自动压滤机

自动压滤机（共8篇）

自动压滤机 篇1

随着我国采矿业的迅猛发展，在选矿工业生产中，逐渐产生了微细粒矿产品的过滤脱水问题。其中较为突出的有：有色金属资源以及黑色金属资源。为了人们的生活质量与环保，在对冶金矿山进行开发的同时，研究高粘度、微细粒物料的液-固态分离装备与技术是人们目前所面临的重要课题。

1 金属矿山产品脱水技术与装备

目前，很多的金属矿山企业都采用新型的压滤机这种过滤设备，从其加工工艺的特殊性方面来看，效果有明显的提高。有色金属矿选厂过滤脱水设备应用见表1所示。但是，这种良好的效果是使用传统的过滤机是很难达到的，传统设备不能很好地得到滤饼水分。根据固液分离的原理，矿产品液-固分离其目的在于脱水，我们就来简单归纳一下过滤脱水设备。

1.1 压滤脱水过滤技术

压滤机具有固相回收率高、滤液清、对物料的适用性强、单位过滤面积占地少等优点。相应的它也存在一些缺点，如工艺操作难度大，采用了间歇式工作等。压滤脱水采用机械或泵来进行压力的产生，进而达到固液分离，其动力压强远远大于真空产生的压力差，可达到1至10kg/平方厘米，与真空过滤机相比较，压滤机滤饼水分低百分之三十左右。

1.2 真空过滤脱水技术

真空过滤装备主要有真空陶瓷过滤机和真空过滤机。

1)振动陶瓷过滤机，真空陶瓷过滤机利用陶瓷毛细的原理增加真空抽吸力，与传统的真空过滤机相比，物料在一定粒级范围内的过滤水分较低，而且，无需在陶瓷滤片上布置滤布。这种机器的缺点是运转成本较高，不能对粘性大或太细的物料使用，用酸洗或超声波清理较为复杂，容易堵塞毛细孔，陶瓷滤片容易碎，比起传统的真空过滤机其操作比较复杂。

2)真空过滤机，该设备具有便于操作，能够连续运转，过滤粗粒级矿产品效果好等优点。但是设备还存在过滤效率低，物料含水分高难以过滤细粒级矿产品，抽吸力有限，对过滤物料的浓度的要求较高等。依靠真空抽吸作用原理实现了真空过滤技术。

2 矿山过滤脱水设备的问题

伴随国内工业生产中，细杂矿产资源的不断开发以及微细粒固液废物的逐渐增加，矿山过滤脱水中，还是存在着一些问题，传统的过滤设备不容易获得合格的滤饼。传统的过滤机工艺流程较为简单，对于粘性小、嵌布粒度粗的物料能够获得合格的滤饼水分。

2.1 部分压滤机的设备费用高以及过滤效率低

某些生产厂家只是针对环保行业、污水处理、食品、造纸、化工等行业来开发和研制压滤机的，这些压滤机在矿山行业的应用效果不良，存在处理能力低，过滤的效率也较为低下，过滤周期较长等问题。生产压滤机厂例如：兴源压滤机、建华压滤机、海江压滤机、景津压滤机等在国内具有一定规模的压滤机厂。但是，采用国际发达国家生产的压滤设备其费用是国内压滤设备的好几倍，而且在国内的矿山行业中的推广效果不显著，性价比低，前期的投资较大。

2.2 物料脱水难粗细分布不均

在生产中，只采用一种过滤设备比较难以收到良好指标和效果。在矿山的企业中，尾矿和精矿的分布不均，其中，一部分粒度细，而一部分的粒度粗，这是因为受到了生产条件的影响和限制，对于这样的物料，如果采用压滤机的话，容易产生粗颗粒沉槽的现象，从而对过滤的效果带来影响;如果使用传统的锅炉设备来进行过滤的话，滤液较为浑浊，滤饼的水分也偏高。

2.3 微细粒嵌布的矿物脱水难

应采用如高效压滤机等的专门过滤设备来对这类矿石进行脱水处理。如果使用陶瓷过滤机进行过滤虽说能够降低滤饼水分，但是因使用硝酸和草酸进行清洗会给水质带来污染。如果使用传统的过滤机，则难以得到合格水分。

3 CRIMM矿用高效全自动压滤机的引入

CRIMM是一种全自动压滤机，它分为液压式和机械式锁紧构造，该设备滤板采用超高分子聚乙烯材料，且密封装置独特。该设备在工作运转过程中，除一次快速拉开全部滤板卸饼和恒压给料常规脱水过滤的功能外，还增设了吹气风干强化、隔膜压榨等功能。CRIMM高效全自动压滤机的技术特点如下：

1)突显出整体卸料的高效性，实现了全部滤板的一次快速拉开。

2)进一步降低了滤饼水分，增设了吹气风干、隔膜压榨的功能。

3)滤板的质量轻、耐腐蚀性强、耐冲击性好、抗压强度高，它采用了超高分子聚乙烯。

4)设备的采用密封装置，延长了滤布以及滤板的使用周期，提高了密封压力，传统设备滤板间的平面密封的线密封设计改为了面密封。

5)CRIMM高效全自动压滤机节能的幅度大，运行可靠性高，结构简单，它采用了先进的平面四边形杠杆原理。该机对传统的直接承受工作压力的丝杆螺纹进行了改良，使传动功率降低了百分之七十以上，承受工作压力的丝杆螺纹的方式由直接改为间接。CRIMM高效全自动压滤机工业应用实例见表2。

4 结束语

矿产品过滤脱水的要求越来越高，选矿的物料粒度也越来越趋于细致。矿山过滤脱水存在着设备费用高、压滤机过滤效率低、物料难脱水粗细分布不均、细微粒嵌布矿物难以实现脱水等问题。想要有效解决这些问题，必须结合先进的工艺以及先进的过滤设备。CRIMM高效全自动压滤机是一种新型的矿用脱水过滤装备，它能够真正地实现节能与高效的目的，它确保了微细粒级矿产品脱水的质量，是矿山企业生产经营的优良设备。

参考文献

[1]刘洋,马崇振,钟文利,柳衡琪,李远国.微细粒矿用压滤机活动压板的有限元设计优化[J].矿冶工程,2012.

[2]陆新,赵翠萍,周明康.厢式压滤机液压系统的模糊故障树诊断研究[J].液压与气动,2011.

