变频器在过滤机中的应用

过滤机是利用多孔性过滤介质，截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒，而实现固、液分离的设备。过滤机广泛应用于化工、石油、制药、轻工、食品、选矿制沙、煤炭和水处理等行业。用过滤介质把容器分隔为上、下腔即构成简单的过滤器。悬浮液加入上腔，在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液，固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣（或称滤饼）。过滤机过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚，液体通过滤渣层的阻力随之增高，过滤速度减小。当滤室充满滤渣或过滤速度太小时，停止过滤，清除滤渣，使过滤介质再生，以完成一次过滤循环。液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力，因此在过滤介质的两侧必须有压力差，这是实现过滤的推动力。增大压力差可以加速过滤，但受压后变形的颗粒在大压力差时易堵塞过滤介质孔隙，过滤反而减慢。

施工方案目前在我国沙石选矿工业中得到成功应用的自动压滤机有芬兰Ｌａｒｏｘ＿ＰＦ自动压滤机和国产的ＣＪｚＪ自动压滤机等。ＣＪｚｊ一５６自动压滤机单块滤板面积２．５６ｍ２，单机过滤面积５６ｍ２，已在四川啦啦铜矿、呷村银多金属矿、内蒙古东升庙锌精矿及塔吉克思坦等中小型矿山得到了成功应用。
应用实践证明ＣＪｚＪ一５６自动压滤机可以有效地处理黏性难过滤精矿，滤饼水分明显低于真空过滤机及板框压滤机。但在吉林某一沙石采矿厂采用此类型压滤机进行尾矿脱水时发现，此种自动压滤机存在压滤机密封不彻底、橡胶隔膜及滤布等易损件消耗大、处理能力小且水分有二次增加等现象，Z终导致尾矿水分达不到工艺要求。故决定通过加入变频器来改善压滤机出现的此类现象。
变频器简介
安邦信AMB300变频器的主要功能和特点:  
具有矢量控制和V/F控制功能；转矩自动提升功能，低频大转矩输出功能；内置PID闭环控制功能；内置RS-485接口，可与电脑联网控制；具有多种保护功能（过电压、欠电压、过电流、缺相、过载、过热、反转保护等）。可对电动机实行软启动和慢速停机，减少启动电流对电源的冲击，可替代大功率电动机的降压启动设备和保护设备。对电动机进行正反转控制非常方便，还有调速范围宽、传动效率高、节电显著等一系列优点。 变频器变频调速的原理:  
感应式电动机的旋转磁场转速：n1(r/min)=60 f/p，式中：f——电源频率（Hz）；p——电机磁极对数；电动机的转速n施工效果对比
为了解决以上高效压滤机在工业应用中出现，本项目通过对压滤机进行变频器改造后实现高效脱水工艺、滤板密封结构、易损件等的研究，对ＣＪｚＪ自动压滤机通过加入变频器而进行的变频技术改造。改造后的自动压滤机对磷尾矿这类极细且黏的物料可以正常连续地压滤，且将水分控制在工艺指标范围内。
应用变频技术调整矿浆泵的注浆压力曲线经过仔细观察分析，推测发生喷浆的主要原因是滤饼水分较高，且具有一定黏性，难以从滤布上彻底脱落，密封面处的残留滤渣使密封不严而造成喷浆。同时，每一次喷浆处的滤布损坏极为严重，即使加长水冲洗时间，效果也不明显，需辅以人工卸料方可，造成工人的工作量加大且难以确保卸料效果。只有将尾矿水分控制在１３％以下，滤饼黏性才会大为减弱，此问题方可有效解决。
由于矿浆采用高扬程大流量的泵强行注入密封滤腔内，当大量的高压矿浆进入滤腔内时，由于滤腔深度为５０ＩＴｌｌ＇ｎ，造成橡胶隔膜瞬时变形较大，也造成了密封面处橡胶的瞬时变形较大，橡胶的补偿延展性变差，导致高压矿浆易从密封不严处喷浆。
解决因泵压引起的喷浆问题，前期进行了以下多种技术尝试。
首先，选用较低扬程但仍为大流量的泵，减小泵的压力，减少矿浆对橡胶隔膜变形的影响，但由于压滤机绝大部分的滤液排出在进浆过程，因此，此法虽可缓解喷浆现象，但影响滤饼的厚度，引起压滤机的每一循环处理能力明显下降且循环时间加长，故此方法不适合于工业改造。
其次，通过在进浆管道中安装阀门进行控制。在开始进浆时将阀门调小，在进浆过程中逐步加大，于３０ｓ内全打开。此项措施可解决喷浆问题，但因阀门控制较为麻烦，且在酸性环境中及高速矿浆的冲刷下，阀门极易损坏，难以在工业生产中应用。
Z后，应用变频技术，调整矿浆泵的注浆压力曲线，通过增加一台变频器，将初始进浆压力调小，再逐步增高至Ｏ．８ＭＰａ并保持恒定，在压力再略高时停止注浆。现场使用此方法后，能有效抑制喷浆并对滤饼的形成厚度无影响，对循环时间影响也极小，可以成功地用于压滤机的进浆过程改造中。
综合结论
自动压滤机脱水工艺自动压滤机一个完整的工作过程包括：滤板合拢、入料压榨、机械压榨、风干、滤饼拉开、卸饼、滤布清洗等。对脱水起作用的是入料压榨、机械压榨和风干这３个过程。
增加变频技术前后对喷浆次数的影响通过数据对比可知，变频技术的应用减缓了橡胶隔膜的瞬时变形，同时。由于橡胶具有较好的延展补偿性，还可以解决密封面处低于Ｉｒｍｎ厚残留滤渣对喷浆造成的影响，可较大程度地避免喷浆现象的发生，这次改造取得了较好的效果，也减少了滤布在密封面处的损坏。