選煤廠廂式隔膜壓濾機故障分析與處理

黃鵬宇

（山西焦煤能源集團股份有限公司西銘礦選煤廠， 山西 太原 030053）

引言

壓濾機是選煤廠進行固液分離的一種加壓過濾設備，一般使用的有板框壓濾機和廂式壓濾機兩種。板框的濾室由板框和濾板構成，這種結構的壓濾機過濾速度慢，卸料還需要人工拉板；廂式壓濾機的濾板是凹形，不需要濾框也能形成濾室，具有進料快、密封性好、脫水力度大等優點，選煤廠應用后可減少煤泥沉淀池的建造，節省廠房用地，因而在選煤廠煤泥脫水工藝中應用廣泛。由于廂式隔膜壓濾機是一種集液壓、機械、控制為一體的機電設備，其故障表現形式多種多樣，因而有必要研究其工作原理和故障表現，為壓濾機的檢修和維護提供幫助[1-2]。

1 隔膜壓榨原理

如圖1 所示為隔膜壓榨原理圖，隔膜壓榨濾室由普通廂式濾板和隔膜濾板交錯排列組成，這些濾板在外力作用下被緊緊壓在一起。輸料泵將煤泥料漿由懸浮液入口送入濾室，經過濾布過濾后形成濾餅，被過濾出來的液體過濾介質后流出濾室，過濾就完成了。隔膜濾板的壓榨腔內充滿了水或氣體等壓縮介質，鼓膜進一步壓縮濾室，濾餅被進一步壓縮，含水率減少。活動壓板的作用是改變濾板數量。如果濾餅需要洗滌或吹干，可在固定壓板上的洗滌口注入洗滌液或壓縮空氣進行洗滌或吹干[3]。

圖1 隔膜壓榨原理圖

2 廂式隔膜壓濾機結構及工作過程

2.1 廂式隔膜壓濾機的結構

如圖2 所示，廂式隔膜壓濾機由過濾部分、機架、自動拉板、液壓站和電控柜組成。過濾部分由隔膜板、濾板及其之間填充的介質組成。機架由主梁、油缸、機座、壓緊板和止推板組成。自動拉板由拉板小車、鏈輪和鏈條、液壓泵等組成。PLC 對液壓泵發出轉動指令，液壓泵驅動鏈條轉動，最后由拉板小車完成拉板動作。液壓站由油泵、馬達、油缸及各種液壓元件組成，是壓濾機完成壓榨動作的動力來源。電控柜由PLC控制器、中間繼電器、接觸器、空開、保險及電源組成。

圖2 廂式隔膜壓濾機的結構圖

2.2 廂式隔膜壓濾機的工作過程

廂式壓濾機的操作分為加壓、保壓、卸壓和取拉板四步，每步均有值得注意的操作要點：

1）加壓：加壓之前要確定上下限壓力，壓濾機的壓力由電接點壓力表顯示，對于選煤廠使用而言，一般將上限壓力設置為18 MPa，下限壓力設置為12 MPa。壓力設置正確后按下壓緊按鈕，液壓油缸開始動作，濾室壓力上升，當濾室內壓力達到18 MPa 后自動斷電，完成加壓過程。

2）保壓：加壓到上限壓力后，就可以打開入料泵和進料閥門，煤泥水在入料泵的推送下，以1 MPa 的入料壓力進行入料，懸浮液經過濾布過濾，精煤和水分離開來，在入料的過程中，濾室的壓力不斷下降，當下降到下限壓力12 MPa 時油泵可自動開啟，使進料過程的壓力始終保持在17~20 MPa 之間。

