安德里茲加壓過濾機(jī)在我廠的應(yīng)用

黃文輝

摘要：我廠使用的奧地利生產(chǎn)的ANDRITZ-HBF-S 120/10加壓過濾機(jī)，是在2000年引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)脫水設(shè)備，電氣、機(jī)械的新技術(shù)應(yīng)用在它的設(shè)計、使用及維護(hù)中有著具體的體現(xiàn)。它雖然是一個單臺設(shè)備但卻是一個集智能操作、電氣反饋控制、機(jī)械聯(lián)動為一體的系統(tǒng)。對它的原理結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，故障分析和處理辦法的總結(jié)，可以讓我們更好提高脫水設(shè)備使用效果，希望能的為先進(jìn)進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化提供借鑒。

關(guān)鍵詞：加壓過濾機(jī)；故障；分析；處理；方法

1.概述

神華準(zhǔn)能選煤廠是一座年入選原煤3000萬噸的特大型動力煤選煤廠，于1996年試生產(chǎn)，入廠原煤分為優(yōu)煤和劣煤兩種，采用塊煤跳汰工藝，優(yōu)煤以50mm分級，末煤直接入產(chǎn)品倉：劣煤以13mm分級，末煤直接入產(chǎn)品倉。由于煤炭市場供求的加大和煤質(zhì)要求的變化，選煤廠進(jìn)行了跳汰入選下限的改造，將優(yōu)煤以50mm分級該為13mm分級，致使系統(tǒng)的煤泥量大大增加，因而原有的板框式壓濾設(shè)備生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，從而導(dǎo)致煤泥產(chǎn)品水分較高，達(dá)到30%，為了提高生產(chǎn)效率和解決煤泥水處理能力不足的問題，選煤廠引進(jìn)了兩臺奧地利生產(chǎn)的ANDRITZ-HBF-S 120/10加壓過濾機(jī)，處理能力為70t/h，濾盤數(shù)為10個，過濾面積為120㎡，用于處理煤泥，取得了較好的效果，大大提高了生產(chǎn)效率。

2.加壓過濾機(jī)的組成及工作原理

2.1上料部分

加壓過濾機(jī)上料部分由入料桶、上料泵、分配桶、煤漿槽、料位計等組成。設(shè)備啟機(jī)時，主控工業(yè)計算機(jī)通過變頻器控制上料泵將入料桶內(nèi)的煤泥水抽至加壓過濾機(jī)煤漿槽內(nèi)，泵的轉(zhuǎn)速受多種因素控制，主要由入料桶料位、煤漿槽料位、生產(chǎn)需求等因素控制。入料桶液位低于30%時，上游底流泵將入料桶蓄滿。

2.2工作倉

加壓過濾機(jī)工作艙由加壓倉、主軸、分配頭、濾盤、刮板機(jī)、反吹風(fēng)包等組成。各濾盤共享煤漿槽，即煤漿槽內(nèi)的煤漿是聯(lián)通的。主軸兩側(cè)各裝一個分配頭，每個分配頭內(nèi)裝有一個控制盤和一個密封盤。密封盤上連接著20根濾液管，濾液管上裝有濾扇，20塊濾扇組成一個濾盤。

為了說明加壓過濾機(jī)的過濾過程，現(xiàn)引入“過濾單元”的概念。一個過濾單元包括一根濾液管及其上面的濾扇。20個過濾單元構(gòu)成1個或幾個濾盤。設(shè)備啟機(jī)時，進(jìn)氣控制閥開啟，將壓縮空氣注入加壓艙內(nèi)，使加壓艙內(nèi)產(chǎn)生0.2～0.4MPa的壓力，從而使濾扇兩側(cè)產(chǎn)生正壓差，在濾扇表面上便形成煤餅。

