浅析板框压滤机在应用中的常见故障及应对措施

郭志成

摘要：化工企业在生产过程中涉及到固液分离的工艺过程较多，常见的分离设备有离心机、带式过滤机、板框式压滤机等，本篇文章主要介绍板框式压滤机的相关应用，从压滤机的结构、工作的原理、在使用中的注意问题，以及针对压滤机进料时间长、滤饼水分高、压滤机漏料、滤板损坏、滤液固含量高等常见故障分析原因并介绍了处理方法，以及阐述了操作中的注意事项，讨论压滤机对工艺流程的重要性，通过规范操作，降低板框压滤机在运行中的故障率，延长使用周期，保证了企业的稳定运行，为相近运行工艺及设备起到相互学习的指导作用。

关键词：压滤机;工作原理;常见故障

1前言

目前，在化工企业固液分离涉及到的固体含量及固体粒度的要求各不相同，颗粒的性质、液体的性质、工艺的差异都会对不同的过滤设备性能造成影响，从而产生不同的结果。因此，在过滤设备选型时，要清楚过滤的物料种类性质、物料日处理量、物料含水率等，计算所需的过滤面积、滤室总容积，然后参考生产厂家提供的过滤设备性能参数表来选择合适的型号，获取专业人士的选型意见来综合考虑。而板框压滤机作为常见的过滤设备，与其他类型脱水机比起，有过滤速度快、滤液固含量低、占地面积小、适应性强等特点，因而被各企业广泛应用。

板框压滤机作为生产装置实现固液分离的大型设备，对装置的稳定生产起到重要作用。在其使用过程中，要求操作人员不断总结经验，提高操作技能，加强保养维护，才能保证设备的安全稳定运行。

2板框压滤机的构造

压滤机从外观上大致分为两种，一种是带式压滤机，一种是卧式压滤机。

带式压滤机主要是靠滤带进行重力过滤分离，同时配有挤压压榨脱水过程。一般应用于污水、污泥类的脱水要求不是特别高的地方。

卧式压滤机又可分为板框式压滤机、厢式压滤机。

厢式压滤机是靠两块实心滤板间相互挤压进行固液分离。板框式压滤机是利用两块滤板间构建出一个过滤空心体，空心体就是用来载留滤饼，过滤出的水分由滤板上的角孔排出;厢式压滤机和板框式压滤机一般多用于选矿厂、洗煤厂等要求相对较高的地方进行脱水作业。在冶金、制药、食品加工领域也有应用。

板框式压滤机主要由六大部分组成：过滤装置、液压单元、隔膜压榨装置、滤布清洗装置、事故预防装置和电器控制单元。

2.1过滤装置

过滤装置是整套设备的基础，它主要由油缸机体、横架、头板、侧杠、移动板和布置在主大梁上的隔膜滤板及夹在隔膜滤板之间的滤布等组成。压滤机在工作的过程中，悬挂在侧杠上的移动板，会被布置在油缸机体上的活塞杆推动，将位于移动板和头板之间的滤板、滤布压紧，以保证压滤机在整个运行过程中不漏料，使滤浆在滤室内安全加压过滤。

2.2液压单元

液压单元主要由液压站和油缸机体组成，是压滤机完成拉板、合板、卸料、松开和压紧等动作的源动力装置，通过电气控制系统的控制，由液压元件、油泵、油缸来完成系统运行的部分工作。当液压站油缸将滤板压紧时，滤板与滤板之间形成的各个密封滤室用于过滤，反之松开时则用于卸料。液压油站通过高压液压油来驱动液压马达，带动液压系统动作，用于移动板的拉开和闭合，及卸料板的打开和关闭。从而实现压滤机运行中的自动补压卸压、自动保压、自动卸料、自动压紧、自动松开等动作功能。

2.3隔膜压榨装置

隔膜压榨是实现滤饼中水分降低的重要步骤，同时这一步骤的误操作可能对滤板造成严重的损坏。启动压榨泵（螺杆泵）后，在系统未开始压榨时，压榨系统的回流阀是打开状态，压榨泵出口的高压水经过回流节流阀和回流管线返回水罐;

2.4滤布清洗装置

经过一段时间的运行，滤板表面出现点状或凹槽，滤布表面、滤液排放孔均会出现固体沉淀颗粒，滤饼含水率变高、压滤机进料时间变短、过滤时间延长。因此需要通过高压喷淋清洗装置进行周期性的清洗。

2.5紧急停车装置

紧急停车装置包括：光幕发送器、光幕接收器、重新启动绳索开关。

如果需要紧急停车，可以把手放入了安全光幕保护的区域，压滤机的打开、闭合和滤板移动等所有动作都将停止，保证了人身和设备的安全。要恢复操作，必须拉下绳索开关释放拉绳。

