板框厢式隔膜压滤机
引言
压滤机的发展过程、过滤机的分类及 其特点 近些年来 ，随着工业的飞速发展，人 们对固液分离的重要性有了进一步 的认识 ， 认识到它与资源、能源 的有效利用及环境 问题密切相关 ，因而在理论上和技术上都 作了大量研究工作 ，并取得了可喜 的成果。 固液分离即是将离散的难溶 固体颗粒从液 体 中分离出来 的一种机械方法，伴随着工 业 的迅猛发展和多样化 ，有大量 的固液分 离 问题需要解决 ，这就促进 了固液分离机 械及其附属设备的发展 ，这 当中应用最广 泛 的是过滤机，主要应用在选矿 、有色金 属冶炼 、高炉除尘 、浮选精煤尾煤 、石油 精练、化肥工业 、医药及食 品工业 、环保 废水处理 、烟气脱硫、海水淡化等行业中。 过滤机的种类很多，根据作用原理可分为 真 空过滤机 、加压过滤机 和离心过 滤机。
国内板框式压滤机的现状及技术发展
国内的板框式压滤机生产厂家都针对不 同的用户开发 出了 功能和结构不 同的板框式压滤机。 国内板框式压滤机起步较晚，总体技 术水平较低 ，主要是在 国外机型的基础上 进行 的改造 ，设备性能方面还存在一定的 差距。但 由于国内需求量和发展空间较大， 加速了板框式压滤机的发展 ，推动了各项 技术不断更新 。 1965年我国首次在选矿厂应用压滤机， 到现在为止仅在选煤行业就 已经有数百 台 压滤机 ，其 中板框式 压滤机 的数量 最多。 板 框式压滤机具 有单位过滤 面积 占地少， 对物料 的适应性强 ，过滤面积的选择范 围 宽，过滤压力高 ，滤饼含湿率低 ，固相 回 收率高，结构简单 ，操作维修方便 ，故障少、 寿命 长等特点 ，是所有加压过滤机中结构 最简单、应用最广泛的一种机型。
板框式压滤机的固液分离方式大概可以分成四个阶段 ：
1)板框式压滤机最开始只是用压力把 浆料中的大部分水分压榨出来，但滤饼里 一 204一 中国新技术新产品 仍然留有很多的水分，约为 20％一 22％ ；
2)随后增加了二次压榨，即在开板卸 料前增加一次过程 时间 比较短的机械压榨 过程 ，进一步降低了滤饼中的水分。
3)随着滤板结构的变化，在滤板的表 面上加盖 了一层橡胶膜 ，橡胶膜有一定的 弹性 ，当封闭的滤室 内充满待过滤 的浆液 以后，往橡胶膜和滤板 的夹层内压人高压 空气，使橡胶膜鼓起压缩浆液 ，进行挤压 脱水 ，该 压 力在 O．05～0．2MPa之 间， 由于橡胶膜 的挤压，可使产品的水分降低 到 2％一 4％。由于橡胶膜的收缩，也提高 了卸饼的效果。如 日本拉萨商事株式会社 的压滤机使用的就是这种方式。
美国丹佛撤拉公司研制的 vP型压滤机使用了另一种形式的 “吹气过程”，这是 与以往的压滤机最明显的不 同。其过程如 下 ：经过 “挤压过程”的滤饼，颗粒之间的 空隙还有一定 的水分，可 以假设在颗粒之 间的空隙为长短或直径不同的毛细管 ，这 些毛细管中的滤液是很难通过 “挤压过程” 来排 除的。于是采用 了 “吹气 ”的程序 ， 用压力空气来置换空隙中的滤液。为了使 空隙中的滤液流动，就需要有一定的压差 ， 所 以用来 置换的空气应具有较 高的压力 ， 当压力空气进入滤饼 中的毛细管 中后 ，其 中的液体逐渐被空气所取代 ，滤饼 的水分 就会降的很低。 在当今，许多大型的压滤机大多采用 机械压紧 ，形成封闭滤室，利用丹佛撒拉 公 司式的 “吹气过程”进行脱水 ，但是有 些地方也进行了改进 ，如 ：主吹气过程结束 后 ，在开板前使用反方向吹风，也就是二 次吹气 ，时间很短 ，通常为 2～5s，但是 可以使滤布上滤饼更快的掉落，加强卸料 效果。
