压滤机无人值守技术在博选新河选煤厂的应用

周建方，张定智

(山东博选矿物资源技术开发有限公司 新河选煤厂，山东 济宁 272000)

1 概 述

博选公司新河选煤厂回收浓缩底流煤泥的压滤机为快开式高压隔膜压滤机，底流泵将浓缩底流输送至压滤车间煤泥桶，压滤入料泵再将煤泥桶内的煤泥水输送至压滤机。压滤机具有部分自动控制功能，但底流泵需要人工开停，进浆时需随时观察底流泵控制箱的煤泥桶液位指示灯，低位灯亮时开启底流泵，高位灯亮时关闭底流泵；压滤入料泵的开停及进浆时间由压滤司机判断，当煤泥桶中液位处于低位时，停止入料，处于高位时开启入料泵；当滤液水量明显减少、滴点不成线时表示进浆已满，停止入料泵进浆，压滤机自动进入下一流程。为节约人工成本，实现压滤机全自动控制，在煤泥桶中安装了液位继电器，当煤泥桶液位处于低位时自动开启底流泵，入料泵自动停机，处于高位时底流泵自动停机，入料泵自动开启；并在滤液水槽内安装液位继电器，当滤液明显减少时，继电器检测到滤液水槽液位降低到一定高度时，给压滤机传递停止进浆信号，压滤机自动转到下一个工序。

2 压滤机人工值守时的使用情况

2.1 人员组织

该厂压滤车间共计3层，11台设备，2台压滤机，配备1名压滤司机，负责操作2台压滤机以及整个压滤车间的设备巡视和卫生清理。

2.2 压滤机操作过程

压滤司机进入车间后首先检查1～2楼设备有无异常，然后进入3楼操作压滤机。操作之前需要对压滤机液压站、滤板、各气动球阀、滤液管等部位进行仔细检查，然后开始操作。首先开启浓缩底流泵，当煤泥水搅拌桶处于高液位时，底流泵控制箱的高液位指示灯亮，此时关停底流泵，将压滤机旋钮开关旋至自动位置，然后再按下程序启动按钮，整个系统将自动完成压紧、保压、进浆、压榨、反吹、松开、取板、拉板的过程。但在进浆和取拉板过程需要人工参与，进浆时间的长短需要根据滤液水量来决定，当滤液水量明显减少、滴点不成线时，表示滤饼已形成，此时可以手动停止进浆，然后转换到自动操作以后的压滤程序。当自动操作进行到取板卸料时，因该压滤机无清洗滤板装置，需要人工使用竹板清理粘在滤板上的煤泥。

2.3 压滤机无法实现无人值守的环节

(1)底流泵和压滤入料泵需要人工开停。因煤泥水搅拌桶容积有限，在进浆时需随时观察底流泵控制箱的液位指示灯 ，当低位灯亮时开启底流泵，高位灯亮时关闭底流泵。

(2)进浆时间需人工判断。当滤液水量明显减少、滴点不成线时可停止进浆。

3 实现压滤机无人值守需解决的问题

(1)浓缩底流泵要根据压滤车间煤泥桶的液位实现自动开停。

(2)在压滤机进浆过程中，由于压滤入料泵流量大于底流泵流量，煤泥桶经常会发生“喝空”的情况，因此，压滤入料泵应根据煤泥桶液位实现自动开停。

(3)可以根据滤液水量判断压滤效果，从而自动停止压滤机进浆。目前进浆与否是由压滤司机通过判断滤液水管外流的水量大小来确定的，当滤液水量明显减少、滴点不成线时滤饼已形成，此时可以停止进浆。若要实现自动停止进浆，需要将滤液水量明显减小的信号反馈到压滤机自动控制系统，才能实现自动停止进浆。