[3]陈帅,朱明生,疏晓明.KZGS650/2000-U型快开式隔膜压滤机在临涣选煤厂的应用[J].选煤技术,2012.

自动压滤机 篇2

压滤机在井下煤泥水处理中的应用

摘要：济宁三号煤矿井下煤泥水处理,主要是采用了井下用压滤机处理煤泥水技术,包括配套使用的各种入料泵、排污泵、振动筛等设备.通过压滤机对井下煤泥水的初步处理,不仅为矿井的安全生产提供了保证,而且从煤泥水中提取的煤泥也创造了经济效益.作 者：周霖    王艳立  作者单位：兖矿集团济三煤矿,山东,济宁,272169 期 刊：山东煤炭科技   Journal：SHANDONG COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：, “”(2) 分类号：X752 关键词：煤泥水处理    压滤机    安全生产    经济效益   

自动压滤机 篇3

全自动隔膜立式压滤机是一种新型固液分离设备, 可实现入料过滤、隔膜挤压、滤饼洗涤、吹风干燥、卸料和滤布在线清洗等全过程的自动化。控制系统需要控制滤板合拢、驱动卸饼、滤布纠偏和阀门泵类等执行机构, 集电气、仪表、液压和气动控制为一体, 所以自动化程度高, 系统较为复杂。整个系统由一套PLC主站和远程I/O站点实现控制;HMI采用罗克韦尔人机界面Panel View Plus 1000实现实时监控;网络采用工业以太网技术, 实现各个站点的数据通信。该系统网络控制方案成熟, 实时数据传输精度和速率高, 系统运行可靠并抗干扰。近年来, 由于以太网技术的不断普及, 单个网络节点的成本显著下降, 采用该技术可使系统的硬件成本、调试和维修成本大为降低。

1 控制系统组成

由于立式压滤机电气控制执行点比较分散, I/O点约为200多个, 并且线缆繁多, 所以控制不宜采用集中控制的方式, 而应采用基于Ether Net/IP网络技术的控制方式。立式压滤机Ether Net/IP网络拓扑如图1所示。

2 系统Ether Net/IP网络组建配置和程序开发

2.1 配置Ether Net/IP模块在网络上运行

立式压滤机Ether Net控制网络通信模块包括:主机1769-L23E, 远程分布I/O站 (液压站I/O、机下I/O站、机上I/O站、动力柜I/O站) 配置的1734-ENT通信模块。上述模块要在Ether Net/IP网络上运行, 必须定义IP地址、子网掩码。配置这些网络参数采用Rockwell Automation的标准BOOTP/DHCP程序。

启动BOOTP/DHCP软件, 选择tool-Network Settings, 输入子网掩码255.255.255.0, 在request history栏显示搜索到硬件的物理地址00:00BC:CC:9B:BF, 然后双击, 出现IP地址设置页面, 对应地设置该硬件的IP地址:172.19.0.13, 如图2所示。

依次类推, 主站IP地址为172.19.0.11;液压分站IP地址为172.19.0.12;机下分站IP地址为172.19.0.13;机上分站IP地址为172.19.0.14;动力柜分站IP地址为172.19.0.16;触摸屏IP地址为172.19.0.15。如果永久性地将配置分配给模块, 则选中模块, 点击disable bootp/dhcp按钮, 重新上电后, 模块将使用分配的配置, 不再发送bootp请求。

2.2 使用RSLinx软件对Ether Net模块进行通信组态

RSLinx软件是工业通信的枢纽, 它为所有的AB网络提供了完整的驱动程序。通过RSLinx软件, 用户可以通过一个窗口查看所有激活的网络, 也可以通过一个或多个通信接口同时运行任何所支持的应用程序的组合。根据项目需要, 选择通信驱动程序为Ether Net/IP Driver, 单击菜单栏中Communication→RSWho后会显示Ether Net控制网络的所有设备 (以上定义IP地址的通信模块和所有的输入输出模块) , 如图3所示。

2.3 应用RSLogix5000软件为系统编制控制程序

2.3.1 主例程和子例程

根据立式压滤机工艺流程, 首先创建一个主例程和8个子例程。子例程分别是实验程序、手动程序、自动程序、输出程序、板距接缝处理程序、模拟量处理程序、液压回路程序和运行工艺参数处理程序。要执行子例程, 可以在主例程中使用“跳转到子例程 (JSR) ”指令, 会大大提高程序运行速度, 合理分配内存, 其梯形图如4所示。

2.3.2 创建程序标签

主机控制器PLC使用标签来访问数据, 所以为程序建立标签非常重要。标签类似于编程语言中使用的变量, 一个标签有一个名称 (用于描述标签存储的数据) 和一个数据类型 (用于识别标签能存储的数据大小和格式) 。数据类型包括BOOL、INT、DINGT、REAL等。在该项目中, 创建了基本型标签和别名型标签, 供编程使用, 如图5所示。

2.3.3 滤布位移检测编码器脉冲信号的处理程序

立式压滤机中的运行滤布既作为过滤介质, 又作为滤饼传输介质, 起到输送带的作用。滤布比较细长, 需要自动纠偏, 使滤布在滤室范围内, 不能左右偏出滤室。滤布是一个在滤板之间呈S型的环形带, 有一个接头。由于该接头采用不锈钢板扣连接, 不能进入到立式压滤机滤室内, 以防止出现喷料现象, 故要检测滤布接头的位置, 需利用高速计数功能。高速计数设计时, 既要考虑计数准确性, 又要考虑计数掉电记忆, 以确保工作的连续性。编制滤布接缝处理程序, 如图6所示。

3 触摸屏画面组态

根据项目需要, 选用美国AB人机界面Panel View Plus 1000彩色显示屏操作界面, 标准以太网通信方式。该操作界面的特点:模块化设计, 结构灵活, 升级方便, 集成多种通信端口, 如工业以太网接口集成RSView Machine Edition, 提供先进的人机界面功能, 包括趋势图、表达式运算、数据记录、图形动画等。

Panel View Plus操作员界面集成了RSView Machine Edition的全部功能, 可通过RSView Studio软件进行组态, 开发项目画面。根据立式压滤机的工艺流程和必须设置的参数, 组态开发:初始画面、主画面、工艺流程画面、测试画面、程序设置画面、工艺压力画面、运行报告画面和报警信息画面以及帮助画面。画面显示了立式压滤机的各个工作状态和工艺参数, 每一个输入输出点的变化都反映在屏幕上, 并能根据实际运行需要方便修改工艺参数。

