郭志成

摘要：化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中涉及到固液分離的工藝過(guò)程較多，常見(jiàn)的分離設(shè)備有離心機(jī)、帶式過(guò)濾機(jī)、板框式壓濾機(jī)等，本篇文章主要介紹板框式壓濾機(jī)的相關(guān)應(yīng)用，從壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作的原理、在使用中的注意問(wèn)題，以及針對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)料時(shí)間長(zhǎng)、濾餅水分高、壓濾機(jī)漏料、濾板損壞、濾液固含量高等常見(jiàn)故障分析原因并介紹了處理方法，以及闡述了操作中的注意事項(xiàng)，討論壓濾機(jī)對(duì)工藝流程的重要性，通過(guò)規(guī)范操作，降低板框壓濾機(jī)在運(yùn)行中的故障率，延長(zhǎng)使用周期，保證了企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行，為相近運(yùn)行工藝及設(shè)備起到相互學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：壓濾機(jī);工作原理;常見(jiàn)故障

1前言

目前，在化工企業(yè)固液分離涉及到的固體含量及固體粒度的要求各不相同，顆粒的性質(zhì)、液體的性質(zhì)、工藝的差異都會(huì)對(duì)不同的過(guò)濾設(shè)備性能造成影響，從而產(chǎn)生不同的結(jié)果。因此，在過(guò)濾設(shè)備選型時(shí)，要清楚過(guò)濾的物料種類(lèi)性質(zhì)、物料日處理量、物料含水率等，計(jì)算所需的過(guò)濾面積、濾室總?cè)莘e，然后參考生產(chǎn)廠家提供的過(guò)濾設(shè)備性能參數(shù)表來(lái)選擇合適的型號(hào)，獲取專(zhuān)業(yè)人士的選型意見(jiàn)來(lái)綜合考慮。而板框壓濾機(jī)作為常見(jiàn)的過(guò)濾設(shè)備，與其他類(lèi)型脫水機(jī)比起，有過(guò)濾速度快、濾液固含量低、占地面積小、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，因而被各企業(yè)廣泛應(yīng)用。

板框壓濾機(jī)作為生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)固液分離的大型設(shè)備，對(duì)裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)起到重要作用。在其使用過(guò)程中，要求操作人員不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高操作技能，加強(qiáng)保養(yǎng)維護(hù)，才能保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2板框壓濾機(jī)的構(gòu)造

壓濾機(jī)從外觀上大致分為兩種，一種是帶式壓濾機(jī)，一種是臥式壓濾機(jī)。

帶式壓濾機(jī)主要是靠濾帶進(jìn)行重力過(guò)濾分離，同時(shí)配有擠壓壓榨脫水過(guò)程。一般應(yīng)用于污水、污泥類(lèi)的脫水要求不是特別高的地方。

臥式壓濾機(jī)又可分為板框式壓濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)。

廂式壓濾機(jī)是靠?jī)蓧K實(shí)心濾板間相互擠壓進(jìn)行固液分離。板框式壓濾機(jī)是利用兩塊濾板間構(gòu)建出一個(gè)過(guò)濾空心體，空心體就是用來(lái)載留濾餅，過(guò)濾出的水分由濾板上的角孔排出;廂式壓濾機(jī)和板框式壓濾機(jī)一般多用于選礦廠、洗煤廠等要求相對(duì)較高的地方進(jìn)行脫水作業(yè)。在冶金、制藥、食品加工領(lǐng)域也有應(yīng)用。

板框式壓濾機(jī)主要由六大部分組成：過(guò)濾裝置、液壓?jiǎn)卧?、隔膜壓榨裝置、濾布清洗裝置、事故預(yù)防裝置和電器控制單元。

2.1過(guò)濾裝置

過(guò)濾裝置是整套設(shè)備的基礎(chǔ)，它主要由油缸機(jī)體、橫架、頭板、側(cè)杠、移動(dòng)板和布置在主大梁上的隔膜濾板及夾在隔膜濾板之間的濾布等組成。壓濾機(jī)在工作的過(guò)程中，懸掛在側(cè)杠上的移動(dòng)板，會(huì)被布置在油缸機(jī)體上的活塞桿推動(dòng)，將位于移動(dòng)板和頭板之間的濾板、濾布?jí)壕o，以保證壓濾機(jī)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中不漏料，使濾漿在濾室內(nèi)安全加壓過(guò)濾。

