板框厢式隔膜压滤机
1压滤机原理及存在问题
我公司有六台自动板框压滤机，该设备由压滤机滤 板、液压系统、压滤机框、滤板传输系统和电气系统五大 部分组成。其工作原理比较简单:先由液压施力压紧板 框组，固液混合的悬浊液由中间进入，分布到各滤布之间,通过过滤介质实现固、液分离。目前板框压滤机是实 现料浆固液分离的机械,由于它密闭性好、过滤压力高、 便于洗涤、对料浆适应性强,因而在水处理、冶金、洗煤、 食品、医药、化工等领域得到广泛应用。其液压原理如图1。
图1板框压滤机液压原理
运行工况：先是油缸活塞向右运动将板片压紧，油 缸压力为20MPa。打开进料泵进料，过滤后的乳酸溶液 进一步精制加工，固形物做废物处理。当物料的压力达 到0.6MPa时，此时板片的间隙中已填满滤渣，对滤渣洗 涤、吹干，然后液压缸活塞向左运行松开板片卸渣。
但在压滤过程中，油缸无杆腔内的油压可能会出现 泄漏，当油压泄漏到18MPa时，高压油泵自动补压，达 到20MPa,然后停泵。据我们统计约70%的情况下，油缸 内的压力稳定在理想控制范围之内即18~20MPa上下 波动，但在其余的30%时间内，油缸的压力持续升高,有 时竟然达到30MPa以上，超过了油缸25MPa的设计压 力。不久前就发生了一起油缸炸裂事故，幸好未造成人 员伤亡。
2原因分析
究竟是什么原因造成油缸的压力持续上升呢？经过 我们仔细分析，真相浮出水面：当油缸的夹紧压力达到 20MPa时，如果全过程油缸内的油无泄漏,板片无膨胀, 液压油无膨胀，此时油缸的压力等于油紅原先的夹紧压 力加上物料反压产生的压力之和,故随着物料反压力的 逐步升高，施加到油缸的反压力也随之升高。如以 1.5m* 1.5m板片为例，其实际的内腔尺寸为 1390mm* 1390mm,当物料压力达到0.6MPa时，物料施 加的反压力为600KPa*1.39m*1.39m=1159KN,油缸的截面直径为360mm,根据二力平衡的原理，则施加到油 缸的压强为：1159KN/( 3.14*0.18m*0.18m)=ll 392KPa = 11.4MPa。
由于压滤机油缸的预紧压力为20MPa,物料泵对油缸形成 的反压力为11.4MPa,则压力之和为31.4MPa0如果由于 板片温度升高或因气温原因而油温升高,则压力还会升 高。如果此时油压泄漏到18MPa,泵的压力恒定，再补压 到20MPa,则油缸的压力只能达到20MPa,不会是31.4MPa。
油泵的夹紧力是为了克服泵的反推力来设定的。以 大板框为例,如果板片及滤布平整，其中无夹渣，在5bar 的过滤压力下，理论计算油缸夹紧在11.4MPa即可确保 板片间无泄漏。但由于旧的板片通常会翘曲变形，滤布 上可能会有夹渣不能完全清理干净等原因，油泵的预紧 压力通常要略大些,才能确保板片间不会漏料。据实践 经验,通常油泵的预紧压力需达到160MPa,因此，油压 经常泄漏需反复补压的液压缸不会超压。当油缸无泄漏 时,就可能增压至31.4MPao
3解决方法
如何在油缸无泄漏的情况下降低油缸的压力呢？
降低油缸的初始压力，或随着物料压力的升高 逐步提高油缸的打压压力。目前可通过DCS控制将物 流泵的进料压力与油泵的锁紧压力联动起来。
在油缸活塞腔压力表处接一个皮囊式蓄能器，当物料的压力上升时会压缩蓄能器充气空间的容积，此 时活塞杆向左移动，板片所受预紧力呈下降趋势,此时 油缸的受力将不再是预紧力和物料反压力的合力，而是 蓄能器的工作压力，这样可确保油缸内的压力不会超 压;反之，当油缸内的压力油发生泄漏时,蓄能器气囊内 的压缩氮气会推动活塞向右运动,保证板片能够继续得 到压紧，减少油泵的开启频次。
效果评述:采用气囊式蓄能器的方法不但可以降低 油缸内液压油的压力，而且其在系统压力高时系统对蓄 能器冲油，系统压力低时蓄能器对液压缸冲油，更好地 稳定了液压缸的压力。
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