2.6电气控制部分

电气控制部分是压滤机运行的控制中心，它主要由电气控制柜、中继器、断路器、PLC程序编辑器、行程开关、接近开关、空气开关及触屏文字显示器等组成。

3板框压滤机的工作原理

板框压滤机作用是实现固液分离的机械设备。是以一种具有毛细孔道的物质（滤布）作为过滤介质，在两端形成压力差的作用下使液体通过，悬浮在液体中的固体颗粒被截留在介质上，实现固体和液体分离的过程。过滤时，先通过液压油站压紧各组滤板，料浆在进料泵的推动下，从压滤机的机头和机尾进料口进入各滤板滤室之间，由进料泵产生的压力使滤浆进行固液分离，由于过滤介质的作用，先由滤布表面将进入滤室的浆料悬浮颗粒截留，接着由逐渐截余的滤饼继续截留其它颗粒，使固体颗料被滤布留在过滤滤室内形成滤饼。滤液由排液阀通过移动板上的四个排液孔和头板上的四个排液孔排出。进料完成后开始压榨，由隔膜板上的进水口通入高压水，利用挤压水泵（螺杆泵）打出的高压水给隔膜施加压力，使具有挠性的隔膜滤室容积变小，让滤饼中的液体尽可能多地从其中分离出来。压榨滤饼促使滤饼含水率进一步降低。接着由头板四个角上的排放口和移动板端的进料口通入高压空气，对滤板的中心孔和物料进料口实施反吹，使高压空气穿透滤饼层，在滤饼间穿流，继而再挤压出滤饼中的一部分水分。当压滤机过滤程序执行完成，滤板拉开，滤饼因重力作用落下，落入后續的储仓供进一步处理。

根据运行资料分析，压滤机各种故障较多，滤饼水分高、滤板漏料、滤布破损、油站故障等等，都将制约装置的正常生产，因此需要具有一定的实践经验人员，对故障进行综合分析，才能准确确定故障部位，及时排除处理。

压滤机完整的运行一个循环过程有：压紧闭合→翻板关闭→开始进料→压榨挤压→吹饼脱水→中心孔反吹→松开卸压→翻板打开→拉板卸料→滤板闭合等步骤。

4压滤机的运行方式

压滤机的运行方式有：自动、手动及半自动三种。

4.1自动启动：（1）将控制操作柜上的“手动自动”开关切换到“自动”位;（2）按下“自动启动”按钮，压滤机自动开始按以下步骤进行工作：压紧闭合→翻板关闭→开始进料→压榨挤压→吹饼脱水→中心孔反吹→松开卸压→翻板打开→拉板卸料。

4.2手动启动：（1）将控制操作柜上的“手动自动”开关切换到“手动”位;（2）将选择开关切换到“手动”状态，依次在触摸屏液压油站、供应系统、压滤机画面中按上述自动控制方式顺序点击。手动启动一般只有在检修、故障时使用，在操作中要特别注意操作顺序及操作条件的控制，防止损坏设备。

4.3半自动启动：（1）将控制操作柜上的“手动自动”开关切换到“自动”位;（2）在操作屏上点击“选择”，依次按顺序手动点击操作;（3）半自动有四个程序：分别是压滤机闭合、压滤机进料、压滤机打开、拉爪卸料。

5板框压滤机常见故障及解决措施

5.1进料时间过长

5.1.1原因：（1）进料泵的流量低或进料管线堵塞;（2）过滤液的固含量偏低;（3）压滤机物料外漏或回流阀内漏。

5.1.2处理措施：（1）对进料泵流量进行检查调整，因泵的叶轮磨损导致压滤机进料流量低时必须更换叶轮;或因进料泵出入口管线堵塞，则需对管线进行冲洗清堵;（2）过滤液固含量低时，压滤机进料时间增长，通过工艺调整使固含量达到要求标准;（3）检查压滤机滤板间、进料管线是否有漏料现象，以及检查料浆循环回流阀是否内漏。

5.2滤饼水分高

5.2.1原因：（1）进料压力设定低，料浆未完全充满滤室;（2）压榨压力及吹饼风量和时间未达到要求;（3）滤布破损挂料或型号不合适;（4）滤板破损，使挤压水透过滤布进入滤饼。

5.2.2处理措施：（1）将进料压力调整至正常设计压力，同时排查中心进料孔有无堵塞现象;（2）将压榨压力、吹饼风量、吹饼时间调整至正常设定压力;（3）根据需要检查更换合适的滤布;（4）检查更换或修复滤板。