2.2液壓?jiǎn)卧?/p>

液壓?jiǎn)卧饕梢簤赫竞陀透讬C(jī)體組成，是壓濾機(jī)完成拉板、合板、卸料、松開(kāi)和壓緊等動(dòng)作的源動(dòng)力裝置，通過(guò)電氣控制系統(tǒng)的控制，由液壓元件、油泵、油缸來(lái)完成系統(tǒng)運(yùn)行的部分工作。當(dāng)液壓站油缸將濾板壓緊時(shí)，濾板與濾板之間形成的各個(gè)密封濾室用于過(guò)濾，反之松開(kāi)時(shí)則用于卸料。液壓油站通過(guò)高壓液壓油來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，帶動(dòng)液壓系統(tǒng)動(dòng)作，用于移動(dòng)板的拉開(kāi)和閉合，及卸料板的打開(kāi)和關(guān)閉。從而實(shí)現(xiàn)壓濾機(jī)運(yùn)行中的自動(dòng)補(bǔ)壓卸壓、自動(dòng)保壓、自動(dòng)卸料、自動(dòng)壓緊、自動(dòng)松開(kāi)等動(dòng)作功能。

2.3隔膜壓榨裝置

隔膜壓榨是實(shí)現(xiàn)濾餅中水分降低的重要步驟，同時(shí)這一步驟的誤操作可能對(duì)濾板造成嚴(yán)重的損壞。啟動(dòng)壓榨泵（螺桿泵）后，在系統(tǒng)未開(kāi)始?jí)赫r(shí)，壓榨系統(tǒng)的回流閥是打開(kāi)狀態(tài)，壓榨泵出口的高壓水經(jīng)過(guò)回流節(jié)流閥和回流管線返回水罐;

2.4濾布清洗裝置

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，濾板表面出現(xiàn)點(diǎn)狀或凹槽，濾布表面、濾液排放孔均會(huì)出現(xiàn)固體沉淀顆粒，濾餅含水率變高、壓濾機(jī)進(jìn)料時(shí)間變短、過(guò)濾時(shí)間延長(zhǎng)。因此需要通過(guò)高壓噴淋清洗裝置進(jìn)行周期性的清洗。

2.5緊急停車(chē)裝置

緊急停車(chē)裝置包括：光幕發(fā)送器、光幕接收器、重新啟動(dòng)繩索開(kāi)關(guān)。

如果需要緊急停車(chē)，可以把手放入了安全光幕保護(hù)的區(qū)域，壓濾機(jī)的打開(kāi)、閉合和濾板移動(dòng)等所有動(dòng)作都將停止，保證了人身和設(shè)備的安全。要恢復(fù)操作，必須拉下繩索開(kāi)關(guān)釋放拉繩。

2.6電氣控制部分

電氣控制部分是壓濾機(jī)運(yùn)行的控制中心，它主要由電氣控制柜、中繼器、斷路器、PLC程序編輯器、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)及觸屏文字顯示器等組成。

3板框壓濾機(jī)的工作原理

板框壓濾機(jī)作用是實(shí)現(xiàn)固液分離的機(jī)械設(shè)備。是以一種具有毛細(xì)孔道的物質(zhì)（濾布）作為過(guò)濾介質(zhì)，在兩端形成壓力差的作用下使液體通過(guò)，懸浮在液體中的固體顆粒被截留在介質(zhì)上，實(shí)現(xiàn)固體和液體分離的過(guò)程。過(guò)濾時(shí)，先通過(guò)液壓油站壓緊各組濾板，料漿在進(jìn)料泵的推動(dòng)下，從壓濾機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾進(jìn)料口進(jìn)入各濾板濾室之間，由進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力使濾漿進(jìn)行固液分離，由于過(guò)濾介質(zhì)的作用，先由濾布表面將進(jìn)入濾室的漿料懸浮顆粒截留，接著由逐漸截余的濾餅繼續(xù)截留其它顆粒，使固體顆料被濾布留在過(guò)濾濾室內(nèi)形成濾餅。濾液由排液閥通過(guò)移動(dòng)板上的四個(gè)排液孔和頭板上的四個(gè)排液孔排出。進(jìn)料完成后開(kāi)始?jí)赫?，由隔膜板上的進(jìn)水口通入高壓水，利用擠壓水泵（螺桿泵）打出的高壓水給隔膜施加壓力，使具有撓性的隔膜濾室容積變小，讓濾餅中的液體盡可能多地從其中分離出來(lái)。壓榨濾餅促使濾餅含水率進(jìn)一步降低。接著由頭板四個(gè)角上的排放口和移動(dòng)板端的進(jìn)料口通入高壓空氣，對(duì)濾板的中心孔和物料進(jìn)料口實(shí)施反吹，使高壓空氣穿透濾餅層，在濾餅間穿流，繼而再擠壓出濾餅中的一部分水分。當(dāng)壓濾機(jī)過(guò)濾程序執(zhí)行完成，濾板拉開(kāi)，濾餅因重力作用落下，落入后續(xù)的儲(chǔ)倉(cāng)供進(jìn)一步處理。

