板框厢式隔膜压滤机
引 言
板框压滤机是污水处理系统中的污泥处理设 备，其作用是将污水处理后的煤泥进行压滤，形成大 块滤饼( 泥饼) ，以便排除。因压榨的滤饼含固率 高、设备占地空间少、可实现远程操作、自动控制等 广泛运用于工业生产中。
目前，板框压滤机在处理细煤泥的工艺系统中得到应用。部分学者对滤布 进行有效改造，在滤布入料口加外径 120 mm、内 径 80 mm 的圆环垫，增加了滤布抗拉强度; 在与板 框四周接触面缝制规格为 110 mm × 1 800 mm 和 160 mm×1 800 mm 的加强条，增加接触面滤布的抗 拉强度。长期不使用压滤机，应将滤板冲洗干 净，滤布清洗后晾干，活塞杆外露部分及集成块应涂 以黄油。
本文针对板框压滤机日常检修维护过 程中遇到的问题，对板框压滤机部分结构进行优化， 并制作了接链工具、滤饼辅助卸料工具，利用高压风 挤压物料，进行滑道分段改造，柱塞表面涂铬改造等，为同行业提供了板框压滤机的故障数据体系，起 到节约检修时间，提高检修效率的作用。
板框压滤机组成及工作原理
板框压滤机由压滤机滤板、液压站系统、压滤机 框、滤板传输系统和电气系统等五大部分组成。 液压系统、板框运输系统、机架、滤布和滤板、挤压系 统、PLC 控制系统等辅助原件组成。 板框压滤机工作原理: 压滤机是一种利用液压 输出的压力推动液压缸而产生高压来压紧滤板，同 时配合高压风或给料泵而使滤布两侧产生较高的正 压力差，使悬浮液物料中固体颗粒与水分离的机械 设备。板框压滤机系统供电后，岗位工点击压滤 机闭合按钮，液压缸推动头板前进，压紧滤板，达到 设定压力后，液压系统进入保压状态。启动进料阀 门和进料泵，物料从进料孔进入滤室，固体颗粒被滤 介质截流在滤室内，液体透过滤布由排液孔流到滤 液管，进而流到澄清水池。当入料压力达到设定值 时，入料停止，开始挤压，液体透过滤布由排液孔流 到滤液管。挤压结束后，开始中心反吹，将入料管中 残留的物料通过旁路阀回到入料桶。中心反吹结束 后，即可实现小车卸料，板框压滤机一次工作完成。
板框压滤机工作过程
板框压滤机的工作过程主要包括滤板闭合、入 料过滤、隔膜挤压、中心反吹、拉板卸料。
闭合压滤机压紧过滤板
低压油泵启动开始加载，滤板开始闭合，当压力 大于 5 MPa 时，低压油泵停机，高压油泵启动。当 压力达到设定值( 目前设定值在 30 ～ 34 MPa) 时，高 压油泵停止工作，压滤机闭合工作完成。
入料过滤
闭合步骤完成后，按照设定程序入料泵开始给 料。物料进入板框压滤机，进料压力使滤液穿过滤 布，固体被滤布截留形成滤饼。随着过滤的进行，过 滤压力持续增大，滤室逐渐被滤饼填满，进料压力持 续增大，且长时间保持不变。随着入料时间的增加， 入料流量减少为为 8 m3 /min，入料 压 力 达 到 0． 7 MPa 左右时，入料泵停止工作。入料期间主油缸存 在压力变化，高压油泵为了满足设定压力值，会间歇 式工作。
隔膜板膨胀挤压
通常入料压力设定值为 0．7 MPa，挤压压力设 定值为 1．3 MPa。挤压水泵开始工作，利用隔膜张 力对物料进行强力挤压脱水，达到设定压力即完成 挤压过程。挤压水通过管道回流入挤压水桶。滤液 水透过滤布排出，固体物质被滤布阻隔，污泥含固率 进一步提高。
中心反吹
挤压压力达到设定值后，按照设定程序开始中 心反吹，中心反吹压力一般设定值为 0．5 MPa，可提 高滤饼含固滤，有效去除了入料管的残留物，避免入 料管堵塞，提高滤布使用寿命。
打开压滤机
高压油泵启动，换向阀动作，主油缸内的油开始 回油箱，开始卸压。当压力降到 18 MPa 左右时，高 压油泵停机，低压油泵开始工作，压力快速降低到 0．4 MPa左右，压滤机打开，回到起始点。
