引言

煤礦為解決水煤對(duì)礦井安全生產(chǎn)的影響，將智能速開壓濾機(jī)應(yīng)用到礦井煤泥水治理中，并成功進(jìn)行了并下煤水分離系統(tǒng)的工業(yè)性試驗(yàn)，徹底杜絕水煤引起的皮帶運(yùn)輸、提升、倉儲(chǔ)等環(huán)節(jié)的生產(chǎn)事故，為水煤的綜合全面治理開拓出一條新的途徑。

工作原理及機(jī)械結(jié)構(gòu)

壓濾機(jī)是在一定壓力下進(jìn)行工作的設(shè)備，依靠在入料泵推動(dòng)下所形成的流體靜壓力在過濾介質(zhì)兩側(cè)形成壓力差來實(shí)現(xiàn)物料的固液分離。壓濾機(jī)開始工作時(shí)，在油缸的作用下，活塞桿伸出將所有濾板沿主梁導(dǎo)軌面壓緊在壓緊板和止推板之間，并提供一定的密封壓力，使相鄰的濾板之間形成一個(gè)個(gè)濾室，濾室的中心有一個(gè)圓形入料通道。待過濾的料漿通過入料泵的推動(dòng)作用，從止推板中心的入料孔進(jìn)入各個(gè)濾室，并依靠物料的重力作用進(jìn)行脫水。當(dāng)料漿充滿所有濾室后，隨著入料泵的繼續(xù)給料，濾室內(nèi)的壓力逐漸增大，料漿借助此壓力在濾布(過濾介質(zhì))的兩側(cè)形成壓力差，固體顆粒由于濾布的阻擋被截留在濾室中，濾液則通過毛細(xì)作用穿過濾布并通過濾板上的出水孔排出機(jī)外，從而實(shí)現(xiàn)了待過濾料漿的固液分離。經(jīng)過一段時(shí)間后，濾液流出量明顯減少，甚至不再流出，說明濾室已被固體顆粒充滿，需要卸除濾餅。如需對(duì)濾餅進(jìn)行反洗反吹，可停止入料，并通過操縱管路系統(tǒng)上的閥門來實(shí)現(xiàn)。反洗反吹過程結(jié)束后，將壓緊板松開，借助傳動(dòng)系統(tǒng)將濾板相繼拉開，濾餅靠自身的重力作用或加以適當(dāng)?shù)娜斯ぽo助從濾布上脫落。為防止濾布孔隙堵塞，影響過濾效果，有時(shí)要在卸除濾餅后對(duì)濾布進(jìn)行清洗，然后再轉(zhuǎn)入下一工作循環(huán)。至此，整個(gè)過濾過程完成。智能速開壓濾機(jī)是在原普通壓濾機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的一種新型壓濾機(jī)，集機(jī)、電、液、氣于一體。它采用集成疊加式液壓系統(tǒng)、PLC可編程序控制，一次可拉開多塊濾板，卸料時(shí)間短，生產(chǎn)效率高。可適用于各種不易過濾的懸浮液或膠質(zhì)、粘性大可壓縮物料懸浮液的固液分離脫水，是理想的固液分離產(chǎn)品。智能速開壓濾機(jī)是整機(jī)主要由七大部分組成，分別是：電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機(jī)架部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、過濾部分、人料部分及管路部分。

操作流程

(1)系統(tǒng)通電，電氣控制系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)均處于等待工作狀態(tài)。

(2)觀察液壓系統(tǒng)油溫是否符合要求，如油溫過低則啟動(dòng)加熱器進(jìn)行加溫。

(3)啟動(dòng)油泵。

(4)按下“壓緊”按鈕，油缸活塞桿伸出，帶動(dòng)壓緊板將濾板部分壓緊在壓緊板和止推板之間，油缸上部的電接點(diǎn)壓力表顯示出當(dāng)前壓緊壓力的數(shù)值。當(dāng)壓緊壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定的數(shù)值時(shí)，壓力表發(fā)出信號(hào)，油泵停止工作，系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)。

(5)開啟入料閥門，開啟人料泵，待過濾料漿在入料泵的推動(dòng)下經(jīng)入料管路進(jìn)入各個(gè)濾室，濾液經(jīng)濾液管(明流)或管路系統(tǒng)(暗流)排出。

