成一个切换—反吹过程至少要30 min;而且由于切换过程中经常会有少量溶剂泄漏, 对操作员的健康也存在不利影响;同时手工的操作也影响装置进料的稳定。自动反冲洗过滤器在自动模式下, 其所有阀组的动作都是由PLC程序控制设备所控制, 无需人工操作, 减轻了操作员的劳动强度;而且其过滤—反冲洗衔接过程波动小, 保证了工艺介质的连续、稳定。
(6) 可以提供多种操作模式。该自动反冲洗过滤器能提供自动和手动两种操作模式, 以满足不同工作状况下的要求, 且操作简单, 容易控制。
(7) 使用周期长, 节约生产成本。过滤器的主要部件滤芯采用德国GKN公司进口粉末金属烧结滤芯, 确保了使用寿命, 可以使用10年。如果反冲洗时间间隔低于30 min, 说明滤芯堵塞严重, 再进行在线反冲洗效果不明显, 无法满足生产条件, 即可以进行离线再生, 再生率可达95%。
6 结论
综合该过滤器使用一年多时间的使用情况可以看出, 该过滤系统过滤质量较高, 效果很好, 延缓了加氢反应器压差上升趋势, 操作人员的劳动强度大为减轻, 同时也为系统提供优质进料, 从而保证了装置的高负荷运转, 值得在炼油、冶金等行业进行推广。
参考文献
自动反冲洗过滤器 第2篇
油田三次采油过程中, 随着污水中含聚合物浓度的增大, 大量聚合物粘附在过滤罐内滤料表面, 加剧了滤料表层污染、板结, 过滤罐过滤效果受到影响, 加之目前过滤罐结构不合理, 滤罐内的污油不能尽快排除罐外, 过滤罐的反冲洗效果差。油田现有过滤罐过滤形式中, 过滤罐的反冲洗出水口位置距离过滤罐最高点有一定高度, 这样在反冲洗过程中, 大量水流会在反洗压力的作用下第一时间从出水口流出, 出水口以上的空间反冲洗效果不明显。这种情况长时间存在, 会使得出水口上部空间的污油越积越多, 从而使得过滤后的水质参数会越来越差。
2 自动控制反冲洗过滤罐的结构
图1为自动反冲洗过滤罐的结构示意图。
系统主要由罐体、电动阀、油出口管、反冲出进水口管、支撑板、搅拌器、腔体、电机、压力传感器、微电脑控制器、进出水阀、微机、驱动器、滤料和筛网构成。
图中解释:1-罐体, 2-电动阀, 3-油出口管, 4-反冲出水口管, 5-支撑板, 6-反冲进水口, 7-搅拌器, 8-腔体, 9-电机, 10-压力传感器, 11-微电脑控制器, 12-出水阀, 13-进水阀, 14-微机, 15-驱动器, 16-滤料, 17-筛网。
3 自动控制反冲洗过滤罐的设计流程
自动控制反冲洗过滤罐主要是克服采油过程中存在的过滤罐滤料污染后反冲洗效果差致使过滤后水质参数越来越差的问题, 而提供一种聚合物采油用自动控制反冲洗过滤罐, 该聚合物采油用自动控制反冲洗过滤罐, 能够提高反冲洗效果, 使过滤后的水质参数有了大幅度的提高。
系统的设计流程是:聚合物采油用自动控制反冲洗过滤罐主要突出自动控制, 系统启动后进行初始化设计, 当正常运行时读取压力传感器传至微电脑控制器的数据, 如果数据超出额定值, 启动反冲洗过滤装置, 设置反冲时间, 当一次反冲结束后监测反冲效果, 若没有达到额定值继续反冲, 直到达到额定值为止。