根據(jù)運(yùn)行資料分析，壓濾機(jī)各種故障較多，濾餅水分高、濾板漏料、濾布破損、油站故障等等，都將制約裝置的正常生產(chǎn)，因此需要具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)人員，對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，才能準(zhǔn)確確定故障部位，及時(shí)排除處理。

壓濾機(jī)完整的運(yùn)行一個(gè)循環(huán)過(guò)程有：壓緊閉合→翻板關(guān)閉→開(kāi)始進(jìn)料→壓榨擠壓→吹餅脫水→中心孔反吹→松開(kāi)卸壓→翻板打開(kāi)→拉板卸料→濾板閉合等步驟。

4壓濾機(jī)的運(yùn)行方式

壓濾機(jī)的運(yùn)行方式有：自動(dòng)、手動(dòng)及半自動(dòng)三種。

4.1自動(dòng)啟動(dòng)：（1）將控制操作柜上的“手動(dòng)自動(dòng)”開(kāi)關(guān)切換到“自動(dòng)”位;（2）按下“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕，壓濾機(jī)自動(dòng)開(kāi)始按以下步驟進(jìn)行工作：壓緊閉合→翻板關(guān)閉→開(kāi)始進(jìn)料→壓榨擠壓→吹餅脫水→中心孔反吹→松開(kāi)卸壓→翻板打開(kāi)→拉板卸料。

4.2手動(dòng)啟動(dòng)：（1）將控制操作柜上的“手動(dòng)自動(dòng)”開(kāi)關(guān)切換到“手動(dòng)”位;（2）將選擇開(kāi)關(guān)切換到“手動(dòng)”狀態(tài)，依次在觸摸屏液壓油站、供應(yīng)系統(tǒng)、壓濾機(jī)畫(huà)面中按上述自動(dòng)控制方式順序點(diǎn)擊。手動(dòng)啟動(dòng)一般只有在檢修、故障時(shí)使用，在操作中要特別注意操作順序及操作條件的控制，防止損壞設(shè)備。

4.3半自動(dòng)啟動(dòng)：（1）將控制操作柜上的“手動(dòng)自動(dòng)”開(kāi)關(guān)切換到“自動(dòng)”位;（2）在操作屏上點(diǎn)擊“選擇”，依次按順序手動(dòng)點(diǎn)擊操作;（3）半自動(dòng)有四個(gè)程序：分別是壓濾機(jī)閉合、壓濾機(jī)進(jìn)料、壓濾機(jī)打開(kāi)、拉爪卸料。

5板框壓濾機(jī)常見(jiàn)故障及解決措施

5.1進(jìn)料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

5.1.1原因：（1）進(jìn)料泵的流量低或進(jìn)料管線堵塞;（2）過(guò)濾液的固含量偏低;（3）壓濾機(jī)物料外漏或回流閥內(nèi)漏。

5.1.2處理措施：（1）對(duì)進(jìn)料泵流量進(jìn)行檢查調(diào)整，因泵的葉輪磨損導(dǎo)致壓濾機(jī)進(jìn)料流量低時(shí)必須更換葉輪;或因進(jìn)料泵出入口管線堵塞，則需對(duì)管線進(jìn)行沖洗清堵;（2）過(guò)濾液固含量低時(shí)，壓濾機(jī)進(jìn)料時(shí)間增長(zhǎng)，通過(guò)工藝調(diào)整使固含量達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn);（3）檢查壓濾機(jī)濾板間、進(jìn)料管線是否有漏料現(xiàn)象，以及檢查料漿循環(huán)回流閥是否內(nèi)漏。