(6)當(dāng)料漿充滿各個(gè)濾室后，入料壓力將逐漸升高，設(shè)在入料管路上的隔膜電接點(diǎn)壓力表顯示出當(dāng)前的入料壓力值。當(dāng)入料壓力達(dá)到要求數(shù)值時(shí)，關(guān)閉入料泵及入料閥門(也可先開啟回料閥門進(jìn)行回流)。

(7)如需正吹及反洗反吹時(shí)，則按其程序進(jìn)行。

(8)按下“松開”按鈕，壓緊板退回原位后，設(shè)在壓緊板與主梁間的接近開關(guān)發(fā)出指令，油缸回路停止工作，同時(shí)啟動(dòng)馬達(dá)回路，操縱油馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)左右拉板裝置進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，開始卸除濾餅。在此階段，也可以使用壓濾機(jī)所配帶的隨機(jī)手持按鈕盒來實(shí)現(xiàn)拉板卸料，以利于適當(dāng)?shù)娜斯ぽo助卸料。

(9)當(dāng)所有濾板上的濾餅卸除完畢后，左右拉板裝置返回原位待命。設(shè)在軌道盒一側(cè)的接近開關(guān)發(fā)出指令，壓濾機(jī)進(jìn)人壓緊狀態(tài)，開始下一個(gè)工作循環(huán)。如需清洗濾布，可在濾餅卸除完畢后、下一工作循環(huán)開始前進(jìn)行；控制系統(tǒng)上設(shè)有“停車”按鈕，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)緊急故障時(shí)，按下此按鈕，系統(tǒng)可在任一過程下停止工作。流程圖見圖1。

工業(yè)性試驗(yàn)效果影響

壓濾機(jī)使用效果的主要因素有料漿濃度、物料的粒度組成、物料粘度、人料壓力、入料流量等，這些因素的變化可對(duì)過濾的循環(huán)時(shí)間、濾餅水分以及單位時(shí)間的處理量造成影響。主要實(shí)驗(yàn)指標(biāo)如下：

(1)循環(huán)時(shí)間在濃度小于4009／L，單系統(tǒng)單循環(huán)處理量為：5m3，小時(shí)處理能力在12m3左右，兩臺(tái)每小時(shí)處理量：24m3，單循環(huán)時(shí)間：25min。

(2)單循環(huán)時(shí)間受入料濃度影響，入料濃度在小于3009／L時(shí)，循環(huán)時(shí)間不足40min，濾餅水分在20％左右。人料濃度越高、壓榨風(fēng)壓越高，循環(huán)時(shí)間就越短、濾餅水分也越低。人料濃度在500g／L以上時(shí)，循環(huán)時(shí)間在15min以下，濾餅水分在19％左右。

(3)濾餅水分受壓榨風(fēng)壓影響，壓榨風(fēng)壓在4.5kg以上時(shí)，濾餅水分一般在18—20％之間，壓榨風(fēng)壓在4.1kg左右時(shí)，濾餅水分一般在22％一24％之問。濾餅水分可通過增加壓榨時(shí)間和調(diào)整壓榨風(fēng)壓來調(diào)整。

(4)沉淀池的煤泥水經(jīng)過智能速開隔膜壓濾機(jī)壓濾后的煤餅全水是19.7％，壓濾機(jī)過濾水濾液濁度8.1，懸浮物0.017mg／L。

效益分析

(1)徹底杜絕了水煤引起的各種生產(chǎn)事故，極大地改善了工作環(huán)境，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(2)避免了水煤對(duì)下游機(jī)電設(shè)備的損害，減少了機(jī)電設(shè)備了維修量，提高了機(jī)電設(shè)備的服務(wù)年限，確保了安全生產(chǎn)。

(3)系統(tǒng)自成體系，能根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況方便快捷地加入或甩離主煤流生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)井下工況條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)；且整個(gè)系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，自動(dòng)化程度高。

(4)確保了礦井在出水煤的情況下仍能高效生產(chǎn)，以水煤每個(gè)月影響20h計(jì)，每個(gè)月能多出煤2萬t，月直接經(jīng)濟(jì)效益1400萬元，年直接經(jīng)濟(jì)效益1.38億元。

(5)構(gòu)建了全國最大的壓濾煤泥脫水系統(tǒng)，礦井水中的煤泥得到了有效的回收，按月回收1萬t計(jì)。月直接經(jīng)濟(jì)效益300萬元，年宦接經(jīng)濟(jì)效益3600萬元。

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