腔体内壁置有压力传感器, 电动阀、电机、出水阀及进水阀、压力传感器通过控制信号电缆连接微电脑控制器, 微电脑控制器连接有微机, 电机与微电脑控制器间的电缆上接有驱动器。具体流程如图2所示。
4 自动控制反冲洗过滤罐的设计方案
如图1所示, 该聚合物采油用自动控制反冲洗过滤罐包括罐体, 罐体内中下部平行设置若干支撑板, 支撑板间填有滤料, 罐体顶端中部接有联通的凸出圆柱型腔体, 腔体上部连接电机, 电机下部连接置于罐体内的搅拌器, 罐体上部设置反冲出水口管, 腔体中部设置有油出口管, 腔体内壁置有压力传感器, 罐体底部设有反冲进水口, 油出口管开口端连接有电动阀, 反冲出水口管、反冲进水口上分别接有出水阀及进水阀, 反冲出水口管外径为油出口管的外径的2倍, 电动阀、电机、出水阀及进水阀、压力传感器通过控制信号电缆连接微电脑控制器, 微电脑控制器连接有微机, 电机与微电脑控制器间的电缆上接有驱动器, 反冲出水口管进口端设置有筛网, 防止滤料冲走损失。
该聚合物采油用自动控制反冲洗过滤罐工作时, 反冲洗水从反冲进水口进入罐体底部后通过支撑板及滤料向上冲洗, 油出口管的外径小于反冲出水口管的外径, 由于油出口管管径小, 所以更容易安装在接近罐顶的位置, 这样最大程度的提高了过滤罐反洗面积, 不留死角, 在原反洗压力不变的情况下提高了过滤罐内部的反冲洗压力, 在加大压力的冲洗下, 反洗效果更明显。通过微电脑控制器对油出口管、反冲出水口管、反冲进水口上的电动阀、出水阀及进水阀、电机、压力传感器进行自动控制, 大大提高反洗效果。该聚合物采油用自动控制反冲洗过滤罐可配备自动控制系统, 可自动控制、调节反洗压力、时间和就地运行等参数, 从而实现能够达到无人员操作运行, 数据计算控制精准, 具有节能、降耗、环保等优点, 提高了过滤罐的反洗效果。
5结束语
该聚合物采油用自动控制反冲洗过滤罐由于采用上述结构, 有利于过滤罐内部的污油回收、不留死角。在反洗出水口上部增加油出口管, 且油出口管出水口径减小, 在原反洗压力不变的情况下提高了滤罐内部的反冲洗压力, 在大压力的冲洗下, 反洗较果有了更大的提高;反冲出水口管进口端的筛网便于将冲洗走的滤料截止返回再利用;通过控制箱对油出口管、反冲出水口管、反冲进水口上的电动阀、出水阀及进水阀、压力传感器、电机进行控制, 大大提高反洗效果。实现了过滤罐节能、降耗、环保, 大大延长了滤料的使用寿命, 保障了油田的正常生产运行。
摘要：为了解决油田采油过程中存在的过滤罐滤料污染后反洗效果差致使过滤后水质参数越来越差的问题。本文介绍了一种新型聚合物采油用自动控制反冲洗过滤罐系统, 该系统能够提高反洗效果, 使过滤后的水质参数有了大幅度的提高。
关键词：聚合物,自动控制,反冲洗过滤罐
参考文献
[1]吕松.一种新型全自动智能旋流式高压反冲洗过滤站的研制[J].考试周刊.2013:194-195.
[2]李琳莉.基于PLC控制的反冲洗过滤系统[J].自动化应用.2014:79-80.
