板框壓濾機控制系統組成及常見故障處理

鄧洪輝 / 新疆八一鋼鐵有限公司能源中心

板框壓濾機控制系統組成及常見故障處理

鄧洪輝 / 新疆八一鋼鐵有限公司能源中心

介紹新疆八一鋼鐵股份有限公司棒線廠水處理板框壓濾機基本工作原理及其自動控制系統、同時簡單介紹了污泥板框壓濾機的常見故障及相應的處理方法。

濾板；Profibus DP

1.前言

冶金行業水處理系統一般均采用循環再利用方式進行供給，水循環過程中，水質不斷惡化，無法滿足生產要求，因此需要通過加藥、過濾、排污等一系列手段使水質達到合格。污泥板框壓濾機主要是將各個系統排出的污水集中處理，將其中的固體和水的分離，分離后的水再次循環利用，固體根據成分可在次使用，從而達到污水零排放的要求。

新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠水處理采用的此種方式，將軋鋼濁環水系統排污水通過濃縮機濃縮后，進入板框壓濾機處理，達到污水零排放的要求。壓濾系統由四臺板框壓濾機組成。

2.板框壓濾機原理及工作流程

板框壓濾機工作原理：壓濾機用于固體和液體的分離。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。而濾液部分則滲透過濾布，成為不含固體的清液。隨著過濾過程的進行，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。壓濾機除了優良的分離效果和泥餅高含固率外，還可提供進一步的分離過程：在過濾的過程中可同時結合對過濾泥餅進行有效的洗滌。從而有價值的物質可得到回收并且可以獲得高純度的過濾泥餅。

板框壓濾機組成及工作流程：板框壓濾機由交替排列的濾板和濾框構成一組濾室。濾板的表面有溝槽，其凸出部位用以支撐濾布。濾框和濾板的邊角上有通孔，組裝后構成完整的通道，能通入 懸浮液、洗滌水和引出濾液。板、框兩側各有把手支托在橫梁上，由壓緊裝置壓緊板、框。板、框之間的濾布起密封墊片的作用。由供料泵將懸浮液壓入濾室，在濾 布上形成濾渣，直至充滿濾室。濾液穿過濾布并沿濾板溝槽流至板框邊角通道，集中排出。過濾完畢，可通入清洗滌水洗滌濾渣。洗滌后，有時還通入壓縮空氣，除 去剩余的洗滌液。隨后打開壓濾機卸除濾渣，清洗濾布，重新壓緊板、框，開始下一工作循環。

3.自動控制系統

棒線廠壓濾系統由四臺壓濾機組成，四臺壓濾機由獨立的控制系統控制，各自數據通過Profibus DP傳送至中央控制層，中央管理層通過以太網與中央控制層連接，監控中央控制層、設備控制層所有數據及報警信息,同時記錄歷史記錄及運行趨勢。系統主要有設備級控制層,中央監控與管理層

3.1 設備控制層

每臺板框壓濾機設備級控制系統均由一套S7-200可編程控制器和單色觸摸屏組成，并安裝在就地電控柜內。控制器和觸摸屏之間通過RS232方式進行通訊，觸摸屏用于參數設定、顯示運行狀態及報警信息，S7-200控制器完成對單體設備的運行狀態和參數的采集并實現對其邏輯控制功能。分為遠程就地兩種狀況，遠程狀況為計算機操作啟動停止（以現狀狀況較為復雜，遠程只完成系統的自動控制），就地操作狀況手動和自動兩種方式，手動方式：操作人員根據現場實際情況，通過操作設備配置的操作箱上的按鈕進行操作 ，自動方式：將壓濾機設置在初始狀態（滿足壓緊濾板條件）后，在就地狀況下按下啟動按鈕或在遠程狀況下點擊上位機上的啟動按鈕，壓濾機按照固定流程進行工作，各個流程通過單色觸摸屏設定時間時間。具體流程如圖1：

圖1

3.2 中央控制及管理層

中央控制層由S7-300可編程控制器組成，其設置于設備級控制層與中央監控與管理層之間是板框的核心控制層，它通過一根Profibus通訊電纜串聯至各臺板框壓濾機S7-200可編程控制器。

中央管理層是由兩臺HMI組成，它通過以太網與中央控制層連接，監控中央控制層、設備控制層所有數據及報警信息,同時記錄歷史記錄及運行趨勢。操作人員通過HMI控制和監控整個壓濾系統所有設備的運行狀態。自動控制系統網絡如（圖2）

圖2

4.常見的問題及處理

板框壓濾機由于各類連鎖較多，出現的故障較多，常見故障如下表：

序號 故障現象 產生原因 排除方法濾板、隔膜板之間跑料1 1.油壓不足 1.檢查液壓系統2.濾板、隔膜板密封面夾有雜物 2.清理密封面3.濾布不平整、折疊 3.整理濾布4.低溫板用于高溫物料，造成板變形 4.更換板5.進料泵壓力或流量超高 5.重新調整1.溢流閥調整不當或損壞 1.重新調整或更換2.閥內漏油 2.調整或更換3.油缸密封圈磨損 3.更換密封圈4.管路外泄漏 4.修補或更換5.電磁換向閥未到位 5.清洗或更換6.柱塞泵損壞 6.更換7.油位不夠 7.加油2 油壓不足1.安裝基礎不準 1.重新修正地基2.濾板、隔膜板密封面除渣不凈 2.除渣3.半擋圈內球墊偏移 3.調節半擋圈下部調節螺釘濾板、隔膜板向上抬起3 1.進料壓力過高 1.調整進料壓力2.進料溫度過高 2.換高溫板或過濾前冷卻3.濾板進料孔堵塞 3.疏通進料孔4.進料速度過快 4.降低進料速度5.濾布破損 5.更換濾布4 濾板破裂5 保壓不靈1.油路有泄漏 1.檢修油路2.活塞密封圈磨損 2.更換3.液控單向閥失靈 3.用煤油清洗或更換4.安全閥泄漏 4.用煤油清洗或更換

1.油位不夠 1.加油2.柱塞泵損壞 2.更換3.回程溢流閥彈簧松弛 3.更換彈簧6 壓緊、回程無動作4.電磁閥無動作4.如屬電路故障需重接導線如屬閥體故障需清洗更換1.傳動系統被卡 1.清理調整2.時間繼電器失靈 2.檢修或更換3.拉板系統電器失靈 3.檢修或更換4.電磁閥故障 4.檢修或更換7 拉板裝置動作失靈

8 時間繼電器失靈1.控制時間調整不當 1.重新調整時間2.電器線路故障 2.檢修或更換3.時間繼電器損壞 3.更換

5.結束語

新疆八一鋼鐵股份有限公司棒線廠水處理通過使用板框式壓濾機，達到污水零排放的要求。通過對控制系統的分析以及對常見故障的統計，降低了設備故障的處理時間，提高了設備的使用率。

鄧洪輝，男，40歲，主要從事電氣技術工作。