厢式压滤机的构造和工作原理

（一）构造和工作原理

厢式压滤机（图2.17）由过滤部分、压紧装置、机架等三大部分组成，如图2.18所示。

图2.17　厢式压滤机实物图

图2.18　厢式压滤机示意图

1-电气箱　2-电接点压力表　3-油缸　4-前座　5-锁紧手轮　6-头板　7-尾板　8-料桨进口　9-旋塞　10-支架　11-横梁　12-滤液出口　13-滤板　14-油箱

1.过滤部分

压滤机的过滤部分由（40～60）片滤板、筛板、滤布及头板、尾板等组成。

滤板（图2.19）两面边缘凸起，中间凹入，中心处有一圆孔，以形成一条料浆输入通道。在内凹的平面上开有许多沟槽，这些沟槽称为排水槽，排水槽与滤板下部的滤液出口相通。排水槽的形状有同心圆、螺旋线和直线网格状等多种。在两外侧带有支承耳子，作为支承或搬拿滤板抓举之用。有的耳子带滚轮，以减轻滤板沿横梁滑动时的摩擦阻力。

滤板形状主要有圆形和方形两种（图2.19所示），在圆直径和正方形边长相等的条件下，方形有较大的过滤面积，但从进浆中心孔到周边是不等距的，边角会沉积脊性料并且较易翘曲变形，故多用圆形。

图2.19　滤板

图2.20　滤板的组装图

1-滤板　2-滤布　3-滤布垫板　4-空心螺栓　5-橡胶垫圈

滤板的材质有铸铁、铝合金及工程塑料等。用铸铁或铝合金制造的滤板，在每片滤板一侧的凸缘上开有环形槽，槽内装有橡胶圈，以防止料浆喷漏。工程塑料的滤板在凸缘上一般不设密封槽。作为滤布垫板的铝质筛板和滤布贴于滤板的两面，中间用铜质或塑料质空心螺栓（亦称滤芯）夹紧在进浆口上，如图2.20所示。

【信息提示】

各种滤板的特点。

筛板的作用是保证排水槽的畅通，防止因滤布贴紧滤板而堵塞排水槽。滤布多用帆布或尼龙布制成。

头板和尾板也相当于单面的滤板，又称为机头和机尾或堵头和堵尾。尾板固定在机架上，中心也有进浆口，用管道与隔膜泵出浆口相联。头板中心无孔，直接承受压紧装置的压紧力。

2.压紧装置

厢式压滤机的压紧装置有螺旋式和液压式两种。

①螺旋式压紧装置有手动和机动两种。

手动螺旋压紧装置（图2.21）靠人力操作，劳动强度大，工作速度低，现已很少使用。

图2.21　手动螺旋压紧装置

图2.22　机动螺旋压紧装置示意图

1-螺杆　2、3-大、小带轮　4-电动机　5、6-小、大齿轮　7-前座　8-螺母　9-键　10-头板　11-压环

图2.23　半自动液压压紧装置

1-头板　2-锁紧手轮　3-大活塞杆　4-前座　5-小活塞杆　6-缸套　7-大活塞　8-油缸　9-电接点压力表　10-后端盖　11-行程开关

机动螺旋压紧装置（图2.17a）主要由电动机、减速装置、螺母和螺杆组成，如图2.22所示。梯形螺纹的丝杆14和螺母15组成。螺母8固定在前座7上，中间装有螺杆1，螺杆上有一长键槽，大齿轮6用滑键9套装在螺杆上。当电动机4通过V带（带轮3和带轮2）和小齿轮5带动大齿轮旋转时，螺杆随之转动并前进或后退，从而可压紧或松开滤板。

②液压式压紧装置有半自动和自动两种。

图2.23是一种半自动的液压压紧装置，图2.24是液压原理图。油缸8固定在前座4上，大活塞杆3制成丝杆，并套入带螺母的锁紧手轮2。滤板装好后，启动油泵，压力油经手动换向阀中位流回油箱，油泵卸荷。待油泵运转稳定后，将手动换向阀的操纵手柄推至前进位置（即换向阀的左位），压力油经换问阀进入油缸。在压力油的作用下，大活塞7连同大活塞杆把滤板压紧，当油压达到额定数值（即电接点压力表9的整定值）时，油泵电动机自动停止运转，转动手轮，用锁紧手轮把大活塞杆锁紧在前座上，压紧工作即告结束，此时应将换向阀操纵手柄退回中间位置，为油泵的再次启动作准备。