西班牙 TH公司生产的 APN— I8型压滤机就是这种压榨方式 ；还有的就 是在二次吹气 之后再通过机械结构进行简 单 的二次挤压，把滤饼块压得更实 ，卸料 更快。 另外通过调节还 可以控制滤饼的水分 含量，真 正做到 了对滤饼 含湿率 的控制 ， 可以满足各种工况要求。 3板框式压滤机的结构和工作流程 板框式压滤机主要由滤板 (包括动板 、 定板 、中间滤板 )、滤板压紧机构、拉开卸 料装置、进料泵、机架梁等部分组成。 板框式压滤机的工作流程包括 以下几 个步骤： 压紧滤板 ：压紧油缸 f或者其它的压紧 机构 1工作，使动板 向定板方向移动，把两 者之间的滤板压紧。在相邻的滤板问构成 封 闭的滤 室 。 压滤过程 ：给料泵 (隔膜泵 1将矿浆输 送到滤室里，充满后 ，压滤开始，借助压 力泵或压缩空气的压力，进行固液分离。 松开滤板 ：利用拉开装置将滤板按设定 的方式 、设定的次序拉开。 滤板卸料 ：拉开装置相继拉开滤板后 ， 滤饼借助自重脱落 ，由下部的运输机运走。 完成上述 4个步骤，就完成 了压滤机 的一个工作循环。
滤板 (包括动板，中间滤板、定板 ) 最初的滤板主要是铸铁芯 的，结构 尺 寸较小 ，随着实 际生产需求的变化 ，滤板 尺寸不断增加 ，逐步 向大型化 发展 ，尺寸 达 到在 2000×2000ram左右 ，同 时质量增 大，原有的滤板两边支撑 的结构不适应大 重量 的滤板组，有些厂家便重新设计改进 了机架结构 ，采用顶部悬挂结 构。也有使 用钢质滤板结构的，采用钢制框加固的滤 板，在滤板 周边镶嵌橡胶条，这种滤板易 于维修 ，防腐性好。 后来 出现 了高分子材料滤板 ，质量 较 轻，成本低 。但在使用几年以后 ，由于种 种原 因，边角处 易冲刷 出一些沟痕 ，一旦 出现 ，会迅速扩大，直接影响滤饼的形成 ， 并且 由于材料特殊，难于补休，只能更换 ， 造成 高昂的备件费消耗 ，铁芯 的滤板又逐 渐广泛 的使用起来，尽管一次性成本较高 但经久耐用 ，长期费用较低。到如今 ，高分子材料技术有了很 大的发展 ，对聚丙烯 滤板 的修补技术简单实用 ，高分子滤板又 有取代铸铁芯滤板的趋势。
滤板压紧机构
压紧装置的方式主要有 3种 ：用电机带 动丝杠压紧滤板 ；用油缸直接压紧滤板 ；用 杠杆原理放大油缸的作用力压紧滤板。 电机带动丝杠压紧式 用电机带动减速器驱动丝杠直接顶压， 效率高，传动快，但是丝杠螺纹直接承受 压力 ，易使丝杆螺纹变形 ，产生卡死现象 且传动功率大 ，故障多，限制 了压滤机工 作压力增 大，阻碍 了设备 的大型化实现 ， 这种方式现今已很少应用。 油缸直接压紧式 油缸直接压 紧式是 目前国 内广泛使用 的一种方式。板框式压滤机最初开始发展 时用大直径的特制油缸活塞杆直接压紧滤 板 ，通常放置在动板的 中心处，有的油缸 跟随动板移动，直接压紧 ；有的油缸固定 ， 靠动板靠紧后压紧。后来由于滤板数量不 断的增多 ，所需压力加大，油缸直径变得 很大 ，出现滤板四周压力不足，中心变形大 ，发展成 两个 油缸 和多油缸压紧形式，均匀 分布，但 同时液压站也变大 ，对 油泵 和电 机要求提高，增加了成本 。 油缸杠杆放大式 鉴 于油缸直接压紧式的缺点 ，国外 的 厂家设计 出了机械放大结构 ，如西班牙 的 TH公 司的 APN18型压滤机的双连杆机构， 巧妙 的应用 了杠杆原理 ，明显的减小 了压 紧油缸的直径 ，并保证了对滤板 的压紧力 。
