選煤廠板框式壓濾機(jī)適用于回收粒度細(xì)、灰分高，用一般脫水方法難于處理的浮選尾煤。該壓濾機(jī)對(duì)選煤廠實(shí)現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收、洗水閉路循環(huán)以及保護(hù)環(huán)境起到了重要的作用。但不少選煤廠在使用過(guò)程中濾板出現(xiàn)了問(wèn)題，給正常生產(chǎn)造成了許多困難。

1.0濾板的損壞情況目前選煤廠使用的濾板有3種：鑄鐵濾板、橡膠濾板和超高分子量聚氯乙稀濾板。年度各種濾板損壞情況見(jiàn)表所示。

2.0濾板損壞原因分析

2.1濾板兩側(cè)把手緊固螺栓斷裂問(wèn)題

選煤廠經(jīng)常發(fā)生濾板兩側(cè)拉板把手緊固螺栓斷裂。經(jīng)分析，斷裂的主要原因如下：濾板兩側(cè)拉板把手與橡膠濾板的結(jié)合面有橡膠的彈性墊層，與高分子濾板直接連接，兩者不是剛體結(jié)構(gòu)。在拉板卸料過(guò)程中，把手偏歪，緊固螺栓承受彎曲剪切力，拉板卸料次數(shù)達(dá)到一定限度，緊固螺栓就產(chǎn)生折斷或損壞濾板內(nèi)絲母。在拉板卸料過(guò)程中，緊固螺栓松動(dòng)，維修跟不上，拉板卸料時(shí)緊固螺栓同樣受到彎曲剪切作用造成折斷，緊固力超限，使緊固螺栓拉傷。

2.2橡膠濾板的彈性變形問(wèn)題橡膠濾板富有彈性，可以簡(jiǎn)化壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)，改善壓濾機(jī)的密封性能、降低壓濾機(jī)的頂緊壓力（4.0-5.0MPA）、改善壓濾機(jī)的生產(chǎn)條件、減少其維修量。但是，橡膠濾板的這一特性是有條件的。條件適宜才可充分顯示其特點(diǎn)。我們廠曾出現(xiàn)壓濾變形量過(guò)大，造成壓濾壓緊缸活塞桿行程不夠，及橡膠濾板橡膠層早期疲勞損壞等問(wèn)題。橡膠濾板、鑄鐵濾板和超高分子量聚氯乙稀濾板的安裝配置方式及安裝使用不當(dāng)。一是全機(jī)都裝上同一種濾板；二是裝一半橡膠濾板和一半鑄鐵濾板（實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明高分子濾板可代替鑄鐵濾板），鑄鐵濾板與橡膠濾板間隔安裝使用。鑄鐵濾板的頂緊壓力一般在8-10MPA，橡膠濾板的頂緊壓力一般在4.0-5.0MPA（全部用橡膠濾板只用3MPA即可密封，一半用橡膠濾板用4.0MPA即可密封）。在現(xiàn)場(chǎng)中，更換濾板只圖方便或按要求的濾板還沒(méi)有及時(shí)到貨，全機(jī)就做不到間隔安裝的要求，出現(xiàn)頂緊壓力低時(shí)（小于5.0MPA）,鑄鐵濾板部分壓力達(dá)不到頂緊的要求，大量泄漏跑料；密封壓力高時(shí)（10MPA左右），鑄鐵濾板達(dá)到了頂緊的要求，但橡膠濾板壓縮變形量超限，嚴(yán)重影響橡膠濾板的使用壽命，甚至損壞，并出現(xiàn)壓濾機(jī)壓緊缸活塞桿行程不夠等問(wèn)題。

2.3濾板斷裂問(wèn)題在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生濾板斷裂現(xiàn)象，直接影響正常生產(chǎn)。向壓濾機(jī)內(nèi)填充物料之前，由液壓缸活塞給壓濾機(jī)濾板部件一預(yù)壓力，能夠封閉壓濾機(jī)，使濾室內(nèi)的煤漿不泄漏，這種壓力稱頂緊壓力。在壓濾生產(chǎn)過(guò)濾中為了防止泄漏，不分具體情況將頂緊壓力不適當(dāng)?shù)丶哟螅绻麨V板在鑄造過(guò)程中有砂眼，或是濾板的密封面平整度較差或沒(méi)有清洗干凈，局部變形量大，就會(huì)造成濾板斷裂。

3.0防止濾板損壞的措施

3.1防止把手緊固螺栓斷裂的措施根據(jù)緊固螺栓斷裂的原因，我們采取了如下措施：一是加強(qiáng)維修管理，每班檢查把手螺栓緊固情況，一旦發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，及時(shí)加以緊固；二是制作長(zhǎng)臂的專用工具，使每條緊固螺栓的緊固力都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.2把手緊固螺栓折斷后的修復(fù)方法我們采用將留在錐孔內(nèi)的部分螺栓取出，或用臺(tái)鉆打掉沉入孔內(nèi)的螺栓，然后檢查孔的絲扣是否完好，好的可繼續(xù)使用，若損壞，可將原來(lái)的M18改為M20再?gòu)?fù)用。

3.3預(yù)防濾板彈性變形的辦法預(yù)防濾板彈性變形的辦法：一是將頂緊壓力設(shè)定在要求范圍內(nèi)；二是濾板的安裝一定要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行；三是每班生產(chǎn)后必須將濾板沖洗干凈，避免煤泥板結(jié)濾板頂緊后局部壓力增大而使濾板變形。

4.0效益分析由于有針對(duì)性地采取了防止濾板損壞的措施，山西焦煤集團(tuán)公司東曲礦取得了可喜的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)修復(fù)利用的濾板為企業(yè)降低采購(gòu)成本。

根據(jù)國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國(guó)設(shè)市城市、縣累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠2832座，污水處理能力達(dá)到1.25m3/d。污水處理廠的污泥是各類污水處理過(guò)程中的必然產(chǎn)物，含水率較高，體積大，按上述規(guī)模計(jì)算，全國(guó)每Et至少約要產(chǎn)生含水率為97％的污泥約70萬(wàn)t。污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，其脫水減量化處理是后續(xù)處理處置的經(jīng)濟(jì)性的前提和保證。為降低含水率，達(dá)到污泥處置對(duì)含水率的要求，目前，較多的城鎮(zhèn)污水處理廠選用板框式壓濾機(jī)來(lái)對(duì)產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)行脫水，降低污泥含水率 ?J。污泥深度脫水是指對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，破除細(xì)胞壁，釋放結(jié)合水、吸附水和細(xì)胞內(nèi)水，改善污泥的脫水性能，使處理后的污泥含水率達(dá)到60％以下的脫水方式。針對(duì)不同的城市污水處理廠污泥性質(zhì)和后處理處置要求，利用過(guò)濾板、隔膜板和濾布組成的過(guò)濾單元，在油缸壓緊濾板的條件下，用進(jìn)料泵壓力對(duì)物料進(jìn)行固液分離，并在進(jìn)料結(jié)束后，采用隔膜壓榨技術(shù)對(duì)濾餅進(jìn)行壓榨，顯著提高壓濾機(jī)的脫水效率，濾餅較硬，呈塊狀，主要設(shè)備為板框壓濾機(jī)。濾布是板框式壓濾機(jī)的“心臟”，板框式壓濾機(jī)的過(guò)濾效果主要決定于所選的濾布是否恰當(dāng)，合適的濾布?jí)簽V過(guò)程中產(chǎn)生濾液澄清，固相損失少，壓濾后濾餅容易剝離，濾布不易堵塞，容易反洗再利用，工作壽命長(zhǎng)舊J。因此，合理選用濾布，提高過(guò)濾效率，降低脫水后污泥含水率，降低生產(chǎn)成本，是板框式壓濾機(jī)選配的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1壓濾機(jī)濾布種類

Filter press cloths are classified and selected according to the selected cloth material, the way the material is constructed, and the way it is prepared.

1.1濾布材質(zhì)

1.1.1丙綸濾布丙綸是由丙烯作原料經(jīng)聚合、熔體紡絲制得的纖維，價(jià)格較為低廉。丙綸濾布具有較好的耐化學(xué)腐蝕性，對(duì)酸和堿抵抗性能良好，力學(xué)強(qiáng)度高，耐磨性好。丙綸的濕強(qiáng)基本等于干強(qiáng)，在進(jìn)泥后壓濾過(guò)程中，丙綸濾布強(qiáng)度基本保持不變。丙綸濾布的吸濕性很小，幾乎不吸濕，一般大氣條件下的回潮率接近于零，但它有芯吸作用，能通過(guò)織物中的毛細(xì)管傳遞水蒸氣，但本身不起任何吸收作用。丙綸的縱面平、直、光，在污泥壓縮后，也便于污泥的剝離。但丙綸濾布的耐光性較差，熱穩(wěn)定性也較差，易老化。

1.1.2滌綸濾布滌綸是以精對(duì)苯二甲酸(PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫柞?DMT)和乙二醇(EG)為原料經(jīng)酯化或酯交換和縮聚反應(yīng)而制得的成纖高聚物——聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。滌綸具有強(qiáng)度高，耐磨性好，耐光性好，耐腐蝕，可耐漂白劑、氧化劑、烴類、酮類、石油產(chǎn)品及無(wú)機(jī)酸，耐稀堿，不怕霉，但熱堿可使其分解。由于滌綸濾布吸濕性較低，它的濕態(tài)強(qiáng)度與干態(tài)強(qiáng)度基本相同。彈性接近羊毛，當(dāng)伸長(zhǎng)5％～6％時(shí)，幾乎可以完全恢復(fù)。耐皺性超過(guò)其他纖維，即織物不折皺，尺寸穩(wěn)定性好。1.1.3錦綸濾布錦綸纖維強(qiáng)力高，強(qiáng)度為4～5.3Cndtex，伸長(zhǎng)率為18％一45％。在10％伸長(zhǎng)時(shí)彈性同復(fù)率在90％以上。錦綸強(qiáng)力在纖維中最強(qiáng)，據(jù)測(cè)定，錦綸纖維的耐磨性為棉纖維的10倍，粘膠的50倍。耐磨性居多種纖維之首。錦綸纖維耐強(qiáng)堿、弱酸。但錦綸不耐光，容易變色發(fā)脆，因此錦綸織物不宜長(zhǎng)期在日光下暴曬。

1.1.4維綸濾布維綸濾布的化學(xué)名稱叫聚乙烯醇，它的強(qiáng)力比滌綸要低，強(qiáng)度僅為3.52～5.72Cndtex。斷裂伸長(zhǎng)12％-25％。彈性差，織物保持形性差，耐磨性較好，耐用性較純棉的1～2倍。但有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是能經(jīng)受強(qiáng)堿的作用，并且吸濕性好，容易與橡膠結(jié)合在一起，是橡膠行業(yè)中配用的好材料，它的缺點(diǎn)是耐溫較低，溫度達(dá)100°C就有收縮，不耐酸性。表1為幾種濾布的性能指標(biāo)。

1.2濾布材料結(jié)構(gòu)按濾布材料的結(jié)構(gòu)方式可以分為：?jiǎn)谓z、復(fù)絲長(zhǎng)纖和短纖。單絲一般是合成纖維拉成0.16～0.32dtex的單根長(zhǎng)絲，由它織成的濾布具有表面光滑、空隙均勻、比阻小、透水快、不易堵塞、易清洗和污泥剝離性能好等優(yōu)點(diǎn)。但它捕集粒子直徑較大，濾液的含固率較高，回收率較低。復(fù)絲即經(jīng)線/緯線，由多根纖維組成一根絲織成。復(fù)絲長(zhǎng)纖用它織成濾布，抗拉強(qiáng)度好，對(duì)顆粒的截留性能較單絲為好，但污泥卸料時(shí)剝離性能稍差。復(fù)絲短纖是用天然棉毛纖維或合成短纖維多股捻制而成，其具有絨毛狀纖維，呈現(xiàn)良好的顆粒截留性能，密封性也佳，但缺點(diǎn)是孔隙易堵塞，清洗和污泥剝離性能較差。

1.3濾布編制方式按照濾布的織造方法也可分為三種：平紋、斜紋和緞紋。平紋濾布構(gòu)造致密，孔隙小，故顆粒截留性好，濾液澄清度高，使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格也較便宜。缺點(diǎn)是比阻大，易堵塞，卸渣性能差。

紋織布的孔隙最大，比阻小，不易堵，污泥剝離性能好。但顆粒截留能力低，濾液較為渾濁，回收率較低。斜紋濾布的各項(xiàng)性能介于平紋與緞紋之間，但其抗摩擦能力很強(qiáng)，過(guò)濾速度也大，壽命最長(zhǎng)，因而被廣泛應(yīng)用。

2城鎮(zhèn)污水處理廠板框式壓濾機(jī)濾布的要求

城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥產(chǎn)生量較大，工作強(qiáng)度較高，濾布反復(fù)擠壓經(jīng)常使用，需要具有一定的抗拉強(qiáng)度，無(wú)伸縮，尺寸穩(wěn)定|生好，對(duì)濾布的力學(xué)強(qiáng)度要求較高；在污泥調(diào)理調(diào)質(zhì)過(guò)程中往往需要添加PAM、鐵鹽、鋁鹽或石灰等藥劑，污泥性質(zhì)較為復(fù)雜，調(diào)理后的污泥呈堿性，濾布要能夠有一定的耐腐蝕性能。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中主要為有機(jī)質(zhì)顆粒物，顆粒較細(xì)，需要孔隙相對(duì)較小的濾布，過(guò)濾后的濾液要較清澈，有利于提高污泥的回收率；濾布的透水性也較好，過(guò)濾速度快，能夠較快地排出污泥中的水分，提高板框機(jī)的工作效率；濾布的不宜堵塞；濾布脫水后污泥的剝離性好，泥餅在板框機(jī)濾板開(kāi)框后能夠自動(dòng)剝離；濾布容易沖洗再生，延長(zhǎng)使用周期，降低使用成本。因此，在對(duì)板框式壓濾機(jī)濾布選型上，要能夠滿足以下幾個(gè)要求：強(qiáng)度高、耐腐蝕、濾液清、透水快、不易堵、易剝離、壽命長(zhǎng)。