拉板卸料
高压油泵启动，拉爪前进，当拉爪卡滤板的压力 达到 1．5 MPa 左右时，拉爪开始后退。当拉爪承受 压力达到 2 ～ 3 MPa 时，拉爪又开始前进动作，依照 此规律反复动作。拉爪小车拉开滤板后，滤饼在重 力作用下，通常会自行脱落，不排除滤饼黏度大粘在 滤布上的情况。
板框压滤机常见故障
滤板损坏
供料不足、入料管堵塞，滤板内没有煤泥做缓 冲，承受挤压压力会造成滤板损坏。滤板流淌挤压 水的沟槽堵塞，造成介质无法流出，滤板损坏。设定 的挤压压力过高也会造成滤板损坏。 处理措施: 工作时，中心反吹时间要充足。定期 检查滤布、滤板，及时清理残留物。发现滤板入料孔 出现磨损现象，要及时用大颗粒胶或金属修补剂进 行修复。
滤板间出现喷料现象
闭合压力未达到额定值、滤板结合面有残余的 煤泥结合不紧、滤布褶皱或损坏、头板密封损坏、入 料压力设定值过大都会出现喷水现象。 处理措施: 若为手动操作，及时调节闭合压力 值，必须达到设定值再进行下一步操作。发现滤布 褶皱及时清理平整若有损坏及时更换。根据滤板形 状设计了更换滤布专用工具，以保证更换滤布时滤 板摆放平整，避免变形。滤布存放要干燥、整洁、包 装完好。避免出现风化现象，影响使用寿命。头板 出现喷水情况，要检查头板的密封圈及滤布上附带 的连接法兰，损坏及时修复。 对损坏不严重的滤布使用硬度和韧性好的线进 行缝补修复，效果较好。
滤饼过黏无法卸料
由于煤泥硫分高，聚丙烯酰胺与聚合氯化铝搭 配不合理，造成煤泥黏度大，板框压滤机卸料困难。 日常生产中，运转工需借助铲子剔除黏在滤布上的 煤泥饼，存在安全隐患，影响了板框压滤机的工作 效率。 为此，保德选煤厂自行制作了协助卸料装置。 该装置每块滤板对应有 8 个扁嘴喷头，两侧与卸料 小车链接，实现了同步往返工作。小车开始卸料时， 电磁阀打开，管内供应上高压风。小车拉开的滤板 对应的喷头从滤板的对角线处向中心处吹高压风， 轻松完成滤饼卸料。提高了板框的工作效率，降低 了操作者的劳动强度。
滑道问题
滑道螺栓断裂、滑道损坏突起会造成小车出现 卡阻现象，反复运动而不前进。滑道不水平或下沉 会造成下车拉爪卡不住滤板。 处理措施: 定期检查滑道，发现螺栓有松动及时 禁锢或更换。滑道不水平，要及时整体调整。为滑 道螺栓加上固定套，定期更换固定套即可避免螺栓 的磨损，效果较好。
挤压水管堵塞、损坏
选煤厂板框压滤机的挤压水来自厂内循环水， 由于煤质不稳定，系统内循环水会出现水黑现象，挤 压管为直径 20 mm 的橡胶管，会出现堵塞甚至炸裂 现象。需要更换堵塞的挤压管，避免滤饼未实现挤 压，水分过大。 板框厂家原来利用足够扬程的螺杆泵对隔膜滤 板冲压，进而完成物料的挤压过程。挤压水使用的 是循环水，且反复使用。挤压水管内径为 20 mm，有 时候会堵塞，不易清理。 处理措施: 利用高压风实现挤压过程。利用高 压风实现挤压后，压力满足使用要求，不会出现堵塞 现象。高压风使用完毕后，可循环回储气罐，避免 损失。
小车问题
下车弹簧过松会造成拉爪回到初始位置无法回 弹。机尾压拉爪螺栓磨损会造成拉爪压不平，下车 无法返程。小车卡链条片上连接螺栓松动，螺栓承 受剪切应力，螺栓被剪断，连接片脱落，发现不及时 会造成链条拉断。小车两端不一致，滤板被拉斜设 置脱落，无法正常卸料。 处理措施: 定期检查小车零部件，发现损坏及时 更换，每班禁锢连接螺栓。发现链条跳链时，使用垫 木楔子法调节两端链条一致。小车速度可通过 2 个 节流阀调节。
链条问题