隨著主軸的轉(zhuǎn)動，此過濾單元走過分配頭的反吹風(fēng)區(qū)。當(dāng)濾液管完全遮蓋住控制盤的反吹孔時，快速動作的電磁閥OV114、115閥打開，使空氣經(jīng)過分配頭和濾液管到達(dá)濾扇。

主軸上的濾盤是錯開的，一側(cè)的5塊相對于令一側(cè)5塊錯開1/2個濾扇（9°）。這樣可以減少反吹風(fēng)包的壓降，使氣流更均勻。每個分配頭配有一個隔膜式反吹風(fēng)閥，并通過電磁閥加以控制。在主軸機(jī)尾處固定有開關(guān)盤，上面裝有兩接近開關(guān)，其間距也為9°，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)至一開關(guān)位置時，信號通過PLC傳至現(xiàn)場電磁閥線圈，從而使反吹風(fēng)閥打開，使5塊濾扇的煤餅被吹下來。當(dāng)濾扇繼續(xù)轉(zhuǎn)動9°時，則另外5塊濾扇吹餅。濾盤之間裝有攪拌器，使煤漿保持懸浮液狀態(tài)。

2.3排料裝置

加壓過濾機(jī)排料裝置由緩沖倉、料位計、卸料倉、上閘門、下閘門、密封圈組成。排料裝置的作用是把脫水后的煤餅從壓力罐內(nèi)運(yùn)出來。當(dāng)上方緩沖倉料位達(dá)到設(shè)定料位時，上密封圈排氣，由液壓驅(qū)動上閘板打開，緩沖倉內(nèi)煤泥落入卸料倉。隨后，上閘板關(guān)閉，上密封圈充氣，于卸料倉連通的PCV211控制閥打開，使卸料倉內(nèi)壓力與外界大氣壓相等后，下密封圈排氣，下閘板打開，煤泥落入下方刮板輸送機(jī)上，并最終運(yùn)至產(chǎn)品倉。

2.4輔助設(shè)備

加壓過濾機(jī)輔助設(shè)備主要有主空壓機(jī)、控制風(fēng)空壓機(jī)、高壓清洗泵、集中潤滑泵、濾液泵、液壓站等組成。

（1）主空壓機(jī)主要為加壓過濾機(jī)提供工作壓縮空氣，我廠使用的空壓機(jī)為英格索蘭公司生產(chǎn)的M250型雙螺桿空氣壓縮機(jī)。

（2）控制風(fēng)空壓機(jī)為加壓過濾機(jī)提供必要的控制風(fēng)，其壓力高于工作風(fēng)，用來控制設(shè)備內(nèi)各氣動閥門的開閉。

（3）高壓清洗泵可將水壓提高至40Bar左右，用來清洗濾布。

（4）集中潤滑泵主要為加壓過濾機(jī)主軸、分配頭、刮板機(jī)等必要的潤滑部位提供潤滑油脂。

（5）濾液泵將濾液池內(nèi)濾液水抽至選煤廠洗水系統(tǒng)，以便循環(huán)使用。

（6）液壓站主要驅(qū)動卸料倉上下閘板的運(yùn)動以及罐內(nèi)清洗濾布擺桿的擺動。

3.常見故障分析及處理方法

3.1主軸故障

主軸故障在我廠加壓過濾機(jī)發(fā)生頻率較高，而其主要原因就是壓主軸。壓主軸主要由以下幾個原因造成：

3.1.1煤泥水濃度過大

煤泥水濃度過大，會使濾扇上吸附過厚的煤餅，煤餅成型速度大于加壓過濾機(jī)的卸餅速度，這樣幾個循環(huán)過后，過厚的煤餅就會將濾盤及主軸壓死。處理方法是往上料桶加清水，以稀釋煤泥水濃度。

