關(guān)鍵詞：箱式壓濾機(jī)、變頻調(diào)速
摘要：洗煤廠普遍采用箱式壓濾機(jī)回收混在水中的細(xì)粒級(jí)精煤，壓濾機(jī)進(jìn)料泵采用變頻調(diào)速后，不僅可根據(jù)不同的料漿濃度調(diào)節(jié)進(jìn)料泵的轉(zhuǎn)速，還可在額定電流下起動(dòng)進(jìn)料泵電動(dòng)機(jī)，以減少電機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)和對(duì)機(jī)械的沖擊，并有一定的節(jié)能效果。

 

一、概述：
原煤一般含有較高的灰分和硫分，經(jīng)破碎、篩分，再經(jīng)洗選加工，使混雜在煤中的矸石、煤矸共生的夾矸煤與煤炭按照其相對(duì)密度、外形及物理性狀方面的差異加以分離，以降低煤的灰分，同時(shí)，降低原煤中的無(wú)機(jī)硫含量，以滿足不同用戶對(duì)煤炭質(zhì)量的指標(biāo)要求。
混在水里的細(xì)粒級(jí)精煤需要回收，一般用箱式壓濾機(jī)進(jìn)行回收。箱式壓濾機(jī)是一種簡(jiǎn)歇性操作的過(guò)濾設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，適于分離各種不易過(guò)濾的懸浮液和固液極難分離的尾礦。箱式壓濾機(jī)是借助泵或壓縮空氣，將固、液兩相構(gòu)成的礦漿在壓力差的作用下，通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)（濾布）而實(shí)現(xiàn)固液分離的一種脫水設(shè)備。該設(shè)備由于過(guò)濾強(qiáng)度高、濾餅水分低、濾液質(zhì)量好等特點(diǎn)，在石油、化工、煤炭、冶金、污水處理等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用。在洗煤廠，特別適用于回收粒度細(xì)、灰分高、用一般脫水方法難于處理的浮選尾煤。箱式壓濾機(jī)的使用對(duì)洗煤廠實(shí)現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收，洗水閉路循環(huán)，保護(hù)環(huán)境起著重要作用。

二、箱施壓濾機(jī)工作過(guò)程
1、結(jié)構(gòu)：
箱式壓濾機(jī)是一種過(guò)濾設(shè)備。壓濾機(jī)的型號(hào)規(guī)格雖然有些不同，但其工作原理基本相似。某煤礦洗煤廠使用XM系列箱式壓濾機(jī)，XM系列壓濾機(jī)是集機(jī)、電、液于一體的現(xiàn)代技術(shù)水平先進(jìn)的固液分離設(shè)備，其構(gòu)造由固定尾板、活動(dòng)頭板、濾板、主梁、液壓缸體和濾板移動(dòng)裝置等幾部分組成。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，主要部件說(shuō)明如下：

（1）濾板——濾板是箱式壓濾機(jī)的主要部件，其作用是在壓濾過(guò)程中形成濾餅并排出濾液。濾板的兩側(cè)包裹濾布，中間有了孔眼供礦漿通過(guò)之用。濾板上面有凹槽，濾液可由此排到濾板上的泄液口，泄液口與泄液管相通，泄液管從濾板的側(cè)下部伸出。
（2）濾板移動(dòng)裝置——濾板移動(dòng)裝置的作用是移動(dòng)濾板，在壓濾過(guò)程開(kāi)始前，需將所有濾板壓緊以形成濾室；在脫水過(guò)程結(jié)束需要卸餅時(shí)相繼逐個(gè)拉開(kāi)濾板。
（3）活動(dòng)頭板、固定尾板——簡(jiǎn)稱頭板、尾板。頭板與液壓油缸體內(nèi)的活塞桿連接，并通過(guò)兩側(cè)的滾輪支承在主梁上。因此頭板可以在主梁上滑動(dòng)。尾板固定在主梁上，尾板上有料孔，需過(guò)濾的礦漿由此給入。
（4）液壓系統(tǒng)——液壓系統(tǒng)用以控制濾板的壓緊和松開(kāi)，由電動(dòng)機(jī)、油泵、油缸、活塞、油箱等組成。油泵常采用低壓并統(tǒng)。高壓油泵用于提高油壓，低壓油泵用于提高活動(dòng)頭板的移動(dòng)速度。
2、工作過(guò)程：
壓濾機(jī)工作循環(huán)過(guò)程分為合攏壓緊、入料過(guò)濾、壓榨脫水、分組拉開(kāi)卸料四個(gè)階段。壓濾機(jī)油缸內(nèi)的活塞推動(dòng)壓緊板，將位于壓緊板和止推板之間的濾板和濾布?jí)壕o，在濾板間形成密閉的過(guò)濾腔室。過(guò)濾時(shí)料漿在進(jìn)料泵的推動(dòng)下，經(jīng)止推板上的進(jìn)料口將料漿壓入各個(gè)濾室進(jìn)行過(guò)濾，在所有濾室充滿礦漿后，壓濾過(guò)程開(kāi)始，礦漿借助給料泵給入礦漿的壓力進(jìn)行固液分離。料漿中的液體穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)（濾布）經(jīng)過(guò)濾板的排液溝到濾板的排液口排出，固體顆粒被截留在腔室內(nèi)逐漸形成濾餅,過(guò)濾腔室充滿濾餅后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，濾液不再流出，即完成脫水過(guò)程。此時(shí)，可停止給料，通過(guò)液壓操縱系統(tǒng)調(diào)節(jié)器節(jié)將頭板退回到原來(lái)位置，濾板移動(dòng)裝置將濾板相繼拉開(kāi)。濾餅依靠自重脫落，并由設(shè)在下部的皮帶運(yùn)走。濾餅全部清除后，起動(dòng)合攏裝置，使全部濾板合攏壓緊，至此一個(gè)工作循環(huán)過(guò)程完成。
整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程由操作工人手動(dòng)完成，也可自動(dòng)完成。手動(dòng)時(shí)，操作工開(kāi)啟液壓閥門，油缸內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)將濾板和濾布?jí)壕o，再起動(dòng)進(jìn)料泵。進(jìn)料泵是一臺(tái)75kW鼠籠電機(jī)進(jìn)料泵，起動(dòng)方式為傳統(tǒng)的自耦減壓起動(dòng)，起動(dòng)完成后電動(dòng)機(jī)接到380V電網(wǎng)上恒速運(yùn)行。煤漿注入過(guò)濾腔室內(nèi)，隨著過(guò)濾腔室內(nèi)的礦漿不斷增多，壓力不斷上升，水份開(kāi)始滲出。工作臺(tái)上有數(shù)字壓力表，當(dāng)過(guò)濾腔室內(nèi)壓力上升達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，使進(jìn)料泵停泵，壓濾機(jī)繼續(xù)完成后面的工作過(guò)程。
由于進(jìn)料泵每一次工作循環(huán)都要進(jìn)行起動(dòng)和停止操作，一次工作循環(huán)的時(shí)間約為10～15分鐘。用自耦減壓起動(dòng)進(jìn)料泵，起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)電流比較大，在這種頻繁起動(dòng)的狀況下，適合于傳統(tǒng)自耦起動(dòng)方式的的自耦變壓器會(huì)超過(guò)允許的溫升冒煙。因此，自耦變壓器是需要特制的，盡管如此，自耦變壓器損壞的幾率仍較高。同樣的原因，頻繁起動(dòng)也會(huì)使電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高，加速電動(dòng)機(jī)絕緣的老化，壽命減低。另外，進(jìn)料泵頻繁的起動(dòng)和停止對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械系統(tǒng)造成沖擊。