3試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析根據(jù)實(shí)際處理經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)上述要求，結(jié)合材質(zhì)的特性，城鎮(zhèn)污水處理廠板框式壓濾脫水機(jī)濾布宜選用丙綸或滌綸材質(zhì)的濾布，材料構(gòu)成選用單絲或者復(fù)絲長(zhǎng)纖，編制方式選擇常用的斜紋模式，并將兩種濾布進(jìn)行試驗(yàn)比較。試驗(yàn)采用過(guò)濾面積為4m2的板框式壓濾機(jī)，最大壓榨壓力為15kgf，最大壓合壓力為12kgf，選用表3的兩種濾布在不同藥劑濃度和不同藥劑種類條件下，對(duì)污泥處理情況進(jìn)行分析。試驗(yàn)用污泥為石洞口污水處理廠濃縮后污泥，藥劑分別選用了污泥干化焚燒后的飛灰、氯化鐵以及陽(yáng)離子的聚丙烯酰胺。

3.1不同藥劑對(duì)濾布含水率的影響試驗(yàn)選用了常用的藥劑投加種類，組合對(duì)板框式壓濾機(jī)選用的不同濾布條件下，含水率等情況的分析。從泥餅含水率來(lái)看，在不添加鐵鹽的情況下，2#濾布較1#濾布泥餅的含水率較高，在添加鐵鹽后，含水率明顯降低，且2#濾布的含水率較低。

3.2不同投加量對(duì)濾布含水率的影響試驗(yàn)選用了在鐵鹽投加量固定，飛灰投加量不斷變化的條件下，由于2#濾布的透水性較好，隨著飛灰投加濃度的增加，含水率降低尤為明顯。

4 Conclusion

隨著城市人口的增長(zhǎng)、市政服務(wù)設(shè)施的不斷完善、污水處理技術(shù)的革新以及處理程度的深化，在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥量還將大大增加，污泥脫水減量化勢(shì)在必行，板框機(jī)作為一種較常用的處理設(shè)備，發(fā)展前景較為廣闊。板框機(jī)濾布的選擇非常重要，需要綜合考慮濾液、泥餅含水率、使用成本等多項(xiàng)因素進(jìn)行考慮，在總結(jié)了城市污水處理廠污泥性質(zhì)和處理過(guò)程特點(diǎn)的同時(shí)，選用了兩種常用的濾布進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，滌綸單絲斜紋濾布能夠得到較低的含水率，但其濾液較為渾濁，污泥脫水的回收率較低，而丙綸復(fù)絲長(zhǎng)纖斜紋濾布的含水率較高，但濾液的回收率好。各污水處理廠可根據(jù)自身的情況選擇合適的濾布，達(dá)到降低含水率，提高使用效率的目的。

隨著易選礦產(chǎn)資源的逐漸枯竭，復(fù)雜難選和低品位礦石量增加，磨礦粒度變得更細(xì)，導(dǎo)致精礦的脫水過(guò)濾變得越來(lái)越難。為解決難過(guò)濾礦物的過(guò)濾，一種高效的壓濾機(jī)被開(kāi)發(fā)出來(lái)并逐漸應(yīng)用到了選礦廠的精礦過(guò)濾中。由于這類壓濾機(jī)在控制上都采用自動(dòng)控制技術(shù)，一般稱此種高效壓濾機(jī)為自動(dòng)壓濾機(jī)。

目前在我國(guó)選礦工業(yè)中得到成功應(yīng)用的自動(dòng)壓濾機(jī)有多種，在陜西銀礦、陜西鉛硐山鉛鋅礦等中小型礦山得到了成功的應(yīng)用，應(yīng)用實(shí)踐證明可以有效地處理細(xì)而黏的難過(guò)濾選礦精礦，濾餅水分明顯低于真空過(guò)濾及板框壓濾機(jī)。但存在單臺(tái)設(shè)備過(guò)濾面積小，濾板等易損件消耗大，自動(dòng)控制系統(tǒng)、濾板密封結(jié)構(gòu)不夠完善等問(wèn)題，如果不進(jìn)行大型化研究和性能的進(jìn)一步完善，就難以適應(yīng)大型礦山難過(guò)濾礦物的過(guò)濾。

為解決以上高效壓濾機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)高效脫水工藝、濾板大型化、壓濾機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)、壓濾過(guò)程控制優(yōu)化等方面的研究，在ZYLD自動(dòng)壓濾機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了新型的自動(dòng)壓濾機(jī)及脫水系統(tǒng)。

1高效壓濾脫水工藝的研究

自動(dòng)壓濾機(jī)一個(gè)完整的工作過(guò)程包括：濾板合攏、入料壓濾、機(jī)械壓榨、風(fēng)干、濾板拉開(kāi)、卸餅、濾布清洗等[引。對(duì)脫水起決定作用的是“入料壓濾”、“機(jī)械壓榨”和“風(fēng)干”這三個(gè)過(guò)程。1.1入料壓濾

濾板合攏形成濾室后，過(guò)濾漿液進(jìn)入壓榨板的隔膜和過(guò)濾板的濾布之間的濾室，在壓力作用下，液相透過(guò)濾布形成濾液排出壓濾機(jī)，固相被濾布截留形成濾渣，逐漸增厚形成濾餅。當(dāng)濾餅增厚到適當(dāng)厚度時(shí)，停止壓入過(guò)濾漿液。這個(gè)過(guò)程在將漿液壓人濾室的同時(shí)就開(kāi)始了過(guò)濾作業(yè)，屬于一個(gè)濾餅過(guò)濾的過(guò)程。物料性質(zhì)對(duì)此階段的影響較大。如物料粒度、料漿濃度等，其中物料粒度是最基本的。而料漿濃度顯著地影響過(guò)濾阻力。在低濃度時(shí)，漿液中的細(xì)顆粒易使濾布孔眼堵塞。高濃度時(shí)，由于相互干擾，絕大部分顆粒不能進(jìn)入濾布孔眼而在其上成拱架橋，使濾孔在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不被嚴(yán)重堵塞。所以預(yù)先將料漿濃縮，可以起到降低濾餅阻力，提高過(guò)濾效率的作用。

1.2壓榨脫水壓榨脫水的方式有多種，應(yīng)用最廣泛的主要有兩種方式：一種是帶壓榨機(jī)構(gòu)的機(jī)械壓榨脫水，另一種是液力壓榨脫水。這兩種壓榨方式的效果對(duì)比，機(jī)械壓榨曲線明顯更陡，說(shuō)明濾餅經(jīng)過(guò)機(jī)械壓榨后，達(dá)到相同濾餅孔隙率的時(shí)間明顯縮短。而液力壓榨脫水要達(dá)到相近的孔隙率時(shí)間就要延長(zhǎng)好幾倍。濾餅的水分隨著孔隙率的減小而降低，所以機(jī)械壓榨可以明顯縮短濾餅的脫水時(shí)間。

2.0大型高效自動(dòng)壓濾機(jī)的研究

2.1高效壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)研究高效壓濾機(jī)是實(shí)現(xiàn)高效壓濾脫水工藝的主體，所以，它首先必須能完成上述的高效脫水工藝。自動(dòng)壓濾機(jī)的“入料壓濾”采用離心泵提供過(guò)濾推動(dòng)力，壓力最高可達(dá)1MPa。采用的是隔膜壓榨，屬機(jī)械壓榨的一種，如圖3所示，在完成人料壓濾后，壓縮空氣被通入到壓榨板隔膜背面的壓榨室，推動(dòng)隔膜擠壓濾餅，濾餅孔隙率迅速減小，從而起到快速脫水的作用。為了充分有效地把濾餅中的水?dāng)D壓出來(lái)，壓榨壓力應(yīng)該盡量高，考慮到密封等各方面因素，一般壓榨壓力控制在0.8～1.2MPa左右。完成壓榨后，壓縮空氣從壓榨板的人料口壓入濾室，進(jìn)入風(fēng)干過(guò)程。此外，自動(dòng)壓濾機(jī)采用了濾板的整體拉開(kāi)和合攏技術(shù)，可以明顯縮短濾板合攏和拉開(kāi)時(shí)間。提高單位過(guò)濾面積的處理能力。由于采用了濾板整體拉開(kāi)技術(shù)，在濾板拉開(kāi)后可以通過(guò)設(shè)計(jì)的高頻振動(dòng)卸餅裝置，使得卸餅更為徹底。為強(qiáng)化過(guò)濾介質(zhì)的再生，自動(dòng)壓濾機(jī)還設(shè)計(jì)了一套濾布的清洗系統(tǒng)。正是由于采用了以上幾方面的技術(shù)，使得BPF自動(dòng)壓濾機(jī)的作業(yè)效率明顯高于普通壓濾機(jī)。

2.2高效壓濾機(jī)的大型化研究

為適應(yīng)大型礦山的難過(guò)濾礦物的過(guò)濾，高效壓濾機(jī)的單機(jī)過(guò)濾面積必須足夠大，而一味地通過(guò)增加單機(jī)濾板數(shù)量勢(shì)必會(huì)造成濾板的合攏拉開(kāi)等輔助時(shí)間的延長(zhǎng)，從而降低單位時(shí)間的處理能力，所以，只有加大單塊濾板的過(guò)濾面積，濾板的大型化是解決壓濾機(jī)大型化的關(guān)鍵。由于入料及壓榨時(shí)濾室中壓力最高達(dá)1MPa，所以工作過(guò)程中濾板承受著巨大的壓力。壓濾機(jī)濾板在工業(yè)生產(chǎn)中有時(shí)會(huì)因兩面受力不均而造成濾板碎裂的現(xiàn)象，所以如果簡(jiǎn)單地加大濾板面積，碎裂問(wèn)題將更為突出。為解決這一難題，本項(xiàng)目主要從濾板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、濾板的材質(zhì)及加工工藝、濾板的密封方式等方面展開(kāi)研究。自動(dòng)壓濾機(jī)的濾板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一面壓榨腔另一面過(guò)濾腔，所以兩面的工作性質(zhì)不一樣，這樣一旦出現(xiàn)異常，很容易在兩面產(chǎn)生較大的壓差而將濾板剪切損壞自動(dòng)壓濾機(jī)的使用實(shí)踐也證明了這一點(diǎn)。而新型的自動(dòng)壓濾機(jī)徹底解決了這一問(wèn)題，將壓濾板拆分成了壓榨板和過(guò)濾板兩種板，每種板采用了雙面對(duì)稱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?。壓榨板，兩面都是壓榨腔；過(guò)濾板，兩面都是過(guò)濾室。這樣每塊濾板兩面的工作性質(zhì)完全一致，甚至可以聯(lián)通，就保證了濾板兩面的受力一致，明顯地改善了濾板的受力情況。壓濾機(jī)的濾板采用的是鑄鐵材質(zhì)，不但鑄鐵由于承受不了剪應(yīng)力易碎裂，而且加工極為復(fù)雜繁瑣，濾板加工成本高，針對(duì)以上問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了增強(qiáng)聚丙烯材質(zhì)濾板，采用模具壓塑而成，并對(duì)增強(qiáng)聚丙烯過(guò)濾板進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用考察試驗(yàn)，實(shí)踐證明，此種濾板可以解決碎裂及加工成本高的問(wèn)題，但在生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)聚丙烯材質(zhì)濾板耐磨性不及鑄鐵濾板，風(fēng)干過(guò)程中風(fēng)蝕磨損現(xiàn)象比較明顯。針對(duì)以上實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們將金屬及聚丙烯濾板的各自優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)了金屬與增強(qiáng)聚丙烯組合式濾板，濾板骨架及密封面采用金屬材質(zhì)，濾道采用可方便更換的增強(qiáng)聚丙烯注塑件，這樣既解決了過(guò)濾板耐剪應(yīng)力及耐磨蝕的問(wèn)題，又簡(jiǎn)化了過(guò)濾板的加工，由于采用可更換濾道，濾板壽命也可明顯延長(zhǎng)，目前已在工業(yè)中應(yīng)用。隨著濾板面積的增大，密封面也相應(yīng)地變大，原來(lái)壓濾機(jī)的濾板密封采用平板式橡膠隔膜密封，在濾板面積小時(shí)相對(duì)密封是有效的，但在應(yīng)用到大濾板的密封時(shí)發(fā)現(xiàn)礦漿泄漏幾率明顯比以往的小面積濾板大，針對(duì)此情況，我們采用了新的密封結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)了新的橡膠隔膜，不再采用平面式密封設(shè)計(jì)，而是在濾板密封面處增加類似于迷宮式的密封設(shè)計(jì)，工業(yè)實(shí)踐考察證明，新型的濾板密封方式效果明顯。.正是由于以上幾方面的突破，使得大面積濾板的開(kāi)發(fā)得以順利進(jìn)行，針對(duì)目前實(shí)際需要，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了新型濾板，是原單塊濾板有效過(guò)濾面積2～4倍。濾板大型化技術(shù)的解決。為高效壓濾機(jī)的大型化奠定了基礎(chǔ)。

