2.2立式板框壓濾機立式板框壓濾機主要由壓濾機主體、高壓循環水站、高壓風站、液壓系統、自動控制系統、自動糾偏裝置、濾布清洗系統等組成，如圖3所示。

式板框壓濾機與廂式壓濾機最大的不同在于濾板的安裝方式，立式板框壓濾機的濾板是水平布置的，而廂式壓濾機的濾板則是垂直布置。雖濾板的安裝方式不同，但其工作過程基本相同。立式板框壓濾機的工作過程(圖4)如下［3］:

(1)首先是疊層的濾板重疊壓緊，由 下 濾 板上側面和上濾板下側膈膜形成密閉濾室，入料泵將煤泥水由膈膜板兩側的入料口，給入到密閉濾室內，并利用濾布兩側的壓力差進行脫水，直至整個進料過濾過程結束，如圖4(a)所示。

(2)進料過 濾 結 束 后，泵送擠壓水通過膈膜板上的入水孔給入到膈膜上腔，使膈膜向濾餅側壓縮，通過膈膜的擠壓作用將濾餅中的毛細水擠壓排出，如圖4(b)所示。

(3)通過膈膜板一側進料孔再次通入高壓空氣，讓氣體充滿整個過濾腔，使膈膜形變恢復，將膈膜上的擠壓水排出過濾機，并通過濾餅的氣流攜帶出毛細水分，使濾餅的水分進一步降低，如圖4(c)所示。

(4)當脫水過程完成后，板 框 組 件 打 開，驅動機構帶動濾布運行，濾餅隨濾布從壓濾機兩邊卸出，如圖4(d)所示。

3過濾脫水過程分析綜上可知，廂式壓濾機和立式板框壓濾機的工作機理基 本 相 同，固液分離過程均是經歷進料過濾、膈膜擠壓脫水和風干脫水三個階段。但是，由于立式板框壓濾機的結構有所改變，因此其過濾效果發生了根本性改變。

3.1進料過濾過程分析

3.1.1廂式壓濾機進料過濾過程

(1)對圖5前半段某點做切線a，對曲線后半段做切線b，可以得出切線a的斜率明顯比切線b的斜率大，這說明進料過程前期過濾速度快而后期過濾速度慢。(2)對進料20min和進料10min時的進料量進行分析可以得出，進料結束時的進料量為5000kg，而 進 料 到10min時 進 料 量 就 達 到 了4250kg，已達到全部進料量的85%。由 此 分 析，10min前入料泵做功主要用于脫水，而 后10min入料泵做功主要用于克服濾布和濾餅造成的過濾阻力。如果廂式壓濾機省去后半部分，就會產生物料不滿、產品水分高的問題。也就是說如果能解決這個問題，就能提高壓濾機的工作效率。

3.1.2立式板框壓濾機進料過濾過程基于廂式壓濾機在進料過程中的不足，立式板框壓濾機采取了增大濾室和擴大膈膜彈性變形及自由度的設計理念。立式板框壓濾機的濾板采用了以316L不銹鋼為骨架，以復合材料PP為襯板的結構，增加了濾板的強度，從而為擴大濾室、增大工作壓力提供了前提。此外，立式板框壓濾機的膈膜材質采用了改性橡膠，這樣可以為膈膜提供更大的自由度。由于增大了膈膜的自由度，那么在進料過濾階段就可以縮短進料的時間，不必在達到給料壓力與過濾阻力平衡時再停止進料，只需過濾阻力達到一定程度即可停止入料，進料未滿造成的高水分可通過大自由度隔膜的擠壓作用排出，這樣既能提高工作效率，又降低了能量消耗。此外，由于濾室的增大，也保證了單個循環的處理量。

3.2濾布的自清洗設計壓濾機的濾液都是通過濾布排出的，濾布的過濾阻力是決定其脫水效果的一個因素。在過濾過程中，濾布上會粘附一層粘細物料，這部分物料會增加濾布的過濾阻力，這是壓濾機在使用中脫水效果越來越差的原因。基于這個原因，立式壓濾機的濾布采用了循環往復式定位設計，可以正反面同時利用。立式壓濾機濾布布置情況如圖6所示。

由圖6可以看出，當壓濾第一板時A面為正面，B面為反面，當再次壓濾，濾布由C點運動到D點，定位走一個濾板加輥筒的長度時，B面為正面、A面為反面。此時進料過濾，濾液促使A面上粘附的細顆粒隨著濾液排出，濾布得到自清洗。這種設計可保證濾布在整個工作過程中始終保持較低的過濾阻力狀態，從而有利于提高脫水效率。

