關(guān)鍵詞:箱式壓濾機、變頻調(diào)速
摘要:洗煤廠普遍采用箱式壓濾機回收混在水中的細粒級精煤,壓濾機進料泵采用變頻調(diào)速后,不僅可根據(jù)不同的料漿濃度調(diào)節(jié)進料泵的轉(zhuǎn)速,還可在額定電流下起動進料泵電動機,以減少電機起動時對電網(wǎng)和對機械的沖擊,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,降低原煤中的無機硫含量,以滿足不同用戶對煤炭質(zhì)量的指標(biāo)要求。
混在水里的細粒級精煤需要回收,一般用箱式壓濾機進行回收。箱式壓濾機是一種簡歇性操作的過濾設(shè)備,其結(jié)構(gòu)簡單、使用方便,適于分離各種不易過濾的懸浮液和固液極難分離的尾礦。箱式壓濾機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,通過過濾介質(zhì)(濾布)而實現(xiàn)固液分離的一種脫水設(shè)備。該設(shè)備由于過濾強度高、濾餅水分低、濾液質(zhì)量好等特點,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、灰分高、用一般脫水方法難于處理的浮選尾煤。箱式壓濾機的使用對洗煤廠實現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收,洗水閉路循環(huán),保護環(huán)境起著重要作用。
二、箱施壓濾機工作過程
1、結(jié)構(gòu):
箱式壓濾機是一種過濾設(shè)備。壓濾機的型號規(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,XM系列壓濾機是集機、電、液于一體的現(xiàn)代技術(shù)水平先進的固液分離設(shè)備,其構(gòu)造由固定尾板、活動頭板、濾板、主梁、液壓缸體和濾板移動裝置等幾部分組成。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,主要部件說明如下:
(1)濾板——濾板是箱式壓濾機的主要部件,其作用是在壓濾過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)濾板移動裝置——濾板移動裝置的作用是移動濾板,在壓濾過程開始前,需將所有濾板壓緊以形成濾室;在脫水過程結(jié)束需要卸餅時相繼逐個拉開濾板。
(3)活動頭板、固定尾板——簡稱頭板、尾板。頭板與液壓油缸體內(nèi)的活塞桿連接,并通過兩側(cè)的滾輪支承在主梁上。因此頭板可以在主梁上滑動。尾板固定在主梁上,尾板上有料孔,需過濾的礦漿由此給入。
(4)液壓系統(tǒng)——液壓系統(tǒng)用以控制濾板的壓緊和松開,由電動機、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頭板的移動速度。
2、工作過程:
壓濾機工作循環(huán)過程分為合攏壓緊、入料過濾、壓榨脫水、分組拉開卸料四個階段。壓濾機油缸內(nèi)的活塞推動壓緊板,將位于壓緊板和止推板之間的濾板和濾布壓緊,在濾板間形成密閉的過濾腔室。過濾時料漿在進料泵的推動下,經(jīng)止推板上的進料口將料漿壓入各個濾室進行過濾,在所有濾室充滿礦漿后,壓濾過程開始,礦漿借助給料泵給入礦漿的壓力進行固液分離。料漿中的液體穿過過濾介質(zhì)(濾布)經(jīng)過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,過濾腔室充滿濾餅后,經(jīng)過一段時間,濾液不再流出,即完成脫水過程。此時,可停止給料,通過液壓操縱系統(tǒng)調(diào)節(jié)器節(jié)將頭板退回到原來位置,濾板移動裝置將濾板相繼拉開。濾餅依靠自重脫落,并由設(shè)在下部的皮帶運走。濾餅全部清除后,起動合攏裝置,使全部濾板合攏壓緊,至此一個工作循環(huán)過程完成。
整個工作循環(huán)過程由操作工人手動完成,也可自動完成。手動時,操作工開啟液壓閥門,油缸內(nèi)的活塞運動將濾板和濾布壓緊,再起動進料泵。進料泵是一臺75kW鼠籠電機進料泵,起動方式為傳統(tǒng)的自耦減壓起動,起動完成后電動機接到380V電網(wǎng)上恒速運行。煤漿注入過濾腔室內(nèi),隨著過濾腔室內(nèi)的礦漿不斷增多,壓力不斷上升,水份開始滲出。工作臺上有數(shù)字壓力表,當(dāng)過濾腔室內(nèi)壓力上升達到某一數(shù)值時,使進料泵停泵,壓濾機繼續(xù)完成后面的工作過程。
由于進料泵每一次工作循環(huán)都要進行起動和停止操作,一次工作循環(huán)的時間約為10~15分鐘。用自耦減壓起動進料泵,起動時電動機電流比較大,在這種頻繁起動的狀況下,適合于傳統(tǒng)自耦起動方式的的自耦變壓器會超過允許的溫升冒煙。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,頻繁起動也會使電動機溫升過高,加速電動機絕緣的老化,壽命減低。另外,進料泵頻繁的起動和停止對電網(wǎng)和機械系統(tǒng)造成沖擊。
三、壓濾機進料泵變頻調(diào)速
對于壓濾機進料泵頻繁起動和停止的這種工況,適合于用軟起動器或變頻器進行控制。使用軟起動器恒頻限流控制方式起動,電動機起動時的轉(zhuǎn)差率接近于1,起動電流較大,因此,而軟起動的起動電流只能在2.5~5倍電動機額定電流的范圍內(nèi)選擇,zui小也要選擇2.5倍額定電流起動。當(dāng)環(huán)境溫度較高時,反復(fù)的起動可能會使電動機溫升超過額定值,另外,也會對電網(wǎng)和機械系統(tǒng)造成沖擊。變頻起動是一種改變旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子同步速度的方法,轉(zhuǎn)差率接近于零,起動電流可限制在電動機額定電流之下,對電動機的溫升基本沒有影響,對電網(wǎng)和機械系統(tǒng)沒有沖擊。因此,進料泵采用變頻起動是解決電動機溫升,消除電網(wǎng)和機械沖擊的有效方法。選用森蘭SB61G 75kW變頻器,考慮到變頻器的安裝地點離進料泵電動機較遠,為減低輸出諧波影響,需裝輸出電抗器。現(xiàn)場調(diào)試時,不裝輸出電抗器,在電動機端測量輸入電壓高達600V以上,說明變頻器的輸出諧波在變頻器到電動機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,電動機端的輸入電壓降到接近380V;再考慮到現(xiàn)場使用數(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。
壓濾機工作時,由于料漿的濃度會有變化,進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料壓力滿足生產(chǎn)工藝要求,給現(xiàn)場操作帶來了極大的方便。
四、結(jié)語:
近年來,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、水泵、礦井提升機、傳送帶及礦井拖車上,用在洗煤壓濾機上的還少見報道。分析壓濾機的工作過程,使用了變頻器后,可使壓濾機的操作方便、運行穩(wěn)定、減少故障,節(jié)省了人力和物力,提高了生產(chǎn)效率,另外減少了對電網(wǎng)和機械的沖擊,并且有一定的節(jié)能效果,受到洗煤廠的歡迎。