2.3高效壓濾機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及過(guò)程控制的優(yōu)化研究高效壓濾脫水過(guò)程除包括“人料、壓榨、風(fēng)干”三個(gè)主要過(guò)程外，還包括壓濾機(jī)濾板的合攏、卸料、濾布清洗、濾板拉開(kāi)等輔助過(guò)程，過(guò)程比較復(fù)雜，而且相關(guān)的設(shè)備除了壓濾機(jī)外還有入料離心泵、皮帶輸送機(jī)、濾布清洗用水泵、攪拌槽、氣體壓縮機(jī)和氣動(dòng)閥門(mén)等輔助設(shè)備，它們與壓濾機(jī)之間都需要精確配合聯(lián)動(dòng)。所以靠人工去實(shí)現(xiàn)這些過(guò)程的控制和設(shè)備的聯(lián)動(dòng)是幾乎不可能的，必須有一個(gè)高效可靠的自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。壓濾機(jī)的控制系統(tǒng)主要完成三方面的功能，一是壓濾機(jī)本身的機(jī)械動(dòng)作的精確性控制。二是對(duì)周邊輔助設(shè)備的聯(lián)動(dòng)程序控制。三是對(duì)入料、壓榨、風(fēng)干、卸餅和洗布等主要和輔助脫水過(guò)程實(shí)現(xiàn)順序控制和控制參數(shù)的調(diào)整、故障監(jiān)測(cè)等。自動(dòng)壓濾機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)由“程序控制”、“人機(jī)交互”、“邏輯控制電路”、“信號(hào)采集”、“電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換”、“執(zhí)行機(jī)構(gòu)”及“故障監(jiān)測(cè)診斷”七大部分組成。控制參數(shù)通過(guò)人機(jī)交互系統(tǒng)加載到控制程序中，以保證脫水過(guò)程按設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行順序控制。在設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，當(dāng)“人料濃度”等漿液條件或過(guò)濾的指標(biāo)要求發(fā)生變化時(shí)，由操作人員通過(guò)操作界面及時(shí)修正主要控制參數(shù)，以保證壓濾脫水指標(biāo)和作業(yè)效率。目前壓濾脫水過(guò)程控制參數(shù)的設(shè)定和修正主要是由操作人員根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來(lái)進(jìn)行的。由于不同的人經(jīng)驗(yàn)不同，容易導(dǎo)致壓濾脫水作業(yè)指標(biāo)和效率的波動(dòng)。而壓濾過(guò)程主要控制參數(shù)的最優(yōu)值是保持脫水作業(yè)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。顯然，僅依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)是不可能求得這組最優(yōu)值的。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有模擬人腦思維和自學(xué)習(xí)的功能，本項(xiàng)目將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建模技術(shù)應(yīng)用到了壓濾脫水過(guò)程控制的優(yōu)化研究中，首先建立起神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的仿真模型實(shí)現(xiàn)指標(biāo)的預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上研究了一套“循序?qū)?yōu)”的壓濾過(guò)程控制參數(shù)的尋優(yōu)方法。建模及尋優(yōu)程序在MATLAB軟件環(huán)境中編制運(yùn)行，選用RBF經(jīng)向基函數(shù))神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模，結(jié)果證明模型仿真值能夠很好地逼近實(shí)際值，模型的逼近精度高。通過(guò)設(shè)計(jì)的尋優(yōu)方法，可以相應(yīng)得到不同入料條件下的最優(yōu)控制參數(shù)值。

3工業(yè)應(yīng)用自動(dòng)壓濾機(jī)的壓濾脫水系統(tǒng)

主要由料漿濃縮設(shè)備(可選)、人料設(shè)備、壓濾機(jī)、濾餅輸送及壓縮空氣制備設(shè)備等組成。料漿先經(jīng)濃密機(jī)濃縮，然后進(jìn)入攪拌槽，再由離心泵泵人壓濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾脫水，脫水完成后，拉開(kāi)濾板，啟動(dòng)皮帶輸送機(jī)將濾餅送往精礦倉(cāng)，拉開(kāi)完畢后，振動(dòng)卸餅機(jī)構(gòu)自動(dòng)啟動(dòng)卸下殘留濾渣，隨后根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)定進(jìn)行洗布或直接進(jìn)入下一個(gè)壓濾周期。

4 Conclusion

圍繞我國(guó)大型礦山和難過(guò)濾礦物的脫水難題而展開(kāi)的大型高效壓濾機(jī)及脫水工藝的研究，通過(guò)對(duì)高效脫水工藝的研究、濾板的大型化研究、壓濾自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究及壓濾過(guò)程控制參數(shù)優(yōu)化的研究，成功開(kāi)發(fā)出了一套高效的壓濾脫水工藝系統(tǒng)和BPF自動(dòng)壓濾機(jī)，并在工業(yè)中得到了成功的應(yīng)用，壓濾濾餅水分達(dá)到8.0％左右，單位面積處理能力，指標(biāo)及作業(yè)效率明顯高于真空過(guò)濾及普通壓濾機(jī)，為解決我國(guó)大型礦山難過(guò)濾礦物的脫水找到了一條有效可行之路。

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Rapid and efficient diaphragm filter press adopts multi-port feeding, multi-cylinder pressing, rapid sub-group sub-pulling, automatic unloading, diaphragm pressing, automatic control, featuring large processing capacity, fast working cycle and high degree of automation, and it is a kind of fast, efficient and economical box-type solid-liquid separation equipment.

Filter Press Structure

Rapid and efficient diaphragm filter press consists of main machine, hydraulic system, electric control system, unloading mechanism and so on. The main machine consists of frame part, filter plate assembly, filter plate pulling open and closing mechanism, and filter plate pressing mechanism.

rackmount

The frame is the main structural part of the body, two parallel main beams are connected with the fixed pressure plate assembly and the rear bracket to form a rectangular frame, the main beams are used to assemble the filter plate pull-open closure mechanism and support the filter plate assembly, the compression mechanism, the automatic unloading mechanism and other parts.

Filter plate assembly

The press filter plate assembly and the filter plate assembly are arranged alternately on the main beam, and the filter surface of the filter plate is covered with a layer of filter cloth to form one filter chamber, and in the press filter plate assembly, there is a diaphragm covering between the filter plate and the filter cloth. During filtration, the slurry enters each filtration chamber under the pressure of the material pump through the inlet ports on the fixed pressure plate, the feed filter plate and the movable pressure plate, and the liquid in the slurry is brought together through the filtration medium to the discharge holes with the help of the feeding pressure, and discharged through the open and concealed holes at the same time. The solid particles in the slurry are retained in the filter chamber by the filter medium to form filter cake. When the material fills the filter chamber, the filtering stage is over, and compressed air enters between the diaphragm and the filter plate, which makes the diaphragm produce elastic deformation to squeeze the filter cake, and carry out the second pressing and dewatering.

Filter plate pressing mechanism

After the movable pressure plate drives the movable cylinder seat and the filter plate together initially, the upper locking cylinder of the movable cylinder seat drives the slider assembly to extend, restricting the movable cylinder seat to move back. The piston rod of the main cylinder extends and presses the filter plate. The electric control system automatically controls the hydraulic system so that the main cylinder and the vice cylinder enter the state of keeping pressure at the same time. When the filter cake is formed and pressed and dewatered, the main cylinder drives the vice cylinder and the movable pressure plate to loosen and return, the locking cylinder drives the slide assembly to retract and reset, and the filter plate pulling open and closing mechanism starts to work.

Unloading mechanism

The unloading cylinder extends and retracts to realise the up and down movement of the unloading beam. The filter cloth on the swinging rod moves up and down accordingly, so that the filter cake is dislodged.

hydraulic system

It is the power unit of filter press, which is composed of oil pump, hydraulic control element, hydraulic executive element, high level oil tank, hydraulic pipeline and so on. Each executive oil circuit is equipped with a pressure reducing valve, and the main oil circuit is set with a system relief valve.

control system

It consists of control part, signal part and execution part, with manual and automatic operation function.

(1) The control part consists of programmable controller, programmable text display terminal and control panel, buttons, switching power supply, AC contactor and so on. It takes the programmable controller and programmable text display terminal as the core, and sends out action instructions to the mechanism according to the input procedure and the feedback information of the signalling system.

(2) Signal system main cylinder expansion and contraction limit; filter plate pull open and close limit; slider assembly lifting limit; hydraulic system oil pressure measurement and other sensors will be institutional action information and hydraulic system parameters feedback to the control part.

(3) the implementation of the part of the hydraulic station oil pump motor, electromagnetic reversing valve, pipeline system electronic control valves, etc., according to the instructions issued by the control part, to complete the action requirements of each step.

(4) Automatic operation During automatic operation, the control system starts the motor oil pump, and the motor runs without load. The control system issues a command, electro-hydraulic directional valve action, the main cylinder rodless chamber rapid action, vice cylinder from the high level tank oil replenishment with the action. The pressure of the hydraulic system rises after the filter plate is pressed, the system sequence valve opens, and the pressure of the main and sub-cylinder rises at the same time. When the pressure reaches the set upper limit value, the pressure sensor feeds back the signal to the control system, the control system sends out the motor oil pump stopping instruction, and the main cylinder is in the process of keeping pressure. When the pressure drops to the set lower limit value, the control system starts the motor oil pump again according to the feedback signal, until the pressure rises to the set upper limit value again. The feed pump presses the slurry into each filter chamber for filtration, and after the cake fills the filter chamber, the compressed air enters between the diaphragm and the filter plate for the second pressing and dewatering. At the end of pressing, the motor oil pump starts again, the electro-hydraulic reversing valve moves, the main cylinder rod chamber feeds oil, and the vice cylinder follows. Filter plate loosening, control locking cylinder electromagnetic reversing valve action, locking cylinder drive slider assembly reset, control a pull-open hydraulic motor electromagnetic reversing valve action, the motor through the drive chain drive movable pressure plate, movable cylinder seat moving pull-open filter plate unloading. Once pulled open in place, the control system to start the second pull-open hydraulic motor for the second unloading, the second in place, through the electromagnetic reversing valve reversing action, making the second pull-open motor reversal, feed filter plate drive filter plate three times pulled open unloading. After the end of unloading, start a pull-open motor reversal, drive the activity of the pressure plate, the activity of the cylinder seat and the filter plate together in place, the locking cylinder drives the slider assembly will be the cylinder seat locking, to complete a cycle of work, the motor oil pump stops working.

(5) Manual operation manual operation, through the control cabinet panel buttons step by step to complete the closure and compression, into the material filtration, pressing dehydration, grouped unloading unloading a complete stage of operation.

Rapid filter press automation system

(1) System configuration for the completion of intelligent control, the selection of programmable controllers. It is a module for road switching input and road switching output. Block for the road switching input, road switching output expansion module. Input signals are buttons, oil pumps and material pumps, conveyor operation feedback signals, valve feedback signals. Output signals are: indicator, alarm, intermediate relay for control (oil pump, material pump, conveyor, valve, etc.). It is a miniature programmable terminal of programmable controller, which is used for on-site monitoring in the control system of rapid filter press, real-time display of the working status of each process of the system, precise positioning of process alarms and faults, and setting of process parameters during automatic operation, etc. It also collects the external switching signals, which can be used for the control of filter press. It collects the external switching signals and controls the output signals, indicator lights, alarms or intermediate relays by running the control programme stored in it, so as to achieve the control of the field equipment and complete the control functions required by the process.

(2) software preparation using ladder programming language, according to process requirements first in the computer application programming software programming applications, and then through the programming cable and communication for online debugging, debugging can be successfully downlinked to the programme. Procedure flow: initialisation valve - parameter setting - manual automatic detection - temporary stop detection - fault detection - oil pump start - pressure - pressure preservation -Make-up pressure -Feeding -Pressing -Anti-blowing -Unloading -Resetting. After nearly running, the effect is good.