5.2濾餅水分高

5.2.1原因：（1）進(jìn)料壓力設(shè)定低，料漿未完全充滿濾室;（2）壓榨壓力及吹餅風(fēng)量和時(shí)間未達(dá)到要求;（3）濾布破損掛料或型號(hào)不合適;（4）濾板破損，使擠壓水透過(guò)濾布進(jìn)入濾餅。

5.2.2處理措施：（1）將進(jìn)料壓力調(diào)整至正常設(shè)計(jì)壓力，同時(shí)排查中心進(jìn)料孔有無(wú)堵塞現(xiàn)象;（2）將壓榨壓力、吹餅風(fēng)量、吹餅時(shí)間調(diào)整至正常設(shè)定壓力;（3）根據(jù)需要檢查更換合適的濾布;（4）檢查更換或修復(fù)濾板。

5.3壓濾機(jī)漏料

5.3.1原因：（1）進(jìn)料壓力過(guò)高，料漿從濾板泄漏;（2）液壓油缸閉合壓力不足，未達(dá)到要求;（3）濾布褶皺或?yàn)V布破損、濾板變形、損壞、濾板密封面有塊狀物。

5.3.2處理措施：（1）調(diào)整進(jìn)料壓力至設(shè)計(jì)值;（2）檢查液體油站是否運(yùn)行正常，調(diào)整閉合壓力至設(shè)計(jì)值;（3）進(jìn)行濾布調(diào)整或?yàn)V布調(diào)換、濾板修復(fù)或調(diào)換、濾板密封面異物清除。

5.4液壓油缸壓力不穩(wěn)定

5.4.1原因：（1）油泵運(yùn)行異常，開(kāi)啟泵過(guò)于頻繁;（2）液壓油缸密封效果不佳而漏油;（3）電磁閥故障或電接點(diǎn)壓力表故障。

5.4.2處理措施：（1）檢查頻繁開(kāi)啟泵的原因，根據(jù)情況進(jìn)行處理;（2）檢查更換密封油環(huán)或更換液壓油缸;（3）更換或清洗電磁閥及檢查處理電接點(diǎn)壓力表。

5.5濾板損壞

5.5.1原因：（1）當(dāng)壓濾機(jī)進(jìn)料完成后，受其它因素影響，未執(zhí)行中心反吹，料漿在中心進(jìn)料孔沉積，使進(jìn)料孔堵塞，造成下次無(wú)法繼續(xù)進(jìn)料，這時(shí)因?yàn)V板間沒(méi)有了介質(zhì)，只剩下液壓系統(tǒng)本身的壓力，濾板由于長(zhǎng)時(shí)間受壓極易造成損壞;（2）隔膜板擠壓水回水口堵塞或泄水閥故障，壓濾機(jī)程序繼續(xù)執(zhí)行，使隔膜板無(wú)法泄壓造成損壞;（3）濾板表面不平整，進(jìn)料時(shí)料漿順著濾板間縫隙泄漏，濾板被沖刷出溝槽。

5.5.2處理措施：（1）嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行，保護(hù)設(shè)備安全，按要求進(jìn)行全面排查，找到濾板損壞的原因;（2）濾板損壞嚴(yán)重?zé)o法修復(fù)，則進(jìn)行更換;（3）濾板修復(fù)，由于濾板材質(zhì)較硬，修復(fù)比較困難。借鑒其他公司的經(jīng)驗(yàn)，使用油面修補(bǔ)劑進(jìn)行修復(fù)。先將溝槽清理干凈，刮出新面，用黑白兩種修補(bǔ)劑按比例調(diào)配好，然后涂在損傷的溝槽上，待膠成型后，將表面打磨平整便可使用。

