板框壓濾機(jī)工藝優(yōu)化及自動(dòng)化控制

李暢

摘 要：本文對(duì)板框壓濾機(jī)分組聯(lián)合供料方式進(jìn)行介紹，對(duì)壓濾機(jī)工藝流程進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)單機(jī)單泵以及壓濾過程全自動(dòng)化操作模式。經(jīng)試驗(yàn)表明，此套操作模式不僅提升了壓濾機(jī)生產(chǎn)效率，并且降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：板框壓濾機(jī);單機(jī)單泵;自動(dòng)化

1 引言

我公司采用氨堿法生產(chǎn)純堿，其中濕法蒸餾廢液輸送至渣場(chǎng)。鑒于當(dāng)前環(huán)保形勢(shì)，此廢液處理模式已不能滿足公司需求，依托集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，公司減排車間新建堿渣一期工序，主要利用澄清桶對(duì)廢液稠厚后進(jìn)行固液分離，其中堿性固體物質(zhì)送至熱電公司作煙道脫硫劑。項(xiàng)目投用后取得了一定效果，但由于熱電公司脫硫劑用量有限，仍有大部分固體物質(zhì)隨清液一同排至渣場(chǎng)。通過走訪調(diào)研其他公司處理廢液方式、查找相關(guān)資料，決定利用減排車間現(xiàn)有13臺(tái)鹽泥板框壓濾機(jī)處理堿渣一期稠厚泥。

2 板框壓濾機(jī)工作方式

壓濾機(jī)主要工作方式為廢液經(jīng)加壓泵由尾部濾板中間入料孔進(jìn)入板框壓濾機(jī)，分布到各濾布濾室之間，通過濾布兩側(cè)壓力差，進(jìn)行固、液分離。固體顆粒由于濾布的阻擋滯留在濾室內(nèi)，濾液則穿透濾布經(jīng)濾板排水孔排出[1]，我公司采用分組聯(lián)合供料方式作業(yè)，既一臺(tái)入料泵對(duì)應(yīng)多臺(tái)壓濾機(jī)，壓濾過程分為入料、升壓、保壓、卸料四個(gè)階段，當(dāng)開始入料時(shí)，啟動(dòng)入料泵，閥門稍開，保證平穩(wěn)入料，避免發(fā)生噴濺現(xiàn)象，直至濾腔充滿物料，進(jìn)入升壓階段需進(jìn)一步加大閥門開度，提升入料總管壓力，保證濾餅壓實(shí)成型，升壓階段入料總管壓力達(dá)到一定程度不再變化時(shí)，進(jìn)入保壓階段，維持此壓力一段時(shí)間后，進(jìn)入卸料階段，首先關(guān)閉入料閥門，開啟泄壓閥門進(jìn)行泄壓，松開壓緊裝置，進(jìn)行人工卸料。因此壓濾過程到達(dá)不同階段需崗位人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門改變進(jìn)液量，來保證壓濾機(jī)正常完成整個(gè)壓濾流程，由于壓濾機(jī)臺(tái)數(shù)多，且各機(jī)所處階段不盡相同，職工需頻繁進(jìn)入調(diào)節(jié)閥門，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，又因同一組壓濾機(jī)處于不同階段，導(dǎo)致此供料方式各機(jī)間相互影響，壓力波動(dòng)大，若人工調(diào)節(jié)跟蹤不及時(shí)，需經(jīng)常通過延長(zhǎng)保壓時(shí)間來保證壓濾效果，單次壓濾周期長(zhǎng)，造成板框壓濾系統(tǒng)生產(chǎn)效率降低。雖然后續(xù)通過加裝入料調(diào)節(jié)閥，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，但各機(jī)間的相互影響依然存在，而且調(diào)節(jié)閥過流部件損壞率較高。隨著以后堿渣壓濾提產(chǎn)增量項(xiàng)目實(shí)施，未來17臺(tái)壓濾機(jī)全部用于堿渣處理時(shí)，人工需求將進(jìn)一步增加。