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隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)工作力度的不斷加強(qiáng)，煤炭工業(yè)生產(chǎn)正向著潔凈化和高附加值方向發(fā)展，特別是煤炭行業(yè)的原煤入選率大幅提高，細(xì)粒和微細(xì)粒煤泥脫水問(wèn)題正成為影響當(dāng)前選煤行業(yè)發(fā)展的一個(gè)制約因素。浮選尾煤和原生煤泥脫水處理現(xiàn)在普遍采用傳統(tǒng)型壓濾機(jī)，這種壓濾機(jī)普遍存在過(guò)濾時(shí)間長(zhǎng)、濾餅水分高、拉板速度低、卸料難及過(guò)濾時(shí)噴料現(xiàn)象嚴(yán)重等問(wèn)題，從而導(dǎo)致單循環(huán)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)40-60min。而且需要人工輔助卸料，不能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作。壓濾機(jī)效率低、可靠性差、自動(dòng)化程度低，已不能滿足當(dāng)前煤泥脫水量日益增長(zhǎng)的需要，因此開(kāi)發(fā)生產(chǎn)大型高效快速壓濾機(jī)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

新型快速壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)思路

壓濾機(jī)作為一種成熟的過(guò)濾設(shè)備，已成為應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)其工作原理和過(guò)濾理論的研究已相當(dāng)完善，在這方面取得本質(zhì)上突破的可能性幾乎不存在。新材料、新技術(shù)、特別是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，又為其提供了新的發(fā)展空間。只要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上對(duì)其優(yōu)化和完善，就能讓這種傳統(tǒng)的過(guò)濾設(shè)備不斷煥發(fā)新的活力。

提高過(guò)濾速度，縮短過(guò)濾時(shí)間

適當(dāng)提高過(guò)濾壓力，增加入料端口，多端入料。傳統(tǒng)壓濾機(jī)為止推板單端入料，進(jìn)料通道長(zhǎng)、阻力大，提高進(jìn)料速度容易增大濾板兩側(cè)壓差。而整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又不允許濾板過(guò)厚，通常是按過(guò)濾壓力的:/:0來(lái)設(shè)計(jì)濾板強(qiáng)度，濾板兩側(cè)壓差的增大將直接造成濾板破損。改為止推板、壓緊板兩端入料或止推板、中間板、壓緊板端入料，縮短了進(jìn)料通道，減小了進(jìn)料阻力，提高了各濾室入料的均勻度，降低了濾板兩側(cè)壓差。在多端入料速度比單端入料速度提高50%的情況下，濾板兩側(cè)壓差反而有所下降，既顯著的縮短入料時(shí)間，又提高了濾板的使用壽命。優(yōu)化濾板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。增大濾板的濾液通道，主要是增大濾液出口截面積，降低濾液出口壓力，增大有效過(guò)濾壓差，相應(yīng)提高過(guò)濾速度。增加二次物理壓榨。傳統(tǒng)壓濾機(jī)使用普通廂式濾板，過(guò)濾時(shí)僅靠流體靜壓力脫水，當(dāng)濾室濾布兩側(cè)形成濾餅后，過(guò)濾速度隨濾餅厚度的逐漸增加成反比的下降。煤泥粒度越細(xì)”灰分越高”黏度越大，過(guò)濾性能就越差，過(guò)濾速度也就下降的越快。僅靠流體靜壓力過(guò)濾不僅效率低，而且可能出現(xiàn)濾餅夾心現(xiàn)象。在過(guò)濾后期，使用隔膜濾板進(jìn)行二次壓榨，通過(guò)物理方法擠壓濾餅脫水，即能提高過(guò)濾速度”縮短過(guò)濾時(shí)間，避免濾餅夾心，同時(shí)降低濾餅水分。

提高拉板速度，降低卸料時(shí)間

濾板分組拉開(kāi)。傳統(tǒng)壓濾機(jī)為單板拉開(kāi)，拉板小車前進(jìn)后退一個(gè)循環(huán)僅拉開(kāi)一塊濾板，速度慢”效率低。若將濾板分成):-5組，每組一次拉開(kāi)，則僅需):-5次即可將全部濾板拉開(kāi)，可大幅度提高拉板效率。將全部濾板分成一組一次拉開(kāi)，拉板速度最快”效率最高。但板與板之間要有一定的卸料空間，過(guò)濾面積越大，濾板數(shù)量就越多，需要的拉板距離也就越長(zhǎng)，將導(dǎo)致整機(jī)尺寸過(guò)長(zhǎng)。將全部濾板分成5組5次拉開(kāi)，拉板速度及效率又下降過(guò)多。將全部濾板分成3組3次拉開(kāi)，是一個(gè)比較理想的方法，即可以兼顧拉板速度及效率，又可以保證不過(guò)多的增加整機(jī)外形尺寸長(zhǎng)度。

降低物料與過(guò)濾介質(zhì)間附著力，提高卸料速度

降低濾餅水分，可減小濾餅黏度-提高濾布表面光潔度，可降低濾餅與濾布間的附著力-而適當(dāng)增大濾室厚度”增加濾餅重量，又可以提高落餅速度。從而保證濾板拉開(kāi)時(shí)濾餅?zāi)芡耆杆俚拿撀洹Ｌ岣邽V室密封可靠性采用移動(dòng)油缸”多缸壓緊技術(shù)，可提高濾室密封可靠性。(移動(dòng)油缸。濾板分組拉開(kāi)，若仍然采用傳統(tǒng)的固定油缸方法，勢(shì)必要增加油缸行程”加長(zhǎng)活塞桿，導(dǎo)致壓緊時(shí)間的延長(zhǎng)及活塞桿剛性的降低。采用移動(dòng)油缸技術(shù)，靠油缸自身的移動(dòng)來(lái)縮短油缸行程”減小活塞桿長(zhǎng)度，縮短壓緊時(shí)間的同時(shí)增加活塞桿剛性。

多缸壓緊。壓緊板的剛性與其厚度成反比

壓緊板厚度受結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制，其剛性不可能無(wú)限增大，而制造工藝的限制，又使其壓緊面存在平面度誤差，單缸壓緊會(huì)造成濾室密封面壓強(qiáng)分布不均，增大過(guò)濾時(shí)噴料現(xiàn)象發(fā)生的概率。采用多機(jī)壓緊可顯著改善密封面壓強(qiáng)分布的均勻性，提高了密封的可靠性，大大降低噴料現(xiàn)象發(fā)生的概率。

采用全液壓傳動(dòng)，提高整機(jī)可靠性

目前，國(guó)內(nèi)外大型自動(dòng)壓濾機(jī)的傳動(dòng)方式，基本上可分為全液壓傳動(dòng)和液壓電氣混合傳動(dòng),種。壓濾機(jī)的壓緊系統(tǒng)均采用液壓傳動(dòng)，而拉板系統(tǒng)多數(shù)廠商采用液壓傳動(dòng)，部分廠商采用電氣傳動(dòng)。

液壓傳動(dòng)。

優(yōu)點(diǎn):具有很好的抗沖擊”抗過(guò)載能力，在一定的范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，運(yùn)行能耗低”噪音低”平穩(wěn)可靠，特別是對(duì)潮濕環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。

缺點(diǎn):系統(tǒng)較復(fù)雜、制造難度大、成本高，外圍管路多，外觀不簡(jiǎn)潔，處理不好會(huì)對(duì)整機(jī)外觀有一定影響。

電氣傳動(dòng)。

優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單”制造難度低”成本低”故障判斷直觀，外圍線路簡(jiǎn)潔，美觀性好。

缺點(diǎn):電機(jī)自身抗沖擊”抗過(guò)載能力差。其啟動(dòng)電流是運(yùn)行電流的2-3倍，不適應(yīng)頻繁啟動(dòng)和換向的運(yùn)行環(huán)境。對(duì)潮濕環(huán)境的適應(yīng)性也較差。快速壓濾機(jī)拉板系統(tǒng)，要在30-60s內(nèi)完成對(duì)3組濾板的拉開(kāi)與合攏。在這一過(guò)程中，拉板電機(jī)處于頻繁啟動(dòng)”停止和換向的惡劣工況下，其自身所產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊電流及選煤廠相對(duì)潮濕的環(huán)境，勢(shì)必會(huì)降低電機(jī)自身及整個(gè)電控系統(tǒng)的可靠性。基于上述分析，可以得出一般情況下電氣傳動(dòng)不能很好地適應(yīng)拉板系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行工況的結(jié)論。這也是國(guó)內(nèi)外廠商生產(chǎn)的類似壓濾機(jī)均采用液壓傳動(dòng)的主要原因：西班牙康明克斯公司生產(chǎn)的第二”第三代分組拉板壓濾機(jī)均為全液壓傳動(dòng)。

新型快速壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

新型快速壓濾機(jī)由機(jī)架”過(guò)濾單元”壓緊系統(tǒng)”傳動(dòng)系統(tǒng)”液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)6部分組成。

1、機(jī)架

由止推板”主梁”中間板”壓緊板及前支座等組成。其中大型零部件均采用型鋼與板材焊接結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)度高”剛性好”重量輕”外形簡(jiǎn)潔美觀等特點(diǎn)。

2、過(guò)濾單元

主要由廂式濾板”濾布及廂式隔膜濾板等組成。其中隔膜濾板是新型快速壓濾機(jī)中的一個(gè)關(guān)鍵部件。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否先進(jìn)”是否選用新型高分子材料及整體制造質(zhì)量是否可靠。將直接影響整機(jī)運(yùn)行效果的好壞及長(zhǎng)期運(yùn)行成本的高低，隔膜濾板的結(jié)構(gòu)型式可分為兩片膜片與一塊芯板組合鑲嵌式分體結(jié)構(gòu)和膜片與芯板熱壓成一次型整體式結(jié)構(gòu)兩種，膜板的造價(jià)相對(duì)較高。使用中一旦膜片或芯片損壞。整體式膜板就整體報(bào)廢；而分體式膜板只需要更換相應(yīng)的膜片或芯板后仍可繼續(xù)使用。不會(huì)整體報(bào)廢。可降低用戶的日常運(yùn)行成本，分體式膜板與整體式膜板相比長(zhǎng)期使用經(jīng)濟(jì)性好是其一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。

3、廂式濾板

采用增強(qiáng)聚丙烯材質(zhì)。高壓一次成型技術(shù)。具有很高的強(qiáng)度及韌性，能承受01-0.8MPa的過(guò)濾壓力。廂式隔膜濾板，采用組合鑲嵌式分體結(jié)構(gòu)，其膜片選用特殊的高分子材料。既具有很高的強(qiáng)度。能承受1.6MPa的壓榨壓力。又具有很好的韌性與彈性，濾板整體正常使用壽命長(zhǎng)達(dá)5年。

4、濾布

采用合成纖維材質(zhì)單絲單面壓光濾布。再生性能好。壽命長(zhǎng)。與物料接觸面光滑”附著力小。有利于濾餅的脫落。

5、移動(dòng)壓緊系統(tǒng)

由移動(dòng)油缸座”定位機(jī)構(gòu)及分布在壓緊板中間及四角的多個(gè)小缸徑”短行程油缸等組成，采用多油缸同步技術(shù)。多個(gè)油缸同步壓緊。濾室密封面壓強(qiáng)分布均勻。在較低的系統(tǒng)壓力下即可保證良好的密封性，與單缸壓緊系統(tǒng)相比可以降低1/3的系統(tǒng)壓力。使液壓系統(tǒng)的整體可靠性大幅提高。

6、電控系統(tǒng)

主要由控制柜”接近開(kāi)關(guān)”壓力傳感器及流量傳感器等組成。系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制主機(jī)及配套管路閥門(mén)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。

新型快速壓濾機(jī)的工作原理

由傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)壓緊系統(tǒng)后退。合攏第二組濾板到達(dá)設(shè)定位置后停止。移動(dòng)壓緊系統(tǒng)定位機(jī)構(gòu)鎖緊。壓緊系統(tǒng)壓緊過(guò)濾單元形成密閉濾室。入料泵啟動(dòng)。將煤泥水壓入各濾室開(kāi)始過(guò)濾。濾室充滿濾餅后。入料泵停止。開(kāi)啟壓榨進(jìn)氣閥。將高壓氣體壓入膜板。通過(guò)膜板膜片的膨脹對(duì)濾餅的物理擠壓進(jìn)行二次脫水。關(guān)閉進(jìn)氣閥。開(kāi)啟壓榨排氣閥將膜片內(nèi)氣體排空。壓緊系統(tǒng)松開(kāi)過(guò)濾單元。移動(dòng)壓緊系統(tǒng)定位機(jī)構(gòu)松開(kāi)。傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)壓緊系統(tǒng)前進(jìn)。拉開(kāi)第一組濾板卸料。到達(dá)設(shè)定位置后停止。傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)中間板前進(jìn)。拉開(kāi)第二組濾板卸料的同時(shí)合攏第一組濾板。到達(dá)設(shè)定位置后停止。傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)中間板后退拉開(kāi)第二組濾板卸料的同時(shí)合攏第三組濾板。到達(dá)設(shè)定位置后停止。至此一個(gè)工作循環(huán)完成。

快速壓濾機(jī)的應(yīng)用

煤泥水處理典型工藝流程

尾煤脫水工藝流程：過(guò)濾-壓縮空氣穿流-隔膜壓榨-卸料。

精煤脫水工藝流程：過(guò)濾-壓縮空氣穿流-隔膜壓榨-二次高壓空氣穿流-卸料。

reach a verdict

快速壓濾機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，處理量大、效率高、能耗低、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，濾板及濾布使用壽命長(zhǎng)，整機(jī)故障率低，運(yùn)行可靠性高<各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到或接近國(guó)外同類產(chǎn)品水平，快速壓濾機(jī)不僅適應(yīng)于選煤行業(yè)尾煤及精煤的脫水處理，同樣也能很好地適應(yīng)于環(huán)保行業(yè)及有色金屬行業(yè)等其工業(yè)領(lǐng)域，是城市污水處理污泥、采礦尾礦及高爐塵泥等方面脫水處理的理想通用設(shè)備<具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及推廣應(yīng)用前景。

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Consultation：18851718517

選煤廠經(jīng)技術(shù)改造，已形成年入選原煤5.0ML／a的特大型煉焦煤選煤廠。選煤廠主選工藝采用無(wú)壓三產(chǎn)品重介旋流器+尾煤濃縮浮選工藝，煤泥回收采用5臺(tái)XMZ一750型壓濾機(jī)，生產(chǎn)洗水經(jīng)分段濃縮、凈化后循環(huán)使用。隨著入選原煤煤質(zhì)的變差，煤泥含量逐年增加，XMZ一750型壓濾機(jī)已不能滿足生產(chǎn)所需，存在工作效率低、維修成本高等問(wèn)題，造產(chǎn)循環(huán)水水質(zhì)屢屢超標(biāo)。近年來(lái)，隨著國(guó)外壓濾技術(shù)的引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)壓濾技術(shù)的發(fā)展，高效快開(kāi)式壓濾機(jī)具有設(shè)備集約化、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品水分低、適用于不同性質(zhì)煤泥等特點(diǎn)。因此，選煤廠選用4臺(tái)KMzG450／2000一u型高效快開(kāi)式壓濾機(jī)替換原來(lái)5臺(tái)XMZ一750型壓濾機(jī)。