4 结语

基于Ether Net/IP网络技术的立式压滤机控制系统具有以下特点:

(1) 稳定可靠性高。通过一根通信线控制整个网络。主站模块对整个网络实时监控, 通过监控主站模块, 能够迅速地获知发生故障的节点设备, 便于快速排除故障;当网络上的某一节点发生故障, 不会影响其它节点的正常工作。

(2) 现场布线简单, 节省安装费用。通过一根通信线实现整个网络各节点之间的通信, 相对于传统的点对点控制系统, 节省大量的电缆, 缩短安装时间, 降低了安装费用。

从采用Ether Net/IP网络化控制后的十多台立式压滤机的调试和运行来看, 效果非常好, 故障率极低, 降低了信号干扰和接口故障, 符合当今技术发展趋势, 完全可以应用到其他系统控制方案中。

参考文献

[1]邓李.ControlLogix系统实用手册[M]:北京:机械工业出版社, 2010, 9

自动压滤机 篇4

随着能源需求量的大幅增加, 我国对煤炭的开采及利用进一步发展, 从而导致了环境污染的恶化, 其中, 最严重的是水污染。选煤厂需水量较大, 其在生产煤的过程中会产生大量的煤泥水, 造成很大的污染。同时, 煤泥水处理系统工艺效果的好坏对能否提高煤泥水的再次利用率, 降低外排水的污染程度, 减少生产成本及提高经济效益都有很大的影响。现在, 选煤厂煤泥回收及精煤提炼的常用设施为加压过滤机和压滤机, 而挑选其中哪种设施来回收煤泥水, 对选煤厂有着极大的影响。

1 加压过滤机、压滤机的发展历程

20世纪90年代末, 中国研制了一种快开式隔膜压滤机———KM型快速隔膜压滤机并投放市场。它的工作原理是, 利用过滤介质把难溶的固体煤颗粒从离散的液体中分离出来。相较以前所使用的压滤机, 这种快开式隔膜压滤机具有鲜明的优点: (1) 进料速度较快, 布料均匀, 成饼高效; (2) 运用了主、从多缸共同压缩及控制技术, 从而使得压滤机的滤板能够均匀受力且拥有良好的气密性, 即便遇到大流量、高压也不至于喷料。

加压过滤机是一种高效压滤机, 就目前而言, 加压过滤的技术仍未成熟, 还处于逐步探索、更新完善的过程中。比如, 可以将加压过滤机和干燥技术融合在一起, 以便更大限度地降低出料水分。另外, 在保证容器体积不变的情况下加热, 可使容器内压力逐步上升。这些设想在不久的将来可能会变成现实。

刚开始, 加压过滤机的价格稍高于压滤机, 并且由于各种原因, 其技术还不是很成熟, 发展也很缓慢。但随着改革开放的到来, 新技术被大量引进, 大大改进了加压过滤机。目前, 加压过滤机技术上已经很成熟, 价格也随之降了下来, 生产效率亦大大提高, 已远远超过了压滤机。同时, 加压过滤机生产精煤和处理煤泥的质量也大大提高, 且便于检修。为了满足生产的需要, 现在绝大部分选煤场都选用加压过滤机, 以提高经济效益, 这也促进了现代化工业的发展。从加压过滤机和压滤机的发展历程来看, 虽然前者起步晚了些, 但发展还是很快的。

2 工作原理及对比分析

2.1 加压过滤机工作原理

加压过滤机就是把过滤机放置在一个封闭的增压仓中, 这个增压仓内具有一定压力的气体。过滤机下面有一个刮板输送机, 刮板输送机的槽体下方有一个排料口。煤矿生产过程中, 渣浆泵将煤泥水输送至加压过滤机, 在压力的充分作用下, 液体透过介质与固体分离, 然后被过滤并排出增压仓。

2.2 压滤机工作原理

在液体加压缸的作用下, 压滤机的滤板将沿主梁移动而压紧, 使两两相邻的滤板间形成滤窜, 四周密封严实。煤泥水通过入料孔送入各滤室, 再通过入料泵的给料压力在过滤介质两边形成巨大的压力差, 从而实现固体、液体的分离。

2.3 对比分析

通过以上分析可以看出, 压滤机的工作原理比加压过滤机稍微简单些, 工作效率也相对高些, 这对提炼精煤和处理煤泥都非常有利, 故从这方面而言采用压滤机能提高经济效益。

3 结构特征及对比分析

3.1 加压过滤机结构

加压过滤机由刮板输送机、圆盘过滤机、排料装置、加压仓、清洗装置及电控系统等部分组成。 (1) 圆盘过滤机通常采用不锈钢滤扇或钢化玻璃滤扇, 主滤液管一般为不锈钢材质。 (2) 加压仓内的运输机为铸石槽或不锈钢槽的刮板机。 (3) 加压仓作为一类压力容器, 一定要严格按照压力容器的有关要求进行设计和制造。 (4) 排料设施的油缸放在外边, 下闸板一般是作用在托辊上或导轨上。 (5) 电气控制系统都是由计算机自动控制的。

3.2 压滤机结构

压滤机主要由传动系统、机架部分、液压系统、过滤系统、电控系统及入料系统等组成。 (1) 机架部分主要由压滤机的油缸、框架、止推板、压紧板、中间托架和主梁等部分组成。 (2) 传动系统由套筒滚链、液压电机、拉钩盒及链轮等部分组成。 (3) 过滤系统由过滤板、过滤布及滤布压圈等部分组成。 (4) 液压系统主要由松开的动力源、滤板压紧、电机液压回路和油缸液压回路等部分组成。 (5) 电控系统采用PLC系统。

3.3 对比分析

压滤机可一次拉开很多块滤板, 这样可以缩短拉板时间, 提高工作效率。加压过滤机所采用的材料大都是不锈钢, 使用寿命会稍长一些, 这样也就降低了生产成本, 提高了经济效益。同时, 加压过滤机比压滤机结构简单且更加可靠, 因此使用起来也较为简单, 使用周期也相对较长, 这也就节省了成本, 提高了经济效益。另外, 由于加压过滤机生产效率较高, 所以近几年发展较快, 厂家也乐于接受和使用。

