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[摘 要]简要介绍煤直接液化催化剂制备装置隔膜压滤机的结构、控制系统和工作原理，结合实际运行中出现的一些常见故障，分析了隔膜压滤机常见故障的原因，并提出了相应的排除方法。经过实践生产证明， 隔膜压滤机使用效果良好，提高了企业经济效益和社会效益。
[关键词]隔膜压滤机；常见故障；排除方法
中图分类号：S992 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0114-02
1、前言
煤直接液化催化剂制备装置采用的是德国安德里茨生产的隔膜压滤机，其主要作用是将催化剂料浆进行固液分离的大型机械设备，连接煤浆系统和干燥系统，对装置生产具有承上启下的重要作用，其运行效率直接关系到装置催化剂产品的产能，从而影响煤液化装置的生产负荷。
在日常运行中有一些常见故障影响了运行效率，本文以隔膜压滤机为例，对隔膜压滤机的一些常见故障做出分析，并提出解决方法。
2、结构和控制系统简介
2.1 结构
隔膜压滤机是集机、电、液于一体的先进分离机械设备，采用液压推式闭合，滤板为侧杠式，滤板尺寸2000mm*2000mm。它主要由1、紧固装置，2、头板，3、滤板移动装置、4、横架，5、光幕横架，6、绳索开关，7、滤液排放连接，8、隔膜挤压连接，9、水煤浆进口连接，10、控制箱，11、液压站，12、滤板移动装置，13、滤板组，14、侧杠等十四大部件组成，其结构见图1。
隔膜压滤机的滤板组主要包括1、半块头板，2、隔膜板，3、厢式板，4、隔膜板，5、半块尾板，6、用于带衬垫滤布头版的瓶颈型滤布，7、用于衬垫滤布的隔膜瓶颈型滤布，8、用于隔膜板的瓶颈型滤布，9、用于带衬垫滤布半尾板的瓶颈型滤布，10、用于箱式板的瓶颈型滤布，11、箱式板的衬垫滤布等十一大部件组成，其结构见图2。
2.2 控制系统
隔膜压滤机控制系统采用PLC进行控制和监控，PLC不仅提供通讯端口，还可提供硬接线方式与DCS连接。采用PLC控制，使操作更加灵活，可靠性增加，修改工艺参数更加方便，故障率大大减少。
现场控制柜主要有TP170B触摸屏、S7-300PLC、按钮、中间继电器、接触器、断路器及其它附件组成。TP170B可进行状态监控、参数设置及报警显示，还可进行数据记录和查寻，使操作更加方便。控制系统既可手动操作，也可自动操作，使控制更为灵活。
3、工作原理
隔膜压滤机是集机、电、液于一体的先进的固液分离机械设备。过滤时，进入滤室的催化剂料浆先由滤布表面截留悬浮颗粒，而后由逐渐增厚的滤饼继续截留颗粒，最后利挤压水给滤饼室两侧的隔膜施加压力，推动有挠性的隔膜变形，滤饼室容积变小，达到了液体尽可能多地从滤饼中分离出来。一个循环过程分为压紧、卸料板关闭、进料、隔膜压榨、吹风、中心反吹、卸料板打开、松开、拉板卸料、合板等步骤。
4、隔膜压滤机常见故障分析
4.1 隔膜压滤机漏料故障分析
隔膜压滤机在运行过程中，发生催化剂料浆泄漏故障严重时会影响生产负荷，从而影响催化剂产品产能。以下因素是造成隔膜压滤机漏料的主要原因。
1）集液翻板闭合不到位或变形是造成催化剂料浆泄漏的主要原因。隔膜压滤机长周期运行后，集液翻板发生变形、限位开关位置不合适，导致集液翻板闭合时不到位，进料时催化剂料浆经压滤机集液翻板泄漏至干燥系统，堵塞溜管，影响装置运行。
2）滤布折叠或滤板密封面之间有杂物。隔膜压滤机的过滤介质滤布由于其质量达不到使用要求、滤布安装时不规范、滤布使用周期过长等原因，使在正常压滤过程中滤布发生折叠；隔膜压滤机卸料过程中部分催化剂滤饼附着在滤布上，导致催化剂料浆进料时发生泄漏，进入到下游干燥系统，影响装置运行。
3）隔膜压滤机的主要部件进料软管破损，催化剂料浆直接漏入滤饼仓内。进料软管在使用过程中发生摩擦极易破损，而且催化剂料浆进料速度在350m3/h左右，该故障发生时，短时间内就会有大量催化剂料浆漏至下游干燥系统。
4）濾板破损或变形。滤板是构成隔膜压滤机的主要部件，运行中经常会出现滤板开裂受损、变形、滤板间跑料现象，严重影响压滤生产。
4.2 隔膜压滤机滤布损坏分析
滤布是隔膜压滤机的过滤介质，在过滤过程中起着关键的作用，是影响隔膜压滤机工作效率的主要原因，以下因素是造成滤布损坏的主要原因。
1）滤布选择不当。选择适合隔膜压滤机滤布十分重要，滤布应具备过滤性能好，良好脱饼性能，如果滤布不具备上述性能，很容易在入料过程被催化剂料浆冲烂，致使滤布损坏。