1.0 XMZ-750型壓濾機(jī)工作原理及存在問(wèn)題

1.1 Principle of operation

XMZ-750型電液式傳動(dòng)明流型板框壓濾機(jī)，過(guò)濾面積750m2，單機(jī)濾板141塊，濾室容積12.7m3，過(guò)濾壓力≤1.2MPa。XMZ一750型壓濾機(jī)尾板與主梁裝配后形成一矩形框架，該框架由油缸支座、主梁支座支撐，頭板騎跨于大梁間，并與油缸活塞桿連接，實(shí)現(xiàn)濾板的壓緊、松開(kāi)。濾板平行放置于頭板和尾板間的主梁鋼軌上，尾板與主梁銷式裝配且允許5。范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)。拉板裝置配置在兩主梁外側(cè)。壓濾機(jī)工作時(shí)，液壓油充人液壓缸體，活塞桿伸出，并推動(dòng)頭板向前移動(dòng)，將濾板壓緊在頭板和尾板間，相鄰濾板構(gòu)成密封濾室，而后人料泵將過(guò)濾煤漿從尾板給料孔輸入濾室，煤漿借助給料壓力進(jìn)行固液分離，濾液經(jīng)濾布、濾網(wǎng)、濾板流出，煤泥顆粒留在濾室內(nèi)。隨著時(shí)間的推移，煤泥顆粒愈積愈多，形成濾餅，成餅后停止給料，頭板返回，手工操作開(kāi)關(guān)將濾板相繼拉開(kāi)，傳鏈輪帶動(dòng)拉鉤盒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，人工逐塊卸料，脫落的煤餅落人機(jī)下，由刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)走，至此完成一個(gè)工作循環(huán)。

1.2 Problems

選煤廠投產(chǎn)初期安裝的5臺(tái)XMz一750型壓濾機(jī)主要存在過(guò)濾時(shí)間長(zhǎng)、維修成本高、脫水效率低和拉梁易裂等問(wèn)題。

1)工作效率低XMz一750型壓濾機(jī)采用一端入料，僅靠入料泵加壓過(guò)濾脫水。過(guò)濾煤漿人料質(zhì)量濃度為380g／L時(shí)，過(guò)濾時(shí)間為50—70min；成型濾餅需人工逐塊卸料，單板人工卸料時(shí)間為40～50min，操作強(qiáng)度大；單機(jī)工作循環(huán)時(shí)間為90—120min，工作效率低。

2)濾餅含水率高拉梁是構(gòu)成壓濾機(jī)框架結(jié)構(gòu)的主要部件之一。5臺(tái)XMZ-750型壓濾機(jī)的拉梁曾先后出現(xiàn)不同程度的裂縫，如全部更換，則存在配件費(fèi)用高、作業(yè)量大、施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題，因此暫用50mm厚鋼板對(duì)裂縫較小的拉梁進(jìn)行補(bǔ)焊加固。測(cè)試結(jié)果表明，加固后壓濾機(jī)頂壓上限須調(diào)整為原設(shè)計(jì)值的80％(即16MPa)，濾餅含水率增至30％，脫水效果明顯降低，影響下級(jí)煤泥干燥生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

3)處理量低隨著屯蘭選煤廠原煤人選量的提高，煤泥含量不斷增大。XMZ一750型壓濾機(jī)處理量約為5t／h，已不能滿足煤泥回收需求。

4)維護(hù)成本高5臺(tái)XMz一750型壓濾機(jī)的拉梁均出現(xiàn)裂縫，維護(hù)所需配件費(fèi)用較高，拉梁約為3萬(wàn)元／根。液壓站油泵、油馬達(dá)及各類閥件因長(zhǎng)期工作，故障率較高，維修成本約15萬(wàn)元／a。

2高效快開(kāi)式壓濾機(jī)主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

KMzG450／2000一u型高效快開(kāi)式壓濾機(jī)單臺(tái)過(guò)濾面積450m2，濾室容積9.96m3。采用機(jī)、電、液一體化設(shè)計(jì)制造，油缸工作壓力≤20MPa，進(jìn)料壓力≤0.8MPa，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)壓緊、保壓、補(bǔ)壓、松開(kāi)、拉板等工序。壓濾機(jī)由機(jī)架、過(guò)濾、液壓、卸料和電氣控制五部分組成。高效快開(kāi)式壓濾機(jī)在濾板的設(shè)計(jì)理念，壓緊、過(guò)濾、壓榨、吹風(fēng)、松開(kāi)、卸料等工藝流程設(shè)計(jì)方面都有突破傳統(tǒng)思維的特點(diǎn)。

1)機(jī)架部分機(jī)架是整套設(shè)備的基礎(chǔ)，主要用于支撐過(guò)濾機(jī)構(gòu)，由止推板、壓緊板、機(jī)座、油缸和主梁等組成。過(guò)濾機(jī)主梁采用意大利迪美公司的新型廂式梁，具有抗彎能力強(qiáng)、抗拉強(qiáng)度大、機(jī)械性能良好等特點(diǎn)，有效避免了因拉梁變形造成的裂縫。

2)過(guò)濾部分過(guò)濾部分由整齊排列在主梁上的隔膜濾板、配板及濾布組成。濾板為2000mm×2000mm方形濾板，隔膜板和配板2種濾板間隔配裝形成煤泥濾室。其中，配板由增強(qiáng)聚丙烯模壓而成，隔膜板引進(jìn)北歐的彈性PTE模壓熱合而成。濾板采用新型材質(zhì)，配件成本低、強(qiáng)度高、耐腐蝕，濾板與濾布接觸面光滑，與XMZ-750型壓濾機(jī)的鑄鐵濾板相比，對(duì)濾布劃傷、磨損機(jī)率降低。配用Lul60一13型風(fēng)冷式螺桿空壓機(jī)提供吹風(fēng)、壓榨氣源，壓榨壓力≤1.0MPa。過(guò)濾初期采用頭板、尾板兩端人料方式，減少了過(guò)濾時(shí)間。壓榨環(huán)節(jié)可向隔膜板通入0.8一1.0MPa氣流，對(duì)成型濾餅進(jìn)行二次壓榨，濾餅含水率降至18％以下，脫水效果明顯。

3)液壓部分液壓部分是主機(jī)完成壓緊、松開(kāi)動(dòng)作的動(dòng)力裝置，在電氣控制系統(tǒng)的作用下，通過(guò)油缸、油泵及液壓元件完成系統(tǒng)部分工作。

4)卸料部分卸料機(jī)構(gòu)主要由2個(gè)減速電機(jī)和傳動(dòng)軸、鏈輪、鏈條等部件組成，通過(guò)電氣系統(tǒng)的控制進(jìn)行工作。止推板、壓緊板和機(jī)座均采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼焊接而成。油缸體采用優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管加工制造，機(jī)械性能良好，長(zhǎng)油缸最大工作行程600mm，可將整機(jī)濾板分5次逐段相繼拉開(kāi)，濾餅靠自重及濾布張力脫落至機(jī)下刮板運(yùn)輸機(jī)內(nèi)。高效快開(kāi)式壓濾機(jī)采用拉板電機(jī)變頻調(diào)速，單板人工卸料時(shí)間4—5min，單機(jī)工作循環(huán)20—25min，卸料效率得以提高，單機(jī)工效倍增。

5)電氣控制部分電氣控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，主要由電控柜、斷路器、空氣開(kāi)關(guān)、接觸器、中間繼電器、PLC(可編程控制器)、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)及TD200文本顯示器等組成。KMZG450／2000-U型高效快開(kāi)式壓濾機(jī)循環(huán)工序如圖2所示。

3應(yīng)用效果及效益分析

3.1應(yīng)用效果

1)脫水效率高KMZG450／2000一U型高效快開(kāi)式壓濾機(jī)不僅在濾板的設(shè)計(jì)、排列上突破了傳統(tǒng)理念，也對(duì)煤漿壓榨、吹風(fēng)工序的設(shè)計(jì)進(jìn)行了創(chuàng)新。新型材質(zhì)濾板對(duì)濾布劃傷、磨損機(jī)率降低。頭板、尾板兩端中間入料方式和向隔膜板通人氣流等方法，減少了過(guò)濾時(shí)間，壓榨后濾餅含水率≤18％，脫水效果明顯提高。

2)自動(dòng)化程度高KMzG450／2000-U型高效快開(kāi)式壓濾機(jī)各外部設(shè)備(閥門(mén)、人料泵、刮板)工序銜接全部由PLC集中控制，各部件通過(guò)傳感器、接近開(kāi)關(guān)及中間繼電器分別與PLc控制器L／O點(diǎn)連接，可實(shí)現(xiàn)就地、自動(dòng)、聯(lián)機(jī)3種工作方式。外部傳感器、接近開(kāi)關(guān)及電磁閥線圈均由24V變壓器專供，操作、檢修安全可靠-。高效快開(kāi)式壓濾機(jī)除主要電氣元件選用歐姆龍產(chǎn)品外，液壓元件均采用名牌廠家產(chǎn)品，互換性強(qiáng)且安全可靠。控制柜面板設(shè)操作屏，分參數(shù)設(shè)置、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、故障報(bào)警畫(huà)面，便捷人機(jī)對(duì)話。壓濾機(jī)人料泵選用渣漿泵，該泵采用副葉輪+機(jī)械密封代替?zhèn)鹘y(tǒng)盤(pán)根密封，具有高效、耐磨、無(wú)泄露的特點(diǎn)。

3)操作方便KMZG450／2000-U型高效快開(kāi)式壓濾機(jī)濾板兩側(cè)設(shè)計(jì)滾輪內(nèi)置滾針軸承，可通過(guò)外部油嘴注油使其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，克服了傳統(tǒng)鑄鐵濾板笨重、滑道摩擦大的缺陷。濾板采用分段設(shè)計(jì)，滾輪間裝一定長(zhǎng)度小鏈即可一次拉開(kāi)多塊濾板，小鏈長(zhǎng)度決定拉開(kāi)后濾板的問(wèn)距，濾餅借助濾板慣性和拉動(dòng)時(shí)的晃動(dòng)實(shí)現(xiàn)自行脫落，縮短了卸料時(shí)間，同時(shí)避免了人工卸料易出事故的弊端。

4)處理量大高效快開(kāi)式壓濾機(jī)正常工作循環(huán)時(shí)間為20—25min，臺(tái)處理煤泥量20～25L／h，壓料效率比XMZ-750型壓濾機(jī)提高4倍以上。新安裝4臺(tái)高效快開(kāi)式隔膜壓濾機(jī)代替原先5臺(tái)XMZ一750型壓濾機(jī)，節(jié)約設(shè)備投入費(fèi)用的同時(shí)節(jié)省廠房空間，生產(chǎn)組織2開(kāi)2備即可滿足生產(chǎn)所需，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)更加便捷。

3.2效益分析改造

拆除5套原壓濾機(jī)及相關(guān)設(shè)備，安裝4臺(tái)高效快開(kāi)式壓濾機(jī)及相關(guān)設(shè)備一次性投入約2500萬(wàn)元。改造后因原壓濾機(jī)拉梁裂縫導(dǎo)致的安全隱患徹底消除，設(shè)備精簡(jiǎn)至19臺(tái)，比原系統(tǒng)減少6臺(tái)(套)，可縮減崗位人員4名，節(jié)省人工費(fèi)用；解決了設(shè)備故障率高、維護(hù)量大等問(wèn)題，節(jié)約維檢費(fèi)用；設(shè)備自動(dòng)化水平提高，設(shè)備性能得到充分發(fā)揮，煤泥回收系統(tǒng)得以優(yōu)化，循環(huán)水質(zhì)量濃度由13g／L降至9g／L以下；同時(shí)改善了重介系統(tǒng)分選效果，精煤產(chǎn)率提高0.5％，介耗降低8％，此項(xiàng)創(chuàng)收約2500萬(wàn)元／a。綜合計(jì)算后，選煤廠每年增加收入2535萬(wàn)元。

4建議

1)操作及維護(hù)保養(yǎng)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作合理調(diào)配入料煤漿濃度，根據(jù)濾餅脫水效果調(diào)整壓榨和反吹風(fēng)時(shí)間，不斷優(yōu)化壓料效率和濾餅效果，防止濾餅夾心，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。定期徹底清洗濾布，可確保拉板時(shí)濾餅自動(dòng)脫落。清洗濾板邊框以增強(qiáng)濾室氣密性，有效防止頂噴或側(cè)噴。確保拉鉤盒內(nèi)潤(rùn)滑油質(zhì)量，定期清理滑道表面污物，確保兩側(cè)拉鉤同步運(yùn)行，有效防止濾板拉斜。氣動(dòng)閥門(mén)故障多集中在繼電線圈與指示器觸點(diǎn)部分，可根據(jù)狀態(tài)畫(huà)面中顯示工序狀態(tài)，先判斷具體故障部件再進(jìn)行故障排除。高效快開(kāi)式壓濾機(jī)壓料過(guò)程中通過(guò)設(shè)定人料時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止人料工序，期間若因煤漿濃度低濾餅尚未形成，但入料時(shí)間達(dá)到設(shè)定值后入料泵停轉(zhuǎn)。壓濾機(jī)進(jìn)入下一道壓榨工序，造成濾室空心，損壞濾板。建議在濾液槽內(nèi)加裝液位傳感器監(jiān)測(cè)濾液流量，進(jìn)料過(guò)程中隨著濾餅的形成，濾液嘴處流量逐漸減少，當(dāng)濾液流量減少到設(shè)定值時(shí)，傳感器通過(guò)中間繼電器停止入料泵，進(jìn)入下一工序；現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定濾液量設(shè)定值科學(xué)合理，可確保任何煤漿濃度的成型濾餅不夾心。