4 技术特点及性能对比

4.1 加压过滤机技术特点

加压过滤机是一种效率高、节约能源, 能够持续工作、间隔排料的全自动新型脱水设备, 适用于粒径小于0.5 mm的煤泥及其他有色金属和黑色金属的脱水, 也适用于化学工业、环保等部门固体和液体的分离。其技术特点有以下3个方面: (1) 净化能力强, 能够持续作业, 转动速度可以调节, 工作时压力也比较稳定。我厂使用GPJ—60A型和GPJ—96A型加压过滤机处理精煤, 处理量为30~45 t/h。 (2) 处理后产品所含水分低。工作压力为0.2~0.5MPa时, 浮选精煤滤饼水分都小于20%, 最低可达到15%。 (3) 自动化程度相当高。辅助机器及主机均采用PLC控制, 可以实现参数的自动调节, 设备的工作状态可通过不同的画面直观观察。

4.2 压滤机技术特点

压滤机是一种适用性强、结构简单、间断作业的固液体分离设备, 特别适用于细粒度、高灰分、高黏度的煤泥和尾煤脱水。其技术特点为: (1) 适用性强, 结构简单; (2) 一次性投资较低; (3) 安装比较简单。

4.3 性能对比

(1) 较压滤机而言, 加压过滤机对煤泥水有着很强的处理能力。在实际操作中, 同样的现场条件下其处理能力要高出一般压滤机3倍左右。 (2) 滤饼水分低是加压过滤机的一大特性。压滤机是通过机械挤压及入料压力来共同实现煤泥颗粒位移的, 以达到让滤饼内缝隙缩小, 从而挤出部分滤液, 最终降低水分含量的目的。一般而言, 煤泥表面颗粒的水分是很难减少的, 而加压过滤机正好能做到这一点。加压过滤机通过对空气的高程度压缩使得水分子穿透滤饼, 如此一来, 不但可将颗粒间隙的水挤压出来, 还能一同带走煤泥颗粒表面的部分水分。在同样的条件之下, 利用加压过滤机加工过的滤饼水分含量通常在18%以下, 而压滤机仅能达到24%左右。 (3) 加压过滤机整机或部分辅机是使用PLC控制的, 具有较高程度的自动化能力。它能通过彩色画面动态模拟设备来记录机器的运行情况, 并以图像的形式显示实时趋势和历史趋势。屏幕显示的画面一般包括参数设定、操作方式、参数观察、控制方式、历史趋势等。而压滤机为开关量控制, 不能形象直观地把相关数据显示出来。

通过对比可以看出, 加压过滤机技术比较先进, 工作时压力比较稳定, 安全性、灵活性强, 工作效率很高并且稳定, 能够持续不间断工作, 便于维护和检修。再加上市场价格也比较合理, 因此, 它很受煤炭生产企业欢迎, 销量一直很好。

5 结语

随着我国原煤入洗量的不断增加, 我们对煤泥水的处理量也越来越大, 所以必须选用自动化程度及工作效率高、所加工产品含水量少的煤泥水处理设备, 才能满足现代化工业的发展需要。加压过滤机正是符合目前固液体分离要求的设备, 几年来, 它在我国市场得以迅速推广。据资料统计, 我国各大选煤厂在用的加压过滤机数量就很多, 其中94%左右都是国产的。加压过滤机的使用也大大提高了选煤厂的经济效益和环境效益。

当然, 从我厂的使用情况来看, 加压过滤机也存在不足之处:由于控制系统复杂, 故障点多, 故维护量大, 维护成本高;对机械部分的精密程度和强度等要求很高, 在生产过程中, 容易出现故障。而压滤机目前自动化程度也比较高, 且操作简单, 维护量也不大。总之, 这2种机器各有其优缺点, 在实际工作中应根据客观需要来进行选择。

参考文献

[1]迟煜頔, 汤慧萍, 汪强兵, 等.增塑挤压法制备不锈钢多孔过滤管[J].粉末冶金技术, 2011 (1)

[2]张斌, 杨屹, 冯可芹, 等.不锈钢过滤管多孔材料的制备及其性能[J].机械工程材料, 2008 (1)

快速隔膜压滤机改进设计 篇5

快速高效隔膜压滤机工作循环分为合拢压紧、入料过滤、压榨脱水、分组拉开卸料四个阶段进行。

1.1 合拢压紧:

通过液压驱动机构将滤板合拢并压紧, 在滤板间形成密闭的过滤腔室。

1.2 入料过滤:

进料泵将料浆压入各个滤室进行过滤, 料浆中的液体穿过过滤介质 (滤布) 经过滤板的排液沟槽流到滤板排液口排出, 固体颗粒被截留在腔室内逐渐形成滤饼。过滤腔室充满滤饼后过滤阶段结束。

1.3 压榨脱水:

通过压缩空气 (或高压水) 进入隔膜与滤板之间, 使得隔膜产生弹性变形挤压滤饼, 进行二次压榨脱水, 使滤饼的含水率进一步降低, 从而完成压榨脱水过程。

1.4 分组拉开卸料:

通过拉开装置使滤饼分组拉开卸掉滤饼。滤饼全部清除后, 启动合拢装置, 使全部滤板合拢压紧, 至此一个工作循环完成。

2 结构特点

快速隔膜压滤机的外形及各部件名称见图1

2.1 隔膜板应用

普通压滤机过滤时间长, 并且滤饼含固率低, 为了解决这一问题, 快速隔膜压滤机设计过程中采用了厢式滤板和隔膜滤板间隔排列的布置形式。隔膜滤板有一个可前后移动的过滤面——隔膜。当在隔膜后侧通入压榨介质时 (如压缩空气或水) , 这些可移动的隔膜就会向过滤腔室的方向鼓出, 从而使过滤腔室中的滤饼在整个过滤面上均匀地受压, 也就是说在过滤过程结束以后, 对滤饼进行再次挤压, 从而使滤饼达到更高的含固率。增加了隔膜与普通纯厢式板压滤机机进行过滤比较分析;见图2

2.2 过滤面积的选择

过滤面积A的计算公式为

式中:A-设备过滤面积, m2;V-每小时需处理煤泥水数量, m3;n-煤泥水含固量, Kg/m3; (一般要求300~350Kg/m3) ;H-设备腔室深度, mm;ρ-滤饼密度, Kg/m3; (煤泥饼密度1.3~1.4Kg/m3) ;c-滤饼含水量, (快速隔膜压滤机处理后煤泥的含水量为20%~27%) ;f-设备每小时循环次数。