乳化液反冲洗过滤器运行稳定性改造 第3篇
1.管路复杂震动大。乳化液从箱体到轧机要经过泵组吸入口管道经过乳化液循环泵加压后到1.0Mpa, 然后进过反冲洗过滤器和冷却器再经过主管道切断阀然后进入轧机的各个分管路进行润滑冷却使用, 这个过程称之为大循环, 当轧机不需要乳化液供给是乳化液循环泵也不会停止运行, 而是降低转速, 压力降低到0.4Mpa, 主管道切断阀关闭通过主泵后的一细管道流回乳化液箱体, 这个过程称之为小循环。大循环管道直径DN200, 小循环管道直径DN50。
2.反冲控制工艺不佳。在气动系统中控制阀气路进口上连接一单向节流阀, 本来的目的是利用节流调速的原理来控制气动执行器的动作时间, 进一步来控制蝶阀的开关时间, 通过控制蝶阀的开关时间来控制系统的振动。在正常时能很好控制蝶阀的开关时间, 但是由于整个气动管道上气动阀门多, 执行机构多, 有时多个机构同时动作, 需要的压缩空气量大, 导致供给反冲洗过滤器气动排污阀的压力突然降低, 不能驱动阀门打开, 导致滤芯无法反冲清洗, 时间越久反冲洗压差越大, 供给轧机所需要的乳化液压力越低和流量越小, 轧机冷却润滑不良会导致带钢质量缺陷甚至断带。
3.设备备件存在误差隐患不能及时发现, 造成隐患升级。反冲洗过滤器滤芯高度理论值为1020mm, 而经过实际测量后发现, 几乎所有的滤芯高度均低于1020mm, 分布在1017-1019mm之间。从而导致安装后有1-3mm的间隙, 造成固定滤芯的预压力不足。在反冲清洗滤芯时, 对滤芯底部的密封圈底部所受压力增大, 过滤时减小形成缝隙, 乳化液会从缝隙中流过, 冲刷磨损密封圈, 长时间磨损会造成密封圈损坏脱落, 滤芯不再受密封圈保护, 滤芯失去底部固定, 造成滤芯底部破损、断裂、顶部断裂等各种破坏形式。反冲洗过滤器也就失去了过滤功能。其外部表现形式就是长时间没有压差没有反冲过滤。
二.降低反冲洗过滤器运行稳定性的主要措施
实施设备改造。针对冷轧部五连轧乳化液系统运行不稳定情况, 提出滤芯安装支撑改造, 反冲控制阀门气动系统改造的方案。
1.滤芯安装支撑改造。针对反冲洗过滤器滤芯安装后有1-3mm的间隙。在运行过程中导致滤芯损坏的情况, 对滤芯安装支撑改造。
2.反冲控制阀门气动系统改造。原气动系统控制阀前的管路上各连接一单向节流阀, 利用进气节流调速的原理来控制气动执行器的动作时间, 进一步来控制蝶阀的开关时间。通过控制蝶阀的开关时间来控制系统的振动。
3.反冲洗过滤器排污管道改造。反冲洗过滤器布置在乳化液箱体的旁边的悬空钢格板上, 排污管从反冲洗过滤器返回到乳化液箱体的撇渣区域, 中间要经过多个设备, 还有多根管路交叉布置, 管路距离长, 拐弯多。管路固定是靠钢箍卡子和塑料对夹卡子固定, 卡子布置距离大于两米。卡子底板焊接在钢格板上和乳化液箱体上。由于钢格板是平铺在悬空钢结构钢梁上的, 在水锤作用下会带动钢格板震动, 从而使管卡子失去固定效果, 时间一长会导致管路焊口破裂、法兰连接处松动泄露乳化液。
三、结语
在整个国际金融危机的大背景下, 导致钢铁企业的盈利水平长期低位运行, 如何度过钢铁企业将要面临的长期冬季, 挖潜增效, 节约成本就显的尤为重要。对设备进行改造, 保证设备功能、提高设备精度, 保证设备可靠稳定运行, 保证和提高产品质量和工作质量, 降低成本, 提高竞争力。
摘要：本文结合实际应用, 以唐钢五连冷轧机为例, 就乳化液系统反冲洗过滤器容易产生的问题进行分析, 通过对乳化液反冲洗过滤器运行的稳定性控制等方面进行改进完善与创新, 寻找减少酸轧设备故障及提高乳化液质量的有效途径, 以提高产品质量。保证设备功能、提高设备精度, 保证设备可靠稳定运行保证和提高产品质量和工作质量, 降低成本, 提高竞争力。
关键词：乳化液,反冲洗过滤器,功能,精度,产品质量
参考文献
[1]杨继德, 王良兵, 邱永梅.攀钢冷轧厂乳化液系统改造[J].轧钢, 2010, 27 (3) :58—61.