2)加強(qiáng)崗位間聯(lián)系

對(duì)于因人料桶抽空導(dǎo)致入料中斷、濾液斷流的情況，建議將多臺(tái)人料桶底部連通，組織生產(chǎn)時(shí)壓料機(jī)遞次開(kāi)機(jī)。另外在人料桶內(nèi)加裝液位報(bào)警器并與上級(jí)轉(zhuǎn)排泵站崗位加強(qiáng)聯(lián)系，確保人料桶液位滿足不問(wèn)斷供料。

3)優(yōu)化管路設(shè)計(jì)

反吹過(guò)程中強(qiáng)烈的氣流不僅會(huì)引起管路振動(dòng)，還造成出口處煤漿四濺，惡化作業(yè)環(huán)境。建議通過(guò)減少吹風(fēng)管路長(zhǎng)度和彎頭降低管路阻力，并在末端加氣水分離器，引導(dǎo)氣水分流且平衡排出。為有效防止頂噴或側(cè)噴，可對(duì)整機(jī)加裝雙軌抽拉式活動(dòng)護(hù)罩，既便于檢修又確保清潔生產(chǎn)。

5結(jié)語(yǔ)KMZG450／2000-U型高效快開(kāi)式壓濾機(jī)具有故障少、自動(dòng)化程度高、脫水效率高、投資回收期短等特點(diǎn)，是尾煤回收的理想設(shè)備 ?。改造后煤泥回收系統(tǒng)設(shè)備性能得到充分發(fā)揮，系統(tǒng)設(shè)備精簡(jiǎn)但壓料效率倍增，在節(jié)約設(shè)備投入費(fèi)用的同時(shí)節(jié)省了廠房空間，生產(chǎn)時(shí)2開(kāi)2備即可滿足生產(chǎn)需要，維護(hù)保養(yǎng)更加便捷。高效快開(kāi)式壓濾機(jī)在選煤廠的成功運(yùn)行為完成人選5.0Mt原煤和實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為同行業(yè)解決類似問(wèn)題提供參考。

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Fine Coal Filter Press所采用的脫水工藝是集靜壓脫水、壓榨脫水、氣體置換脫水為一體的綜合脫水工藝。就整個(gè)綜合脫水工藝來(lái)講，靜壓脫水是前提，是脫水的基礎(chǔ)，屬于預(yù)備性脫水，決定最終濾餅水分的關(guān)鍵是壓榨脫水和氣體置換脫水的合理運(yùn)用。但壓榨脫水和氣體置換脫水的脫水機(jī)理有很大區(qū)別，所以必須了解壓榨脫水和氣體置換脫水的脫水機(jī)理，這樣才能充分發(fā)揮壓榨脫水和氣體置換脫水的功能，最大限度地降低濾餅水分。

1脫水機(jī)理的分析與討論在壓濾脫水過(guò)程中，一般采用很高的流體靜壓來(lái)縮小濾餅的孔隙率，排出大部分水分。但在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)單純的提高流體靜壓力，脫水效果并不理想。因?yàn)殡S著壓力的增大，濾餅防隙率逐漸減小，濾餅孔隙的飽和度逐漸降低，當(dāng)濾餅的飽和度接受剩余飽和度時(shí)，濾餅水分基本不再降低。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。另外，分析濾餅的顯微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)這時(shí)濾餅顆粒形成拱橋結(jié)構(gòu)，這種拱橋結(jié)構(gòu)包含的水分很難用流體靜壓力排出。這種條件下，繼續(xù)降低濾餅水分必須施加更高的壓力，一般情況下，流體靜壓力靠給料泵實(shí)現(xiàn)，靠泵增大壓力并不容易實(shí)現(xiàn)，而且會(huì)造成設(shè)備投資大和運(yùn)行成本高。單純的靜壓脫水，濾餅水分不能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的精煤水分的要求。所以必須從改善濾餅過(guò)濾阻力考慮，采用壓榨脫水或氣體置換脫水才能進(jìn)一步降低濾餅水分。

1)?壓榨脫水的脫水機(jī)理。精煤壓濾機(jī)壓榨作用的實(shí)現(xiàn)是靠隔膜擠壓濾餅減小濾餅孔隙率，從而降低濾餅水分。靜壓脫水后濾餅內(nèi)形成一定的拱橋結(jié)構(gòu)，通過(guò)隔膜擠壓能破壞拱橋結(jié)構(gòu)。隔膜擠壓相當(dāng)于在濾餅上形成二維剪切力。從二維方向破壞拱橋結(jié)構(gòu)，從而可以改變?yōu)V餅的孔隙率。壓榨作用的實(shí)質(zhì)是濾餅內(nèi)部顆粒的重新排列，壓榨效果的好壞取決于濾餅的可壓縮性。浮選精煤有一定的可壓縮性，特別是細(xì)、粘的物料。所以對(duì)于浮選精煤的脫水采用壓榨脫水還是必要的。但是，由于浮選精煤中含有一些浮選藥劑，使濾餅顆粒表面形成一定的水化膜，另外，濾餅顆粒間形成毛細(xì)管中含有很多毛細(xì)水分，壓榨作用不能把這樣的水分排出。所以壓榨脫水也具有一定局限性。

2)?氣體置換脫水的機(jī)理。對(duì)于濾餅中的水化膜和毛細(xì)管中的水分可以利用氣體置換脫水排出。氣體置換脫水的機(jī)理是利用氣液兩相流的原理，很好地改善了濾餅的過(guò)濾阻力。通過(guò)科學(xué)給料管道引入壓縮氣體進(jìn)入濾餅內(nèi)部置換脫水，脫水機(jī)理如下：

①氣一液界面作用。當(dāng)壓縮氣體壓力大于濾餅的毛細(xì)壓力時(shí)，壓縮氣體從濾餅最大孔隙進(jìn)入，穿透毛細(xì)管把毛細(xì)管的水分置換出來(lái)。當(dāng)壓縮氣體通過(guò)濾餅孑L隙時(shí)，由于兩相流體的界面作用使部分吸附在毛細(xì)管表面的水分氣化，被壓縮氣體帶走。另外，氣體在水中的溶解度隨壓強(qiáng)的增大而增大，溶解在水中的氣體進(jìn)入濾餅后可以強(qiáng)化氣液界面作用，在顆粒表面析出，也可以帶走顆粒的表面水。

②壓縮作用。氣體對(duì)濾餅的壓縮作用就是在氣體壓力的作用下，濾餅中的小顆粒能夠填充大的孔隙，壓縮后的濾餅的孔隙率降低，水分也隨之降低。

2實(shí)驗(yàn)部分對(duì)于目前浮選精煤壓濾脫水工藝，大多數(shù)是靜壓脫水、壓榨脫水、氣體置換脫水的綜合運(yùn)用，但其中二種方式的聯(lián)合使用比較多，即使是三種方式的聯(lián)合使用，氣體置換脫水也只是用來(lái)凈化管道中殘留的料漿，簡(jiǎn)單的壓縮一下濾餅，并沒(méi)有真正發(fā)揮氣體置換脫水的優(yōu)勢(shì)。

實(shí)驗(yàn)主要研究壓榨脫水、氣體置換脫水的效果及壓榨脫水和氣體置換脫水的優(yōu)化組合。1)實(shí)驗(yàn)條件。在同一壓濾條件下，料漿經(jīng)流體靜壓脫水后，進(jìn)行氣體置換脫水和壓榨脫水。流體靜壓力值為0.6MPa，壓榨與氣體置換時(shí)間均為15s，壓力均為0.6MPa。實(shí)驗(yàn)煤樣采用龍湖選煤廠的浮選精煤。

2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論，實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出：氣體置換脫水優(yōu)于壓榨脫水，先氣體置換后壓榨脫水優(yōu)于先壓榨后氣體置換脫水。通過(guò)實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，壓榨脫水時(shí)壓力不宜過(guò)大，一般在0.4—0.6MPa，否則濾板容易斷裂，氣體置換脫水時(shí)，壓力也不宜過(guò)大，一般在0.4～0.7MPa，否則也容易使濾板斷裂。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：先氣體置換后壓榨脫水效果好于先壓榨后氣體置換脫水的效果。分析原因：靜壓脫水后，濾餅中形成自然的流體通道，這時(shí)候不破壞濾餅結(jié)構(gòu)，壓縮氣體使顆粒表面的潤(rùn)濕流體沿濾餅內(nèi)部的流動(dòng)的阻力最小，在有限的時(shí)間內(nèi)能及時(shí)排出，有利于脫出水分，如果先壓榨破壞濾餅結(jié)構(gòu)，濾餅顆粒重新排列，自然的流體流動(dòng)通道被破壞，氣體置換脫水阻力增大不利于降低濾餅水分。精煤壓濾機(jī)的脫水工藝優(yōu)化結(jié)果：靜壓脫水-氣體置換脫水-壓榨脫水。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)與討論看出：壓榨脫水，氣體置換脫水的脫水機(jī)理不同，為了使精煤壓濾機(jī)發(fā)揮最好的脫水效果，最大限度的降低浮選精煤的水分，必須對(duì)壓榨脫水、氣體置換脫水進(jìn)行比較分析，形成最佳脫水工藝。但氣體置換脫水的操作水平要求很高，不易把握，關(guān)于氣體置換脫水的機(jī)理、工藝還有待于進(jìn)一步研究。

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硫回收作為脫硫過(guò)程的三個(gè)系統(tǒng)之一，其運(yùn)行情況的好壞直接影響著脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。硫回收的方法有許多，如間歇熔硫法、連續(xù)熔硫法、機(jī)械處理法等。由于單純的間歇熔硫法弊端較多，近年來(lái)已逐漸被淘汰，目前行業(yè)應(yīng)用較廣的是連續(xù)熔硫法和“機(jī)械處理+間歇熔硫”混合法。

1問(wèn)題的提出江蘇華昌化工使用“888+栲膠”雙催化劑法進(jìn)行脫硫，硫回收采用連續(xù)熔硫法進(jìn)行處理。這一方法的好處是操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度較低、操作方便，但是使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，主要有：

(1)對(duì)硫泡沫的含水量要求比較高。硫泡沫含水量太低時(shí)泡沫泵無(wú)法將泡沫送入釜內(nèi)；含水量高時(shí)噸硫磺蒸汽消耗量大，且釜內(nèi)無(wú)法保持溫度平衡，無(wú)法連續(xù)進(jìn)料，也就無(wú)法進(jìn)行連續(xù)熔硫。

(2)熔硫清液量大，大量溶液被加熱導(dǎo)致溶液副反應(yīng)多，副鹽生成快。

(3)釜內(nèi)隨時(shí)充滿溶液，對(duì)釜內(nèi)溫度、壓力的控制要求較高，否則容易出現(xiàn)安全問(wèn)題。鑒于以上問(wèn)題，公司決定對(duì)硫回收系統(tǒng)進(jìn)行改造。經(jīng)過(guò)多方考察，發(fā)現(xiàn)板框壓濾機(jī)具有操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，決定在新建的三期脫硫系統(tǒng)進(jìn)行試用。

2過(guò)濾工藝流程設(shè)置再生槽溢流出來(lái)的硫泡沫進(jìn)入泡沫槽后，用泡沫泵將硫泡沫送往壓濾機(jī)，經(jīng)過(guò)濾后，濾液回富液槽(如果沒(méi)有設(shè)置富液槽，建議回再生槽)。當(dāng)進(jìn)料壓力達(dá)到0.5—0.7MPa后，停止進(jìn)料，將濾板打開(kāi)卸料，濾餅進(jìn)入熔硫釜熔硫。

3板框壓濾機(jī)的選型與安裝

3.1廠房及設(shè)備布置如果新建“板框壓濾機(jī)+間歇熔硫釜”的廠房，廠房應(yīng)設(shè)計(jì)為三層，三樓放置壓濾機(jī)，二樓放置卸料斗，熔硫釜在一二樓之間，上與料斗相接，下與放硫管相接。如果是舊廠房改造，在濾餅需進(jìn)行熔硫時(shí)，仍然建議在舊廠房結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的情況下改造為三層，即在原廠房頂再增加一層，這樣流程最為順暢。有一廠家將新建的壓濾機(jī)裝置放置在地坪上，壓濾機(jī)出來(lái)的濾餅還需再摻水之后用泵送往熔硫釜內(nèi)進(jìn)行熔硫，摻水過(guò)少泵吸不進(jìn)硫泡沫，摻水過(guò)多則增加熔硫蒸汽消耗，不但操作瑣，而且增加了電耗。3.2板框壓濾機(jī)的選型與安裝板框壓濾機(jī)按照是否需要對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌，可分為可洗和不可洗兩種形式：可以洗滌的稱可洗式，否則稱為不可洗式。按出液形式可分為明流和暗流兩種形式：濾液從每塊濾板的出液孑L直接排出機(jī)外的稱明流式，明流式便于監(jiān)視每塊濾板的過(guò)濾情況，發(fā)現(xiàn)某濾板濾液不純，即可關(guān)閉該板出液口；若各塊濾板的濾液匯合從一條出液管道排出機(jī)外的則稱暗流式，暗流式用于濾液易揮發(fā)或?yàn)V液對(duì)人體有害的懸浮液的過(guò)濾。按壓緊方式可分為手動(dòng)壓緊、機(jī)械壓緊和液壓壓緊3種形式：手動(dòng)壓緊是螺旋千斤頂推動(dòng)壓緊板壓緊；機(jī)械壓緊是電動(dòng)機(jī)配H型減速箱，經(jīng)機(jī)架傳動(dòng)部件推動(dòng)壓緊板壓緊；液壓壓緊是由液壓油經(jīng)機(jī)架上的液壓缸部件推動(dòng)壓緊板壓緊。經(jīng)過(guò)考察比較，我廠選擇了可洗、明流、液壓式板框壓濾機(jī)，型號(hào)XM1000一UK。濾板外形尺寸為1000×l000ram，濾室容積為1.125m3；濾板材質(zhì)為增強(qiáng)聚丙烯。壓濾機(jī)安裝時(shí)應(yīng)水平安裝于混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)架上，止推板和油缸座支腳用M20x300的地腳螺栓固定，油缸座與油缸座支腳采用滑座連接，以保證主梁在受力情況下有一定的位移。卸料斗在安裝時(shí)務(wù)必要保證所有濾板在行程范圍內(nèi)卸料時(shí)濾餅都能進(jìn)入料斗。料斗的上沿可以做的適當(dāng)高一些，這樣可以避免濾板出現(xiàn)泄漏時(shí)濾液濺出料斗影響周圍環(huán)境。