卸料装置
卸料装置可分为两种 ：
一种是利用步进 电机或者液压马达 ，把 回转运动转化为滤 板的直线移动开板卸料 ；
另一种是利用几组小油缸 ，直接 拉动滤板移动 开板卸料。两 种都是分组多次拉开滤板 ，多次卸料 ，这 样能 够减小拉开 滤板卸料所需 要的空 间， 整体缩小压滤机的尺寸，并且在实际应用 中效率较高，后来 为了加强卸料效果 ，增 加了专门的振动装置。有的厂家曾提出要 大型的板框式压滤机像小型机一样一次全 部卸料，减少多次卸料 的中间时 间，提高 效率，但实际证明多次卸料并不 比一 次性 全部拉开滤板方式 占用 时间多 ，而且卸料 效果 比较理想 ，整体尺寸也可以合理减小。 现今 很多压滤机采用这种方式 ，如西班牙 TH公司生产 的 APN一 18型压滤机、国内 生产的所有大型压滤机都是采用多次开板卸料的方式。
进料泵
进料泵在 板框 式压滤机 的组成 中起着 重要作用 ，直接影响生产的效率。最初的板框式压滤机浆料 的进给主要是靠离心泵 把浆 料打到滤 室中，再进行 固液分离 ，这 种泵在使用 中扇叶容易被浆料 中的固体颗 粒磨 损失效 ，效率较低 ，逐渐被高效耐用 的隔膜泵所代替 ，但是 现今仍有部分厂家 使用 离心泵进行供料 ，主要用在规模 比较 小型的，浆料 固体颗粒少的机型 中，大型 的板框式压滤机多采用隔膜泵 ，但隔膜泵 的震动很大 ，对周边的设备环境影响较大， 而且 隔膜 由于浆料 中的颗粒磨损 和疲劳作 用经 常需要更换 ，但 隔膜失效前泵始终保 持高效 ，不会因磨损而降低，另外更换费 用较 低，隔膜泵最大 的排量可达 10401／ rain，可通过最大颖粒 10mm，输送压力最 大 60MPa，对 物料 的剪切力很低 ，流量可 以调节 ，可以空载运行 ，不会有危 险，可 输送 的物料范围极广，从低黏度的到高黏 度 的，从腐 蚀性 的到粘稠 的都 可 以输送 ， 完全可适应大型机的供料要求 ，应用的数 量还是很多的。现在不少公司都对隔膜泵 进行 了改进 ，使 它的性 能不 断提 高，发展 趋势 良好 。
板框式压滤机发展趋势
除了上面的介绍外，压滤机其它的组 成部分 ，都随着有关技术的更新，不断的 改进，向着简单 、实用、节 能、自动化程 度高的方 向发展。比如 ：机架结构 由原有 的钢板焊接式改变 为型材的焊接、螺栓连 接方式 ，使整体强度增加 、拆卸安装方便 ， 并保证了使用寿命 ；进料管路由单一胶管进 料，演变成多路 同时进料，或者是滤室全 部连通，大 口径管路同时进料 ，节约了时间， 提高了效 率等等。负载感应 变量泵 ，比例 阀控制的液压 系统 ，大 大地减少 了能源浪 费，是今后的发展方向，将逐步取代定量泵 、 简单开关 阀控制 的液压系统。电气控制系 统，由简单的接触器、继 电器控制发展到 现今的 PLC控制，实现 了远程控制和可视 化控制 ，降低了工人操作的危险和劳动量 ， 保证了系统的运行安全 ；有理由相信今后压 滤机会朝着更节能、高效、实用 的方向发展 。
