تطبيق معدات ثلاثية الوظائف مغلقة بالكامل للترشيح والغسل والتجفيف في خط الإنتاج الآلي لمسحوق الذهب ومسحوق الفضة

سعياً لتلبية متطلبات حماية البيئة المتزايدة الصرامة في عمليات ما بعد معالجة مسحوق الذهب، طورت شركة ووشي تشانغ هوا للآلات وصممت نوعاً جديداً من المعدات ثلاثية الوظائف المغلقة بالكامل، والتي تجمع بين الترشيح والغسل والتجفيف، لتحل محل مكابس الترشيح التقليدية ذات الألواح والإطارات المستخدمة في ترشيح وغسل وتجفيف مسحوق الفضة الخشن. وبعد فترة من التشغيل التجريبي، أثبتت التجارب العملية في الإنتاج الفعلي أن هذه المعدات الجديدة قادرة على خفض تركيز غاز الأمونيا في الموقع بشكل ملحوظ، وحققت نتائج جيدة.

مبدأ هيكل جهاز غسيل وتجفيف المرشحات المغلق بالكامل ثلاثي الوظائف

قامت شركة Wuxi ZhangHua Machinery بتصميم آلة ترشيح وغسيل وتجفيف، تتكون بشكل أساسي من جهاز نقل الحركة، وجهاز الرفع، وختم ميكانيكي، وفتحة تفتيش، وجسم الخزان، ونظام الخلط، وجهاز صمام التفريغ، ودعامات خارجية، وما إلى ذلك.

يعتمد مبدأ عملها على استخدام النيتروجين عالي الضغط لتوليد ضغط موجب داخل الخزان، مما يُتيح فصل المواد الصلبة عن السائلة. ويمكن إتمام العملية برمتها، بدءًا من التغذية والترشيح والغسل والتجفيف، وصولًا إلى التفريغ، بشكل متواصل داخل نفس الحاوية.

منذ أن استُخدمت معدات الترشيح والغسيل والتجفيف الجديدة ثلاثية الوظائف والمغلقة بالكامل لأول مرة في مرحلة ما بعد معالجة مسحوق الفضة الخشن المستخدم في صناعة المعادن، لم تكن هناك خبرة سابقة يمكن الاستناد إليها في تصميمها، ولذا كان استخدامها في صناعة المعادن نادرًا للغاية. وقد ظهرت بعض العيوب في التصميم عند شرائها وتركيبها لاحقًا، نظرًا لمحدودية الموقع وعوامل أخرى. وفي الوقت نفسه، وبعد فترة من التشغيل التجريبي، تم الكشف عن بعض المشكلات القائمة. وفيما يلي وصف موجز للعملية العملية للتشغيل التجريبي:

المرحلة الأولى: بعد تغذية المواد وتصفيتها في وعاء التفاعل الأول، لوحظ وجود مسحوق الفضة فيه، حيث شكل حوالي ثلث حجمه. أُضيفت المواد إلى الوعاء واستمرت الخطوات اللاحقة. عند تفريغ المادة، لوحظت مقاومة عالية نسبيًا لمجداف التحريك، ورائحة أمونيا قوية بعد التفريغ، مما يدل على ضعف فعالية الغسل. بعد كل عملية غمر لمحلول الفضة، تُنقل المادة إلى وعاء تفاعل آخر، ثم إلى وعاء ثانٍ بعد المعالجة.

المرحلة الثانية: بعد عدة تجارب، تبيّن أن سرعة التغذية تتباطأ تدريجيًا. بعد فحص المفاعل، وُجد أن مسحوق الفضة يترسب في قاع مفاعل غمر الفضة، مما أدى إلى انسداد منفذ التصريف وتراكم كمية كبيرة من مسحوق الفضة. ولأن الجهاز متكامل، أُضيف خط أنابيب هواء مضغوط لرفع الضغط داخل المفاعل إلى 0.2 ميجا باسكال، ثم فُتح صمام التغذية لمنع ترسب مسحوق الفضة، وفي الوقت نفسه، يمكن معالجة السائل في المفاعل بعد اكتمال الترشيح الدائم. وبذلك، انخفض عدد مرات تكرار عملية التغذية والترشيح بشكل كبير، وانخفضت مدة العملية ووقتها، بمعدل 20 دقيقة لكل وعاء.

