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速后，不僅可根據不同的料漿濃度調節進料泵的轉速，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和對機械的沖擊，并有一定的節能效果。
關鍵詞：箱式壓濾機、變頻調速

一、概述
　　原煤一般含有較高的灰分和硫分，經破碎、篩分，再經洗選加工，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量的指標要求。
　　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備，其結構簡單、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、液兩相構成的礦漿在壓力差的作用下，通過過濾介質（濾布）而實現固液分離的一種脫水設備。該設備由于過濾強度高、濾餅水分低、濾液質量好等特點，在石油、化工、煤炭、冶金、污水處理等工業部門廣泛應用。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煤泥廠內回收，洗水閉路循環，保護環境起著重要作用。

二、箱施壓濾機工作過程
1、結構
　　箱式壓濾機是一種過濾設備。壓濾機的型號規格雖然有些不同，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、液于一體的現代技術水平先進的固液分離設備，其構造由固定尾板、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。結構示意圖如圖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的活塞桿連接，并通過兩側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——液壓系統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。油泵常采用低壓并聯系統。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（濾布）經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逐漸形成濾餅,過濾腔室充滿濾餅后，經過一段時間，濾液不再流出，即完成脫水過程。此時，可停止給料，通過液壓操縱系統調節器節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，至此一個工作循環過程完成。
　　整個工作循環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，起動方式為傳統的自耦減壓起動，起動完成后電動機接到380V電網上恒速運行。煤漿注入過濾腔室內，隨著過濾腔室內的礦漿不斷增多，壓力不斷上升，水份開始滲出。工作臺上有數字壓力表，當過濾腔室內壓力上升達到某一數值時，使進料泵停泵，壓濾機繼續完成后面的工作過程。
　　由于進料泵每一次工作循環都要進行起動和停止操作，一次工作循環的時間約為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和機械系統造成沖擊。

三、壓濾機進料泵變頻調速
　　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選擇，最小也要選擇2.5倍額定電流起動。當環境溫度較高時，反復的起動可能會使電動機溫升超過額定值，另外，也會對電網和機械系統造成沖擊。變頻起動是一種改變旋轉磁場和轉子同步速度的方法，轉差率接近于零，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，對電網和機械系統沒有沖擊。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。現場調試時，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；再考慮到現場使用數字式壓力表，為減低電源側的電流諧波干擾，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調節，例如0.6～0.8MPa。采用變頻后，可調節變頻器的輸出頻率使進料壓力滿足生產工藝要求，給現場操作帶來了極大的方便。

四、結語
　　近年來，在煤炭行業使用變頻器已經非常普遍，但大多用于煤礦上的風機、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、運行穩定、減少故障，節省了人力和物力，提高了生產效率，另外減少了對電網和機械的沖擊，并且有一定的節能效果，受到洗煤廠的歡迎。