立式板框壓濾機(jī)與廂式壓濾機(jī)脫水機(jī)理對(duì)比研究

（浙江杰為凱環(huán)?？萍加邢薰?，浙江 湖州 313219）

1 壓濾機(jī)脫水機(jī)理概述

隨著機(jī)械化采煤程度的不斷提升，相關(guān)的技術(shù)也得到了非常廣泛的應(yīng)用和深入的發(fā)展。如今煤炭資源的開采環(huán)境和條件都比較差，煤炭資源逐漸的面向細(xì)、泥和黏的方向發(fā)展，這對(duì)于目前的選煤廠進(jìn)行煤炭處理作業(yè)有著很大的干擾，其中最為困難的是煤炭的脫水問題。目前，煤炭行業(yè)經(jīng)常采用的壓濾機(jī)有立式板框壓濾機(jī)、加壓過濾機(jī)和廂式壓濾機(jī)，這兩種壓濾機(jī)有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。廂式壓濾機(jī)的工作功率較小，能夠節(jié)約很多的電力能源，但是同樣因?yàn)楣ぷ鞴β瘦^小的原因，在處理煤炭的作業(yè)過程中效果不是特別的出色。加壓過濾機(jī)雖然能夠很好地進(jìn)行煤炭處理工作，可以一次處理大量的煤炭資源，但是需要消耗大量的電力資源，而且在工作過程中需要進(jìn)行大量的前期檢修和維護(hù)工作，在實(shí)際的工程使用中也不是特別出色。為了更好地實(shí)現(xiàn)煤炭資源的脫水工作，有關(guān)技術(shù)人員研發(fā)了立式板框壓濾機(jī)，彌補(bǔ)了上述多種設(shè)備的不足，提升了煤炭資源脫水的效率，保證了煤炭資源在實(shí)際工程中的脫水工作可以得到良好的進(jìn)行。

2 壓濾機(jī)的脫水工作原理

（1）廂式壓濾機(jī)和立式板框壓濾機(jī)具有類似的工作原理，都是通過送料帶將煤炭資源進(jìn)行傳遞，從送料口進(jìn)入壓濾機(jī)中。在壓濾機(jī)的內(nèi)部封閉空間中，采用濾布的兩方的不同壓力，將煤炭資源中的水分?jǐn)D壓出來，并且通過預(yù)留的排水孔將擠壓出的水分進(jìn)行疏導(dǎo)，這樣可以進(jìn)一步降低煤炭資源的水分。不僅如此，壓濾機(jī)還設(shè)置了相關(guān)的隔膜技術(shù)，用來實(shí)現(xiàn)隔膜的擠壓脫水工作，以及配備了相關(guān)的風(fēng)力系統(tǒng)，保證了可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力脫水的功能。

（2）立式板框壓濾機(jī)的脫水過程。立式板框壓濾機(jī)的整個(gè)脫水過程可以看作三部分進(jìn)行，分別是進(jìn)料過濾脫水階段，隔膜擠壓脫水階段和風(fēng)力風(fēng)干脫水階段：①進(jìn)料脫水階段。進(jìn)料脫水階段是在煤炭資源進(jìn)入壓濾機(jī)后，利用濾布兩側(cè)的不同壓力形成的壓力差進(jìn)行物理擠壓脫水的工作。在煤炭資源進(jìn)入壓濾機(jī)內(nèi)部的封閉空間之后，濾布開始進(jìn)行空間的壓縮，同時(shí)由壓濾機(jī)的內(nèi)部機(jī)器形成兩側(cè)不同的阻力，不斷增大濾布的厚度和兩側(cè)的壓力差，這樣隨著壓力差的不斷增加，煤炭原料中的水分被初步擠壓，隨著預(yù)先設(shè)置的排水孔排除，實(shí)現(xiàn)煤炭資源脫水的初步工作。②隔膜擠壓脫水階段。隔膜擠壓脫水階段是根據(jù)隔膜產(chǎn)生的二維變向壓力來實(shí)現(xiàn)煤炭原料中水分的排除。這一階段是根據(jù)煤炭的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，采用改變煤炭?jī)?nèi)部顆粒之間的結(jié)構(gòu)管理的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭原料的脫水工作。在隔膜擠壓工作進(jìn)行時(shí)，對(duì)煤炭原料顆粒之間的細(xì)小空間進(jìn)行壓縮，形成穩(wěn)定的狀態(tài)，從而對(duì)其中的水分進(jìn)行壓縮排除，實(shí)現(xiàn)煤炭原料排水的二次工作。③風(fēng)干脫水階段。風(fēng)干脫水階段是根據(jù)氣體流速和物體表面變化的關(guān)系進(jìn)行的。通過高壓強(qiáng)高流速的氣體穿過煤炭原料的表面以及內(nèi)部顆粒之間的間隙，將煤炭?jī)?nèi)部的水分帶出，實(shí)現(xiàn)煤炭原料的最終脫水環(huán)節(jié)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭原料的風(fēng)干脫水工作。