4 压滤机实现无人值守方案分析

压滤机要实现自动控制，浓缩机底流泵和压滤入料泵需要根据煤泥桶液位实现自动开停，控制系统要能够根据滤液水量判断压滤效果，从而自动停止进浆。

4.1 泵的自动开、停

(1)底流泵的自动启停：改进现有搅拌桶的高低液位开关，将反馈到高低位指示灯的信号线直接接入底流泵控制回路，低位信号得电后底流泵自动开启，高位信号得电后底流泵自动停机。设计原理如图1左侧所示，当煤泥桶内液位达到低位时，KA2闭合，底流泵运行；当煤泥桶内液位到达高位时，KA1闭合，KA1常闭点断开，KM释放，底流泵停止运行。当需要手动开停时，KA2不起作用，只能手动开泵，自动停泵。

图1 底流泵、入料泵自动开停原理示意

(2)压滤入料泵的自动启停：使用底流泵的高低液位开关，改进现有控制回路。当液位降至低位时，压滤机控制面板上的暂停按钮得电，压滤入料泵停止进浆；当液位升至高位时，控制面板复位按钮信号，压滤入料泵开始进浆；按照此规律循环，直至进浆满为止。其设计电路如图1右侧所示。

4.2 滤液水量的判断

控制系统能够自主判断滤液水量，然后实现自动停止进浆，压滤机自动跳入下一个压滤环节，实现自动控制。

4.2.1 液位检测器的制作安装

液位检测器由液位继电器、检测极针、绝缘板、固定螺栓、信号线等组成。检测极针由高位极针、低位极针、公共极针组成。当滤液水升至高位时，高位极针检测到此信号并传给中间继电器；当滤液水降至低位时，低位极针检测到此信号并传给时间继电器，经延时后将此信号传给压滤机停止进浆按钮，压滤机自动进入下一环节。时间继电器可根据滤液水保持低位时滤饼成型的最佳时间进行调整，以确保滤饼高质量成型。液位检测器模型如图2所示。

图2 液位检测器模型示意

4.2.2 自动控制电路的设计安装

自动控制电路由时间继电器、中间继电器及液位继电器组成，根据图3所示的设计电路进行接线。

图3 滤液水液位检测自动控制原理示意

如图3所示，将液位检测器安装在滤液水槽内，时间继电器的第1组常开点KT1并到压滤机控制柜进料结束按钮，当程序进行到进浆环节时，水位从低升到高，当涨到高位时，高位开关闭合，KA1继电器吸合。当进浆即将结束时，水位缓慢下降，降至低位时，低位开关闭合，KA2吸合，延时继电器KT得电；当延时结束时，KT1、KT2闭合，进料结束按钮短接，进浆结束，KA3得电动作，KA3的两个常闭点断开，KA1、KA2失电，KA2常开点断开，KT失电，从而进入下一个循环。时间继电器的设定时间根据经验设定，即当液位稳定在低位以下保持一段时间后，压滤煤泥的成饼效果最好。有时会出现液位不稳定的情况，即当液位到达低位后，时间继电器开始计时，滤液水出现突然增大，水位继续上涨超过低位的情况，此时低位开关开路，KA2失电，时间继电器不再起作用，进浆仍然继续。

5 自动控制使用效果

该自动控制项目自投入使用以来运转正常，效果很好。采用的液位继电器为进口欧姆龙品牌，可靠性很高；压滤机能够实现全自动控制，每班仅需在交接班时清理1次滤板即可，每班节省1个人工，达到了很好的设计效果。

6 项目效益分析

(1)投入费用：人工和材料费用。人工5个工，液位控制器4件，时间继电器2个，控制电缆50 m，总费用约0.33万元。

(2)节约费用：全自动控制应用之后，可实现压滤机的全自动运转，无需压滤司机人工操作。每班可少用压滤司机1名，3班共计少用3人，日均工资按120元计，每年可节约人工成本10.37万元。

(3)年创效益：节约费用-投入费用=10.37-0.33=10.04(万元)。

7 结 论

新河选煤厂压滤机采用自动控制技术后，煤泥水压滤系统运行正常。通过不断调试摸索，选取最佳的液位检测位置和延时时间，自动控制系统的可靠性越来越高，滤饼水分可控制在25%以下，进浆时间在700 s以下，与人工操作相比差距不大，具有良好的压滤效果，有效解决了人员紧张的问题，经济效益显著。