高压板框压滤机圆形滤板自动清洗装置

高压板框压滤机圆形滤板自动清洗装置
发表时间：
2019-04-11T14:42:16.377Z 来源：《基层建设》2019年第2期 作者： 邹献余
[导读]

安徽省通源环境节能股份有限公司 安徽省合肥市 230031

一、项目概述
1
、项目开发意义

自动控制技术是当代发展极为迅速、应用十分广泛、最引人注目的高技术之一，也是推动新技术革命和新产业革命的核心技术。现在
对自动控制的要求已不仅是保持个别变量（如温度、转数、电压等）的稳定，而是要求实现多个变量的最优控制。随着国家对环保要求越
来越高，污泥处理处置技术得到迅速发展。板框压滤机是污泥处理的核心设备，在环保、化工、矿业、食品及生物医药等领域，都发挥着
极大的作用。

高压板框压滤机经过一定次数的使用后，滤板上的滤布缝隙中粘结有细小的污泥颗粒，逐渐结块，严重影响脱水效率，每天需要对滤
布进行多次清洗。目前板框压滤机滤布的自动清洗，业内没有很好的解决方案，随着公司污泥处理业务的不断扩大，公司的运营厂逐渐增
多，需要开发高压板框压滤机自动清洗装置。
2
、项目产品现状

目前高压板框压滤机需要操作人员手持高压水枪进行清洗滤布，手持式高压水枪水压小（2~4mpa），水量小（25L/min），清洗滤布耗
时长、效果差，影响生产效率。

目前隔膜压滤机已有自动清洗装置，隔膜压滤机与高压板框压滤机的工作方式、滤板不同，隔膜压滤机使用的自动清洗装置为刷洗。
隔膜压滤机滤板为方形，使用两排刷子夹住一张滤板，刷子内部有喷嘴，刷子由上至下运行来刷洗，靠刷毛的摩擦力使滤布与污泥分离，
喷嘴喷水辅助将刷下来的污泥冲走，水压与手持高压水枪相同，这种装置不适用于高压板框压滤机。高压板框压滤机滤板深度远大于隔膜
压滤机，较深的滤板导致刷毛必须很长，过长的刷毛又会导致作用在滤布上的摩擦力小。高压板框压滤机的滤板是圆形的，圆形滤板使用
两排刷子夹住直接喷水，刷子在圆形滤板的上部时，无滤板阻挡，直接喷水会导致大量水溅到平台上，因此隔膜压滤机的清洗装置无法使
用在高压板框压滤机上。自动清洗装置在原有产品基础上跟进，清洗受污浊的滤布，自动化延伸。

二、开发内容和目标
1
、项目主要研发内容、预期目标及解决的关键技术

本项目研制的一种与我公司生产的MF120、MF180板框压滤机相配套的圆形滤板自动清洗装置。

项目主要研发内容包括：
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）旋转喷洗升降平台、清洗装置龙门机架、伺服运动控制系统、清洗装置水路和压力控制系统。
2
）研制自动检测系统，运动行程、精准定位及其方位角误差等在线检测系统。
3
）开发系列装备结构，采用现代设计理论和方法，运用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助分析（CAE）等相关技术，对压滤机清
洗装备设施中的关键零部件进行优化分析，对制件、模具和整机之间耦合刚度进行分析计算，优化整机动态性能。

通过本项目产品的研发，实现如下目标：
1
）改善了滤板的清洗效果，清洗装置一键启动，无人值守运行，故障自动报警停机，降低泥饼含水率，延长清洗的间隔时间。
2
）提高了运营厂的工作效率。单台压滤机清洗时间，48块滤板2小时以内，自动清洗比人工清洗速度快，节约工时。
3
）滤机清洗机构产品设计合理、造型美观、通用性强、框架的材质、坚固耐用。
4
）滤板、滤布自动清洗装置的移动方式，以使滤饼易于脱落及保洁，要求可以通过装置全自动或半自动完成，滤布清洗效果好于目前
运营厂手持高压水枪清洗效果以减轻操作人员劳动强度。
5
）通过与主机一致的PLC系统控制实现了系统全自运方式，其压滤、滤板的移动、滤布冲洗等操作全部可通过PLC远端控制来完成，
减少了操作人员数目。
6
）在技术研发中解决了产品共性问题，为系列化产品设计提供技术基础。满足污水处理，解决特殊环境下的后继的经济和环境平衡，
达到国内先进水平。

在本项目产品的研发过程中解决以下关键技术问题：
1
）旋转喷洗系统，能清洗到滤布的整个圆形面，无死角，经过喷洗后，滤布的洁净程度超过人工手持高压水枪的清洗效果。
2
）自动清洗装置的机架，兼容运营厂正在使用的压滤机，能在MF100、MF120、MF180压滤机上使用，方便保有的压滤机升级。
3
）电控系统，通过伺服系统控制清洗龙门架精确走位，与现有压滤机电控系统兼容，利用现有压滤机的PLC与触摸屏。
4
）水路与压力控制系统，多台压滤机共用一套泵组，减少泵组与水、电路布置。能控制出水压力，水路设置多重保护，对进水进行过
滤，防止喷嘴堵塞。