3 結(jié)構(gòu)與工作工程

3．1 廂式壓濾機(jī)的工作過程

廂式壓濾機(jī)通過進(jìn)料處理，由傳送帶將煤炭資源送入進(jìn)料口，煤炭原料進(jìn)入廂式壓濾機(jī)的內(nèi)部，通過濾布兩側(cè)的壓力不同來進(jìn)行初步的物理擠壓脫水工作。然后對(duì)煤炭原料進(jìn)行反向吹氣作業(yè)，將煤炭原料顆粒之間殘留的水分進(jìn)行進(jìn)一步的排除。最后利用壓縮空氣對(duì)煤炭原料進(jìn)行處理，通過其剪切力改變煤炭原料的內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)，這樣可以實(shí)現(xiàn)最終的煤炭資源脫水工作。

3．2 立式板框壓濾機(jī)的工作工程

立式板框壓濾機(jī)主要組成部分有壓濾機(jī)整體、高壓循環(huán)水站、高壓風(fēng)站和自控控制系統(tǒng)。除此之外，為了更好地對(duì)煤炭原料進(jìn)行脫水工作，立式板框壓濾機(jī)還配備了相關(guān)的液壓系統(tǒng)和自動(dòng)清洗系統(tǒng)，提升了煤炭原料的脫水工作一體化的基本設(shè)備和條件。立式板框壓濾機(jī)與廂式壓濾機(jī)有著一定的不同之處，其中兩種壓濾機(jī)的安裝方式是最大的差異點(diǎn)。其中立式板框壓濾機(jī)采用水平放置的方式進(jìn)行煤炭原料的脫水工作，而廂式壓濾機(jī)采用的則是垂直布置方式實(shí)現(xiàn)煤炭原料資源的脫水工作。雖然這兩種壓濾機(jī)的放置方式不同，但是在煤炭原料的脫水過程中采用的方式都是基本相同的。在立式板框壓濾機(jī)進(jìn)行煤炭原料脫水工作的時(shí)候，壓濾機(jī)內(nèi)部的濾板不斷收縮壓緊，將壓濾機(jī)內(nèi)部放置的兩側(cè)隔膜之間的距離不斷縮短，這樣能夠?qū)γ禾吭腺Y源的空間進(jìn)行壓縮，從而實(shí)現(xiàn)初步的煤炭原料資源的脫水工作，并且減少立式板框壓濾機(jī)的功率損耗。接著在初步的煤炭原料脫水工作結(jié)束之后，通過相應(yīng)的濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，然后利用高壓強(qiáng)高流速的氣體對(duì)整個(gè)壓濾機(jī)內(nèi)部進(jìn)行沖壓脫水，迅速將煤炭原料資源內(nèi)部和表面的水分帶走，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭原料資源的二次脫水工作。最后通過濾布對(duì)煤炭原料資源進(jìn)行處理，利用水凝膜將煤炭原料內(nèi)部殘留的水分進(jìn)行冷凝處理，實(shí)現(xiàn)脫水工作的最終完成。

4 過濾脫水過程分析

從上文的分析可以大致了解壓濾機(jī)的工作原理，立式板框壓濾機(jī)和廂式壓濾機(jī)的大致工作流程都是相同的，在進(jìn)行固體和液體的分離時(shí)采用的也是同樣的方式。但是因?yàn)榱⑹桨蹇驂簽V機(jī)對(duì)原有的壓濾機(jī)設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)和提升，在脫水性能方面有著非常顯著的提升，而且在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上也有著一定程度的變化，所以在進(jìn)行煤炭原料資源的實(shí)際過濾中，過濾效果發(fā)生了根本性的改變。

