選煤廠加壓過濾系統改造實踐

苗莉蘢

(西山煤電鎮城底礦選煤廠，山西 太原 030203)

0 引 言

在煤礦生產系統中，選煤廠是實現不同質量和密度煤的分選生產場所，對于煤炭資源的合理利用發揮著至關重要的作用[1]。選煤廠對煤炭進行分選，將原煤中的某些礦物雜質去除，將礦物分為不同規格的產品，最終的產品主要生成有精煤、塊煤和煤泥等副產品[2]。加壓過濾設備是煤泥水處理中的關鍵設備，過濾裝置的過濾精度是衡量加壓過濾系統效果的指標。

隨著煤礦開采量和開采強度的逐年增加，選煤廠煤泥水處理系統工作強度較大，傳統的加壓過濾系統存在著很多技術問題，導致選煤廠煤泥水處理效率較低，設備故障率較高，設備維修成本較大，為此需要對加壓過濾系統進行技術優化改造。

筆者通過對選煤廠加壓過濾系統問題的總結分析，并結合當前國內對選煤廠加壓過濾系統的目標要求，對加壓過濾系統關鍵部件進行優化改造實踐，達到了降低選煤廠加壓過濾系統的故障率，減少設備維修成本的目標，對于提高選煤廠的生產效率和產量具有重要的研究價值和意義。

1 加壓過濾系統存在問題及改造目標

選煤廠加壓過濾系統是煤泥水進行處理的關鍵設備，主要由過濾主機、過濾輔機、管道和閥門等部分組成，主機包括過濾機、加壓倉、刮板輸送機、液壓控制系統等部分組成[3]，圖1所示為加壓過濾系統組成圖。

圖1 加壓過濾系統組成圖

如圖1所示，加壓過濾系統工作原理是通過過濾器將物料送入刮板輸送機，隨后落入排料刮板機，通過高壓風機和低壓風機和調節閥，對風速和流量進行控制。加壓過濾系統中包含有對物料的凈化系統，主要有潤滑系統、排料系統、清洗裝置等，目前國內現有的加壓過濾系統常見故障主要發生在過濾機和攪拌桶輔助設備。

1.1 托輪組損壞嚴重

加壓過濾系統長時間且在過濾機位置處潤滑不足時，會導致部分托輪組發生損壞，會影響物料的輸送，現有的加壓過濾系統處理方式主要是通過對托輪組進行頻繁更換，每年消耗的托輪組較多，且在更換的過程中需要人力成本較大。由于選煤廠環境相對比較惡劣，長期處于多塵、潮濕、電磁輻射環境中，非常容易對液壓系統造成污染變質，最終導致托輪組壽命較短，為此需要對加壓過濾系統托輪組潤滑系統進行改造。

1.2 攪拌桶設備管路異常

攪拌系統是加壓過濾系統中最重要的組成部分。由加壓倉高壓風可以從物料泵重新回到攪拌桶內部，在加壓過濾系統中用到大量的管路，其中包括從高壓倉流出的管路以及入料池的管路等，當管路的連接位處受到比較嚴重的振動或者沖擊時，會導致管路松動，引起設備運行異常，為此需要對管路系統進行改造，保證薄弱位置處管路安全。

2 加壓過濾系統技術改造方案

2.1 托輥組潤滑系統改造

由于潤滑不良導致托輪組損壞，其原因主要是采用的潤滑脂，在實際潤滑過程中當人工進行上脂涂抹時，存在某些部位涂抹不均勻或涂抹遺漏問題，為了保證潤滑充分并減少零件之間的摩擦，需要采用電動油脂泵進行潤滑，利用電動油脂泵將潤滑脂高壓打入接觸位置處，保證充分潤滑。圖2所示為電動油脂泵結構示意圖。

圖2 電動油脂泵結構示意圖

由圖2可知電動油脂泵主要由電動機、喂料器、攪拌機和儲脂罐組成，通過在儲脂罐內填充油脂并隨著電動機將油脂高壓送入托輪組中，實現對軸承的集中潤滑，使用機械泵代替傳統的人工涂抹，送入油脂更加均勻，潤滑更加充分。