3.1.2入料粒度超限

當(dāng)大顆粒煤泥進(jìn)入煤漿槽時，會降低加壓過濾機(jī)成餅效率，造成煤漿槽底部煤泥的沉積，從而發(fā)生壓主軸。入料粒度超限一般是上游系統(tǒng)出現(xiàn)問題而造成的，主要原因是跳汰系統(tǒng)撈坑篦子破損使大于1mm的粗顆粒進(jìn)入濃縮池。

3.1.3絮凝劑添加量不當(dāng)

上游濃縮池絮凝劑添加過量時，會使煤泥粘度過大，使反吹風(fēng)很難從濾扇上將煤餅吹下，使煤泥在煤漿槽底部堆積，造成壓主軸。當(dāng)濃縮池絮凝劑添加過少，而系統(tǒng)煤泥量過大時，會造成循環(huán)水細(xì)煤泥沉降率較低，會使煤漿槽聚集大量粗煤泥，粗煤泥間隙大，透水透氣性強(qiáng)，會使加壓過濾機(jī)風(fēng)耗量增大，成餅率低，使粗煤泥堆積，造成壓主軸。處理方法是合理調(diào)節(jié)絮凝劑添加量和添加時間，絮凝劑與循環(huán)水比例應(yīng)保持在1.5‰～3‰之間，并在啟機(jī)前半小時添加為宜。

3.1.4反吹風(fēng)隔膜閥故障

濾扇經(jīng)過成餅區(qū)、干燥區(qū)后，若反吹風(fēng)閥出現(xiàn)故障，濾扇在卸餅區(qū)會無反吹風(fēng)或反吹風(fēng)量過小，造成不卸餅或卸餅不完全，就會造成煤泥堆積，壓主軸。處理方法是定期檢查反吹風(fēng)閥內(nèi)隔膜片是否完好，定期檢查反吹風(fēng)閥上的電磁閥動作是否靈活，若發(fā)現(xiàn)電磁閥已經(jīng)動作不靈，可拆下并清洗內(nèi)部雜質(zhì)后再次使用，如清洗后動作依然不靈活，則更換電磁閥。

3.2刮板運(yùn)輸機(jī)故障

刮板運(yùn)輸機(jī)是加壓過濾機(jī)罐內(nèi)的運(yùn)輸設(shè)備，主要負(fù)責(zé)將加壓過濾機(jī)濾盤卸下的煤泥運(yùn)輸?shù)骄彌_倉內(nèi)。其主要故障為是飄鏈、減速機(jī)損壞、接近開關(guān)故障。

3.2.1飄鏈

飄鏈在我車間加壓過濾機(jī)內(nèi)刮板輸送機(jī)發(fā)生頻率較高，有時甚至?xí)谝惶彀l(fā)生多次。刮板輸送機(jī)飄鏈的主要原因是細(xì)煤泥落入刮板機(jī)底板，形成較薄的一層煤泥層，刮板條由于磨損，無法徹底刮凈底板上的煤泥，而底板上的煤泥會越積越厚，并在刮板壓力下聚集的越來越結(jié)實(shí)，刮板不能刮走這部分煤泥，只能飄浮在煤泥上，這樣就形成飄鏈。最后，車間對刮板條進(jìn)行了改進(jìn)，具體方法是：取下相鄰的5條刮板，換成5條質(zhì)量更重、接觸面更耐磨的加重刮板，這樣加重刮板可以徹底刮去底板上堆積的煤泥，而普通刮板磨損量也有所減少，極大的減少了刮板輸送機(jī)飄鏈的發(fā)生。

3.2.2減速機(jī)損壞

由于加壓過濾機(jī)在運(yùn)行過程中內(nèi)部壓力較高，減速機(jī)油封在外部高壓的環(huán)境會逐漸變形、失效，造成罐內(nèi)煤泥、水等雜質(zhì)進(jìn)入減速機(jī)齒輪箱內(nèi)，造成軸承間隙增大、齒輪磨損、打齒等情況發(fā)生。為解決這個問題，需在減速機(jī)上安裝一呼吸器，以便平衡減速機(jī)內(nèi)與壓濾罐之間的壓力，這樣減速機(jī)內(nèi)外無壓差，大大提高了減速機(jī)的使用壽命。

