Filter Press Working Principle

introductory

filter press被广泛应用在制药、矿山选矿、石油化工及环境工程、发酵酿造等行业，是一种对悬浮状液体进行间歇性过滤的固液分离设备。对于需要脱水60%以上的固液混合物，综合制造成本、使用条件、操作难度及脱水效果等考虑，板框压滤机是目前在煤矿洗煤厂应用的悬浮液及混合固液分离设备中最好的。本文针对选矿厂常用的板框型压滤机进行优化和改造。在日常使用过程中，本设备在PLC程序运行中经常出现功能失效或错乱的情况，输入显示正常，但无法收到输出信息或输出信号错误导致设备无法正常工作或错误工作，影响正常的生产工作，造成极大损失。专业维修过后，经过一段时间又出现同样问题。

1系统结构及工作原理板框压滤机主要由过滤板、液压系统、管路连接系统、板框机架及PLC控制系统五部分构成。工作时设备的主要运行流程如下：通电打开开关后，操作工人打开压紧开关，液压系统开始工作，滤板组受到液压缸沿主梁方向的力的作用，相邻滤板之间形成过滤腔室，压紧缸带动压紧板向前运动将滤板压紧。液压系统调节到达PLC设定压力后开始保持稳定运行，此时进浆泵开始工作，根据额定压力指示调节回料阀，一般情况下过滤的速度压力在额定范围内逐渐增大。一段时间后，各滤室被料浆充满。此后对滤出液进行观察，当出现浑浊时，关闭进料阀继续过滤，滤室侧边为过滤物质，周围进行密封，当煤泥水从进料口进入各滤室进行过滤时，注料泵会产生较大液相压力使介质两侧产生压差，从而实现固液分离。较大固体颗粒被截留，液体可通过过滤介质渗透排出。待出液阀门处不在出液，将压紧板退回原位停止，按下卸料按钮，各滤板依次拉开进行卸料。整个过滤工作流程完成，进行下一个循环。板框压滤机在运行过程中始终保持恒压保压状态，在进料、压紧、卸料过程中一旦出现液压系统压力过低的情况，系统自动启动油泵进行补油，使压力恢复正常。2PLC功能及要求PLC控制具有灵敏简单、易于操作和维护、程序可灵活修改等显著优点。在使用时必须遵循系统的控制要求，为保证系统的安全高效运行，控制结构应满足以下要求：

2.1拉板复位时

1）压紧滤板处于被压板压紧状态，且能够保持压力稳定不超限；

2）压紧板收缩时可自动复位停止；

3）设定液压油压上下限，并可以自动保护。

2.2压板复位时

1）拉板向前运行，当碰到滤板时运动方向变为后退并牵引滤板；

2）拉板后退到原位后自动放下滤板，然后运行方向重新变为向前；

3）当拉板到达指定位置不再碰到滤板即拉完所有滤板后，自动复位停止；

4）拉板在运行过程中可随时暂停，暂停后继续按原动作工作。3PLC保护功能板框压滤机系统的电路控制结构部分是整个系统运行的控制中心，其工作时的限位保护、所需行程等均由PLC控制程序实现。PLC在板框压滤机中主要的保护功能有如下几点：

1）压板复位行程中开关保护；

2）液压油油压超限自动保压稳压保护；

3）拉板复位过程中开关保护；

4）拉板运行过程中方向自动切换保护；

5）压板拉板互锁保护。在实际的生产运行过程中，PLC程序需监视和控制整个工艺流程，应采用多级、多 处 连 锁、互 锁保护模式以保证运行精确可靠 （如利用双限位开关保护）。根据以上系统原理介绍及保护功能要求，对PLC控制程序代码进行优化和修改。修改后的程序在设备上进行多次使用和调试后发现当前PLC已经完全可以满足板框压滤机的生产要求，实现了运行过程中的自动拉板、压板、过滤、保压等一系列功能，减小了工人的工作量和劳动强度。同时对板框压滤机结构进行优化，原来的一板一框改为滤板厚度1/2增加在滤板两侧，板框合成一体以减少泄露。原来的角上进料方式改为中间进料，可有效加大滤板耐压强度，增大进料压力，同时过滤速度变快，滤渣排出更加便捷，有效降低滤饼含水率及工作量。本方案有效解决了原压滤机的缺陷和问题，提高了生产效率。使压滤机的运行更加可靠便捷且便于维护。

4保养维护在板框压滤机的工作运行过程中良好的保养和维护非常重要，既能够保证压滤机高效正常的工作，还可以延长机器的使用年限。使用过程中应做到以下几点：

1）机器运行过程中做好记录，对设备的异常情况、出现的问题及时记录备案并尽早停机检查维修，禁止机器在故障状态下工作。

2）每天工作完成后应及时对机器进行清扫，去除残渣碎屑，使压滤机保持清洁状态。

3）对压滤机过滤板间的密封面进行周期性检查，确保其密封性良好。一旦密封性出现问题则会出现过滤压力不足，进而导致过滤效率下降，过滤物不达标等一系列问题。所以必须按时检查密封情况，保证过滤工作的高效有序进行。

4）经常性对机器各部位连接螺丝零件等进行检查，一旦发现松动损坏应及时进行紧固或更换。

5）对机器中有摩擦传动、进行相对运动的零件周期性进行清洁和润滑工作，保证其工作效率，延长使用寿命。

6）对于拆掉的过滤板应整齐平放，以防出现饶曲变形，造成损失。

7）每次机器操作前应对设备管路系统进行检查，查看进出管路是否有堵塞现象，连接处是否漏油，各阀门是否正常。此外应查看压滤机滤板状态及进料泵状态是否正常，滤布是否清洁等。

8）检查油泵是否清洁，能否正常运行，油位是否在规定范围及电机旋转方向是否为顺时针。工作过程中也应时常注意机架结构是否完好牢固。防止出现意外情况。

5结论本方案对选矿厂常用的板框型压滤机的PLC控制程序进行改进和优化，经过实际的运行操作和试验，显示效果良好，有效地解决了以前存在的输入输出失效错乱等问题。本设计对设备的结构也进行了优化和改进，使设备发挥了最佳效果，运行更加稳定且维修简单，大大提高了生产效率，有效避免了因设备故障而导致的停机损失和维修费用。本设计对其他PLC控制软件的开发和优化提供了思路，积累了有效经验。

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