3）卸壓：按下松開按鈕后，卸壓電磁閥通電，經過一段時間延時后油缸縮回壓緊板，當壓緊板到達一定位置后帶動接近開關斷開油泵電機控制回路，卸壓結束。

4）取拉板：卸壓后進行取板和拉板，整個過程可自動完成，在取拉板過程中要注意拉板小車的鏈條和齒輪等各部件靈活可靠。

2.3 廂式隔膜壓濾機的優點

廂式隔膜壓濾機具有脫水能力強、節能降耗、壓濾效率高等特點。廂式隔膜壓濾機具有強力脫水功能，第一道脫水工藝為入料口過濾，第二道脫水工藝為濾餅內高壓壓榨脫水，第三道脫水工藝為洗滌口壓縮空氣吹干脫水。廂式隔膜壓濾機體積小、速度快，單塊濾餅體積較傳統壓濾機小，更容易被破碎。壓濾后的精煤灰分低，濾餅脫落效果好，經過廂式隔膜濾室出來的濾液含煤量小，可直接排出。

3 故障處理與保養

3.1 故障處理

1）噪聲故障。壓濾機出現噪聲的原因有兩種，一是液壓油或空氣在液壓系統內流動產生的流體噪聲，這種情況應著重檢查液壓系統的密封性和濾油器是否清潔，二是各機械部件磨損或松動引起的振動噪聲，比如電機、聯軸器、軸承、溢流閥等部件。

2）電氣故障。電氣故障的部位一般是電控柜內的導線、接觸器、保險等導致的，如導線斷股、接觸器燒壞、保險燒斷、壓力繼電器調節范圍誤差過大等。對于此類電控柜內發生的故障、要求壓濾機的維修人員熟悉柜內元件的原理和性能，結合液壓系統和壓濾機動力傳遞關系進行分析。維修人員可根據故障發生的時間和動作過程判斷故障類型和位置。在拆解電控柜之前，要將所有拆解的元件接線，并將其方向、開閉狀態、調節數值大小記錄下來、必要時要貼好電路、油路標記，檢修完畢后按照原來的狀態復原[4-5]。

3）濾板故障。濾板是廂式壓濾機的關鍵部件，其各部位的完整性對脫水性能的影響十分顯著。濾板出現故障表現為泥水噴流、濾液發黑、板面污泥等方面，這種情況一般是濾布和濾板壓力出現了問題，一是濾布在安裝時不平整或長期使用出現了破損甚至穿透；二是濾板之間的壓力不足。為了降低濾板故障，可采取的措施有安裝時嚴格檢查膠墊是否平整，嚴禁濾布折疊或褶皺；檢查濾布是否完好，濾布的邊緣要覆蓋到整個濾板；定期處理入口處的污泥，使濾板壓力分布均勻。

4）液壓系統故障。壓濾機液壓系統故障表現在流量和壓力兩方面，一是系統流量小，這種情況的故障發生在液壓油、液壓泵和密封元件等部位。如果油箱液壓油位下降或液壓油變質導致黏度變化，液壓泵無法吸入足夠的液壓油，這種情況應補油、清潔濾油器或換油。液壓泵在長期運轉過程中遭到過量磨損，動力不足，油缸和液壓閥等位置的密封片受損，這種情況應該更換液壓泵或密封件。二是壓力小甚至無壓力，液壓系統壓力不足表現為油缸爬行和無法保壓，出現這種情況的原因一般是溢流閥的密封出現問題，應當檢查溢流閥的密封件[6]。

3.2 保養項目

廂式隔膜壓濾機的保養項目有更換濾液軟管，濾液軟管的使用壽命在6 個月左右，由于濾板的移動經常造成破損，因此要定期更換；更換拉板器軸承，拉板器軸承受力頻繁，因此需要檢查，如果壞了要及時更換；傳動部位潤滑，小車的鏈輪和鏈條等部位及時添加潤滑油；液壓油更換、油箱清理，液壓油使用HM48號油，每半年換一次；濾板密封面檢查，主要是濾布平整完好。

4 結語

廂式隔膜壓濾機是選煤廠的重要設備，其運行狀態和檢修效率關系到產品的生產效率。本文總結了其工作原理和故障類型，針對噪聲故障、電氣故障、濾板故障和液壓系統故障，給出了相應的應對措施，對提高選煤廠壓濾設備檢修效率和管理水平具有借鑒意義。