从公式 (1) 可以看出, 当过滤面积一定时, 增加循环次数可有效的增加处理量。

2.3 提高产量的改进设计

2.3.1 多端口进料

通过对现场入料工艺的分析, 针对单端口入料滤室充盈不均、迟缓;考虑滤板单元独立入料的弊端。确定采用多端大管径入料方案, 在快速隔膜压滤机的头部、中部、尾部三端大管径进料。即解决了一端入料过滤流速高、冲击大、布料从头到尾发生的延迟和不均匀等缺陷, 保证了进料快、布料均匀、成饼效果好, 大管径又可有效地防止进料管淤塞。

2.3.2 快速拉开

传统压滤机不能实现快速高效运行, 其中有一方面就是拉板卸料速度无法提高。原因是卸料时逐块拉开, 拉板机构可靠性低, 并且拉板有一半时间是回位空行程。以传统XMZ-500厢式压滤机为例, 拉开卸料时间一般为15~20分钟左右。

快速隔膜压滤机为解决这一问题, 首先将滤板拉开、合拢与压紧功能分开。采用液压马达、链条牵引系统:当液压缸松开达到滤板自由靠拢的间隙后, 闸块提升, 液压缸座限位解脱。由液压马达、链条牵引的拉开机构将活动油缸座及滤板分组拉开卸料, 一次拉开一组十几块滤板。消除了拉开过程中的空行程时间和换向等待时间。改进后的拉开、合拢、压紧等辅助工序可以在4min以内完成, 且可以依据现场需要调节。

2.3.3 自动卸料

普通压滤机在合拢、拉开的过程中, 滤板滚轮在轨道上滑动, 在拉开过程中滤饼不能自动脱落, 需人工干预, 很难达到快速高效及无人工操作, 快速隔膜压滤机根据这一问题设计改进了滤板滚轮, 改进后滚轮结构如图3。

滚轮内装有自润滑轴承, 无需润滑。两端设有密封装置, 有效的防止了外部污染物的进入。滚轮外的沟槽等增加了滚轮与滤板间的摩擦, 保证了滚轮在轨道上来回滚动。滚轮与轨道的接触始终为一线接触, 并且滤板与滤板间用圆环链连接, 为柔性连接, 由于拉开速度较高, 所以, 滤板在运动过程中前后摆动, 而粘在滤布上的滤饼在摆动过程中自动脱落。

2.4 多油缸同步压紧

为了防止压滤机在操作过程中滤液从滤板间泄露, 应预先将板框压紧, 其压紧力由压滤介质产生的内力与滤板接触面上密封力两部分组成。压紧力F的计算公式为

式中:F-压紧装置施加于压紧板的压紧力, N;Q0-压紧时作用于板上的内力, N;P0-滤板接触面上的密封力, N

压紧时作用于板上的内力Q0

滤板接触面上的密封力P0

式中q0-过滤操作压强MPa;S2-滤板承受液体压力的面积cm2;P-了保证密封, 板和框的接触面上所必需承受的压强MPa;S1-板和框密封接触面积cm2

根据实际经验, 为了保证板和框的接触密封上所需的最小压强, 应满足P=3q0

随着滤板尺寸的增大, 需要密封力也越大, 即油缸的直径也越大;多油缸同步压紧, 降低了成本, 简化了维修, 使整机的受力更均匀, 使滤板的密封性更好, 有效的避免了喷料现象。油缸的布置形式根据滤板尺寸和滤板结构形式, 如图4

3 结束语

快速隔膜压滤机已被广泛的应用;在兖矿集团东滩矿、枣庄矿业集团、永荣煤业集团公司、晋城选煤厂、淮南、淮北等多家洗煤厂应用;东滩矿洗煤厂的尾煤分析结果见表1, 从表1中我们可以看出物料的粒度非常细, 其中-0.074 (-200目) 占85.9%, 总灰分达到28.98%, 属于比较难过滤的物料

KM300/2000型快速隔膜压滤机在东滩矿应用得到的结论为:KM300/2000型快速隔膜压滤机循环时间在10分钟, 小时处理能力在25吨 (干煤泥) , 是XMZ-500型厢式压滤机小时处理能力的四倍左右, 且滤饼水份低[2]。

快速隔膜压滤机, 实现了设备的大型化、快速高效;采用PLC实现了自动运行, 无需人工操作, 改善了工人操作环境;总之:快速隔膜压滤机是一种处能力大、速度快、效率高的全自动控制脱水设备。

摘要：快速隔膜压滤机是传统压滤机的基础上, 根据现代过滤理论改进设计的新一代产品。该设备采用隔膜压榨、多端口进料、快速拉开、自动卸料、多油缸同步压紧、PLC自动控制等技术, 具有处理能力大、工作循环快、自动化程度高等特点[1]。是一种理想的快速高效、经济适用的固液分离设备。

关键词：隔膜压榨,多端口进料,快速拉开

参考文献

[1]丁启圣, 王唯一等.新型实用过滤技术[M].3版.北京:冶金工业出版社, 2011.6.

板式压滤机控制系统设计 篇6

随着人们对环境保护的重视,压滤机的需求和要求越来越高。板式压滤机是一种固液分离设备,适用于难以分离的细黏性物的过滤,是目前煤矿生产企业污水处理普遍应用的设备。由于老式压滤机存在手工操作繁重、卸渣劳动强度大等缺点,不能满足细黏物粒过滤的要求,基于此目标对板式压滤机控制系统进行了设计,提高其自动化水平。

1 板式压滤机整体动作程序

压滤机主要执行器件的动作程序:首先由操作人员按动电钮启动机器,后续工作由压滤机自动完成。由给料泵经滤板中心的给料孔向各滤室给料,料浆在各滤室内,通过滤布进行过滤。工作一段时间后,滤布上滤饼达到一定厚度时,由过滤过程自动转为挤压过程,与此同时停止给料。高压泵把挤压液体送入挤压板或挤压膜内,弹性膜鼓起,对已形成的滤饼均匀加压,使滤饼水分进一步降低。挤压结束后,用真空泵抽出挤压滤液,再用压缩空气吹掉残留在给料孔中的浆料,进入开柜机构传动系统。

2 液压控制系统

由图1液压系统原理图可知,液压系统工作分以下几个回路:

1-柱塞泵2-油箱3-液控顺序阀4-单向阀5、7、11-溢流阀6、25-三位四通换向阀24-液控顺序阀8-压力表9、10、12-单向阀13、18-节流阀14,21-压力继电器15、17、23-换向阀16、27-柱塞缸19-溢流阀组20-换向阀22-液压马达26-先导式溢流阀

(1)板框压紧主液压缸回路:主缸驱动时,油液经柱塞泵和齿轮泵通过三位四通阀6和单向阀10进入液压缸无杆腔,由于在无负载状态下,此时液压缸活塞杆推进速度稍快,随着液压缸逐渐开始压紧压力上升,液控顺序阀3先开始溢流,低压齿轮泵油液不再进入主缸。主缸回程时高压泵和低压泵同时向液压缸供油,实行快退。同时主缸无杆腔油通过2个液控单向阀12和换向阀15回流至油箱。

为了保证上述动作,液控顺序阀3和7的溢流压力调整,溢流阀5和11也相应调整,系统在多处设置了压力测量接点,比较方便快捷地检测出各处的压力值。若液控顺序阀3压力调整太低容易造成主液压缸行程速度太慢;若溢流阀7和11压力调整过高,将出现电机电流过大的现象。另外要注意的是液压泵虽浸入油箱油液中,但排气口与油箱顶盖相连,当泵内进入空气(例如换油或加油时)容易造成主缸压力上不去。

(2)滤板往复移动回路:油液从高压泵流经换向阀17至节流阀18、换向阀20到达液压马达。采用溢流阀组19可调整最高压力,压力过高对移板链条冲击磨损太大。调整节流阀18的流量可以控制移板速度。

(3)底板开启回路:在液压缸无杆腔进油路上设置了先导式溢流阀26,在关闭底板时形成可调背压。

板式压滤机液压系统采用液压集成板块使管路大为减少,结构紧凑,并设置了相应的插接式压力测量点,使操作更为简洁。采用的封闭式油箱结构,允许在粉尘大的恶劣环境下工作。

3 PLC控制系统

老式压滤机使用传统的继电器控制,线路复杂,故障多,维修成本高,技术不易掌握。

可编程序控制器根据操作者的指令,完成对换向阀等元件的控制,具有很高的柔性和通用性,同时采用传统的梯形,性能可靠,操作维护直观、方便,同时具有以下特点:油缸油压控制采用压力控制,因而调节方便、可靠;显示和操作采用高性能和易操作的控制面板,因而调节操作简单,控制精确;可实现手动、单动、自动等工作状态,参数范围大。当故障发生时,PLC作出相应的保护措施。

在本压滤机电气控制系统中,可编程逻辑控制器PLC控制系统组成结构图如图2所示。

此结构体积小、重量轻、紧凑,可直接接线,也可用接线端线排接线,且接端前带有罩保护,PLC上设计有标准的DIN接口导轨安装机构和安装孔,可垂直水平安装。

压滤机控制电路的设计是压滤机控制系统的重要组成部分,而主控制电路设计的好坏直接关系到压滤机的工作状态。PLC在满足同样控制要求的情况下,又不像计算机控制系统那样复杂、难以掌握。有利于控制系统的标准化、通用化和柔性化,缩短控制系统的设计、安装和调试周期,降低测试费用。

3.1 主控制电路工作原理

板式压滤机原设计的主控制电路如图3所示。

其工作原理是:当板框处于拉开位置时,位置开关1SP1闭合1SP2断开,合上QF,按下1SB,启动按钮,电源自L1—RD4—1 SP1—1 SB1—1 SB2—KA—4KM—1KM—FR—RD5—L2,此时接触器1KM线圈得电吸合,1KM接点自保,1KM吸合的同时,板框向压紧方向前进,1SP1断开,1SP2闭合,2KM、3KM得电吸合,电流断电器KA接入电机电源回路。板框压紧到一定程度,达到电流继电器KA压紧整定电流时,KA动作吸合,1KM释放,2KM、3KM释放,板框完成压紧程序。2KM的两个辅助常闭触头与原来的3KM的两个辅助常闭触头并联使用,当板框压紧时,1KM、2KM、3KM吸合,由2KM的3个主触头将电流继电器KA接入主电路,当板框拉开时,4KM吸合,由2KM、3KM的4个辅助常用触头(额定电流20 A)切除电流继电器KA回路。

3.2 S7-200型PLC对压滤机进行自动控制的设计

PLC程序采用模块化设计方法,由自动程序、手动程序、故障报警程序等模块构成。系统程序控制设备运行分手动和自动两种工作状态。

(1)手动:操作员通过操作控制柜上的按钮来控制压滤机各传动机构的运行及停止。维修人员可在此状态下进行设备维修、保养后的试车工作。

(2)自动:自动运行从头板松开指令开始。当压滤机在压紧状态下进料压滤工作完成后,按下头板松开按钮,压滤机头板松开后移。当头板后移限位接近开关动作时,PLC输入信号,头板停止松开,系统进入拉板卸料阶段。首先,小车在PLC控制下进行取板操作,当小车挂住滤板后,取板电接点压力表动作,PLC输入信号,系统转为返回操作。在返回过程中操作人员可根据实际生产情况控制手操按钮,暂停返回操作。当返回电接点压力表动作时,PLC输入信号,系统又自动转为取板操作。PLC依据电接点压力表的输入情况,控制拉板自动反复完成取板、返回的工序。当小车限位接近开关动作时,PLC输入信号,拉板阶段完成,之后头板自动压紧。如头板自动压紧超过设定的压力,头板电接点压力表动作,PLC输入信号,头板自动转为保压过程,此时便可进行人工入料。当入料过程中压力降至生产工艺所规定的值时,PLC输入信号,头板再次自动压紧。至此完成一个周期的工作。当生产条件具备时,再次按下头板松开按钮,进入下一个自动运行周期。

4 结语

本系统主要以板式压滤机的控制系统为中心,在老旧压滤机的基础上,采用计算机编程、数据处理等技术对板式压滤机进行了改进,自动化程度高,操作简单,适应性广,广泛应用于固液分离行业。

摘要：在阐述板式压滤机总体结构和动作要求的基础上,对板式压滤机控制系统进行设计。详细介绍了压滤机控制系统总体方案,同时对液压控制系统、PLC控制系统进行了分析。该控制系统在克服老式机缺点的基础上,将原有的压滤机进行了进一步设计和改造,对实现压滤机自动化控制具有重要的实际意义,应用前景广阔。