2）滤布安装不规范。滤布与滤板尺寸不匹配，滤布不能完全覆盖滤板；滤布安装不正，隔膜板上支撑点处滤布衬垫不能完全覆盖支撑点，不能有效保护滤板支撑点处滤布。
（3）入料压力过大。当压滤机入料压力过高，滤布需承受催化剂料浆巨大冲击力，特别是滤板出水孔处的滤布，其滤布两面压差最大，最易被高压煤泥水冲烂。
4.3 隔膜压滤机液压系统故障分析
液压系统是压滤机的动力装置，滤板闭合加压、集液翻板打开闭合、滤板拉开卸料均由液压站驱动。液压系统制造精密，故障较少，但高粉尘环境的原因导致液压系统不能正常工作。以下通过对在使用隔膜压滤机过程中出现的常见液压系统故障案例进行分析，阐明隔膜压滤机在液压系统常见故障的产生原因。
1）限位开关故障。隔膜压滤机在运行过程中，经常出现不能正常运行下一道作业工序，分析此类事故可知，60%以上由限位开关故障引起，限位开关因受设备震动移位、黏附催化剂料浆、卸料时滤饼冲击等因素影响而不能正常工作，从而造成控制信号无法传递，控制模块无法执行下一道工序。 2）电磁换向阀故障。电磁换向阀用来控制液压流的开启、停止和方向。电磁换向阀发生故障，则仪器不能正常开启、停止和换向，从而引起压滤板无法压紧，或油缸进退速度变慢。
3）拉板系统故障。拉板系统故障会出现无法拉开移动板、滤板拉偏、拉板装置左右两侧不能同步、拉板装置只能向前单向动作等现象。
发生此类故障的原因：高低压泵故障、限位开关损坏、执行拉板动作的电磁换向阀损坏、电磁换向阀线圈损坏、滤板悬挂机构导轨不干净、拉板装置部件损坏等。
5、隔膜压滤机常见故障排除
5.1 隔膜压滤机滤板之间漏料故障处理
1）集液翻板闭合不到位或变形时，首先要检查集液翻板的限位开关是否位置合适；液翻板如果变形应及时联系保运人员进行处理。
2）如果滤布发生折叠或滤板密封面之间有杂物，滤布有褶皱，应整理滤布并保持滤布的清洁平整；滤布上若有破洞则应及时更换；滤板和隔膜板密封面夹有杂物，应及时清除两板密封面间杂物。
3）隔膜压滤机的进料软管破损时，要及时联系保运人员进行进料软管更换，在日常生产中，岗位操作人员应定期检查进料软管的使用情况。
4）滤板破损或变形而漏料时，岗位操作人员要在第一时间暂停隔膜压滤机进料程序，联系保运人员检查滤板的破损情况，及时对其进行更换；同时应查看进料完成压力是否合适、检查滤板间是否有异物存在。
5.2 隔膜压滤机滤布损坏处理
1）对于滤布选择不当所造成的滤布易损，可根据经验选择适合隔膜压滤机的滤布，根据滤布的使用时间更换新的滤布。
2）对于滤布安装不规范所造成的滤布喷料受损，首先要选择质量过硬的滤布，使滤布与滤板尺寸相匹配；滤布安装要正，滤布与滤板中心孔处于同心圆上；滤板支撑点处滤布衬垫要有效覆盖支撑点。
3）压滤机入料压力过高，直接导致滤布被冲烂，应将隔膜压滤机入料压力控制在规定的完成进料压力以下，减少高压催化剂料浆对滤布的冲击。
5.3 隔膜压滤机液压系统故障处理。
1）限位开关故障是隔膜压滤机发生故障的最主要原因。发现某道程序发生故障，则检查此道程序前的控制限位开关是否能正常工作，并对其进行调整或更换；平时经常检查限位开关位置有无移动。
2）电磁换向阀故障的处理。发生此类故障首先查看隔膜压滤机故障处于何种状态，根据工作状态判断哪个电磁换向阀发生故障，然后更换相应的电磁换向阀。隔膜压滤机液压油站处于高粉尘环境，液压站上的电磁换向阀由于有煤粉进入导致其经常卡死或堵塞，应定期清理液压油站积存的煤粉。
3）发生拉板系统故障的处理。检查高低压泵是否故障、检查是否有人在检修压滤机或线路是否断开；检查拉板的限位开关是否亮，如不亮，则调整限位開关；检查电磁换向阀线圈是否损坏，如损坏需要更换线圈；清理滤板悬挂机构导轨使其保持清洁等。
6、日常维护与保养
为了降低隔膜压滤机的故障率，延长使用寿命，其日常维护和保养是一个必不可少的环节，不能等到故障发生后再去解决，应该以预防为主。要随时仔细检查各连接处是否牢固，各部件使用是否良好，发现异常情况要及时通知维修人员进行检修；要定期对油箱内的液压油进行过滤检查，若发现油液不能满足系统工作要求时，应及时更换，要定期检查滤板和隔膜板的密封面，以保证其光洁、干净等。
参考文献
[1] 吴秀章舒歌平，李克建，等.煤直接液化工艺与工程[M].北京：科学出版社，2014：68-89
[2] 陈晨，闵凡飞，陈帅，等.压滤设备在选煤厂的应用现状及展望[J].洁净煤技术，2014，21（6）：43-46.