3.2.3SSA124速度傳感器故障

刮板輸送機(jī)速度傳感器安裝在刮板機(jī)的尾輪處，其主要作用是監(jiān)測刮板輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速是否正常，當(dāng)速度傳感器故障時，PLC未收到現(xiàn)場返回的信號，整個系統(tǒng)便會故障停機(jī)。造成其故障的原因主要是其距離刮板機(jī)尾輪只有5MM，隨著設(shè)備的運(yùn)行，機(jī)尾就會積攢較厚的煤泥，煤泥會不斷與傳感器摩擦，造成其損壞，這樣只能更換；有時機(jī)尾積攢的煤泥會將機(jī)尾槽體撐開，超出傳感器的探測范圍，系統(tǒng)會報故障；有時在緊固完刮板鏈條后，尾輪位置會發(fā)生偏移，超出傳感器的探測范圍，系統(tǒng)也會報故障。

3.3罐內(nèi)壓力低

由于加壓過濾機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造成罐內(nèi)壓力低的原因常常由多方面構(gòu)成，常見的原因主要有：

3.3.1濾布破損較多

濾布破損較多會直接造成過濾效果差，風(fēng)量損失嚴(yán)重，使罐內(nèi)壓力下降。因此，應(yīng)每天檢查濾布破損情況，及時更換破損濾布。

3.3.2煤漿槽液位過低

煤漿槽液位過低，使濾盤過濾面積減小，產(chǎn)量減少，同時風(fēng)耗量增大，造成罐內(nèi)壓力低。而液位低多數(shù)由于LIC109料位計的原因。處理方法為檢查LIC109料位計設(shè)置參數(shù)是否正確，若不正確，則從新設(shè)置。檢查表面是否臟污，內(nèi)部是否進(jìn)水，電纜有無破損。如無法修理，則進(jìn)行更換。

3.3.3煤泥水濃度低

煤泥水濃度低時，形成煤餅薄，風(fēng)耗量大，罐內(nèi)壓力低。同時對設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。因此煤泥水濃度低時，建議停機(jī)，待系統(tǒng)煤泥量增大時，再啟機(jī)。

3.3.4控制盤損壞

由于長時間運(yùn)行，控制盤持續(xù)受高壓氣流及水流的沖擊，日積月累，會造成其磨損嚴(yán)重，從而失去密封性，造成罐內(nèi)壓力下降。因此應(yīng)定期檢查密封盤及控制盤的磨損情況，若磨損嚴(yán)重，應(yīng)及時更換。

3.4PCV211閥故障

PCV211閥的作用是將卸料倉內(nèi)的氣體排出，使卸料倉內(nèi)壓力與外界大氣壓相等，完成卸料。由于控制風(fēng)空壓機(jī)所在的壓濾廠房水氣較大，控制風(fēng)含水量大，極易造成PCV211閥定位器故障，造成無法反饋動作信號，或閥體打開不到位，使卸料倉無法排氣或排氣過慢，造成系統(tǒng)故障停機(jī)，影響設(shè)備運(yùn)行效率。為徹底解決此問題，我車間決定對PCV211閥進(jìn)行改進(jìn)。具體方法為：在信號輸出端加裝一轉(zhuǎn)換裝置，將之前的電流信號改為電壓信號，并在211閥氣缸前加裝一個電磁閥，通過電磁閥直接驅(qū)動閥體氣缸，完成閥體的開閉動作。改造后PCV211閥再未發(fā)生任何故障。

4.加壓過濾機(jī)使用維護(hù)經(jīng)驗總結(jié)

