淺析板框壓濾機在應用中的常見故障及應對措施

郭志成

摘要：化工企業在生產過程中涉及到固液分離的工藝過程較多，常見的分離設備有離心機、帶式過濾機、板框式壓濾機等，本篇文章主要介紹板框式壓濾機的相關應用，從壓濾機的結構、工作的原理、在使用中的注意問題，以及針對壓濾機進料時間長、濾餅水分高、壓濾機漏料、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，討論壓濾機對工藝流程的重要性，通過規范操作，降低板框壓濾機在運行中的故障率，延長使用周期，保證了企業的穩定運行，為相近運行工藝及設備起到相互學習的指導作用。

關鍵詞：壓濾機;工作原理;常見故障

1前言

目前，在化工企業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、液體的性質、工藝的差異都會對不同的過濾設備性能造成影響，從而產生不同的結果。因此，在過濾設備選型時，要清楚過濾的物料種類性質、物料日處理量、物料含水率等，計算所需的過濾面積、濾室總容積，然后參考生產廠家提供的過濾設備性能參數表來選擇合適的型號，獲取專業人士的選型意見來綜合考慮。而板框壓濾機作為常見的過濾設備，與其他類型脫水機比起，有過濾速度快、濾液固含量低、占地面積小、適應性強等特點，因而被各企業廣泛應用。

板框壓濾機作為生產裝置實現固液分離的大型設備，對裝置的穩定生產起到重要作用。在其使用過程中，要求操作人員不斷總結經驗，提高操作技能，加強保養維護，才能保證設備的安全穩定運行。

2板框壓濾機的構造

壓濾機從外觀上大致分為兩種，一種是帶式壓濾機，一種是臥式壓濾機。

帶式壓濾機主要是靠濾帶進行重力過濾分離，同時配有擠壓壓榨脫水過程。一般應用于污水、污泥類的脫水要求不是特別高的地方。

臥式壓濾機又可分為板框式壓濾機、廂式壓濾機。

廂式壓濾機是靠兩塊實心濾板間相互擠壓進行固液分離。板框式壓濾機是利用兩塊濾板間構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;廂式壓濾機和板框式壓濾機一般多用于選礦廠、洗煤廠等要求相對較高的地方進行脫水作業。在冶金、制藥、食品加工領域也有應用。

板框式壓濾機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、事故預防裝置和電器控制單元。

2.1過濾裝置

過濾裝置是整套設備的基礎，它主要由油缸機體、橫架、頭板、側杠、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。壓濾機在工作的過程中，懸掛在側杠上的移動板，會被布置在油缸機體上的活塞桿推動，將位于移動板和頭板之間的濾板、濾布壓緊，以保證壓濾機在整個運行過程中不漏料，使濾漿在濾室內安全加壓過濾。

2.2液壓單元

液壓單元主要由液壓站和油缸機體組成，是壓濾機完成拉板、合板、卸料、松開和壓緊等動作的源動力裝置，通過電氣控制系統的控制，由液壓元件、油泵、油缸來完成系統運行的部分工作。當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動液壓馬達，帶動液壓系統動作，用于移動板的拉開和閉合，及卸料板的打開和關閉。從而實現壓濾機運行中的自動補壓卸壓、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

隔膜壓榨是實現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重的損壞。啟動壓榨泵（螺桿泵）后，在系統未開始壓榨時，壓榨系統的回流閥是打開狀態，壓榨泵出口的高壓水經過回流節流閥和回流管線返回水罐;

2.4濾布清洗裝置

經過一段時間的運行，濾板表面出現點狀或凹槽，濾布表面、濾液排放孔均會出現固體沉淀顆粒，濾餅含水率變高、壓濾機進料時間變短、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：光幕發送器、光幕接收器、重新啟動繩索開關。

如果需要緊急停車，可以把手放入了安全光幕保護的區域，壓濾機的打開、閉合和濾板移動等所有動作都將停止，保證了人身和設備的安全。要恢復操作，必須拉下繩索開關釋放拉繩。

2.6電氣控制部分

電氣控制部分是壓濾機運行的控制中心，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、接近開關、空氣開關及觸屏文字顯示器等組成。

3板框壓濾機的工作原理

板框壓濾機作用是實現固液分離的機械設備。是以一種具有毛細孔道的物質（濾布）作為過濾介質，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上，實現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，料漿在進料泵的推動下，從壓濾機的機頭和機尾進料口進入各濾板濾室之間，由進料泵產生的壓力使濾漿進行固液分離，由于過濾介質的作用，先由濾布表面將進入濾室的漿料懸浮顆粒截留，接著由逐漸截余的濾餅繼續截留其它顆粒，使固體顆料被濾布留在過濾濾室內形成濾餅。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。進料完成后開始壓榨，由隔膜板上的進水口通入高壓水，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一步降低。接著由頭板四個角上的排放口和移動板端的進料口通入高壓空氣，對濾板的中心孔和物料進料口實施反吹，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。當壓濾機過濾程序執行完成，濾板拉開，濾餅因重力作用落下，落入后續的儲倉供進一步處理。

根據運行資料分析，壓濾機各種故障較多，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，因此需要具有一定的實踐經驗人員，對故障進行綜合分析，才能準確確定故障部位，及時排除處理。

壓濾機完整的運行一個循環過程有：壓緊閉合→翻板關閉→開始進料→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壓濾機的運行方式