3.3濾布的選擇濾布的選型主要考慮兩個(gè)方面：一是濾布的材質(zhì)，二是濾布的目數(shù)。濾布的材質(zhì)以能耐得住脫硫堿液的腐蝕以及濾餅不易粘連在濾布上為選擇標(biāo)準(zhǔn)。濾布目數(shù)的選擇以能將硫顆粒過(guò)濾下來(lái)、濾液清澈為準(zhǔn)，目數(shù)過(guò)高增加費(fèi)用，同時(shí)過(guò)濾速度過(guò)慢；目數(shù)過(guò)低則達(dá)不到過(guò)濾效果，濾液渾濁。經(jīng)過(guò)多次試用調(diào)整，我廠選擇的是滌綸621濾布，目數(shù)約為260目。另外，濾布目數(shù)的選擇與所使用的脫硫劑也有關(guān)系，因?yàn)槭褂玫拿摿騽┎煌蚺菽械牧蚧穷w粒大小也不同，對(duì)目數(shù)的要求也不同。據(jù)考察，如果使用ADA脫硫，濾布在150目即可達(dá)到過(guò)濾效果；如果使用DDS脫硫，濾布的選擇至少應(yīng)在300目以上。使用的是“888+栲膠”混用的方式進(jìn)行脫硫，濾布在250目時(shí)可以達(dá)到較好的過(guò)濾效果。

4泡沫泵的選擇泡沫泵的選擇是比較容易被忽視的一個(gè)內(nèi)容。最初我們使用的是原來(lái)的液下泵，揚(yáng)程為25m，流量為12.5m~／h，一開(kāi)始濾餅總是壓不結(jié)實(shí)，給卸料增加了很大的難度。而且由于流量過(guò)小，經(jīng)常導(dǎo)致泡沫來(lái)不及處理。后經(jīng)多次改造，目前我們采用的是晶漿泵，揚(yáng)程為50m，流量為501／13]}1，兩臺(tái)泵一開(kāi)一備，使用效果良好。

5注意事項(xiàng)

5.1壓濾機(jī)的選型在壓濾機(jī)選型時(shí)，可洗與不可洗對(duì)硫回收來(lái)講不是太重要，而壓緊方式的選擇主要考慮的是勞動(dòng)量和費(fèi)用的問(wèn)題，這些都不是直接影響使用效果的。筆者認(rèn)為：最影響使用效果的是明、暗流的選擇。使用暗流方式出液，出液帶有一定的壓力，出液的配管比較自由，但不便于查找濾布存在的問(wèn)題。使用明流的方式出液對(duì)于查找濾布問(wèn)題非常方便，且可以加快進(jìn)料速度，提高處理量，但是回液完全靠位差進(jìn)行，對(duì)于配管有一定的限制。

5.2濾布的選擇濾布選擇的好壞直接決定過(guò)濾效果的好壞及卸料時(shí)間的長(zhǎng)短。我們最初選擇的濾布過(guò)濾后濾液不清，卸料時(shí)濾餅(硫膏)黏在濾布上，卸料時(shí)間達(dá)到0.51.0h，非常麻煩。經(jīng)過(guò)調(diào)查后，目前所使用的濾布濾出的濾液清澈，卸料快，卸料時(shí)間只要5—10min即可，而且由于卸料后濾布比較干凈，連清洗濾布的步驟也可以省略，可以直接壓緊進(jìn)入下一個(gè)過(guò)濾周期。

5.3熔硫注意事項(xiàng)

熔硫主要需注意兩個(gè)方面：一是建議熔硫釜內(nèi)設(shè)置蒸汽盤(pán)管，這樣可以有效縮短熔硫時(shí)間，提高處理量；二是在濾餅進(jìn)人熔硫釜后，適當(dāng)加一點(diǎn)水進(jìn)去，這樣也可以起到提高傳熱速度，加快熔硫速度的目的。經(jīng)實(shí)踐證明若做到以上兩點(diǎn)，1.5h內(nèi)可以完成一個(gè)熔硫周期。

6效果評(píng)價(jià)

(1)試用“板框壓濾機(jī)+間歇熔硫釜”模式，到現(xiàn)在三套系統(tǒng)全面使用這一模式進(jìn)行硫回收已有三年多的時(shí)間。從使用情況來(lái)看，主要在如下三個(gè)方面取得了明顯的成效。

(2)熔硫蒸汽消耗明顯降低。使用連續(xù)熔硫釜時(shí)平均消耗12.792t汽／t硫磺，到2011年2月全面使用“板框壓濾機(jī)+間歇熔硫釜”方式熔硫時(shí)的3.285t汽／t硫磺，汽耗下降了9.507t／t硫磺。按照我廠平均每年產(chǎn)硫磺2500t計(jì)算，僅此一項(xiàng)每年可節(jié)省費(fèi)用230多萬(wàn)元(蒸汽按100元／t計(jì)算)，半年即可收回設(shè)備投資。

硫磺回收率提高，產(chǎn)量明顯增加。在相同的處理氣量及硫化氫含量前提下，以前使用4臺(tái)連續(xù)熔硫釜時(shí)平均班產(chǎn)硫磺1.97t(最高時(shí)達(dá)到5t)，目前使用4臺(tái)壓濾機(jī)后平均班產(chǎn)硫磺2.42t(最高時(shí)達(dá)到7.5t)，硫磺回收率提高22.84％。

(3)副鹽生成量降低。使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行硫回收后，熔硫清液量明顯減少，副鹽生成量降低，目前溶液副鹽含量分析數(shù)據(jù)一直維持在5Og／L以下。

一、自動(dòng)隔膜壓濾機(jī)應(yīng)用情況。

自動(dòng)隔膜壓濾機(jī)使用原理： 壓緊裝置(油缸)將裝好過(guò)濾介質(zhì)(濾布)的濾板壓緊，濾板與濾板之間 組成濾室用泵將煤泥水從中心孔注入濾室中，在濾室注滿后繼續(xù)泵料，給 濾室內(nèi)物料加壓，使大部分水通過(guò)濾布，從濾板的溝槽流出。然后，用高壓 空氣均勻通過(guò)整個(gè)濾餅的斷面，排出濾餅內(nèi)的殘留水分，最后卸料，所有濾 板分 3次拉開(kāi)。該類型壓濾機(jī)的工作過(guò)程為：壓緊濾板一給料壓濾一吹風(fēng) (壓擠)一卸餅。 該類型壓濾機(jī)的特點(diǎn)：

1、自動(dòng)化程度高，用人少；

2、單循環(huán)時(shí)間短，處 理量大，入料時(shí)間短；濾室快速分組拉開(kāi)，卸料快；

3、采用反吹風(fēng)技術(shù)，濾餅 水分低；

4、濾板采用上部吊掛結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)幅度大，脫餅效果好，不需用人工 輔助；

5、整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，占用空間小。

二、自動(dòng)隔膜高效壓濾機(jī)的應(yīng)用效果

目前使用的自動(dòng)高效壓濾機(jī)應(yīng)用效果分析

1、從生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)看，XMZ350—1600一U型號(hào) 自動(dòng)隔膜 (高效)壓濾機(jī)能夠 解決東榮二礦煤泥脫水問(wèn)題。并能順利完成細(xì)煤泥回收目標(biāo)，達(dá)到清水洗 煤目標(biāo)，濾餅水分較低，單位面積處理能力較大。

2、從機(jī)型來(lái)講優(yōu)于箱式壓濾機(jī)，屬換代型。從處理高灰細(xì)泥來(lái)講，該機(jī) 型優(yōu)于加壓過(guò)濾機(jī) (主要處理浮精煤)。

3、入料濃度對(duì)壓濾機(jī)效果影響：濃度增加壓濾機(jī)單位處理量增加、濾 餅水分降低單位循環(huán)時(shí)間縮短、但濃度也有一定限度、適宜的入料濃度在 450—650g／1過(guò)高濃度易導(dǎo)致壓濾機(jī)入料管堵塞，斜管濃縮機(jī)容易堵底流 泵。

4、入料粒度影響：東榮二礦選煤廠為臥式離心脫水機(jī)和高頻篩截留粒 度0.075mm粗煤泥回購(gòu)工藝，小于0.075mm粒度煤泥主要進(jìn)入自動(dòng)隔膜壓 濾機(jī)。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐分析 自動(dòng)隔膜壓濾機(jī)入料粒度越細(xì)、效果越差。

三、自動(dòng)隔膜壓濾機(jī)與普通板框壓濾機(jī)對(duì)比具有特點(diǎn)：

1、自動(dòng)化程度：在入料性質(zhì)較穩(wěn)定的條件下，自動(dòng)隔膜壓路機(jī)可實(shí)現(xiàn) 全自動(dòng)控制、而普通版框壓濾機(jī)必須要有人工輔助才能完成每一個(gè)循環(huán)。

2、工人勞動(dòng)效率：自動(dòng)隔膜壓濾機(jī)自動(dòng)化程度高，濾餅?zāi)茏詣?dòng)脫落。每 臺(tái)設(shè)備只需要 1人操作，且勞動(dòng)強(qiáng)度較低，而普通板框壓濾機(jī)需人工卸料， 每臺(tái)設(shè)備需要 3人操作，且勞動(dòng)強(qiáng)度大 。

3、設(shè)備效率：同等條件下，優(yōu)于板框壓濾機(jī)，入料，卸料等輔助時(shí)間短、 設(shè)備效率高、處理量大、每平方米小時(shí)處理量是普通壓濾機(jī) 3.5倍左右。

4、產(chǎn)品水分：自動(dòng)隔膜壓路機(jī)濾餅水分平均必普通板框壓濾機(jī)濾餅水 分低 3％左右。

5、設(shè)備體積：自動(dòng)隔膜壓路機(jī)濾板比普通框版壓濾機(jī)板數(shù)大幅減少， 故其設(shè)備體積比普通框版壓濾機(jī)體積少得多。

四、自動(dòng)隔膜壓濾機(jī)在應(yīng)用時(shí)該注意哪些問(wèn)題

1、入料濃度過(guò)大時(shí)，入料管及壓濾機(jī)中心孔容易堵塞，造成生產(chǎn)故障。

2、由于該臥式離心脫水機(jī)處理能力小，相對(duì)增加壓濾機(jī)負(fù)荷，壓濾機(jī) 處于超負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行。

3、由于入料過(guò)細(xì)，濾餅出現(xiàn)夾心現(xiàn)象，濾餅水分有時(shí)過(guò)高應(yīng)先考慮參 粗問(wèn)題。

五、結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)隔膜壓濾機(jī)能夠滿足雙礦集團(tuán)東榮二礦煤泥處理要求，能夠順利 解決煤泥脫水回收，從 目前技術(shù)水平上講，應(yīng)是煤泥壓濾，回收、達(dá)到固液 分離、環(huán)保把關(guān)的首選設(shè)備。

1、考慮為更好的處理煤泥水，適應(yīng)入洗煤變化需要在二段濃縮機(jī)入料 加入沉降藥劑 (絮凝劑和凝聚劑)以達(dá)到清水洗煤

2、考慮壓濾機(jī)入料復(fù)雜性和勞動(dòng)強(qiáng)度，計(jì)劃將攪拌桶去掉由二段濃縮 機(jī)底流渣漿泵直接向壓濾機(jī)泵料。使工藝簡(jiǎn)單化。

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1.1過(guò)濾機(jī)的應(yīng)用近些年來(lái)，人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到了固液分離的重要性，認(rèn)識(shí)到它與資源、能源的有效利用及環(huán)境問(wèn)題密切相關(guān)，因而在理論上和技術(shù)上都作了大量研究工作，并取得了可喜的成果。固液分離即是將離散的難溶固體顆粒從液體中分離出來(lái)的一種機(jī)械方法，伴隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展和多樣化，有大量的固液分離問(wèn)題需要解決，這就促進(jìn)了固液分離機(jī)械及其附屬設(shè)備的發(fā)展，這當(dāng)中應(yīng)用最廣泛的是過(guò)濾機(jī)，主要應(yīng)用在選礦、有色金屬冶煉、高爐除塵、浮選精煤尾煤、石油精練、化肥工業(yè)、醫(yī)藥及食品工業(yè)、環(huán)保廢水處理、煙氣脫硫、海水淡化等行業(yè)中。

