引言

兗州礦業集團南屯煤礦選煤廠是我同最早實現洗水閉路循環的現代化選煤廠之一，始建于二十世紀八十年代末，采用單一跳汰混合人洗丁藝流程，最初設計最大年入洗量為180萬t，經過多次增容改造后，現已達到入洗原煤300萬t的能力。由于選煤過程中用水量大，產生大量煤泥水，為實現洗水循環利用，杜絕煤泥水外排污染環境，且煤泥水中的煤泥回收利用價值高，因此，必須實施煤泥水固液分離，實現煤泥全部回收。承擔這一環節的主要設備是壓濾機。

由于選煤廠原設計使用XMZ500—1500壓濾機不能滿足增容改造后洗煤生產的要求，因此在2006年南屯煤礦選煤廠對三濾系統實施改造，采用目前較為先進的ZKG2500／1500型快開式高效隔膜壓濾機代替XMZ500—1500／60型壓濾機。經過一段時間的探索與實踐，會同其它維修人員、技術人員針對ZKG2500／1500型快開高壓式隔膜壓濾機電氣自動控制系統及其使用過程中存在的不適應實際生產的問題，對壓濾機及其配套輔助設備實施了一系列技術改造，有效提高了設備運行安全性、可靠性、自動化程度和二作效率。成功實現對該設備技術的消化吸收和適應性改造，現略作整理，以期與各位同行交流共享。

快開式壓濾機自動控制系統介紹

壓濾機工作原理與設備特點壓濾機是一種間歇性操作的加壓過濾設備，它的濾室是由相鄰兩塊凹陷的濾板構成的，濾布固定在每塊濾板上，待過濾的懸浮液由入料泵給人壓濾機的濾室中，過濾室內濾布兩側(一側通大氣)形成壓差，濾液通過過濾介質(濾布)排出，而固體顆粒被收集到過濾板上形成濾餅，當濾室內固體物料充滿后，由拉板裝置實現卸料。此類設備適用于各種懸浮液的固液分離，適用范圍廣，分離效果好，操作方便，安全可靠。主要用于回收粒度小于0．5mm的細煤泥。

ZKG2500／1500犁快開式高壓隔膜壓濾機的應用在我集團公司尚數首臺。該設備的主要特點是：將卸料方式改為分段式一次性拉開卸料，卸料時間僅為普通箱式壓濾機的1／10，有效縮短了工序時間，同時增設了吹風壓榨步驟，通過高壓空氣進一步壓榨降水，降低煤泥產品的水分達20％一25％。最高處理量能達到40t／h(干煤泥)，濾液濃度為最低可達09L。

電器自動控制系統原理

ZKG2500／1500型快開式高壓隔膜壓濾機電控系統核心部件采用西門子S7—200PLC控制器、TD200文本顯示器、接近(行程)開關、中間繼電器等元件組成。整個生產過程均通過PLC自動控制，如起車、定位銷下移、壓緊、入料、高壓壓榨、卸料等。對全流程設備實現連鎖、閉鎖，實現了設備運行的高度自動化和高度安全化，降低了操作者勞動強度，提高了設備安全可靠性。

快開式壓濾機使用過程中存在的不適應實際生產的問題

由于ZKG2500／1500犁快開式高壓隔膜壓濾機電控系統及其工作程序是生產廠家自主研發設計，未充分考慮我廠具體生產實際，缺乏針對性，故在設備調試及以后的生產過程中陸續暴露出不適應生產實際的問題。嚴重制約了該設備工藝作用的有效發揮，主要有以下幾個方面：

(1)該壓濾機電控系統采用壓力傳感方式(電接點壓力表)控制入料時間，由于管路阻塞等原因導致壓力傳感控制可靠性變差，造成壓濾機自動運行時，煤漿的固液分離狀態較難控制，有時出現過濾不充分或過度過濾的現象，甚至造成噴料，影響固液分離效果。

(2)由于濾布透過性等原因，壓濾機入料開始時排出的濾液水仍含有一定的}占j體物料。一定時間內濾液水中同體含量較高，而后逐步變清、水量增大。含有固體物料的水與清水在排放管路中混合，使澄清的濾液水被二次污染，降低了快開壓濾機固液分離效率。

(3)該設備原控制程序中最后一次拉板卸料完成之后，刮板運輸機輸出點立即斷電停車，由于快開式壓濾機卸料方式為分段式一次性拉板卸料，卸料時間是舊機器的1/10，而刮板運輸機鏈子較長，單趟為10.5m，運行速度較慢2m/s，因此常常因為輸送機過早停車，刮板上物料尚未卸凈，刮板機內發生積料、積水，等下一個循環卸料時。造成帶負荷開車。產生過載保護而造成停車壓刮板運輸機事故的發生，處理事故不但給工人帶來了很大的勞動強度，而且還影響了正常生產；此外本次增容改造共更換兩臺壓濾機，其下游共用一條皮帶輸送機，由于兩臺壓濾機入料時間不同往往卸料同時進行，物料過多，造成下料溜槽堵塞、刮板機拉壞、皮帶運輸機物料掉落、皮帶拉不動、打滑等故障。

技術改造方案

針對設備運行過程中存在的實際問題，筆者會同其它維修人員和車間工程技術人員經過認真研究、分析、試驗，確定對ZKG2500/1500型快開式高壓隔膜壓濾機電控系統及其工作程序實施如下技術改造。