5.3压滤机漏料

5.3.1原因：（1）进料压力过高，料浆从滤板泄漏;（2）液压油缸闭合压力不足，未达到要求;（3）滤布褶皱或滤布破损、滤板变形、损坏、滤板密封面有块状物。

5.3.2处理措施：（1）调整进料压力至设计值;（2）检查液体油站是否运行正常，调整闭合压力至设计值;（3）进行滤布调整或滤布调换、滤板修复或调换、滤板密封面异物清除。

5.4液压油缸压力不稳定

5.4.1原因：（1）油泵运行异常，开启泵过于频繁;（2）液压油缸密封效果不佳而漏油;（3）电磁阀故障或电接点压力表故障。

5.4.2处理措施：（1）检查频繁开启泵的原因，根据情况进行处理;（2）检查更换密封油环或更换液压油缸;（3）更换或清洗电磁阀及检查处理电接点压力表。

5.5滤板损坏

5.5.1原因：（1）当压滤机进料完成后，受其它因素影响，未执行中心反吹，料浆在中心进料孔沉积，使进料孔堵塞，造成下次无法继续进料，这时因滤板间没有了介质，只剩下液压系统本身的压力，滤板由于长时间受压极易造成损坏;（2）隔膜板挤压水回水口堵塞或泄水阀故障，压滤机程序继续执行，使隔膜板无法泄压造成损坏;（3）滤板表面不平整，进料时料浆顺着滤板间缝隙泄漏，滤板被冲刷出沟槽。

5.5.2处理措施：（1）严格按照操作规程执行，保护设备安全，按要求进行全面排查，找到滤板损坏的原因;（2）滤板损坏严重无法修复，则进行更换;（3）滤板修复，由于滤板材质较硬，修复比较困难。借鉴其他公司的经验，使用油面修补剂进行修复。先将沟槽清理干净，刮出新面，用黑白两种修补剂按比例调配好，然后涂在损伤的沟槽上，待胶成型后，将表面打磨平整便可使用。

5.6进料量低

5.6.1原因：（1）進料泵叶轮磨损或出入口阀故障;（2）压滤机回流阀内漏，造成进入压滤机物料减少;（3）进料泵出口管线堵或压滤机进料管线堵;（4）上次压滤机卸料未卸干净，造成滤布挂料。

5.6.2处理措施：（1）检查进料泵叶轮及出入口阀并处理;（2）压滤机回流阀内漏，进料压力达不到设定值，重新对回流阀进行调校或维修更换;（3）对进料泵出入口管线或压滤机中心管冲洗清堵;（4）滤布挂料，使进料量减少，查找挂料原因，并予以消除。

5.7滤液固含量高

5.7.1原因：（1）压滤机进料压力过高;（2）滤布破损或选型不合适;（3）黑水回流时间设置过短。

5.7.2处理措施：（1）进料压力高，造成穿滤率高，降低进料压力至设计值;（2）更换符合要求的滤布;（3）通过压滤机控制屏设置延长黑水回流时间。

6板框压滤机运行注意事项

（1）在进料的过程中尽量不要中断，否则会在相邻的室腔内产生不同的压力，可能会导致滤板的损伤。

（2）压滤机最大的过滤压力不能超过0.7MPa，最大的压榨压力不能超过1.5MPa。最佳的过滤压力取决于过滤介质和实际操作。经验显示，最大的过滤压力应是压榨压力的50%。

（3）压滤机不使用时间超过3小时，为避免滤板干燥，有必要使闭合压力保持在5MPa。

（4）在压榨前必须确认进料完成，即进料管道上压力必须达到设定压力，严禁空腔或未进满料的室腔进行压榨。

（5）在用挤压水挤压前，确认滤液排放之间的连接阀是打开的，以防憋压损坏滤板。

（6）注意进入压滤机的料浆温度与挤压水的温度温差不超50℃，如果超过50℃，则会损坏滤板，要及时调整物料或挤压水的温度。

（7）在进行手动操作时，要小心谨慎，防止某项操作条件未达到而强制执行损坏设备。

（8）在压滤机运行过程中，按时对滤板运行轨道进行清理检查保养，避免轨道的变形引起滤板脱轨。

7结论

板框压滤机作为生产企业的重要设备，主要作用是除去料浆中的大部分水分，实现固液分离，产生的滤饼则进一步供后续工段处理，可以说该设备在企业的稳定运行中起到至关重要的作用。但是实际运行过程中，板框式压滤机受到多种因素的影响，导致设备故障频发，经常出现滤板漏料、油站故障、滤布损坏等情况，同时由于受操作环境及操作条件的影响，进一步加剧压滤机的故障率。所以在平时要维护好设备的同时，在操作中也要能及时发现设备的隐患和故障，有针对性的进行问题处理，减少装置波动，实现安全稳定生产。

参考文献：

[1]  舒歌平编著.煤炭液化技术.北京.煤炭工业出版社.2003

（作者单位：中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司）