关键词：板式压滤机,液压系统,PLC控制

参考文献

[1]王守城,容一鸣主编.液压与气压传动[M].北京:北京大学出版社, 2008

[2]张云凤,路冬.压滤机的使用和改造[J].山东机械,2005(3)

[3]顾战松,陈铁年.用PLC对压滤机进行自动控制[J].过滤与分离, 1996(1)

[4]刘春尧.压滤机的液压集中控制[J].中国设备工程,2001(10)

压滤机维护、保养及故障处理分析 篇7

1.1 工作原理

压滤机主要由传动部分、滤板部分、压紧板部分、止推板部分、压紧装置 (主要是液压压紧装置) 、液压系统、电控系统及辅助部分组成。滤布装在滤板两面, 在压紧装置作用下, 滤板被压紧在压紧板和止推板间, 每两块滤板之间形成一个封闭的滤室, 当入料泵将物料打入滤室后, 在入料压力下, 液相物通过滤布从滤液孔分离出来, 固相物料留在滤室内逐渐形成滤饼, 从而实现物料固液两分离, 入料泵停止给料后, 松开压紧板, 卸掉滤饼, 至此完成一个工作循环。

1.2 XMZ型压滤机的结构特点

该型压滤机与传统压滤机相比, 具有较大的先进性:

(1) 主梁结构采用双厢式梁结构, 该结构与传统压滤机 (厢式梁式或板式梁) 相比, 抗弯、抗拉、抗扭强度高, 重量轻, 增强了主梁综合性能。

(2) 滤板压紧采用双拖式柱塞缸液压系统, 使滤板压紧时间降低一倍以上, 大大提高了压滤机的工作效率, 传统式压滤机功率为5.5kW, 本压滤机功率为4kW, 节能效果明显, 液压马达采用先进的摆线马达, 该马达具有重量轻、体积小、运转可靠等特点。

(3) 本压滤机控制系统采用PLC可编程控制器控制, 同时, 可根据要求配置文本显示器, 控制器和文本显示器通过RS485进行通讯, 通过文本显示器显示运行状态、故障报警、工序时间、循环次数、压力等多种数据, 并且可以通过文本显示器随时设定油缸上下限, 因此, 可以直观的、及时的掌握压滤机的运行情况。

2 压滤机的维护与保养

(1) 经常保持液压系统整洁, 严防杂物浸入而造成故障。

(2) 压滤过程中滤布要保持平整, 不允许有褶皱, 可视情况对滤布进行清洗。

(3) 经常检查滤布, 如有破漏, 要及时更换、缝补。缝补滤布时, 应将破漏处剪掉, 然后缝补, 以防止在密封面重叠, 增加滤布厚度。

(4) 定期向轴承注入润滑脂, 向传动链条及轨道淋油, 并清除污物。

(5) 定期给液压系统补油、换油, 并清洗滤油器, 以保证液压系统正常工作。

(6) 液压系统油温低于10℃时, 可用加热器提高油温。

3 压滤机工作常见故障及原因分析、解决方法

3.1 常见故障

(1) 液压系统故障。

(2) 电气系统故障。

(3) 其他故障。

3.2 故障分析

3.2.1 液压系统故障分析

(1) 液压系统流量不足的原因及处理办法。

①油泵不排油, 检修油泵。

②顺序阀调定压力过低或阀芯在开口位置被卡住, 检修顺序阀。

③滤油器堵塞, 清洗滤油器。

④油箱油面太低, 油泵吸空, 应补油。

⑤液压油粘度太大, 吸油困难, 应换油或提高油温。

⑥泵内零件磨损严重, 内泄大, 压力流量达不到额定值, 检修或更换油泵。

(2) 系统压力不足的原因及处理办法。

①油泵故障, 检修油泵。

②溢流阀故障, 调整或检修溢流阀。

③有泄漏处应修好。

(3) 开始松开滤板时, 油缸油管发生冲击振动, 其原因是单向节流阀节流口过大, 应关小单向节流阀节流口。

(4) 压紧板返回后, 但不能直接转换为拉板, 除电气故障外, 主要是由于油缸内空气未排净, 头板前移, 回程接近开关处于断开状态, 处理方法是:拧松放气螺塞, 使油缸活塞往复运动, 排尽空气。

(5) 拉板故障:首先是拉板压力不正确, 调整拉板压力一般在3-4MPa, 其次是拉板速度过快或过慢, 对滤板冲击过大或拉不动滤板, 此时应调整调速阀, 拉一块滤板的时间大约为7-10秒。

3.2.2 电气故障分析

发生电气故障的原因是:导线松脱, 接线错了, 元件动作不灵敏或损坏, 螺栓松脱, 零件碰坏或松动, 电路或油路不对应, 压力继电器调的不合适, 可调整的元件未调整, 导致内部断线等。

电气故障的处理, 要求电气人员不仅要熟悉电气原理图、电气元件的性能、还要了解液压原理图、压滤机的控制及动力传递关系, 同时, 要了解压滤机的工作状态及工作过程。根据故障发生的时间, 在哪一个工作过程中, 在哪一个动作时发生的, 判断故障所在的区域。对于有些容易发生的故障, 要先去检查, 可以加快排除故障的速度, 如导线松脱、压力继电器调的不合适或损坏等。

3.2.3 其他故障及分析

(1) 喷浆产生的原因及处理方法。

①滤板边框密封面夹入料饼, 应洗清滤布;

②滤布损坏, 达不到密封要求, 更换滤布;

③入料浓度太低。适当提高入料浓度至500g/l。

(2) 不成饼的原因及处理方法。

①入料粒度太小, 应改进上道工序;

②入料粒度太小, 物料粘性大, 过滤性能差, 应改变物料性质 (用添加如絮凝剂等方法改善其过滤条件) ;

