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(mào)易一體化的到來，對企業(yè)發(fā)展帶來了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。企業(yè)要想獲取長遠(yuǎn)發(fā)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(yīng)性較強的優(yōu)點，現(xiàn)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(xiàn)的故障頻率。

關(guān)鍵詞：板框式 過濾機 故障分析 對策

中圖分類號：TQ531 文獻標(biāo)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(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)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(tǒng)和干燥系統(tǒng)，實現(xiàn)固液分離的大型設(shè)備，設(shè)備對裝置生產(chǎn)具有承上啟下的重要作用，其運行效率直接關(guān)系到裝置催化劑產(chǎn)品的產(chǎn)能，從而影響煤液化裝置的生產(chǎn)負(fù)荷。在現(xiàn)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(chǎn)中，較為普遍使用板框式過濾機。

一、板框式過濾機的結(jié)構(gòu)

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(shè)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(jié)構(gòu)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(dāng)前階段，我國的板框式過濾機，在過濾介質(zhì)方面選擇上，多數(shù)采取濾布或者濾紙，將過濾介質(zhì)放置于上框下框之間。但是由于濾紙上紋理的存在，導(dǎo)致在壓緊密封時，容易產(chǎn)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(xiàn)滲漏的狀況。如果采取負(fù)壓密封裝置，能夠有效解決滲漏問題，進而解決結(jié)構(gòu)方面的問題。可以利用鋁合金對上下框材料進行壓緊，同時可以在上框地面合理設(shè)置負(fù)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(shè)備相比，壓濾機過濾后的濾餅有更高的含固率和優(yōu)良的分離效果。固液分離的基本原理是：首先，在液壓系統(tǒng)的壓力之下，能夠?qū)V板充分壓緊，混合液流經(jīng)過濾介質(zhì)（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(jīng)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(tǒng)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(shè)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(dǎo)致板框經(jīng)常會出現(xiàn)損壞的情況，濾布發(fā)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(dǎo)致過濾機系統(tǒng)問題頻發(fā)。

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(xiàn)象：由于拉板小車結(jié)構(gòu)因素，致使轉(zhuǎn)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(dǎo)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(jīng)常會堆滿固體顆粒，嚴(yán)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(yán)重，需要經(jīng)常對配件進行更換，進而導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，無法持續(xù)性工作。所以，現(xiàn)階段的結(jié)構(gòu)具有一定的弊端，無法滿足實際生產(chǎn)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(nèi)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(nèi)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(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)能夠同周圍環(huán)境分隔開，處于密封環(huán)境，此時轉(zhuǎn)動更加可靠，提升潤滑效果，有利于生產(chǎn)安全。

2.壓濾機翻板增加支撐的影響

2.1故障現(xiàn)象：（1）如果板框式壓濾機在運行階段，出現(xiàn)濾餅水分過于干燥、或者水分太少的情況，容易造成泥結(jié)成塊，以此導(dǎo)致供料口出現(xiàn)堵塞，使濾板缺失了介質(zhì)，進而在液壓系統(tǒng)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(guī)格的煤漿固體顆粒、或者出現(xiàn)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(xiàn)損壞情況；（3）如果板框式壓濾機在流出口部位，出現(xiàn)固體堵塞或者出口閥供料閥開關(guān)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(xiàn)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(zhì)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(fā)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(tài)；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(xiàn)象發(fā)生。翻板支撐前后對比照片見圖2

通過統(tǒng)計改造前后各6個月的數(shù)據(jù)對比，壓濾機因翻板不到位引起的漏漿次數(shù)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(xiàn)象：在神華煤制油公司催化劑制備裝置的正常生產(chǎn)中，由于擠壓水管與壓濾機濾液槽之間長期摩擦導(dǎo)致擠壓水管破裂、漏水，影響過濾機的連續(xù)穩(wěn)定運行，這樣就會降低催化劑的小時產(chǎn)量，進而影響煤液化的生產(chǎn)負(fù)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(wěn)定運行。改造前后對比照片見圖3

通過統(tǒng)計改造前后各6個月的數(shù)據(jù)對比，擠壓水管損壞的根數(shù)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(tǒng)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(dǎo)致液壓缸停泵時泵反轉(zhuǎn)，或者壓力不足的情況，對其進行復(fù)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(xiàn)變形以此造成動作不到位，容易出現(xiàn)液漏的情況，進而使液壓缸工作中液壓系統(tǒng)帶有雜音，如果出現(xiàn)上述情況，只需要對控制閥進行及時更換，或者修復(fù)滑閥體即可；4.3如果發(fā)生壓力繼電器受損的情況，造成拉板器不發(fā)生方向的變化，可以通過調(diào)整觸發(fā)點、或者更換壓力繼電器的方式，以此解決相關(guān)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(xiàn)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(xiàn)高于設(shè)定進料壓力的脈沖，引起直接進料，造成嚴(yán)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(shè)定壓力后， 壓濾機延時10秒進料，此時壓濾機閉合壓力已經(jīng)非常穩(wěn)定，避免進料后出現(xiàn)漏料現(xiàn)象發(fā)生，實踐證明這項改造非常成功。

四、板框式過濾機設(shè)備的養(yǎng)護措施

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

1.定期清洗，擠壓水泵（螺桿泵）的管道經(jīng)常會出現(xiàn)污泥，因此為防止此管道出現(xiàn)污泥結(jié)塊，導(dǎo)致管道受堵，必須定期清洗管道，及時處置雜質(zhì)，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(xiàn)磨損過重的情況；如果出現(xiàn)必須及時更換。而開關(guān)表面容易受雜質(zhì)影響，需要對壓濾機的開關(guān)做好清潔工作，保證開關(guān)運轉(zhuǎn)正常。此外，對于部件、設(shè)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(tǒng)出現(xiàn)漏油的情況，需要開展閥門、以及管道的檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)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(xiàn)漏氣、堵塞的情況發(fā)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(jié)語：本文對煤制油催化劑裝置中板框式過濾機的結(jié)構(gòu)特征、工作原理、常見故障與解決措施、養(yǎng)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(yīng)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(fù)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(chǎn)線過濾機的研究提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)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(yīng)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）.