2.2 攪拌系統改造

在加壓過濾系統中，攪拌系統攪拌過程中產生的碎屑較多同時受到振動等因素影響，導致攪拌系統過濾網堵塞，導致內外氣流交換不暢，攪拌桶內部的壓力不穩定，會產生較嚴重的振動。為了保證在攪拌系統內外氣壓恒定，要選擇大直徑網格才有助于實現更好的過濾，并且通過設置連通的直徑為320 mm管路，保證攪拌桶與外部氣體交換的暢通。具體攪拌系統改造方法及改造效果如下所述。

3 加壓過濾系統技術改造效果

3.1 潤滑系統改造效果

加壓過濾系統中最重要的環節是系統的潤滑，通過在加壓過濾系統上閘板上方布置一個自動潤滑油脂泵，通過電動機將油脂壓入油管直接進入上下閘板內部，直接給托輪組連續不斷、均勻添脂進行潤滑，使舊的潤滑脂及時排出，保證托輪組潤滑的充分性和有效性，采用此套潤滑技術方案可以避免傳統的人工上脂存在的潤滑不充分、不均勻等問題。通過改造潤滑系統技術，在一定程度上縮短了潤滑脂的潤滑加料時間，減輕工人勞動強度，潤滑效果良好。表1所列為潤滑系統改造前后系統優勢對比。

表1 加壓過濾系統潤滑技術改造效果對比

如表1所列，通過對改造前后進行對比，可以看出潤滑脂泵供油電機功率由最初的0.08 kW改為0.55 kW，潤滑脂儲脂桶的容積由最初的0.05 m3到現在的0.1 m3，潤滑脂管道由直徑為3 mm改為直徑6 mm，儲脂桶的直徑由改造前的0.1 m轉變為現在的0.3 m，通過增大電動機的功率可以使得潤滑脂更容易進入設備的內部，擠壓油脂的力更大，增加潤滑管的直徑可以使得油脂更容易通過，避免堵塞等問題，儲脂桶直徑變大有利于容納更多的潤滑脂，避免重復極添加油脂，節省工人的勞動強度，縮短進料時間，避免重復加脂對時間的浪費。通過該項改造技術，潤滑更加充分，延長了設備的使用壽命，提高了加壓過濾系統的工作效率。

3.2 攪拌桶氣壓技術改造

攪拌桶是加壓過濾系統中的關鍵組成部分，在實際進行攪拌過程中受到多種雜質的影響導致攪拌桶過濾系統出現堵塞等問題。為此在傳統攪拌桶隔膜泵端添加連通管，有效避免由于部分堵塞導致內外壓強差較大的問題。圖3所示為加壓過濾系統攪拌桶技術改造結果圖。

圖3 改造后的攪拌桶裝置

如圖3所示，加壓過濾系統改造后，在原蓖網支架處下方插入一根連通管，倘若內部蓖網發生堵塞時，內外氣壓仍然能夠保持一致，不會發生堵死的現象，攪拌桶內通過插入連通管實現了內外氣壓的恒定，不會導致系統的停機檢修，通過攪拌桶氣壓技術改造，增加連通管使得內外氣壓保持在恒定水平，應用表明改造后的加壓過濾系統過濾網堵塞率降低，過濾系統的振動降低，設備運行更加平穩，生產效率大大提高，取得良好的應用效果。

4 結 語

針對選煤廠加壓過濾系統在實際選煤過程中存在的托輪組潤滑不充分導致的托輪組損壞、攪拌機內部氣壓不恒定導致的攪拌機故障等問題，通過對現有的加壓過濾系統中的托輪組和攪拌系統進行問題分析，提出了對加壓過濾系統托輪組潤滑改造方案和攪拌系統改造方案，通過采用電動油脂泵代替傳統的人工涂抹潤滑，可以有效改善過濾機托輪組潤滑問題，結構損壞率降低，延長托輪組的使用壽命；通過在攪拌桶中改造設計出連通管，保證當過濾機蓖網發生較大的堵塞時內外氣壓的恒定，保證攪拌系統正常運行，使得攪拌桶加壓穩定，過濾更加安全。技術改造后的應用表明，通過改造后的加壓過濾系統使用壽命延長，系統運行更加平穩高效，有效提高選煤廠處理原煤的速度，提高了選煤廠的經濟效益，對于企業的發展起到了重要的作用。