從2000年引進(jìn)加壓過濾到如今已有十于年，通過多年對其的運(yùn)行和維護(hù)有一些需要經(jīng)驗進(jìn)行探討：

4.1在操作控制方面

HBF-S 120/10 型加壓過濾機(jī)的控制系統(tǒng)使用的是AB公司的PLC的智能控制系統(tǒng)，其程序編寫的比較完美，容錯能力較好。備有固化程序的儲存卡是對PLC維護(hù)非常高效有用的手段。一般造成程序運(yùn)行異常有兩種情況：一種是在進(jìn)行現(xiàn)場維修時，檢修人員的錯誤操作造成輸入信號錯誤；另一種是當(dāng)傳感器發(fā)生故障產(chǎn)生錯誤輸入信號。盡量不要對程序進(jìn)行檢查更改。如若國產(chǎn)化必須在PLC程序設(shè)計上下大力氣，其好比一個人的智商，直接決定設(shè)備的未來。程序編寫的越完美，人工操作越簡單，維護(hù)越便捷。

4.2在傳感器方面

HBF-S 120/10 型加壓過濾機(jī)中的監(jiān)測溫度、液位、壓力、閥門開啟度的傳感器比較多，它如人的神經(jīng)元，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)設(shè)備各方面情況。我們到現(xiàn)在各個傳感器還在使用原裝進(jìn)口配件，曾經(jīng)實(shí)驗安裝個別國產(chǎn)傳感器，但性能質(zhì)量一般，直接影響設(shè)備運(yùn)行。為保證設(shè)備準(zhǔn)確高效運(yùn)行，國產(chǎn)傳感器的技術(shù)和質(zhì)量必須取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。

4.3在閥門使用方面

HBF-S 120/10 型加壓過濾機(jī)中需要控制兩種風(fēng)即6.3bar控制風(fēng)和5.5bar工作風(fēng)、三種液體即煤泥水、濾液水和清水，各個閥門的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，動作靈活、準(zhǔn)確是保證設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，沒有質(zhì)量過硬的閥門，設(shè)備沒法運(yùn)行。蝶閥的密封的質(zhì)量尤為重要，因在工作艙工作時，各個狀態(tài)是一個綜合反映，若某一個閥出現(xiàn)漏氣、漏液等情況，便會直接影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，但是其故障點(diǎn)是很難檢查和查找的，直接降低設(shè)備效率。由于國產(chǎn)閥門在密封、精度等方面技術(shù)還不夠成熟，因此現(xiàn)場使用的仍是原裝進(jìn)口閥門。

4.4在管道使用方面

HBF-S 120/10 型加壓過濾機(jī)中的風(fēng)和液體輸送全部使用管道完成，特別是液體里存在細(xì)煤泥顆粒，對管道的磨損非常嚴(yán)重，需要對管道進(jìn)行防腐抗磨處理。在一些管道的彎頭內(nèi)涂抹耐磨材料，可以大大提高管道使用壽命，降低成本。

5.結(jié)束語

HBF-S 120/10 型加壓過濾機(jī)在神華準(zhǔn)能選煤廠自投產(chǎn)以來，通過車間人員的不懈努力使得加壓過濾機(jī)一直運(yùn)行穩(wěn)定，同時得到了一些運(yùn)行、檢修等各方面的經(jīng)驗。現(xiàn)在做出一些經(jīng)驗總結(jié)和大家進(jìn)行探討，希望在今后的工作中及時的就一些發(fā)生頻率較高故障，繼續(xù)學(xué)習(xí)，探索，降低故障率，節(jié)約維修成本，提高選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]《加壓過濾機(jī)技術(shù)使用手冊》編者：安德里茲公司，2000年

[2]《最新選煤新工藝新技術(shù)與選煤廠機(jī)械設(shè)備安裝維護(hù)技術(shù)使用手冊》編者：中國煤炭加工利用協(xié)會.中國知識出版社，2012年10月第1版

[3]《選煤實(shí)用技術(shù)手冊》編者：中國煤炭加工利用協(xié)會.中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008年第1版