3.3煤泥的粒度分布由圖2(a)可知，廂式壓濾機的濾室是垂直的，因此其濾餅內部的粒度分布是均勻的。也就是說，其中的細顆粒和粗顆粒接觸濾布的幾率是相同的，那么細顆粒接觸濾布的幾率就與其所占比例成線性關系，當細顆粒粘附在濾布上時，就增加了濾布的過濾阻力，增加了脫水難度。由圖3可知，立式板框壓濾機的濾室是水平的，由于重力的作用，會形成粗顆粒在下而細顆粒在上的分布特點，粗顆粒會首先形成骨架結構，將細顆粒截留其上，這就降低了細顆粒物料接觸濾布的幾率，從而大大降低了過濾比阻，提高了脫水效率。

3.4風干過程分析由圖2(e)可知，在廂式壓濾機的風干階段，高壓氣體通過中心入料孔給入，由泄水孔排出。由風的走向可以得出，大部分高壓風只吹到了濾布的表面，而不能有效吹入濾餅內部，因而不能完全起到氣排水的作用。然而，立式板框壓濾機的高壓風首先占據濾餅上方 膈 膜 變 形 的 空 間，然后再透過整個濾餅。這就使得高壓氣體從濾餅的上側吹到濾餅的下側，完成整個氣 排 水 的 過 程。因 此，立式板框壓濾機氣排水的作 用 更 強，脫 水 效 率 更 高，產 品 水 分 更低。

3.5立式板框壓濾機的優點通過以上分析，可以得出立式板框壓濾機在細粒物料脫水方面的優勢:(1)立式板框壓濾機的擴大濾室和增大膈膜的設計，提高了處理量，節約了能耗，降低了物料的水分。(2)立式壓濾機濾布的走動式定位設計，起到了自清洗濾布的作用，降低了濾布的過濾阻力，提高了過濾機的脫水效率。(3)濾板水平布置可使物料形成下粗上細的粒度分布，降低了細粒物料堵塞濾布的概率，有利于濾餅的脫除，有利于提高脫水效率。(4)濾板水平布置可為風干脫水創造良好的條件，提高風干脫水的效果。

4立式板框壓濾機應用效果

梁北選煤廠是隸屬于河南省神火集團煤電股份有限責任公司的一座礦井型選煤廠，設 計 能 力 為0.9Mt/a。選煤廠采用脫泥有壓給料三產品重介旋流器分選+粗 煤 泥TBS回 收+煤 泥 浮 選+浮 選 精煤加壓過濾機回收+尾煤壓濾機回收的聯合流程。選煤廠入選原煤的突出特點是粒度特別細，原煤中＜0.5mm粒級原生煤泥的含量為40.37%，再加上次生煤泥 量，煤泥含量達到了50%以 上。由 于 煤泥含量大，導致選煤廠的生產工藝不穩定、精煤水分偏高、脫水成本高等諸多問題，因而嚴重困擾了選煤廠正常生產。為了解決 此 問 題，梁北選煤廠在浮選精煤脫水環節引進了1臺HVPF－120立式板框壓濾機。立式板框 壓 濾 機 安 裝 完 畢，經調試后投入正常生產。生產實踐表明，該立式板框壓濾機在梁北選煤廠應用效果良好。新引入的HVPF－120立式板框壓濾機與入選相同煤質的泉店選煤廠浮選精煤脫水用250/1600－U廂式壓濾機的技術指標對照表。與廂式壓濾機相比，立式板框壓濾機具有產品水分低、處理能力大、產品狀態松散的優點，由其處理后的浮選精煤水分一般可穩定在16%左右(最低可達14.78%) ，處理能力可以達到0.4t/(m2·h)。

5結語通過對廂式壓濾機和立式板框壓濾機工作原理、結構與工作過程、過濾脫水過程進行對比分析，得出了立式板框壓濾機在細粒物料脫水方面的優勢:擴大濾室和增大膈膜設計，提高了處理量，節約了能耗，降低了物料 的 水 分;濾布走動式定位設計，起到了自清洗濾布的作用，降低了濾布的過濾阻力，提高了脫水效率;濾板水平布置降低了濾布堵塞概率，有利于濾餅脫除與脫水效率的提高，并提高了風干脫水效果。梁北選煤廠的生產實踐表明，立式板框壓濾機各項指標均能達到設計要求，由其處理后的浮選精煤水分一般可穩定在16%左右(最低可達14.78%) ，處 理 能 力 可 達0.4t/(m2·h)。可見，立式板框壓濾機在細粒煤的脫水方面具有很好的適應性。

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