3 研究攻關(guān)方向

板框壓濾機(jī)廣泛用于污泥及化工渣漿廢液處理，機(jī)體趨于大型化，隨著自動(dòng)控制設(shè)備及技術(shù)的不斷成熟應(yīng)用，板框壓濾工藝逐步向?qū)崿F(xiàn)全過程自動(dòng)化方向發(fā)展，以節(jié)省大量人工投入。對(duì)板框壓濾工藝進(jìn)行優(yōu)化及自動(dòng)控制技術(shù)研究攻關(guān)，將供料方式改為一機(jī)一泵配套運(yùn)行，避免各機(jī)間的相互影響，取消單機(jī)入料閥、泄壓閥及調(diào)節(jié)閥，改進(jìn)DCS系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)單機(jī)循環(huán)全程自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，從根本上減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低人工成本。因此改變目前板框壓濾多機(jī)聯(lián)合供料工藝模式為單機(jī)單泵配套運(yùn)行模式;單機(jī)循環(huán)操作控制方式變閥門或調(diào)節(jié)閥切換、節(jié)流控制為單一入料泵變頻控制，簡(jiǎn)化工藝操作流程;卸料過程應(yīng)用自動(dòng)卸料裝置;開發(fā)DCS自動(dòng)控制程序，實(shí)現(xiàn)入料、升壓、保壓、卸料全程自動(dòng)化操作及穩(wěn)定控制。

4 單機(jī)單泵及自動(dòng)化模式

以7#壓濾機(jī)為試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，對(duì)其工藝流程進(jìn)行改造，配置單獨(dú)入料管線DN125，將入料泵80ZJ-42（55kW）改為100LZ-Ⅱ（90kW），并在入料管線加裝流量計(jì)、壓力表，利用變頻調(diào)節(jié)各階段入料流量。單機(jī)單泵流程投用后，壓濾機(jī)單次壓濾周期縮短，卸料時(shí)只需將變頻降低至為零，不再使用泄壓閥進(jìn)行泄壓，并且全程利用變頻進(jìn)行調(diào)節(jié)，無需動(dòng)作調(diào)節(jié)閥，因此取消了原設(shè)計(jì)泄壓閥以及入料調(diào)節(jié)閥。我公司自主開發(fā)了壓濾機(jī)自動(dòng)控制程序，主要利用DCS程序模塊，將入料泵變頻與入料壓力以及流量進(jìn)行聯(lián)鎖來控制入料、升壓、保壓三個(gè)階段的進(jìn)料流量、壓力、時(shí)間，實(shí)現(xiàn)壓濾機(jī)入料、升壓、保壓、卸料各階段的全自動(dòng)調(diào)節(jié)。

5 運(yùn)行后的效果

7#壓濾機(jī)運(yùn)行效果評(píng)價(jià)良好，試運(yùn)行期間積極摸索系統(tǒng)操作參數(shù)，逐步優(yōu)化、改進(jìn)了工藝流程及設(shè)備，后續(xù)完成了其他壓濾機(jī)工藝、設(shè)備的優(yōu)化改造，并增加自動(dòng)控制程序。

聯(lián)鎖投用，以時(shí)間（可設(shè)定）為基準(zhǔn)將進(jìn)料分為三個(gè)階段，即入料、升壓、保壓，第一階段（入料），入料泵以給定變頻值啟動(dòng)，按照第一階段的流量基準(zhǔn)值與修正值之和作為頻率調(diào)節(jié)給定值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)漿料基本充滿濾腔進(jìn)入第二階段;第二階段（升壓）按照第二階段的基準(zhǔn)值與修正值之和作為頻率調(diào)節(jié)給定值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，設(shè)定升壓時(shí)間，在此階段運(yùn)行中當(dāng)入料壓力大于0.15MPa時(shí)，按照一次觸發(fā)流量設(shè)定基準(zhǔn)值作為頻率調(diào)節(jié)給定值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)在第二階段，出現(xiàn)一次頻率大于28Hz或出現(xiàn)一次入料壓力大于0.62MPa時(shí)，提前進(jìn)入第三階段（保壓），當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定保壓時(shí)間觸發(fā)進(jìn)入保壓階段條件時(shí)，以給定頻率恒定輸出入料，當(dāng)入料流量小于設(shè)定值時(shí)觸發(fā)準(zhǔn)備卸料報(bào)警，保壓10min，泄壓后，進(jìn)行自動(dòng)卸料。

通過不斷嘗試對(duì)壓濾機(jī)入料流量以及時(shí)間的設(shè)定進(jìn)行調(diào)整，目前單機(jī)單泵壓濾機(jī)最快可達(dá)105min一車，較未改造之前且縮短了20min。查定結(jié)果顯示每臺(tái)壓濾機(jī)每班增加卸料近1車，壓濾機(jī)效率提高16%。

6 結(jié)語

通過對(duì)壓濾機(jī)單機(jī)單泵的改造，解決了各機(jī)組間相互影響的問題，自動(dòng)化控制程序的投用，提高了自動(dòng)化水平，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度降低，并且為后續(xù)機(jī)組改造提供了有力支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]王新峰，張寶娟，孫杰.淺談氨堿廢液板框壓濾機(jī)濾布的選擇[B].純堿工業(yè).2015（5）：16-17.