选煤厂加压过滤系统改造实践

苗莉茏

(西山煤电镇城底矿选煤厂，山西 太原 030203)

0 引 言

在煤矿生产系统中，选煤厂是实现不同质量和密度煤的分选生产场所，对于煤炭资源的合理利用发挥着至关重要的作用[1]。选煤厂对煤炭进行分选，将原煤中的某些矿物杂质去除，将矿物分为不同规格的产品，最终的产品主要生成有精煤、块煤和煤泥等副产品[2]。加压过滤设备是煤泥水处理中的关键设备，过滤装置的过滤精度是衡量加压过滤系统效果的指标。

随着煤矿开采量和开采强度的逐年增加，选煤厂煤泥水处理系统工作强度较大，传统的加压过滤系统存在着很多技术问题，导致选煤厂煤泥水处理效率较低，设备故障率较高，设备维修成本较大，为此需要对加压过滤系统进行技术优化改造。

笔者通过对选煤厂加压过滤系统问题的总结分析，并结合当前国内对选煤厂加压过滤系统的目标要求，对加压过滤系统关键部件进行优化改造实践，达到了降低选煤厂加压过滤系统的故障率，减少设备维修成本的目标，对于提高选煤厂的生产效率和产量具有重要的研究价值和意义。

1 加压过滤系统存在问题及改造目标

选煤厂加压过滤系统是煤泥水进行处理的关键设备，主要由过滤主机、过滤辅机、管道和阀门等部分组成，主机包括过滤机、加压仓、刮板输送机、液压控制系统等部分组成[3]，图1所示为加压过滤系统组成图。

图1 加压过滤系统组成图

如图1所示，加压过滤系统工作原理是通过过滤器将物料送入刮板输送机，随后落入排料刮板机，通过高压风机和低压风机和调节阀，对风速和流量进行控制。加压过滤系统中包含有对物料的净化系统，主要有润滑系统、排料系统、清洗装置等，目前国内现有的加压过滤系统常见故障主要发生在过滤机和搅拌桶辅助设备。

1.1 托轮组损坏严重

加压过滤系统长时间且在过滤机位置处润滑不足时，会导致部分托轮组发生损坏，会影响物料的输送，现有的加压过滤系统处理方式主要是通过对托轮组进行频繁更换，每年消耗的托轮组较多，且在更换的过程中需要人力成本较大。由于选煤厂环境相对比较恶劣，长期处于多尘、潮湿、电磁辐射环境中，非常容易对液压系统造成污染变质，最终导致托轮组寿命较短，为此需要对加压过滤系统托轮组润滑系统进行改造。

1.2 搅拌桶设备管路异常

搅拌系统是加压过滤系统中最重要的组成部分。由加压仓高压风可以从物料泵重新回到搅拌桶内部，在加压过滤系统中用到大量的管路，其中包括从高压仓流出的管路以及入料池的管路等，当管路的连接位处受到比较严重的振动或者冲击时，会导致管路松动，引起设备运行异常，为此需要对管路系统进行改造，保证薄弱位置处管路安全。

2 加压过滤系统技术改造方案

2.1 托辊组润滑系统改造

由于润滑不良导致托轮组损坏，其原因主要是采用的润滑脂，在实际润滑过程中当人工进行上脂涂抹时，存在某些部位涂抹不均匀或涂抹遗漏问题，为了保证润滑充分并减少零件之间的摩擦，需要采用电动油脂泵进行润滑，利用电动油脂泵将润滑脂高压打入接触位置处，保证充分润滑。图2所示为电动油脂泵结构示意图。

图2 电动油脂泵结构示意图

由图2可知电动油脂泵主要由电动机、喂料器、搅拌机和储脂罐组成，通过在储脂罐内填充油脂并随着电动机将油脂高压送入托轮组中，实现对轴承的集中润滑，使用机械泵代替传统的人工涂抹，送入油脂更加均匀，润滑更加充分。