ثلاث مراحل: نظرًا لأن الآلة المتكاملة تُستخدم في الغالب في صناعة الأدوية، فإن الوظيفة الرئيسية لأنبوب الماء المصمم هي تقليل الغبار وتنظيف محمل مجداف التحريك. لا يلبي تدفق الماء من الفوهة احتياجات الإنتاج الفعلية لمصنعنا، كما أن وقت إعادة تعبئة الماء طويل جدًا، مما يزيد من وقت معالجة المفاعل الواحد. يُستخدم أنبوب إعادة تعبئة الماء الأصلي في المفاعل كأنبوب إعادة تعبئة الماء للآلة المتكاملة. مع تقليل وقت التشغيل، يمكن لتجديد الماء النظيف عبر المفاعل أن يؤدي دورًا مزدوجًا في غسل كمية صغيرة من مسحوق الفضة المتبقي في قاع المفاعل ومسحوق الفضة المتبقي في خرطوم التغذية المعدني للآلة المتكاملة.

أربع مراحل: يزداد سُمك مسحوق الفضة فوق الصفيحة المُلبَّدة للآلة المتكاملة باستمرار مع تقدم الاختبار، مما يؤدي إلى زيادة الحمل على مجداف التقليب، وهو ما يتجاوز النطاق الطبيعي ويؤثر على سلامة الإنتاج، مما يستدعي تنظيف طبقة مسحوق الفضة الكثيفة بشكل متكرر، وهو أمر مُرهِق ويصعب تشغيله، ويؤثر سلبًا على سير الإنتاج. بعد الملاحظة، تبيّن أن وظيفة مُحرِّك الآلة المتكاملة في عكس اتجاه دوران المادة وتسويتها تُؤدي إلى زيادة كثافة مسحوق الفضة فوق الصفيحة المُلبَّدة تدريجيًا، مما يُؤدي إلى زيادة تدريجية في سُمك طبقة مسحوق الفضة. بعد دخول طبقة مسحوق الفضة الكثيفة إلى الآلة المتكاملة، يُعاد تشغيل الاختبار دون استخدام وظيفة تسوية المادة. مع تقدم الاختبار، تبقى طبقة مسحوق الفضة دائمًا عند أدنى نقطة في مجداف التقليب ولا تزداد، وتبقى مستقرة. في الوقت نفسه، تشكل طبقة مسحوق الفضة واللوحة المتلبدة مرشحًا أوليًا ← مرشحًا ثانويًا. لا يضمن هيكل المرشح المتقدم تأثير الترشيح فحسب، بل يحمي أيضًا اللوحة المتلبدة.

وبالتالي إطالة فترة تنظيف اللوحة المتلبدة، مما يساعد على الإنتاج الطبيعي.

بعد فترة من الإنتاج التجريبي، تبين أن مسحوق الفضة المُرشَّح بواسطة الآلة المتكاملة أكثر استقرارًا من مسحوق الفضة المُرشَّح بواسطة مكبس الترشيح التقليدي، كما انخفض مؤشر محتوى الماء بنسبة تتراوح بين 7% و8%، وتحسنت بيئة موقع الإنتاج بشكل ملحوظ، وانخفض تركيز الأمونيا في ورشة العمل بشكل كبير، حيث لم يعد هناك انبعاث ملحوظ لغاز الأمونيا، وانخفضت كثافة العمل على العمال، ولكن زادت متطلبات دقة التشغيل، وازداد وقت التشغيل مقارنةً بالسابق.