三、壓濾機(jī)進(jìn)料泵變頻調(diào)速
對(duì)于壓濾機(jī)進(jìn)料泵頻繁起動(dòng)和停止的這種工況，適合于用軟起動(dòng)器或變頻器進(jìn)行控制。使用軟起動(dòng)器恒頻限流控制方式起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)差率接近于1，起動(dòng)電流較大，因此，而軟起動(dòng)的起動(dòng)電流只能在2.5～5倍電動(dòng)機(jī)額定電流的范圍內(nèi)選擇，zui小也要選擇2.5倍額定電流起動(dòng)。當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，反復(fù)的起動(dòng)可能會(huì)使電動(dòng)機(jī)溫升超過(guò)額定值，另外，也會(huì)對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械系統(tǒng)造成沖擊。變頻起動(dòng)是一種改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子同步速度的方法，轉(zhuǎn)差率接近于零，起動(dòng)電流可限制在電動(dòng)機(jī)額定電流之下，對(duì)電動(dòng)機(jī)的溫升基本沒(méi)有影響，對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械系統(tǒng)沒(méi)有沖擊。因此，進(jìn)料泵采用變頻起動(dòng)是解決電動(dòng)機(jī)溫升，消除電網(wǎng)和機(jī)械沖擊的有效方法。選用森蘭SB61G 75kW變頻器，考慮到變頻器的安裝地點(diǎn)離進(jìn)料泵電動(dòng)機(jī)較遠(yuǎn)，為減低輸出諧波影響，需裝輸出電抗器。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，不裝輸出電抗器，在電動(dòng)機(jī)端測(cè)量輸入電壓高達(dá)600V以上，說(shuō)明變頻器的輸出諧波在變頻器到電動(dòng)機(jī)的輸出線上激起了震蕩，裝上輸出電抗后，平滑了輸出波形，減少了輸出諧波含量，抑制由于輸出線分布電感和分布電容所形成的震蕩回路上的震蕩，電動(dòng)機(jī)端的輸入電壓降到接近380V；再考慮到現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)字式壓力表，為減低電源側(cè)的電流諧波干擾，需加裝交流輸入電抗器。
壓濾機(jī)工作時(shí)，由于料漿的濃度會(huì)有變化，進(jìn)料壓力可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，例如0.6～0.8MPa。采用變頻后，可調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率使進(jìn)料壓力滿足生產(chǎn)工藝要求，給現(xiàn)場(chǎng)操作帶來(lái)了極大的方便。

四、結(jié)語(yǔ)：
近年來(lái)，在煤炭行業(yè)使用變頻器已經(jīng)非常普遍，但大多用于煤礦上的風(fēng)機(jī)、水泵、礦井提升機(jī)、傳送帶及礦井拖車上，用在洗煤壓濾機(jī)上的還少見(jiàn)報(bào)道。分析壓濾機(jī)的工作過(guò)程，使用了變頻器后，可使壓濾機(jī)的操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定、減少故障，節(jié)省了人力和物力，提高了生產(chǎn)效率，另外減少了對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械的沖擊，并且有一定的節(jié)能效果，受到洗煤廠的歡迎。