4．1 進(jìn)料過濾的整體過程分析

廂式壓濾機(jī)在進(jìn)行送料的過程中，由于濾布和濾餅的存在，有著很多的產(chǎn)品成分水分去除問題，很容易出現(xiàn)煤炭原料不足的問題，這就會(huì)對(duì)整體的煤炭原料水分過濾工作有著一定的影響。為了解決這個(gè)問題，立式板框壓濾機(jī)增大了過濾器的容量和工作力度，并且對(duì)過濾器內(nèi)的隔膜材料和工作原理都進(jìn)行了改進(jìn)，提升了立式板框壓濾機(jī)的過濾性能。立式板框壓濾機(jī)的隔膜材質(zhì)采用了更具有彈性的隔膜材質(zhì)，這樣能夠在擠壓過濾的過程中承受更高的壓力，從而實(shí)現(xiàn)煤炭原料資源在擠壓過程中可以排出更多的水分。通過這種方式，可以降低立式板框壓濾機(jī)的工作消耗的電力能源，并且提升了立式板框壓濾機(jī)的脫水性能。

4．2 壓濾機(jī)內(nèi)部濾布的自動(dòng)清洗

與廂式壓濾機(jī)相比，立式板框壓濾機(jī)具有濾布自動(dòng)清理的功能。廂式壓濾機(jī)的內(nèi)部在工作了一定時(shí)間后，需要有相關(guān)的專業(yè)人員對(duì)壓濾機(jī)內(nèi)部進(jìn)行清洗，同時(shí)需要更換壓濾機(jī)內(nèi)部的濾布，并且根據(jù)相關(guān)的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)對(duì)廂式壓濾機(jī)的整體情況進(jìn)行評(píng)估，保證壓濾機(jī)的良好運(yùn)行和對(duì)煤炭原料資源的脫水工作。立式板框壓濾機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)濾布的自動(dòng)清潔，在立式板框壓濾機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，加入了自動(dòng)清理的設(shè)備，采用了循環(huán)的方式對(duì)壓濾機(jī)濾布的清潔工作，能夠正反兩面進(jìn)行濾布的使用，從而實(shí)現(xiàn)濾布的自動(dòng)清理功能。

4．3 壓濾機(jī)發(fā)展面臨的問題

在當(dāng)錢的立式板框壓濾機(jī)市場(chǎng)中，由于立式板框壓濾機(jī)是一個(gè)新型的發(fā)展方向，所以針對(duì)這一項(xiàng)技術(shù)的專業(yè)人才不能夠滿足該行業(yè)的需求。相關(guān)的機(jī)械專業(yè)院校應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)立式板框壓濾機(jī)方向的人才，但是由于該行業(yè)和機(jī)械專業(yè)院校之間的交流和溝通不足，院校對(duì)于該行業(yè)的需求并不清楚，該行業(yè)對(duì)于機(jī)械專業(yè)院校培養(yǎng)的學(xué)生需要再次培訓(xùn)。為了解決這個(gè)問題，該行業(yè)應(yīng)當(dāng)和學(xué)校建立良好的互動(dòng)和溝通，以便學(xué)?？梢栽谂囵B(yǎng)學(xué)生的過程中做到相應(yīng)的引導(dǎo)，從而逐步滿足市場(chǎng)的需求，彌補(bǔ)立式板框壓濾機(jī)領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的不足。為了適應(yīng)該行業(yè)的迅速發(fā)展，該行業(yè)需要大量的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才，機(jī)械專業(yè)院校應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整現(xiàn)在的培養(yǎng)模式，將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，與該行業(yè)的實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)一批實(shí)用性的人才，可以直接滿足該行業(yè)對(duì)于立式板框壓濾機(jī)發(fā)展的需求。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)廂式壓濾機(jī)和立式板框壓濾機(jī)的工作原理進(jìn)行了相關(guān)的介紹，并且通過兩者的脫水機(jī)理對(duì)比，分析了兩者的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并對(duì)一些實(shí)際工程中的問題進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，提出了一定的解決手段，保證了立式板框壓濾機(jī)的整體使用，提升了立式板框壓濾機(jī)的整體性能。除此之外，壓濾機(jī)還設(shè)置了相關(guān)的隔膜技術(shù)，用來實(shí)現(xiàn)隔膜的擠壓脫水工作，以及配備了相關(guān)的風(fēng)力系統(tǒng)，保證了可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力脫水的功能。由此可見，立式板框壓濾機(jī)在對(duì)煤炭原料進(jìn)行脫水的過程中有著很好的適應(yīng)性和優(yōu)越性。