本项目研制促进了企业技术创新和技术攻关能力，提高我司压滤机自主设计、制造和集成创新能力，应用伺服控制技术、自动控制技
术改造传统设备，实现压滤机升级，全面提升我公司在污泥处理处置方面的竞争力。
2
、主要技术创新之处

本项目的创新点在于：
1
）针对清洗定位难，同时洗涤两块泥板的相对面，泥板的间距问题，设计压滤机清洗装备设施的整体移动技术，准确进给，从而运动
精度得到有效提高，实现板框压滤机圆形滤板的自动清洗。
2
）采用了液压工作装置的位置闭环控制，通过数控系统调节，控制精度高，从而提高了整机性能。
3
）以弹塑性理论研究为基础，结合实验研究受力变形规律，建立压滤机清洗装备设施的工艺规程，从理论上建立了计算模型和决策计
算方法，为精密压滤提供了理论基础。由过去完全凭经验转变为由专用程序算法进行精确计算，提高了精度。
4
）开发出在线检测系统，针对定位特点进行专门设计，保证了检测系统能满足不同环境下的测控，而且还能识别干扰因素。
5
）采用安全冗余设计和实时监控技术，保证了主机的安全性，液压回路采用双支撑和阀芯检测等安全技术，提高了整机的安全等级，
最大程度的减少设备对操作人员、维护人员、环境等造成的伤害，把风险降低到最小。
6
）两条轨道线的同步，止动时且与滤板平行，保证冲洗效果，改善了冲洗效果。应用喷嘴在旋转过程中，保持支撑反力，线型圆周运
动冲洗滤布接触面，解决了面积重叠与同心的不足。
3
、达到的主要技术和经济指标

本项目主要技术指标：

泥饼的含水率降低，维修成本降低，提高运行稳定性，自动化程度提高，设备安全可靠，配备自动清洗，安装流程合理。

泥饼含水率降至50%左右，压滤机维修维护费用降低至5-12万/年以下（目前约为20万/年）。

三、研制试验方法及采用技术（工艺）路线
1
、项目管理模式

本项目采用节点式管理模式，对项目整体开发过程进行阶段划分，主要分为以下节点进行：
1
）项目调研与立项阶段：本阶段主要对资料进行搜集、整理，并对技术需要改进的地方进行讨论、优化，完成该设计可行性论证，编
写项目计划书；
2
）产品方案设计阶段：本阶段主要是对设计方案图纸进行细化，完成图纸的设计和绘制；
3
）生产制造阶段：本阶段主要根据设计图纸，协助各个外协厂家于制造基地进行生产加工、装配，完成设计图纸的制造和验收；
4
）试验验证阶段：按照定型后的图纸生产加工，制造完成后运到运营厂，运营一段时间；
5
）图纸定型阶段：针对设备在安装调试及运营中存在的问题，进行图纸优化设计，最后形成定型图纸；
6
）项目评审阶段：根据现场运行情况，邀请专家组对项目目标和项目现状进行对比评审，如项目结果达到预期，可根据公司要求进行
项目成果推广。
2
、工艺流程及工艺方案
1
）工艺流程：

2
）工艺方案

（1）组件工艺：主机架、固定架、导轨等大件焊接组装工艺流程：

板材→下料→坡口→校平→铆装→焊接→焊后消除内应力处理→机械加工→装配。

（2）机械零件加工工艺

零件平面加工可采用数控车床、铣镗床加工，相关零件可采用数控龙门镗铣床进行加工。

（3）热处理工艺

气缸、轴类等各种主要零件的热处理。

（4）压滤机清洗装备设施装配工艺

部件清洗—部件组装—电器柜部装—整机总装。

管路连接、电器连接、油箱清洗检查、加油、开机调试、交检、整改、拆机、做漆、包装。

（5）喷涂漆工艺

零件在喷漆前应做相应处理：除油、除锈、磷化、清洗、抛丸、打腻子粉等。

喷底漆、中间漆、面漆，分别在烘干后进行下道工序。

四、结论

本技术可以为公司增加压滤机的功能，丰富了制造基地的产品结构，锻炼队伍培养人才，为制造基地产品系列化迈出重要一步。为以
后公司招投标提供更多的选择，方便了公司业务的开展。虽然压滤机清洗装备设施在国内仍处于发展完善阶段，但根据国情和压滤机清洗
装备设施技术的不断进步成熟，其技术和系统将会在污泥处理处置清洗方面充当主要角色，成为主要的应用模式。

目前，该技术产品已研制成功并运用于我省淮北市污泥运营厂、宿州市城南污泥运营厂。