壓濾機的運行方式有：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”開關切換到“自動”位;（2）按下“自動啟動”按鈕，壓濾機自動開始按以下步驟進行工作：壓緊閉合→翻板關閉→開始進料→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”開關切換到“手動”位;（2）將選擇開關切換到“手動”狀態，依次在觸摸屏液壓油站、供應系統、壓濾機畫面中按上述自動控制方式順序點擊。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，防止損壞設備。

4.3半自動啟動：（1）將控制操作柜上的“手動自動”開關切換到“自動”位;（2）在操作屏上點擊“選擇”，依次按順序手動點擊操作;（3）半自動有四個程序：分別是壓濾機閉合、壓濾機進料、壓濾機打開、拉爪卸料。

5板框壓濾機常見故障及解決措施

5.1進料時間過長

5.1.1原因：（1）進料泵的流量低或進料管線堵塞;（2）過濾液的固含量偏低;（3）壓濾機物料外漏或回流閥內漏。

5.1.2處理措施：（1）對進料泵流量進行檢查調整，因泵的葉輪磨損導致壓濾機進料流量低時必須更換葉輪;或因進料泵出入口管線堵塞，則需對管線進行沖洗清堵;（2）過濾液固含量低時，壓濾機進料時間增長，通過工藝調整使固含量達到要求標準;（3）檢查壓濾機濾板間、進料管線是否有漏料現象，以及檢查料漿循環回流閥是否內漏。

5.2濾餅水分高

5.2.1原因：（1）進料壓力設定低，料漿未完全充滿濾室;（2）壓榨壓力及吹餅風量和時間未達到要求;（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入濾餅。

5.2.2處理措施：（1）將進料壓力調整至正常設計壓力，同時排查中心進料孔有無堵塞現象;（2）將壓榨壓力、吹餅風量、吹餅時間調整至正常設定壓力;（3）根據需要檢查更換合適的濾布;（4）檢查更換或修復濾板。

5.3壓濾機漏料

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

5.3.2處理措施：（1）調整進料壓力至設計值;（2）檢查液體油站是否運行正常，調整閉合壓力至設計值;（3）進行濾布調整或濾布調換、濾板修復或調換、濾板密封面異物清除。

5.4液壓油缸壓力不穩定

5.4.1原因：（1）油泵運行異常，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，根據情況進行處理;（2）檢查更換密封油環或更換液壓油缸;（3）更換或清洗電磁閥及檢查處理電接點壓力表。

5.5濾板損壞

5.5.1原因：（1）當壓濾機進料完成后，受其它因素影響，未執行中心反吹，料漿在中心進料孔沉積，使進料孔堵塞，造成下次無法繼續進料，這時因濾板間沒有了介質，只剩下液壓系統本身的壓力，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，壓濾機程序繼續執行，使隔膜板無法泄壓造成損壞;（3）濾板表面不平整，進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）嚴格按照操作規程執行，保護設備安全，按要求進行全面排查，找到濾板損壞的原因;（2）濾板損壞嚴重無法修復，則進行更換;（3）濾板修復，由于濾板材質較硬，修復比較困難。借鑒其他公司的經驗，使用油面修補劑進行修復。先將溝槽清理干凈，刮出新面，用黑白兩種修補劑按比例調配好，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進料量低

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

5.6.2處理措施：（1）檢查進料泵葉輪及出入口閥并處理;（2）壓濾機回流閥內漏，進料壓力達不到設定值，重新對回流閥進行調?；蚓S修更換;（3）對進料泵出入口管線或壓濾機中心管沖洗清堵;（4）濾布掛料，使進料量減少，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）壓濾機進料壓力過高;（2）濾布破損或選型不合適;（3）黑水回流時間設置過短。

5.7.2處理措施：（1）進料壓力高，造成穿濾率高，降低進料壓力至設計值;（2）更換符合要求的濾布;（3）通過壓濾機控制屏設置延長黑水回流時間。

6板框壓濾機運行注意事項

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

（2）壓濾機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和實際操作。經驗顯示，最大的過濾壓力應是壓榨壓力的50%。

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

（4）在壓榨前必須確認進料完成，即進料管道上壓力必須達到設定壓力，嚴禁空腔或未進滿料的室腔進行壓榨。

（5）在用擠壓水擠壓前，確認濾液排放之間的連接閥是打開的，以防憋壓損壞濾板。

（6）注意進入壓濾機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，要及時調整物料或擠壓水的溫度。

（7）在進行手動操作時，要小心謹慎，防止某項操作條件未達到而強制執行損壞設備。

（8）在壓濾機運行過程中，按時對濾板運行軌道進行清理檢查保養，避免軌道的變形引起濾板脫軌。

7結論

板框壓濾機作為生產企業的重要設備，主要作用是除去料漿中的大部分水分，實現固液分離，產生的濾餅則進一步供后續工段處理，可以說該設備在企業的穩定運行中起到至關重要的作用。但是實際運行過程中，板框式壓濾機受到多種因素的影響，導致設備故障頻發，經常出現濾板漏料、油站故障、濾布損壞等情況，同時由于受操作環境及操作條件的影響，進一步加劇壓濾機的故障率。所以在平時要維護好設備的同時，在操作中也要能及時發現設備的隱患和故障，有針對性的進行問題處理，減少裝置波動，實現安全穩定生產。

參考文獻：

[1]? 舒歌平編著.煤炭液化技術.北京.煤炭工業出版社.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）