1.2過(guò)濾機(jī)的分類過(guò)濾機(jī)的種類很多。

1.3國(guó)內(nèi)外板框式壓濾機(jī)現(xiàn)狀，板框式壓濾機(jī)是過(guò)濾機(jī)中的一種，歐洲是板框式壓濾機(jī)使用最早的地方，在德國(guó)、英國(guó)廣泛地使用在煤炭工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)療業(yè)等過(guò)濾行業(yè)，經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，新一代的板框式壓濾機(jī)相繼出現(xiàn)，技術(shù)水平不斷提高。目前國(guó)外生產(chǎn)板框式壓濾機(jī)的公司主要有芬蘭奧托昆普(Outokumpu)公司，德國(guó)連思舍(Lenser)公司，奧地利安德利茲(Andritz)，康明克斯(Omex)公司，荷蘭天馬(TEMA)公司，西班牙TH公司等。國(guó)內(nèi)各個(gè)廠家都針對(duì)不同的用戶開(kāi)發(fā)出了功能、結(jié)構(gòu)不同的板框式壓濾機(jī)。國(guó)內(nèi)板框式壓濾機(jī)起步較晚，總體技術(shù)水平較低，但由于需求量很大，發(fā)展也比較快，各項(xiàng)技術(shù)不斷更新，主要是在國(guó)外機(jī)型的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造，有些方面還是有一定的差距，但發(fā)展前景廣闊。1965年我國(guó)首次在選礦廠應(yīng)用壓濾機(jī)，到現(xiàn)在僅在選煤行業(yè)就已經(jīng)有數(shù)百臺(tái)壓濾機(jī)，其中板框式壓濾機(jī)的數(shù)量最多。板框式壓濾機(jī)具有單位過(guò)濾面積占地少，對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)，過(guò)濾面積的選擇范圍寬，過(guò)濾壓力高，濾餅含濕率低，固相回收率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作維修方便，故障少、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是所有加壓過(guò)濾機(jī)中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)型。因此本文主要介紹板框式壓濾機(jī)的技術(shù)發(fā)展。

2板框式壓濾機(jī)主要部件的發(fā)展概況

2.1板框式壓濾機(jī)的主要組成和工作流程板框式壓濾機(jī)主要由：濾板(包括動(dòng)板、定板、中間濾板)、濾板壓緊機(jī)構(gòu)、拉開(kāi)卸料裝置、進(jìn)料泵、機(jī)架梁等部分組成。板框式壓濾機(jī)的工作流程：

1）、壓緊濾板：壓緊油缸(或者其它的壓緊機(jī)構(gòu))工作，使動(dòng)板向定板方向移動(dòng)，把兩者之間的濾板壓緊。在相鄰的濾板問(wèn)構(gòu)成封閉的濾室。

2）、壓濾過(guò)程：給料泵(隔膜泵)將礦漿輸送到濾室里，充滿后，壓濾開(kāi)始，借助壓力泵或壓縮空氣的壓力，進(jìn)行固液分離。

3）、松開(kāi)濾板：利用拉開(kāi)裝置將濾板按設(shè)定的方式、設(shè)定的次序拉開(kāi)。

4）、濾板卸料：拉開(kāi)裝置相繼拉開(kāi)濾板后，濾餅借助自重脫落，由下部的運(yùn)輸機(jī)運(yùn)走。完成上述4個(gè)步驟，就完成了壓濾機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。

2.2濾板(包括動(dòng)板，中間濾板、定板)最初的濾板主要是鑄鐵芯的，結(jié)構(gòu)尺寸較小，隨著實(shí)際生產(chǎn)需求的變化，濾板尺寸不斷增加，逐步向大型化發(fā)展，同時(shí)質(zhì)量要求越來(lái)越高，原有的濾板兩邊支撐的結(jié)構(gòu)不適應(yīng)大重量的濾板組，有些廠家便重新設(shè)計(jì)改進(jìn)了機(jī)架結(jié)構(gòu)，采用頂部懸掛結(jié)構(gòu)。也有使用鋼質(zhì)濾板結(jié)構(gòu)的，采用鋼制框加固的濾板，在濾板周邊鑲嵌橡膠條，這種濾板易于維修，防腐性好。后來(lái)出現(xiàn)了高分子材料濾板，質(zhì)量較輕，成本低，但在使用幾年以后，由于種種原因，邊角處易沖刷出一些溝痕，一旦出現(xiàn)，會(huì)迅速擴(kuò)大，直接影響濾餅的形成，并且由于材料特殊，難于補(bǔ)休，只能更換，造成高昂的備件費(fèi)消耗，鐵芯的濾板又逐漸廣泛的使用起來(lái)，盡管一次性成本較高但經(jīng)久耐用，長(zhǎng)期費(fèi)用較低。到如今，高分子材料技術(shù)有了很大的發(fā)展，對(duì)聚丙烯濾板的修補(bǔ)技術(shù)簡(jiǎn)單實(shí)用，高分子濾板又有取代鑄鐵芯濾板的趨勢(shì)。

2.3濾板壓緊機(jī)構(gòu)壓緊裝置的方式主要有3種：用電機(jī)帶動(dòng)絲杠壓緊濾板；用油缸直接壓緊濾板；用杠桿原理放大油缸的作用力壓緊濾板。

1）、電機(jī)帶動(dòng)絲杠壓緊式用電機(jī)帶動(dòng)減速器驅(qū)動(dòng)絲杠直接頂壓，效率高，傳動(dòng)快，但是絲杠螺紋直接承受壓力，易使絲桿螺紋變形，產(chǎn)生卡死現(xiàn)象且傳動(dòng)功率大，故障多，限制了壓濾機(jī)工作壓力增大，阻礙了設(shè)備的大型化實(shí)現(xiàn)，這種方式現(xiàn)今已很少應(yīng)用。

2）、油缸直接壓緊式油缸直接壓緊式是目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的一種方式。板框式壓濾機(jī)最初開(kāi)始發(fā)展時(shí)用大直徑的特制油缸活塞桿直接壓緊濾板，通常放置在動(dòng)板的中心處，有的油缸跟隨動(dòng)板移動(dòng)，直接壓緊；有的油缸固定，靠動(dòng)板靠緊后壓緊。后來(lái)由于濾板數(shù)量不斷的增多，所需壓力加大，油缸直徑變得很大，出現(xiàn)濾板四周壓力不足，中心變形大，時(shí)常發(fā)生噴漿現(xiàn)象，難于控制，后來(lái)逐漸發(fā)展成兩個(gè)油缸和多油缸壓緊形式，均勻分布，但同時(shí)液壓站也變大，對(duì)油泵和電機(jī)要求提高，增加了成本。

3）、油缸杠桿放大式鑒于油缸直接壓緊式的缺點(diǎn)，國(guó)外的廠家設(shè)計(jì)出了機(jī)械放大結(jié)構(gòu)，如西班牙的TH公司的APNl8型壓濾機(jī)的雙連桿機(jī)構(gòu)，巧妙的應(yīng)用了杠桿原理，明顯的減小了壓緊油缸的直徑，并保證了對(duì)濾板的壓緊力。

2.4卸料裝置卸料裝置可分為兩種：一種是利用步進(jìn)電機(jī)或者液壓馬達(dá)，把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為濾板的直線移動(dòng)開(kāi)板卸料；另一種是利用幾組小油缸，直接拉動(dòng)濾板移動(dòng)開(kāi)板卸料。兩種都是分組多次拉開(kāi)濾板，多次卸料，這樣能夠減小拉開(kāi)濾板卸料所需要的空間，整體縮小壓濾機(jī)的尺寸，并且在實(shí)際應(yīng)用中效率較高，后來(lái)為了加強(qiáng)卸料效果，增加了專門(mén)的振動(dòng)裝置。有的廠家曾提出要大型的板框式壓濾機(jī)像小型機(jī)一樣一次全部卸料，減少多次卸料的中間時(shí)間，提高效率，但實(shí)際證明多次卸料并不比一次性全部拉開(kāi)濾板方式占用時(shí)間多，而且卸料效果比較理想，整體尺寸也可以合理減小。現(xiàn)今很多壓濾機(jī)采用這種方式，如西班牙TH公司生產(chǎn)的APN一18型壓濾機(jī)、國(guó)內(nèi)大型壓濾機(jī)都是采用多次開(kāi)板卸料的方式。

2.5進(jìn)料泵進(jìn)料泵在板框式壓濾機(jī)的組成中起著重要作用，直接影響生產(chǎn)的效率。最初的板框式壓濾機(jī)漿料的進(jìn)給主要是靠離心泵把漿料打到濾室中，再進(jìn)行固液分離，這種泵在使用中扇葉容易被漿料中的固體顆粒磨損失效，效率較低，逐漸被高效耐用的隔膜泵所代替，但是現(xiàn)今仍有部分廠家使用離心泵進(jìn)行供料，主要用在規(guī)模比較小型的，漿料固體顆粒少的機(jī)型中，大型的板框式壓濾機(jī)多采用隔膜泵，但隔膜泵的震動(dòng)很大，對(duì)周邊的設(shè)備環(huán)境影響較大，而且隔膜由于漿料中的顆粒磨損和疲勞作用經(jīng)常需要更換，但隔膜失效前泵始終保持高效，不會(huì)因磨損而降低，另外更換費(fèi)用較低，隔膜泵最大的排量可達(dá)1040L／min，可通過(guò)最大穎粒10mm，輸送壓力最大60MPa，對(duì)物料的剪切力很低，流量可以調(diào)節(jié)，可以空載運(yùn)行，不會(huì)有危險(xiǎn)，可輸送的物料范圍極廣，從低黏度的到高黏度的，從腐蝕性的到粘稠的都可以輸送，完全可適應(yīng)大型機(jī)的供料要求，應(yīng)用的數(shù)量還是很多的。現(xiàn)在不少公司都對(duì)隔膜泵進(jìn)行了改進(jìn)，使它的性能不斷提高，發(fā)展趨勢(shì)良好。

3固液分離方式的發(fā)展概況板框式壓濾機(jī)的固液分離方式大概可以分成四個(gè)階段：

1)、板框式壓濾機(jī)最開(kāi)始只是用壓力把漿料中的大部分水分壓榨出來(lái)，但濾餅里仍然留有很多的水分，約為20％一22％；

2)、隨后增加了二次壓榨，即在開(kāi)板卸料前增加一次過(guò)程時(shí)間比較短的機(jī)械壓榨過(guò)程，進(jìn)一步降低了濾餅中的水分。

3)、隨著濾板結(jié)構(gòu)的變化，在濾板的表面上加蓋了一層橡膠膜，橡膠膜有一定的彈性，當(dāng)封閉的濾室內(nèi)充滿待過(guò)濾的漿液以后，往橡膠膜和濾板的夾層內(nèi)壓人高壓空氣，使橡膠膜鼓起壓縮漿液，進(jìn)行擠壓脫水，該壓力在0.05～0.2MPa之間，由于橡膠膜的擠壓，可使產(chǎn)品的水分降低到2％一4％。由于橡膠膜的收縮，也提高了卸餅的效果。如日本拉薩商事株式會(huì)社的壓濾機(jī)使用的就是這種方式。

4)、美國(guó)丹佛撒拉公司研制的VP型壓濾機(jī)使用了另一種形式的“吹氣過(guò)程”，這是與以往的壓濾機(jī)最明顯的不同。其過(guò)程如下：經(jīng)過(guò)“擠壓過(guò)程”的濾餅，顆粒之間的空隙還有一定的水分，可以假設(shè)在顆粒之間的空隙為長(zhǎng)短或直徑不同的毛細(xì)管，這些毛細(xì)管中的濾液是很難通過(guò)“擠壓過(guò)程”來(lái)排除的。于是采用了“吹氣”的程序，用壓力空氣來(lái)置換空隙中的濾液。為了使空隙中的濾液流動(dòng)，就需要有一定的壓差，所以用來(lái)置換的空氣應(yīng)具有較高的壓力，當(dāng)壓力空氣進(jìn)入濾餅中的毛細(xì)管中后，其中的液體逐漸被空氣所取代，濾餅的水分就會(huì)降的很低。在當(dāng)今，許多大型的壓濾機(jī)大多采用機(jī)械壓緊，形成封閉濾室，利用丹佛撒拉公司式的“吹氣過(guò)程”進(jìn)行脫水，但是有些地方也進(jìn)行了改進(jìn)，如：主吹氣過(guò)程結(jié)束后，在開(kāi)板前使用反方向吹風(fēng)，也就是二次吹氣，時(shí)間很短，通常為2～5s，但是可以使濾布上濾餅更快的掉落，加強(qiáng)卸料效果，比如西班牙TH公司生產(chǎn)的APN一18型壓濾機(jī)就是這種壓榨方式；還有的就是在二次吹氣之后再通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的二次擠壓，把濾餅塊壓得更實(shí)，卸料更快。另外通過(guò)調(diào)節(jié)還可以控制濾餅的水分含量，真正做到了對(duì)濾餅含濕率的控制，可以滿足各種工況要求。

4板框式壓濾機(jī)發(fā)展趨勢(shì)除了上面的介紹外，壓濾機(jī)其它的組成部分，都隨著有關(guān)技術(shù)的更新，不斷的改進(jìn)，向著簡(jiǎn)單、實(shí)用、節(jié)能、自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展。比如：機(jī)架結(jié)構(gòu)由原有的鋼板焊接式改變?yōu)樾筒牡暮附印⒙菟ㄟB接方式，使整體強(qiáng)度增加、拆卸安裝方便，并保證了使用壽命；進(jìn)料管路由單一膠管進(jìn)料，演變成多路同時(shí)進(jìn)料，或者是濾室全部連通，大口徑管路同時(shí)進(jìn)料，節(jié)約了時(shí)間，提高了效率等等。負(fù)載感應(yīng)變量泵，比例閥控制的液壓系統(tǒng)，大大地減少了能源浪費(fèi)，是今后的發(fā)展方向，將逐步取代定量泵、簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)閥控制的液壓系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)，由簡(jiǎn)單的接觸器、繼電器控制發(fā)展到現(xiàn)今的PLC控制，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和可視化控制，降低了工人操作的危險(xiǎn)和勞動(dòng)量，保證了系統(tǒng)的運(yùn)行安全；有理由相信今后壓濾機(jī)會(huì)朝著更節(jié)能、高效、實(shí)用的方向發(fā)展。

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