(1)入料時間由壓力控制改為液位控制，提高檢測、控制可靠程度，實現全程精確、可靠檢測、固液分離過程自動控制。

(2)增加PLC控制濾液水的自動切換分離系統，解決濾液水被二次污染問題，提高快開壓濾機固液分離效率。

(3)通過PLC對刮板運輸機實施延時停車和相關設備閉鎖，解決下游設備帶負荷開車、過載保護問題，降低設備故障率。

改造過程和具體實施措施

入料時間液位控制改造生產過程中我們發現，在入料壓力一定的情況下下，其固液分離時間受煤漿濃度、粒度組成性及煤質特性(粘度)等影響較大，設備不能自動判斷介質變化并根據介質的變化自動設置過濾時間參數，故而壓力控制失效。經過仔細觀察和認真的分析得出：濾液水饋的大小是固液分離產晶成型過程的主要參數。為此我們根據這一參數的變化，設計了一個濾液水量檢測裝置。變被動時間參量設置控制為斷流變參量延時智能控制。當濾液水量小到一定程度時，檢測信號(電接點液位控制器：JDK一201/G型)傳給PLC的輸入端。這樣無論介質如何變化，濾水量參數都不受其影響，能夠全程檢測并發出正確信號實現固液分離過程自動控制。此時PIA2的過濾時間參數值可設定很小，利用它起到微調作用，時間參數變成提高產品質量的輔助手段，煤漿的固液分離狀況得到較好控制。

濾液水自動切換分離改造

為解決這一問題，我們首先對濾液出水管路進行改造，把出水管路分成兩支，一路進濾液收集池，另一路進煤泥水池，分別安裝一套液壓閘閥。通過自主開發裝配的電氣控制箱控制兩套液壓控制系統，用PLC輸出點Q1.3對進料泵進行自動控制，通過延時繼電器實現管路自動切換(時間可調)，通過長時間摸索、試驗，把延時控制在120～180s。壓濾機產生的含有固體顆粒的濾液由地溝控制閘板打開引入地溝，同時另一閘板關閉；然后延時繼電器開始把地溝閘板關閉，另一閘板開啟，將產生的清水引入濾液水池，供給洗煤車問循環使用。

(1)如果轉換開關SA打到閉合狀態。系統就進入自動運行。首先時間繼電器KT得電，延時斷開輔助觸點KTI通電，中間繼電器KAl吸合，則接觸器KMI吸合，閘閥l打開同時，閘閥2關閉，限位開關SQI，SQ3動作，電機Ml和M2停止運轉；當時間繼電器KT通電3分鐘后(設定)，KTI斷開，KT2閉合KA2得電吸合，同理KM2和KM4吸合，閘閥1關閉，同時閘閥2打開，限位SQ2和SQ4動作，電機Ml和M2反轉停止。入料完成后，PLC的輸ff{點Q1．3斷電無輸出，則KT斷電，進入下一個循環等待狀態。

(2)如果轉換開關打到斷開位置，則系統進入手動工作狀態，用手動直接操作控制閘閥的關閉與打開，便于維修和調試。這一改造的順利完成，從根本上解決了濾液水二次污染問題，實現有效分離，確保了濾液水質量，有效提高了壓濾機固液分離效率，同時大大減少了下游環節管路磨損。

刮板運輸機延時停機和閉鎖改造

對原PLC的設計程序進行了改造，在原程序中增加一個定時器(T2)，使刮板運輸機在壓濾機三次拉板之后，延時lOs后(設定)再停車；對PLC的刮板運行信號反饋點13.4進行了閉鎖保護，把刮板運輸機和皮帶輸送機輔助常開點進行串接，然后反饋到PLC的輸入點13.4．實現三臺設備順序閉鎖，保證這三臺設備無論哪一臺出現問題．都能使壓濾機立即停車，并在顯示器上作出故障指示。同時，在兩臺壓濾機之間增加電氣閉鎖。

改造效果

通過對ZKG2500/1500型快開式高壓隔膜壓濾機電控系統、運行方式的改善和輔助機械電氣控制系統的改造．提高了設備的安全穩定性．使用周期明顯延長，產品質量顯著提高。

(1)運轉一年來，壓刮板輸送機事故較原來降低了95％，刮板機內無積存物料、無積水，杜絕了刮板機溜槽堵塞、壓皮帶事故，消除了物料滑皮帶、灑落現象，從而保證了生產的連續性。

(2)壓濾機生產系統實現即時控制，根據人料情況自動調整1=作時間，減少了濾餅水分時高時低的不穩定現象。由于采用全自動控制，避免了由于人為因素導致液壓系統長時間處于壓緊狀態，減少了對主機、濾板及濾布的損壞。提高了主機的使用壽命。

(3)循環水濃度從原來的zooga下降到60鯽提高了循環水的利用率，降低了泵及管路的磨損，減少了設備維修時間和維修量，降低了工人的勞動強度。由于實現設備精確化控制和運行，有效減少設備空運轉時間，每月節電6000kW.h左右，實現了節能降耗、環保的目標。大大提高了經濟效益。

結語

ZKG250011500型快開式高壓隔膜壓濾機電控系統存在的問題得到很好的解決，壓濾機電氣自動控制改造圓滿完成。由于篇幅限制，本文只是結合個人工作實踐對ZKG250011500犁快開式高壓隔膜壓濾機部分電控系統技術改造進行了簡單整理論述。我們在排除問題的同時，使自己在業務技術水平上得到了進一步的提高。在今后的工作中，還有很多領域需要我們去研究、去探索，以便更加熟練、科學的使用和維護，以使ZKG250011500型快開式高壓隔膜壓濾機在煤泥水處理領域更有效的發揮作用。

作者:薛宗科教授