③入料浓度太低, 成饼时间长, 提高入料浓度。

(3) 滤布损坏太快的原因入料粒度太大, 应该进上道工序。

(4) 滤液管出黑水的原因是滤布破漏或滤布压圈安装不严密。

(5) 滤板倾斜, 其原因是滤板底部积存污泥太多, 应清洗滤布。

4 结束语

通过对压滤机维护、保养及故障分析处理, 大大提高压滤机的使用效果, 从而对洗煤厂的正常生产, 提高洗煤效率, 创收良好的经济效益都起着重要作用。

摘要：根据压滤机的结构特点, 对压滤机在维护、保养及故障处理进行原因分析, 并提出了解决方法。

多台压滤机的DP组网系统设计 篇8

随着人们对环境的重视, 压滤机的需求量越来越大。压滤机应用现场环境相对恶劣, 因此压滤机系统的远程自动化控制要求越来越高。基于此, 本文对多台压滤机实现DP组网和远程控制进行了设计。

1 系统构成

该系统由2台工控机、5台压滤机和相关仪表组成, 其网络拓扑结构如图1所示。5台压滤机采用西门子S7-200 PLC控制器, 另外用西门子S7-300 PLC控制共用部分。为了实现联网集中控制, 在每台压滤机上配EM277通讯模块, 并作DP网络从站;把S7-300 PLC作为DP通讯主站。工控机上装WINCC监控软件, 组成DP网络。上位监控软件采用WINCC, 实现过程可监控和远程控制。2台工控机1台用来操作, 1台用来监控管理。工控机画面可以显示所有设备的运行和故障状态, 并提供重要参数设置、配方功能、报警记录、重要数据的历史趋势等。

2 压滤机本体S7-200 PLC系统的组态

每台压滤机都带有S7-200 PLC, 网络组态时, 压滤机PLC控制系统需编写本体控制程序, 并增加通讯子程序, 把数据传送到通讯区。由于篇幅限制, 程序源代码省略。压滤机本体控制流程如图2所示。

3 共用部分S7-300 PLC系统的组态

S7-300 PLC上进行硬件组态, 把S7-300 PLC作为通讯主站, 把1#~5#压滤机控制系统的5个EM277模块添加到DP网络中, 并设置站地址、通讯区地址和波特率。组态完成后, 编写通讯区程序和共用部分控制程序, 编译和下载组态程序。由于篇幅限制, 程序源代码省略。

4 上位机上WINCC变量和数据的采集

工控机上装CP5611卡, 上位软件采用西门子WINCC软件, 通过OPC驱动接口, 采用数据库软件PC ACCESS采集数据, 并把采集到的数据传送给上位软件WINCC, WINCC对采集的变量和其他数据进行画面组态和数据处理, 从而实现在线监控和实时数据的传送更新。

5 WINCC画面的组态

系统画面主要由参数配方下载、工艺流程显示、报警记录、历史趋势、设备管理等画面组成。

5.1 参数配方下载画面

该画面主要用于参数设置和配方下载, 参数主要有压滤机本机和过滤系统参数, 可以实时修改和调整, 也可以按照默认配方把参数下载到控制器, 同时还可以上传PLC数据到工控机上。

5.2 压滤机过滤工艺画面

压滤机过滤工艺画面主要用于显示过滤系统的运行状态, 并可对系统进行操作。操作时有单步或连续2种控制模式。选择单步模式时, 可以对阀门和泵进行单独的启动和停止控制。画面上会同时显示当前步骤的运行状态, 比如进料过滤的时间、压力、流量以及阀门、泵的运行状态。组态画面中的提示工具。提示工具1:将鼠标移到各参数或阀门或者其他显示位置时画面自动显示该参数或阀门的名称。提示工具2:阀门状态——开信号为1关信号为0显示绿色, 开信号为0关信号为1显示灰色, 开信号为0关信号为0显示红色, 开信号为1关信号为1显示黄色。提示工具3:点击右下方的“?”按钮, 可以查询相关操作说明和符号表示意义。提示工具4:单击泵图标, 可以跳出对话框, 提示是否进行手动或自动控制, 若确定则该泵执行动作。

5.3 报警和历史趋势图画面

在上位画面中, 报警系统分为警告和故障。具体有压滤机动作超时、阀门类故障、电机类故障、过滤超压故障等。

画面中可以调用SQL数据库查询当前或历史数据, 可以归档并打印故障报表。历史趋势图通过热实时趋势监视画面可有效监视过程参数在所设定时间范围内的变化情况。在画面上可随时调整趋势曲线的现实时间长度, 可选为5、15、30、60、480、720 min。画面中组态切换按钮, 通过鼠标拖动趋势窗口中的取值标尺可读取对应时刻的数据值。通过曲线可以判断相关设备的运行情况和波动情况, 甚至可以判断设备运行是否正常, 过滤工艺是否稳定。通过进料压力值和压榨压力差值以及变频器的频率曲线, 可以判断过滤效果的好坏, 甚至判断整个过滤过程是否符合配方设定的参数控制要求, 而且可以对曲线数据进行历史归档并保存, 或输出打印报表等。高低压进料泵分段PID历史趋势如图3所示。

5.4 设备管理画面

设备管理画面主要是方便仪表的量程设置和PID参数整定。当仪表量程发生变化或者零点发生偏移时, 可以方便地进行调整。每个PID系统对比例系数P、微分系数I、积分系数D的要求都不一样, 这时就需要进行PID整定。

5.5 报表打印

报表功能是WINCC重要的组成部分, 可以创建报表布局, 并打印WINCC图形、报警记录、变量记录、参数和配方等报表。

5.6 画面中其他按钮作用

画面中组态紧急停止按钮和报警复位按钮, 当发生紧急情况时可以及时停止设备。出现故障时报警指示会闪烁并发出警报声, 按报警复位按钮可以复位故障。画面中组态登陆按钮可以对WINCC进行登陆权限控制, 操作员只有操作权限, 工程师可以对画面和组态程序进行编辑, 管理员可以对用户权限和操作密码进行更改。画面中的关闭WINCC和退出计算机按钮, 可以方便地退出监控软件和关闭计算机系统。

6 结语

经过运行测试、修改完善和总结, 该系统运行稳定可靠。多台压滤机组网系统的运用, 不但改善和提升了压滤机控制系统性能, 实现了系统的远程控制和监控, 而且便于参数的修改、工艺的调整, 同时WINCC监控软件和PC ACCESS数据库的结合, 使得变量采集更加方便, 编程更加快捷, 大量节约了PLC输入输出点的数量, 从而从硬件设备上大大降低了成本, 改善了劳动环境, 并极大提高了劳动生产率。

参考文献

[1]西门子 (中国) 有限公司自动化与驱动集团.WINCC组态手册