5.6進(jìn)料量低

5.6.1原因：（1）進(jìn)料泵葉輪磨損或出入口閥故障;（2）壓濾機(jī)回流閥內(nèi)漏，造成進(jìn)入壓濾機(jī)物料減少;（3）進(jìn)料泵出口管線堵或壓濾機(jī)進(jìn)料管線堵;（4）上次壓濾機(jī)卸料未卸干凈，造成濾布掛料。

5.6.2處理措施：（1）檢查進(jìn)料泵葉輪及出入口閥并處理;（2）壓濾機(jī)回流閥內(nèi)漏，進(jìn)料壓力達(dá)不到設(shè)定值，重新對(duì)回流閥進(jìn)行調(diào)?；蚓S修更換;（3）對(duì)進(jìn)料泵出入口管線或壓濾機(jī)中心管沖洗清堵;（4）濾布掛料，使進(jìn)料量減少，查找掛料原因，并予以消除。

5.7濾液固含量高

5.7.1原因：（1）壓濾機(jī)進(jìn)料壓力過(guò)高;（2）濾布破損或選型不合適;（3）黑水回流時(shí)間設(shè)置過(guò)短。

5.7.2處理措施：（1）進(jìn)料壓力高，造成穿濾率高，降低進(jìn)料壓力至設(shè)計(jì)值;（2）更換符合要求的濾布;（3）通過(guò)壓濾機(jī)控制屏設(shè)置延長(zhǎng)黑水回流時(shí)間。

6板框壓濾機(jī)運(yùn)行注意事項(xiàng)

（1）在進(jìn)料的過(guò)程中盡量不要中斷，否則會(huì)在相鄰的室腔內(nèi)產(chǎn)生不同的壓力，可能會(huì)導(dǎo)致濾板的損傷。

（2）壓濾機(jī)最大的過(guò)濾壓力不能超過(guò)0.7MPa，最大的壓榨壓力不能超過(guò)1.5MPa。最佳的過(guò)濾壓力取決于過(guò)濾介質(zhì)和實(shí)際操作。經(jīng)驗(yàn)顯示，最大的過(guò)濾壓力應(yīng)是壓榨壓力的50%。

（3）壓濾機(jī)不使用時(shí)間超過(guò)3小時(shí)，為避免濾板干燥，有必要使閉合壓力保持在5MPa。

（4）在壓榨前必須確認(rèn)進(jìn)料完成，即進(jìn)料管道上壓力必須達(dá)到設(shè)定壓力，嚴(yán)禁空腔或未進(jìn)滿料的室腔進(jìn)行壓榨。

（5）在用擠壓水?dāng)D壓前，確認(rèn)濾液排放之間的連接閥是打開(kāi)的，以防憋壓損壞濾板。

（6）注意進(jìn)入壓濾機(jī)的料漿溫度與擠壓水的溫度溫差不超50℃，如果超過(guò)50℃，則會(huì)損壞濾板，要及時(shí)調(diào)整物料或擠壓水的溫度。

（7）在進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)，要小心謹(jǐn)慎，防止某項(xiàng)操作條件未達(dá)到而強(qiáng)制執(zhí)行損壞設(shè)備。

（8）在壓濾機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，按時(shí)對(duì)濾板運(yùn)行軌道進(jìn)行清理檢查保養(yǎng)，避免軌道的變形引起濾板脫軌。

7結(jié)論

板框壓濾機(jī)作為生產(chǎn)企業(yè)的重要設(shè)備，主要作用是除去料漿中的大部分水分，實(shí)現(xiàn)固液分離，產(chǎn)生的濾餅則進(jìn)一步供后續(xù)工段處理，可以說(shuō)該設(shè)備在企業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行中起到至關(guān)重要的作用。但是實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，板框式壓濾機(jī)受到多種因素的影響，導(dǎo)致設(shè)備故障頻發(fā)，經(jīng)常出現(xiàn)濾板漏料、油站故障、濾布損壞等情況，同時(shí)由于受操作環(huán)境及操作條件的影響，進(jìn)一步加劇壓濾機(jī)的故障率。所以在平時(shí)要維護(hù)好設(shè)備的同時(shí)，在操作中也要能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患和故障，有針對(duì)性的進(jìn)行問(wèn)題處理，減少裝置波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 舒歌平編著.煤炭液化技術(shù).北京.煤炭工業(yè)出版社.2003

（作者單位：中國(guó)神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司）