图2.24　半自动液压压紧装置液压原理图

过滤完毕后，为了把锁紧手轮旋松，要再次启动油泵，油泵运转稳定后，将操纵手柄推至前进位置，待大活塞杆稍稍前进时，转动手轮，让锁紧手轮退离前座，然后将操纵手柄退回中间位置。松开锁紧手轮后，启动油泵，把操纵手柄扳至后退位置（即换向阀的右位），此时压力油经小活塞杆5的空腔进入大活塞杆的空腔。在压力油的作用下，大活塞杆带动活动头板1后退，当锁紧手轮碰到前座下面的行程开关11时，电动机停止运转。停机后将操纵手柄推至换向阀的中间位置，这样，就可一块一块地拖开滤板，卸下滤饼。

在半自动液压压紧装置中，工作油缸只要提供密封所需的预压力而不承受滤浆的作用，滤浆的压力是由锁紧螺母支承的，因此，工作油缸及整个液压回路的载荷较轻，缺点是还需要少量的手工操作。

图2.25所示为自动液压压紧装置的液压系统图。其压紧和复位，均由液压回路中的换向阀控制，没有由手工操作的锁紧螺母。为了保证在压滤过程中滤板之间的良好密封性，回路中除装有单向阀以防止油泵关闭后油缸中压力油泄漏外，还装有电接点压力表。当油缸中油压低于下限值时，压力表的电接点动作，油泵起动，向油缸供油，使油压升高；当油压升到上限值时，压力表中另一对电接点动作，关闭油泵。这样油压就被控制在一定的范围内，从而保证了密封所需的压紧力。

在自动液压压紧装置中，工作油缸除了提供密封所需的预压力外，还要承受滤浆的压力，与预压力比较，滤浆的压力是比较大的，因此，油缸和整个液压回路的载荷较大，而且往往需要使用中、高压油泵。

图2.25　自动液压压紧装置液压原理图

1-双级叶片泵　2-单向阀　3-溢流阀　4-压力表　5-电液换向阀　6-单向节流阀　7-液控单向阀　8-电接点压力表　9-压力表　10-活塞杆　11-油缸

3.机架

它主要由机头、机尾的支承架及横梁组成。在支承架上用螺帽紧固着两平行的横梁，用于支承全部滤板和滤饼的重量，并承受压紧和过滤时的拉应力，应有足够的强度和刚度。横梁截面形状有圆形和矩形两种，矩形截面的抗弯刚度较好，愈来愈得到广泛采用。

操作压滤机时，首先把装好滤布的滤板全部放置在机架的横梁上，然后用压紧装置压紧，这样在两块滤板之间，就构成了一个个滤室。滤浆用泵送入，经由尾板的进浆口后分别进入每个滤室。在压力作用下，滤液通过滤布、筛板和滤板上的揪水槽，最后汇集于滤液出口流出。固体物料则由于滤布的阻拦而在滤室中形成滤饼。当滤室中充满滤饼，滤液流出速度很慢时即可停止送浆，排除余浆，松开滤板，取出滤饼，然后再装好使用。

图2.26　全自动压滤机

1-尾板　2-滤板组件　3-拨板盒传动组合件　4-振打器导架　5-振打器　6-头板　7-减速器　8-油缸　9-电气控制柜　10-液压装置

全自动压滤机的工作情况。

全自动压滤机是在自动液压压滤机的基础上设置了机械化操作的卸泥装置，如带振打器的链式传动自动卸泥装置，它由拨板盒及其传动系统和滤布振打器构成，其外形如图2.26所示。

在压滤机两侧的横梁下方，各安装了一套环形传动链。传动链由电机经减速箱和链条带动。传动链上固装着（6～8）个拨板盒。拨板盒随传动链一起在导轨上运行，上边是拨板的工作行程，下边是空回程。

