煤制油催化劑裝置過濾機常見故障分析及對策

張春雷

摘 要： 隨著全球貿易一體化的到來，對企業發展帶來了嚴重的挑戰。企業要想獲取長遠發展，對板框式過濾機逐漸加大了需求量。板框式過濾機具有分離效果好、適應性較強的優點，現階段在我國具有較為廣泛的使用前景。通過對板框式過濾機常見故障原因及對策的研究分析，以此有效降低板框式過濾機在運行中出現的故障頻率。

關鍵詞：板框式 過濾機 故障分析 對策

中圖分類號：TQ531 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）05-0311-02

前言

板框式過濾機作為一種比較成熟的脫水設備，在工業生產中應用較多。板框式過濾機是煤液化催化劑制備裝置連接煤漿系統和干燥系統，實現固液分離的大型設備，設備對裝置生產具有承上啟下的重要作用，其運行效率直接關系到裝置催化劑產品的產能，從而影響煤液化裝置的生產負荷。在現階段的神華鄂爾多斯煤制油公司的煤直接液化催化劑的生產中，較為普遍使用板框式過濾機。

一、板框式過濾機的結構

板框式過濾機，又稱為板框式隔膜壓濾機，它是集機、電、液于一體的先進分離機械設備，它主要由五大部分組成：機架部分、自動拉板部分、過濾部分、液壓部分和電氣控制部分，其結構圖如下：

板框式過濾機的板框材料，通常情況下由橡膠包覆的聚丙烯、或者鋼板等材料。當前階段，我國的板框式過濾機，在過濾介質方面選擇上，多數采取濾布或者濾紙，將過濾介質放置于上框下框之間。但是由于濾紙上紋理的存在，導致在壓緊密封時，容易產生縫隙，進而影響了整體密封效果；即便壓力足夠大，密封面處也會出現滲漏的狀況。如果采取負壓密封裝置，能夠有效解決滲漏問題，進而解決結構方面的問題?？梢岳娩X合金對上下框材料進行壓緊，同時可以在上框地面合理設置負壓槽，保證槽深度和槽寬度控制在5mm-8mm左右，進而能夠有利于密封面得到壓緊。

二、板框式過濾機工作原理

板框式過濾機主要用于固體和液體的分離，與其它固液分離設備相比，壓濾機過濾后的濾餅有更高的含固率和優良的分離效果。固液分離的基本原理是：首先，在液壓系統的壓力之下，能夠將濾板充分壓緊，混合液流經過濾介質（濾布），固體停留在濾布上，并逐漸在濾布上堆積形成過濾泥餅，進而促使已經沉淀的淤泥可以流入，主要通道在隔膜濾板與廂式濾板之間；淤泥可以在各個濾布之間分散，在框架的壓力之下，淤泥無法進一步流動，而濾液部分則滲透通過濾布，成為不含固體的清液。系統在擠壓水泵（螺桿泵）的作用下，將水分充分排解出，促使淤泥逐漸形成泥餅，濾餅過濾開始。泥餅厚度逐漸增加，過濾阻力加大。過濾時間越長，分離效率越高[1]。特殊設計的濾布可截留粒徑小于1μm的粒子。最終泥餅在拉板小車的作用下，將濾餅卸入下游的濾餅倉中。但是往往在實際運行的過程，板框式壓濾機具有較大的壓力，導致板框經常會出現損壞的情況，濾布發生堵塞的情況，同時由于受到濾餅水分和液壓油站等影響，導致過濾機系統問題頻發。

三、板框式過濾機運行中常見故障及解決措施

1.拉板小車鏈齒輪的影響

1.1故障現象：由于拉板小車結構因素，致使轉動銷軸以及鏈輪能夠進行直接摩擦，同時由于缺乏保護裝置，進而導致在板框壓濾機在實際運行中，常常受到周圍固體粉塵、顆粒的影響，在鏈輪銷軸孔中經常會堆滿固體顆粒，嚴重危害到鏈輪銷孔以及鏈輪銷軸的正常使用，磨損情況非常嚴重，需要經常對配件進行更換，進而導致生產中斷，無法持續性工作。所以，現階段的結構具有一定的弊端，無法滿足實際生產流程中的要求。

1.2解決措施：可以通過開軸承安裝孔的程序解決上述問題，在孔內安裝滾動軸承，保證此軸承具備防塵蓋；通過鏈輪本身臺肩定位，同時利用內卡簧定位，利用密封盒將機架和鏈輪密封起，以此有效解決粉塵顆粒問題。這樣的鏈輪轉動結構能夠同周圍環境分隔開，處于密封環境，此時轉動更加可靠，提升潤滑效果，有利于生產安全。

2.壓濾機翻板增加支撐的影響

2.1故障現象：（1）如果板框式壓濾機在運行階段，出現濾餅水分過于干燥、或者水分太少的情況，容易造成泥結成塊，以此導致供料口出現堵塞，使濾板缺失了介質，進而在液壓系統的壓力下，造成濾板組件的損壞；（2）如果供料中存在不符合規格的煤漿固體顆粒、或者出現供料不足的情況下，也會造成板框受力不均勻、或受力過多而出現損壞情況；（3）如果板框式壓濾機在流出口部位，出現固體堵塞或者出口閥供料閥開關被閉合，造成無法外泄壓力的情況，進而造成損壞；（4）如果不及時清理干凈濾板，容易造成煤漿外泄，進而對板框造成損壞，板框邊緣容易形成很多小溝，出現煤漿外泄或者壓力過少的情況，不利于濾餅的形成。