2.2 搅拌系统改造

在加压过滤系统中，搅拌系统搅拌过程中产生的碎屑较多同时受到振动等因素影响，导致搅拌系统过滤网堵塞，导致内外气流交换不畅，搅拌桶内部的压力不稳定，会产生较严重的振动。为了保证在搅拌系统内外气压恒定，要选择大直径网格才有助于实现更好的过滤，并且通过设置连通的直径为320 mm管路，保证搅拌桶与外部气体交换的畅通。具体搅拌系统改造方法及改造效果如下所述。

3 加压过滤系统技术改造效果

3.1 润滑系统改造效果

加压过滤系统中最重要的环节是系统的润滑，通过在加压过滤系统上闸板上方布置一个自动润滑油脂泵，通过电动机将油脂压入油管直接进入上下闸板内部，直接给托轮组连续不断、均匀添脂进行润滑，使旧的润滑脂及时排出，保证托轮组润滑的充分性和有效性，采用此套润滑技术方案可以避免传统的人工上脂存在的润滑不充分、不均匀等问题。通过改造润滑系统技术，在一定程度上缩短了润滑脂的润滑加料时间，减轻工人劳动强度，润滑效果良好。表1所列为润滑系统改造前后系统优势对比。

表1 加压过滤系统润滑技术改造效果对比

如表1所列，通过对改造前后进行对比，可以看出润滑脂泵供油电机功率由最初的0.08 kW改为0.55 kW，润滑脂储脂桶的容积由最初的0.05 m3到现在的0.1 m3，润滑脂管道由直径为3 mm改为直径6 mm，储脂桶的直径由改造前的0.1 m转变为现在的0.3 m，通过增大电动机的功率可以使得润滑脂更容易进入设备的内部，挤压油脂的力更大，增加润滑管的直径可以使得油脂更容易通过，避免堵塞等问题，储脂桶直径变大有利于容纳更多的润滑脂，避免重复极添加油脂，节省工人的劳动强度，缩短进料时间，避免重复加脂对时间的浪费。通过该项改造技术，润滑更加充分，延长了设备的使用寿命，提高了加压过滤系统的工作效率。

3.2 搅拌桶气压技术改造

搅拌桶是加压过滤系统中的关键组成部分，在实际进行搅拌过程中受到多种杂质的影响导致搅拌桶过滤系统出现堵塞等问题。为此在传统搅拌桶隔膜泵端添加连通管，有效避免由于部分堵塞导致内外压强差较大的问题。图3所示为加压过滤系统搅拌桶技术改造结果图。

图3 改造后的搅拌桶装置

如图3所示，加压过滤系统改造后，在原蓖网支架处下方插入一根连通管，倘若内部蓖网发生堵塞时，内外气压仍然能够保持一致，不会发生堵死的现象，搅拌桶内通过插入连通管实现了内外气压的恒定，不会导致系统的停机检修，通过搅拌桶气压技术改造，增加连通管使得内外气压保持在恒定水平，应用表明改造后的加压过滤系统过滤网堵塞率降低，过滤系统的振动降低，设备运行更加平稳，生产效率大大提高，取得良好的应用效果。

4 结 语

针对选煤厂加压过滤系统在实际选煤过程中存在的托轮组润滑不充分导致的托轮组损坏、搅拌机内部气压不恒定导致的搅拌机故障等问题，通过对现有的加压过滤系统中的托轮组和搅拌系统进行问题分析，提出了对加压过滤系统托轮组润滑改造方案和搅拌系统改造方案，通过采用电动油脂泵代替传统的人工涂抹润滑，可以有效改善过滤机托轮组润滑问题，结构损坏率降低，延长托轮组的使用寿命；通过在搅拌桶中改造设计出连通管，保证当过滤机蓖网发生较大的堵塞时内外气压的恒定，保证搅拌系统正常运行，使得搅拌桶加压稳定，过滤更加安全。技术改造后的应用表明，通过改造后的加压过滤系统使用寿命延长，系统运行更加平稳高效，有效提高选煤厂处理原煤的速度，提高了选煤厂的经济效益，对于企业的发展起到了重要的作用。