拨板盒逐块地拨移滤板，它主要由盒壳、主动钩和推动钩等部件组成，如图2.27。

图2.27　拨板盒

传动链运行时，拨板盒的工作过程和滤板移动原理如图2.28所示。

当传动链带动拨板盒刚转入工作行程时（图2.28a），它的主动钩滑块5被滤板手把3的下缘压下，使得与主动钩滑块整体制造的主动钩钩头部分4处在低位向前移动。同时，推动钩2也被滤板手把压在下面前行。

当拨板盒移动到最前一块滤板时（图2.28b），主动钩滑块在扭簧作用下上抬，主动钩钩头同时抬起、钩着滤板手把的凸出部分。而推动钩2仍被第二块滤板的手把下缘压着。

图2.28　滤板移动原理图

1-拨板盒　2-推动钩　3-滤板手把　4-主动钩钩头　5-主动钩渭块　6-头板

拨板盒继续运行时（图2.28c），主动钩钩头钩住滤板手把向前移动一个距离。使推动钩在顶簧作用下，得以从两块滤板手把的间隙中抬起来，勾住手把、拉着滤板向前移动。

拨板盒继续向前运行（图2.28d），主动钩滑块碰到头板6（或是已运移过去的滤板）而被压在下缘，它的钩头随之低下。滤板被推动钩继续拉向前进，直至紧贴头板（或滤板）表面为止。

当滤板与头板紧贴以后，拨板盒继续向前时，推动钩受阻，迫使它下降（顶簧被压缩），然后沿滤板手把下缘滑动（图2.28e）。

至此，一个拨板盒拨移了一块滤板。接着第二个拨板盒运行，又拨动第二块滤板。每个拨板盒随环形传动链运行，运行到导轨上方时，就进行卸泥工作。每拨一块滤板，就相应地卸掉滤板间的一块泥饼。如此不断运行，直至把全部滤板都拨移完后，传动链和拨板盒的运行自动停止。

在设有振打器的自动压滤机中，滤布在滤板上的固装，采用如图2.29的方法。

图2.29　滤布固装方法

a）在中心孔处两块滤布缝在一起　b）将一边的滤布按图示叠在一起　c）将叠起的滤布搓成棒形　d）将棒形滤布穿过滤板中心孔　e）将两块滤布前后铺平　f）将滤布固定杆从滤布的一头缝套中穿过并挂到滤布吊架上(www.xing528.com)

当两块邻近的滤板分离时，挂在吊架上的滤布会张开一个角度。夹在滤布中的泥饼，在其自重作用下掉落，由安装在压滤机下方的皮带输送机运走。但是，粘性很强的泥饼有时会紧贴在滤布上，不能自行掉落。故配置了振打器，对滤布的吊架不断振打，使滤布产生强烈的抖动，以帮助泥饼脱落。振打器安装在压滤机上方的振打架上（图2.26），通过链式传动机构，振打器可以在振打架上顺滤板安置方向作往复运动。当卸泥时，振打器就自动地运移到被拨移的那块滤板的上方。

（二）工作参数

1.压紧力

如前所述，厢式压滤机需要压紧装置把滤板压紧，在滤板与滤板的接合面的四周，通常装有橡胶垫圈，在压紧力的作用下，垫圈中产生应力，发生变形，从而把接合面上凹凸不平之处填满，起到了密封作用，防止滤浆的泄漏。一般说来，只要橡胶垫圈中的压应力等于过滤压力，就能保持接合面良好的密封性。