基于PLC控制的反冲洗过滤系统 第4篇
按污水来源分类, 污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等, 而生活污水就是日常生活产生的污水, 是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物。处理污水的方法很多, 一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。
随着我国工业产业的快速发展, 水资源的污染状况日趋严重, 再加上我国本身存在人均水资源占有率少、水资源分布不均等问题, 使得人们不得不郑重思考水资源的高效处理与回收再利用问题。在此大背景下, 基于PLC控制的反冲洗过滤系统应运而生, 该系统作为工业上常用的一种污水处理手段, 能很好地解决工业废水处理与再利用问题。
1 工艺流程
在污水处理中, 反冲洗过滤系统采用利用滤网将污水中杂质进行直接拦截的处理方式, 可清除污水中的颗粒物、悬浮物, 有效降低污水的污浊度, 进一步净化水质, 并减少整个污水处理系统的各类菌藻、污垢、锈蚀, 从而确保其他系统的相关设备能够正常运行。
反冲洗过滤系统的运行原理:预处理污水经进水口进入到反冲洗过滤器中, 在正常状态下直接过滤输出即可, 当反冲洗过滤网中吸附的杂质沉积到一定程度之后, 系统将通过PLC自动控制程序启动反冲洗过滤装置实施反冲洗过滤。
通常, 基于PLC控制的反冲洗过滤系统的工艺流程按工况包括2个阶段:
(1) 正常过滤。
启动过程:开进水阀→开出水阀→启动污水泵进行正常过滤。
停止过程:停污水泵→关进水阀→关出水阀→进入反冲洗启动过程。
(2) 反冲洗控制。
当接收到过滤器超压信号或定时冲洗信号中的任一个指令时, 过滤系统进入反冲洗控制流程。
启动过程:停污水泵→关进水阀→关出水阀→开反冲洗进气阀→开反冲洗排污阀→启动风机进行气冲→开反冲洗进水阀→开反冲洗出水阀→开启反冲洗泵进行气水混合冲→停止风机并关闭反冲洗气阀进行单水冲洗→进行反冲洗至反冲洗出水水质清澈透明。
停止过程:关闭反冲洗泵→关反冲洗进水阀→关反冲洗出水阀→关反冲洗排污阀→进入正常过滤启动过程。
反冲洗过滤系统工艺流程如图1所示。
2 程序设计及调试
鉴于控制系统是小型系统, 采用OMRON小型一体化PLC, 应用Cx-programmer编程软件实现整个系统的编程调试。
2.1 主要的PLC控制程序段
(1) 系统总启动程序段, 如图2所示。
图2是经典的启保停电路, 输入点0.00、0.06分别为总启动、总停止按钮, 输出点10.02为系统启动指示灯, 能实时提示系统的当前工作状态。
(2) 系统手/自动切换程序段, 如图3所示。
因手/自动两种工作模式是互为独立的, 为避免现场误操作同时按下手/自动钮, 对两种工作模式应用了互锁电路。在自动状态下, 将定时器TIM003作为整个自动循环的周期时间。图3中输入点0.01、0.02分别为自动启动、手动启动按钮, 输出点10.03、10.04分别为自动工作状态指示灯、手动工作状态指示灯。通过两个指示灯的显示能实时监控水处理系统当前工作状态。
(3) 过滤系统进水阀、出水阀及污水泵的启动程序段, 如图4所示。
图4中输入点0.03为手动状态下进/出水阀启动按钮, 输出点10.05为进水阀、出水阀及污水泵共用输出点, 这3个输出执行器件工艺动作是同步的。
反冲洗泵、排污阀等执行器件的控制程序与进/出水阀程序类似。
2.2 PLC控制系统I/O分配表
各I/O端子功能定义如表1所示。
3 结语
工业污水处理控制系统是一个极其复杂的综合性系统, 包括污水处理工艺、污水处理流程以及现场处理控制等, 传统的人工控制操作普遍存在成本高、控制精确度低等问题。基于PLC控制的反冲洗过滤系统提高了系统的可靠性、精准性、灵活扩展性, 降低了系统运行成本, 使污水处理效率大为提高。
参考文献
[1]冯浩源.用PLC控制污水处理[J].电气时代, 2010, 34 (10) :102-104
[2]张译奇, 张茂青, 浦海洋, 等.基于PLC控制的污水处理系统设计[J].机电信息, 2013, (33) :131-132
[3]束庆和.PLC控制技术在污水处理系统中的应用[J].科技资讯, 2009, (04) :252-253
[4]刘周磊.基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计[J].现代商贸工业, 2012, 24 (19) :169