作者简介
董志安（1984-01），男，2009年毕业于西安石油大学化学化工学院化学工程与工艺专业，工学学士，中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司助理工程师，催化剂操作员。
[关键词]隔膜压滤机；常见故障；排除方法
中图分类号：S992 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0114-02
1、前言
煤直接液化催化剂制备装置采用的是德国安德里茨生产的隔膜压滤机，其主要作用是将催化剂料浆进行固液分离的大型机械设备，连接煤浆系统和干燥系统，对装置生产具有承上启下的重要作用，其运行效率直接关系到装置催化剂产品的产能，从而影响煤液化装置的生产负荷。
在日常运行中有一些常见故障影响了运行效率，本文以隔膜压滤机为例，对隔膜压滤机的一些常见故障做出分析，并提出解决方法。
2、结构和控制系统简介
2.1 结构
隔膜压滤机是集机、电、液于一体的先进分离机械设备，采用液压推式闭合，滤板为侧杠式，滤板尺寸2000mm*2000mm。它主要由1、紧固装置，2、头板，3、滤板移动装置、4、横架，5、光幕横架，6、绳索开关，7、滤液排放连接，8、隔膜挤压连接，9、水煤浆进口连接，10、控制箱，11、液压站，12、滤板移动装置，13、滤板组，14、侧杠等十四大部件组成，其结构见图1。
隔膜压滤机的滤板组主要包括1、半块头板，2、隔膜板，3、厢式板，4、隔膜板，5、半块尾板，6、用于带衬垫滤布头版的瓶颈型滤布，7、用于衬垫滤布的隔膜瓶颈型滤布，8、用于隔膜板的瓶颈型滤布，9、用于带衬垫滤布半尾板的瓶颈型滤布，10、用于箱式板的瓶颈型滤布，11、箱式板的衬垫滤布等十一大部件组成，其结构见图2。
2.2 控制系统
隔膜压滤机控制系统采用PLC进行控制和监控，PLC不仅提供通讯端口，还可提供硬接线方式与DCS连接。采用PLC控制，使操作更加灵活，可靠性增加，修改工艺参数更加方便，故障率大大减少。
现场控制柜主要有TP170B触摸屏、S7-300PLC、按钮、中间继电器、接触器、断路器及其它附件组成。TP170B可进行状态监控、参数设置及报警显示，还可进行数据记录和查寻，使操作更加方便。控制系统既可手动操作，也可自动操作，使控制更为灵活。
3、工作原理
隔膜压滤机是集机、电、液于一体的先进的固液分离机械设备。过滤时，进入滤室的催化剂料浆先由滤布表面截留悬浮颗粒，而后由逐渐增厚的滤饼继续截留颗粒，最后利挤压水给滤饼室两侧的隔膜施加压力，推动有挠性的隔膜变形，滤饼室容积变小，达到了液体尽可能多地从滤饼中分离出来。一个循环过程分为压紧、卸料板关闭、进料、隔膜压榨、吹风、中心反吹、卸料板打开、松开、拉板卸料、合板等步骤。
4、隔膜压滤机常见故障分析
4.1 隔膜压滤机漏料故障分析
隔膜压滤机在运行过程中，发生催化剂料浆泄漏故障严重时会影响生产负荷，从而影响催化剂产品产能。以下因素是造成隔膜压滤机漏料的主要原因。
1）集液翻板闭合不到位或变形是造成催化剂料浆泄漏的主要原因。隔膜压滤机长周期运行后，集液翻板发生变形、限位开关位置不合适，导致集液翻板闭合时不到位，进料时催化剂料浆经压滤机集液翻板泄漏至干燥系统，堵塞溜管，影响装置运行。