压紧力可由下式计算：

式中：W——压紧力，N；

W1——预压力，N；

W2——克服滤浆压力所需的压紧力，N；

A1——橡胶垫圈接触面积，m；

△P——过滤压力差，Pa；

A2——每个滤室的单面过滤面积（橡胶垫圈所包围的面积），m2。

2.生产能力

因为压滤机是间歇操作的，每个工作循环包括装机、过滤，拆机和取出滤饼等几项操作，工作周期等于过滤时间加辅助操作时间。压滤机的生产能力可按下列计算：

式中：Q——生产能力，kg/h；

G——每片泥饼的重量，kg；

n——泥饼的数目，n=n′+1，其中n′为滤板数；

t——过滤时间，h；

tS——包括装机、拆机、卸泥饼等辅助操作时间，h。

（三）选型与安装

厢式压滤机的规格可用滤板的直径和数目来表示，性能参数见表2.7。

表2.7　厢式压滤机的规格和主要技术性能

1.选型依据

①生产工艺要求：是对泥浆性能的要求和该机滤饼能达到的最低水分和均匀性。

②产量：其大小取决于压滤工作周期和每块滤饼重量和数量。

③操作水平：要配用的隔膜泵流量、压强、性能适当，才能发挥充分压滤机的作用。例如泥浆最大压强要受到滤板强度、不会漏浆、喷浆的限制。

2.安装

①压滤机四周应有足够的操作维护空间，液压式压滤机要选择适当的位置放置液压站，确保液压站能正常工作。

②压滤机应安装在平整的混凝土基础（必须牢固）上。将左右支架放在基础上，上好横梁，打好水平（精度要高），拧紧螺母，灌注混凝土入预留孔至满，待牢固后拧紧地脚螺栓螺母，装上滤板及压紧装置（头板尾板应对中，使压紧力在滤板上均匀分布）等其他零部件。

③按工作要求放好滤板，布置进料管路。

④对于分箱包装的压滤机，应按规定的要求进行组装。

⑤安装完毕，检查各运动部件运转是否良好，操纵及控制装置是否灵敏可靠。

⑥压滤机是和隔膜泵配套使用的，滤浆是从浆池吸入的，滤饼又是一块块卸出的，故在流程布置上要全面考虑到浆池至压滤机的高差要小、线路要短、弯曲要少、泥饼要容易输送到指定地点，清水的排泄要方便等。

⑦液压压滤机的油箱内应注入清洁的（20～40）#液压用机械油，使用温度＞-5℃；若环境温度偏低，可选用相似粘度、低凝点的液压油。液压油须经（80～100）目滤网加入。

⑧机械或液压压紧装置，接通电源启动电机应工作正确。液压压紧加压时压力表应平稳上升，液压系统无泄漏现象。根据机型大小正确调整工作压力，试机后若发现油箱贮油不是须予以补充。

（四）使用与保养

1.操作使用

①设备经安装、调整、确认无误后方可投入使用。

②将各种压力和流量值调至规定的范围内，以防因过载而损坏设备。

③每班工作前要对整机作全面检查，机械压紧传动部件及减速箱必须加足润滑油。

④为了防止滤浆喷漏事故，密封面要平整，压紧力要施加均匀，不要偏载。

⑤要锁紧空心螺栓，滤布的张挂松紧程度要适中，破损后要及时修补或更换。

⑥禁止在滤板少于规定数量的情况下开机工作，以免损坏机件。

⑦操作顺序：检查各零部件→预紧→开泵进浆（先开进浆阀）→压滤→停泵（关进浆阀）→保压→卸压→松开卸泥饼。

⑧卸滤饼后滤板一定要紧靠压紧排列整齐。移动滤板时，用力应均匀适当，不得碰撞、摔打，以免损坏密封面及滤板手把。

⑨使用回坯泥时，必须加入一定量的新料，否则过滤阻力将会很大。为了减少滤浆的粘度，可将滤浆在搅拌池内用蒸气加热至（40～50）℃，使部分空气从滤浆中逸出，防止在滤布和滤饼中析出气泡，这样可减少过滤阻力，加快过滤速度，缩短过滤时间。但是，为了便于操作，滤浆的温度也不宜太高，一般不超过60℃。

目前，一般压滤操作的压滤周期约（30～60）min，料浆压力为（0.8～1.5）MPa，滤饼含水率约为（18～25）%，滤饼厚度约为30mm。

【信息提示】

压滤机常布置在二层平台上。

2.维护保养

①正确选用和定期清洗滤布，既要考虑滤液的澄清度又要兼顾过滤效率。

②注意保护密封面，不要碰撞，放置时立着为好，可减少变形。

③新机器安装使用一个月后应换油，彻底清洗油箱。以后，每六个月对油箱进行一次清洗，并更换油箱内的液压油，液压油应符合要求。油面位于液位线中央偏上。

④保持机器和周围环境的洁净，保持工作场所的卫生和道路畅通。

⑤活塞杆定时涂抹润滑油脂。

（五）压滤机的常见故障

表2.8列出了压滤机常见故障的产生原因及排除方法。

表2.8　压滤机常见故障的产生原因及排除方法