淺析板框壓濾機(jī)在應(yīng)用中的常見故障及應(yīng)對措施

郭志成

摘要：化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中涉及到固液分離的工藝過程較多，常見的分離設(shè)備有離心機(jī)、帶式過濾機(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、在使用中的注意問題，以及針對壓濾機(jī)進(jìn)料時間長、濾餅水分高、壓濾機(jī)漏料、濾板損壞、濾液固含量高等常見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)對工藝流程的重要性，通過規(guī)范操作，降低板框壓濾機(jī)在運(yùn)行中的故障率，延長使用周期，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)、工藝的差異都會對不同的過濾設(shè)備性能造成影響，從而產(chǎn)生不同的結(jié)果。因此，在過濾設(shè)備選型時，要清楚過濾的物料種類性質(zhì)、物料日處理量、物料含水率等，計(jì)算所需的過濾面積、濾室總?cè)莘e，然后參考生產(chǎn)廠家提供的過濾設(shè)備性能參數(shù)表來選擇合適的型號，獲取專業(yè)人士的選型意見來綜合考慮。而板框壓濾機(jī)作為常見的過濾設(shè)備，與其他類型脫水機(jī)比起，有過濾速度快、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，對裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)起到重要作用。在其使用過程中，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)行重力過濾分離，同時配有擠壓壓榨脫水過程。一般應(yīng)用于污水、污泥類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)是靠兩塊實(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)建出一個過濾空心體，空心體就是用來載留濾餅，過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：過濾裝置、液壓單元、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過濾裝置

過濾裝置是整套設(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)在工作的過程中，懸掛在側(cè)杠上的移動板，會被布置在油缸機(jī)體上的活塞桿推動，將位于移動板和頭板之間的濾板、濾布壓緊，以保證壓濾機(jī)在整個運(yùn)行過程中不漏料，使濾漿在濾室內(nèi)安全加壓過濾。

2.2液壓單元

液壓單元主要由液壓站和油缸機(jī)體組成，是壓濾機(jī)完成拉板、合板、卸料、松開和壓緊等動作的源動力裝置，通過電氣控制系統(tǒng)的控制，由液壓元件、油泵、油缸來完成系統(tǒng)運(yùn)行的部分工作。當(dāng)液壓站油缸將濾板壓緊時，濾板與濾板之間形成的各個密封濾室用于過濾，反之松開時則用于卸料。液壓油站通過高壓液壓油來驅(qū)動液壓馬達(dá)，帶動液壓系統(tǒng)動作，用于移動板的拉開和閉合，及卸料板的打開和關(guān)閉。從而實(shí)現(xiàn)壓濾機(jī)運(yùn)行中的自動補(bǔ)壓卸壓、自動保壓、自動卸料、自動壓緊、自動松開等動作功能。

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，同時這一步驟的誤操作可能對濾板造成嚴(yán)重的損壞。啟動壓榨泵（螺桿泵）后，在系統(tǒng)未開始壓榨時，壓榨系統(tǒng)的回流閥是打開狀態(tài)，壓榨泵出口的高壓水經(jīng)過回流節(jié)流閥和回流管線返回水罐;

2.4濾布清洗裝置

經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，濾板表面出現(xiàn)點(diǎn)狀或凹槽，濾布表面、濾液排放孔均會出現(xiàn)固體沉淀顆粒，濾餅含水率變高、壓濾機(jī)進(jìn)料時間變短、過濾時間延長。因此需要通過高壓噴淋清洗裝置進(jìn)行周期性的清洗。

2.5緊急停車裝置

緊急停車裝置包括：光幕發(fā)送器、光幕接收器、重新啟動繩索開關(guān)。

如果需要緊急停車，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、閉合和濾板移動等所有動作都將停止，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、行程開關(guān)、接近開關(guān)、空氣開關(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）作為過濾介質(zhì)，在兩端形成壓力差的作用下使液體通過，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程。過濾時，先通過液壓油站壓緊各組濾板，料漿在進(jìn)料泵的推動下，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濾濾室內(nèi)形成濾餅。濾液由排液閥通過移動板上的四個排液孔和頭板上的四個排液孔排出。進(jìn)料完成后開始壓榨，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。壓榨濾餅促使濾餅含水率進(jìn)一步降低。接著由頭板四個角上的排放口和移動板端的進(jìn)料口通入高壓空氣，對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)過濾程序執(zhí)行完成，濾板拉開，濾餅因重力作用落下，落入后續(xù)的儲倉供進(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，對故障進(jìn)行綜合分析，才能準(zhǔn)確確定故障部位，及時排除處理。

壓濾機(jī)完整的運(yùn)行一個循環(huán)過程有：壓緊閉合→翻板關(guān)閉→開始進(jìn)料→壓榨擠壓→吹餅脫水→中心孔反吹→松開卸壓→翻板打開→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、手動及半自動三種。

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

4.2手動啟動：（1）將控制操作柜上的“手動自動”開關(guān)切換到“手動”位;（2）將選擇開關(guān)切換到“手動”狀態(tài)，依次在觸摸屏液壓油站、供應(yīng)系統(tǒng)、壓濾機(jī)畫面中按上述自動控制方式順序點(diǎn)擊。手動啟動一般只有在檢修、故障時使用，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半自動啟動：（1）將控制操作柜上的“手動自動”開關(guān)切換到“自動”位;（2）在操作屏上點(diǎn)擊“選擇”，依次按順序手動點(diǎn)擊操作;（3）半自動有四個程序：分別是壓濾機(jī)閉合、壓濾機(jī)進(jìn)料、壓濾機(jī)打開、拉爪卸料。

5板框壓濾機(jī)常見故障及解決措施

5.1進(jìn)料時間過長

5.1.1原因：（1）進(jìn)料泵的流量低或進(jìn)料管線堵塞;（2）過濾液的固含量偏低;（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)料流量低時必須更換葉輪;或因進(jìn)料泵出入口管線堵塞，則需對管線進(jìn)行沖洗清堵;（2）過濾液固含量低時，壓濾機(jī)進(jìn)料時間增長，通過工藝調(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)量和時間未達(dá)到要求;（3）濾布破損掛料或型號不合適;（4）濾板破損，使擠壓水透過濾布進(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，同時排查中心進(jìn)料孔有無堵塞現(xiàn)象;（2）將壓榨壓力、吹餅風(fēng)量、吹餅時間調(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，開啟泵過于頻繁;（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，造成下次無法繼續(xù)進(jìn)料，這時因?yàn)V板間沒有了介質(zhì)，只剩下液壓系統(tǒng)本身的壓力，濾板由于長時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，使隔膜板無法泄壓造成損壞;（3）濾板表面不平整，進(jìn)料時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，重新對回流閥進(jìn)行調(diào)?；蚓S修更換;（3）對進(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)料壓力過高;（2）濾布破損或選型不合適;（3）黑水回流時間設(shè)置過短。

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）通過壓濾機(jī)控制屏設(shè)置延長黑水回流時間。

6板框壓濾機(jī)運(yùn)行注意事項(xiàng)

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

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

（3）壓濾機(jī)不使用時間超過3小時，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50℃，則會損壞濾板，要及時調(diào)整物料或擠壓水的溫度。

（7）在進(jìn)行手動操作時，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)行過程中，按時對濾板運(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。所以在平時要維護(hù)好設(shè)備的同時，在操作中也要能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患和故障，有針對性的進(jìn)行問題處理，減少裝置波動，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：中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司）