链条过松、链条磨损严重容易造成卡链，链条 断。链轮磨损严重容易造成咬链。尾部固定销轴磨 损易造成链轮晃动，链条脱链。 处理措施: 发现链条过松要及时掐链，链条磨损 严重时要及时更换。发现链轮、销轴磨损严重时要 及时更换。链条、链轮每月一次润滑，使用 320 号润 滑油。加装了润滑油杯，只需打开被子底部阀门，链 条运行一圈即可完成润滑工作。 板框专用接链工具。传统的接链需松机尾拉紧 丝杠，人工拉链条至合适位置，然后接链。需要至少 3 人配合才可以完成。制作了接链工具，单人即可 完成接链、掐链的操作。
头板压不紧、无法保压
油路有泄漏，主油缸密封圈损坏，板框压滤机主 体机架变形易造成主油缸不做水平动作，密封圈磨 损失效，存在卸压现象。若低压油泵向主油缸供油 阀块内的单项阀密封失效则无法启动，高压油泵供 油的阀块内单向阀失效则无法保压，难以完成闭合 完成压滤机闭合，高压油泵反复启动，无法进行下一 步操作。 处理措施: 更换漏油的油管或密封圈。发现主 体框架变形及时校正。将主体机架拆下放置在室内 一周左右，用以消除残余应力。使用专用压力机进 行校正，通过水平尺进行核对后方可重新安装使用。 同时更换主油缸上对应的密封圈。 发现低压油泵或高压油泵无法达到设定压力 时，确定换向阀、电磁阀完好后，即可检查阀组内的 单向阀密封，更换损坏的单向阀即可。
液压系统问题
1) 油管接头漏油受工作环境、使用时间的限 制，使用一段时间后，油管及接头会出现老化现象， 进而漏油。更换对应油管即可。
2) 低压、高压泵不工作。压滤机无法实现闭 合、打开功能。检查油泵电机及其对应的电路模块， 更换损坏部件即可。
3) 板框压滤机不保压，无法完成闭合。液压系 统不保压往往是单向阀失效引起的，板框压滤机也 不例外。这时候需检查机头主油缸上的单向阀，更 换损坏的单向阀即可。
4) 电磁阀不动作、换向阀堵塞或磨损不工作， 无法按程序操作。更换对应的阀组即可。
5) 液压油缸存在爬行，有杂音，活塞磨损。可 能是液压管路进空气导致的，也可能是新换的油缸和密封圈配合过紧，摩擦力过大导致。对于进空气 的现象，若没有放气装置，可强行排出空气。对于摩 擦力过大的现象，可在主油缸上涂抹润滑剂。 柱塞表面涂铬改造。由于主油缸柱塞长期裸 漏，受冲洗水侵蚀，表面易锈蚀，密封面凸凹不平，密 封效果差，容易漏油。涂铬处理能耐水腐蚀。
6) 液压马达不工作。液压马达内部齿轮磨损 或轮齿折断，造成马达不工作。更换液压马达即可。
7) 阀块接头处漏油。更换对应的O型圈和对应 的油泵。更换对应电磁阀，清理换向阀流油孔。若 油缸出现磨损，更换主油缸。检查液压马达内的行 星齿轮，更换磨损的齿轮或液压马达。更换密封圈。
日常维护保养
每班检查板框小车、滑道上的链接螺栓是否有 松动，及时紧固。主油缸要保持良好的润滑，避免油 缸外表面有异物。定期润滑。溢流阀起到安装阀作 用，调节为活塞退回时的最小压力。卸荷压力为 0．2 ～ 0．3 MPa。拉板调节压力为 0．4 ～ 0．5 MPa，回程 调节压力为 0．2 ～ 0．3 MPa，该数值由厂家设定，不要 轻易调节。闭合压力、入料压力设定要在规定范围 内，避免主油缸或机架变形损坏。发现煤泥黏度较 大时，卸料过程中要保证煤泥饼完全脱落，避免滤板 无法闭合到位。定期校验压力表，保证压力表完好。 每班检查油位是否在规定范围内，发现油位低时要 及时补油。控制面板禁止用水冲洗，避免进水线路 短路。每班清理板框、滤布卫生，以便保持过滤机构 的密封 性、透 水 性 能。保持压滤机整洁，周围无煤饼。
结 语
板框压滤机作为一种煤泥脱水设备，在工矿企 业得到广泛应用。调试初期，要对闭合压力、入料压 力、挤压压力、反吹时间等参数进行合理设定，以便 实现压滤机效率最大化。日常检修过程中，发现问 题要进行科学故障诊断并及时处理，避免扩大化，影响设备正常运行。部分装置的优化对于提高板框压 滤机的生产效率，降低工人劳动强度尤为重要。