2.2解決措施：首先，需要利用刮刀或者尼龍布對其進行充分清理，保證其潔凈度，同時進料口堵塞的煤泥，需要及時進行清理；其次，需要保證介質顆粒、以及供料壓力滿足實際運行需求，對濾板進行定期清洗工作，發生濾板損壞的情況，必須及時更換，保證濾板的完整性，同時確保其容積狀態；最后，濾布同樣需要定期檢查，同時做好排水口的清理工作，打開閥門以此釋放壓力。此外，該公司選擇SR301A＼B兩臺過濾機作為實驗對象，將翻板由一整塊改成兩塊，有效的提高過濾機運行中翻板的到位程度，防止翻板變形引起漏料的現象發生。翻板支撐前后對比照片見圖2

通過統計改造前后各6個月的數據對比，壓濾機因翻板不到位引起的漏漿次數由改造前的月均88次減少到目前的月均29次，故障頻次降低了67%，改造效果顯著。

3.壓濾機擠壓水管的影響

3.1故障現象：在神華煤制油公司催化劑制備裝置的正常生產中，由于擠壓水管與壓濾機濾液槽之間長期摩擦導致擠壓水管破裂、漏水，影響過濾機的連續穩定運行，這樣就會降低催化劑的小時產量，進而影響煤液化的生產負荷。

3.2解決措施：抬高擠壓水管，提升擠壓水管布置高度，降低接液槽高度，此舉有效防止擠壓水管與接液槽之間的磨擦，減少磨損，保障了過濾機的長周期穩定運行。改造前后對比照片見圖3

通過統計改造前后各6個月的數據對比，擠壓水管損壞的根數由月均67根減少到目前的月均18根，損壞率降低了73%，效果非常明顯。

4.液壓系統的影響

故障原因分析及解決措施：

4.1如果單向閥損壞，單向閥小球竄到別處，可能會導致液壓缸停泵時泵反轉，或者壓力不足的情況，對其進行復位，即可解決問題；4.2如果流量和流量控制閥的滑閥體，出現變形以此造成動作不到位，容易出現液漏的情況，進而使液壓缸工作中液壓系統帶有雜音，如果出現上述情況，只需要對控制閥進行及時更換，或者修復滑閥體即可；4.3如果發生壓力繼電器受損的情況，造成拉板器不發生方向的變化，可以通過調整觸發點、或者更換壓力繼電器的方式，以此解決相關故障[2]。

5.壓濾機進料壓力的影響

故障原因分析及解決對策：現階段的板框式過濾機壓緊壓力達到180bar時，壓濾機直接進料，但由于濾板閉合時閉合壓力的波動，會造成閉合壓力瞬間出現高于設定進料壓力的脈沖，引起直接進料，造成嚴重的漏料。而通過過濾機PLC程序改造，將過濾機壓緊壓力達到設定壓力后， 壓濾機延時10秒進料，此時壓濾機閉合壓力已經非常穩定，避免進料后出現漏料現象發生，實踐證明這項改造非常成功。

四、板框式過濾機設備的養護措施

隨著技術的不斷進步，為了降低板框過濾機故障的發生率，延長設備使用壽命，提高其工作效率，保證工作質量，可以對以下兩方面進行維護和保養：

1.定期清洗，擠壓水泵（螺桿泵）的管道經常會出現污泥，因此為防止此管道出現污泥結塊，導致管道受堵，必須定期清洗管道，及時處置雜質，保證管道清潔。同時需要對濾布、以及板框進行有效的檢查工作和清洗工作，防止出現磨損過重的情況；如果出現必須及時更換。而開關表面容易受雜質影響，需要對壓濾機的開關做好清潔工作，保證開關運轉正常。此外，對于部件、設備的清洗，必須對電器元件加以保護，避免其受潮。

2.定期檢查，如果液壓系統出現漏油的情況，需要開展閥門、以及管道的檢查工作，及時發現及時處理。同時對于氣動閥、以及氣動元件，也需要定期檢查，防止其出現漏氣、堵塞的情況發生。板框式過濾機的所有部件，都需要定期檢查，保證其緊固性，有利于保證工作人員的人身安全。

結語：本文對煤制油催化劑裝置中板框式過濾機的結構特征、工作原理、常見故障與解決措施、養護管理等方面進行了詳盡的闡述，分析過濾裝置常見的故障問題，并針對故障問題給出了對應的解決策略，使得催化劑裝置過濾機的故障率大幅度下降，為裝置高負荷運行提供了可靠保障，并且給煤制油催化劑裝置第二、三條生產線過濾機的研究提供準確數據支撐。

參考文獻

[1]潘愛軍.雙程板框式過濾機在脫色工藝中的應用研究[J].卷宗，2014（9）：243-244.

[2]孫苗毅，王棟.板框式壓濾機漏液原因分析及解決方法[J].煉油與化工，2015， 26（6）.