المشاكل القائمة وأفكار التحسين لنوع جديد من معدات غسل وتجفيف المرشحات المغلقة بالكامل ثلاثية الوظائف لمسحوق الذهب ومسحوق الفضة

بالإضافة إلى المشاكل التي تم اكتشافها وحلها أثناء الممارسة، هناك بعض المشاكل التي لم يتم حلها والتي يمكن وصفها بإيجاز على النحو التالي:

المشكلة الأولى: لا يُحكم إغلاق مانع تسرب عمود المفاعل. نظرًا لشراء وتركيب الجهاز المتكامل في مرحلة لاحقة، لم يُجرَ تصميم ضغط المفاعل في مرحلة التصميم الأولية. بعد التعديل اللاحق، لم يُحكم إغلاق مانع التسرب الديناميكي للمفاعل، مما يؤثر على ضغط المفاعل وعملية التفاعل، ويؤثر بدوره على التشغيل الطبيعي لمجداف التحريك.

المشكلة الثانية: أنبوب تصريف الجهاز المتكامل طويل، والفرق الرأسي بين مدخل ومخرج الأنبوب كبير، ومخرج السائل منخفض. نتيجةً لتأثير الرشاحة في الأنبوب، تزداد مقاومة مخرج السائل، مما يعيق عملية الترشيح. إطالة مدة الترشيح ستؤثر على سير الإنتاج بسلاسة، كما أنها ستؤدي بسهولة إلى ترسب جزيئات دقيقة للغاية عند مخرج السائل، مما قد يسد الأنبوب.

السؤال الثالث: يجب فتح صمام التصريف اليدوي للجهاز المتكامل وتنظيفه بعد الانتهاء من كل وعاء، وإلا سيلتصق مسحوق الفضة بالجدار الداخلي ولن يُحكم إغلاق الصمام، مما يُعرّض الجهاز لخطر تسرب السائل. تتطلب هذه العملية جهدًا كبيرًا، وقد يتسرب منها كمية قليلة من غاز الأمونيا، مما يؤدي إلى ارتفاع تركيزه في المنطقة، وبالتالي يُسبب تلوثًا بيئيًا ويؤثر سلبًا على العاملين في الموقع.

التوجه المستقبلي لتحسين جهاز الترشيح الجديد المغلق بالكامل، وجهاز الغسيل والتجفيف ثلاثي الوظائف

بعد حل مشكلتي انبعاث غاز الأمونيا ومحتوى الماء في مسحوق الفضة بشكل أساسي، فإن اتجاه التحسين يتضمن النقطتين التاليتين بشكل رئيسي.

(1) تقليص وقت التشغيل قدر الإمكان. حاليًا، وبحسب نوع المواد، تستغرق الآلة المتكاملة من 1.2 إلى 1.6 ساعة لمعالجة مواد مفاعل واحد، بينما تستغرق مكبس الترشيح ذو الألواح والإطارات من 1.5 إلى 2 ساعة لمعالجة مواد مفاعلين. ونظرًا لظروف العمل والراحة الحالية في مصنعنا، فإن قدرة المعالجة للآلة المتكاملة غير كافية، لذا من الضروري تقليص وقت تشغيلها لمعالجة مواد مفاعل واحد إلى ما بين 0.6 و0.8 ساعة، بما يتناسب مع احتياجات الإنتاج الفعلية.

(2) تتم إدارة عملية التشغيل بالكامل تلقائيًا. يمكن التحكم في الجهاز المتكامل تلقائيًا من خلال الإعدادات، ولكن لحل المشكلات العملية التي تواجه الإنتاج، تُضاف خطوات التحكم في الصمامات المتعلقة بالمفاعل إلى عملية التشغيل، لأن معظم الصمامات الموجودة على المفاعل يتم التحكم فيها يدويًا، لذا لا يمكن ربطها مباشرةً بالجهاز المتكامل لتحقيق التحكم التلقائي.

في الوقت نفسه، تُعدّ عملية تشغيل الآلة المتكاملة أكثر تعقيدًا من عملية تشغيل مكبس الترشيح التقليدي ذي الألواح والإطارات، وتتطلب دقةً عاليةً في العمليات. وإذا أمكن التحكم في العملية برمتها آليًا، فسيقلّ ذلك من الأخطاء البشرية ويخفض تكاليف الإنتاج. وإذا سارت العملية بسلاسة، فسيكون ذلك مفيدًا للغاية.