2）滤布折叠或滤板密封面之间有杂物。隔膜压滤机的过滤介质滤布由于其质量达不到使用要求、滤布安装时不规范、滤布使用周期过长等原因，使在正常压滤过程中滤布发生折叠；隔膜压滤机卸料过程中部分催化剂滤饼附着在滤布上，导致催化剂料浆进料时发生泄漏，进入到下游干燥系统，影响装置运行。
3）隔膜压滤机的主要部件进料软管破损，催化剂料浆直接漏入滤饼仓内。进料软管在使用过程中发生摩擦极易破损，而且催化剂料浆进料速度在350m3/h左右，该故障发生时，短时间内就会有大量催化剂料浆漏至下游干燥系统。
4）濾板破损或变形。滤板是构成隔膜压滤机的主要部件，运行中经常会出现滤板开裂受损、变形、滤板间跑料现象，严重影响压滤生产。
4.2 隔膜压滤机滤布损坏分析
滤布是隔膜压滤机的过滤介质，在过滤过程中起着关键的作用，是影响隔膜压滤机工作效率的主要原因，以下因素是造成滤布损坏的主要原因。
1）滤布选择不当。选择适合隔膜压滤机滤布十分重要，滤布应具备过滤性能好，良好脱饼性能，如果滤布不具备上述性能，很容易在入料过程被催化剂料浆冲烂，致使滤布损坏。
2）滤布安装不规范。滤布与滤板尺寸不匹配，滤布不能完全覆盖滤板；滤布安装不正，隔膜板上支撑点处滤布衬垫不能完全覆盖支撑点，不能有效保护滤板支撑点处滤布。
（3）入料压力过大。当压滤机入料压力过高，滤布需承受催化剂料浆巨大冲击力，特别是滤板出水孔处的滤布，其滤布两面压差最大，最易被高压煤泥水冲烂。
4.3 隔膜压滤机液压系统故障分析
液压系统是压滤机的动力装置，滤板闭合加压、集液翻板打开闭合、滤板拉开卸料均由液压站驱动。液压系统制造精密，故障较少，但高粉尘环境的原因导致液压系统不能正常工作。以下通过对在使用隔膜压滤机过程中出现的常见液压系统故障案例进行分析，阐明隔膜压滤机在液压系统常见故障的产生原因。
1）限位开关故障。隔膜压滤机在运行过程中，经常出现不能正常运行下一道作业工序，分析此类事故可知，60%以上由限位开关故障引起，限位开关因受设备震动移位、黏附催化剂料浆、卸料时滤饼冲击等因素影响而不能正常工作，从而造成控制信号无法传递，控制模块无法执行下一道工序。 2）电磁换向阀故障。电磁换向阀用来控制液压流的开启、停止和方向。电磁换向阀发生故障，则仪器不能正常开启、停止和换向，从而引起压滤板无法压紧，或油缸进退速度变慢。
3）拉板系统故障。拉板系统故障会出现无法拉开移动板、滤板拉偏、拉板装置左右两侧不能同步、拉板装置只能向前单向动作等现象。
发生此类故障的原因：高低压泵故障、限位开关损坏、执行拉板动作的电磁换向阀损坏、电磁换向阀线圈损坏、滤板悬挂机构导轨不干净、拉板装置部件损坏等。
5、隔膜压滤机常见故障排除
5.1 隔膜压滤机滤板之间漏料故障处理
1）集液翻板闭合不到位或变形时，首先要检查集液翻板的限位开关是否位置合适；液翻板如果变形应及时联系保运人员进行处理。
2）如果滤布发生折叠或滤板密封面之间有杂物，滤布有褶皱，应整理滤布并保持滤布的清洁平整；滤布上若有破洞则应及时更换；滤板和隔膜板密封面夹有杂物，应及时清除两板密封面间杂物。
3）隔膜压滤机的进料软管破损时，要及时联系保运人员进行进料软管更换，在日常生产中，岗位操作人员应定期检查进料软管的使用情况。
4）滤板破损或变形而漏料时，岗位操作人员要在第一时间暂停隔膜压滤机进料程序，联系保运人员检查滤板的破损情况，及时对其进行更换；同时应查看进料完成压力是否合适、检查滤板间是否有异物存在。
5.2 隔膜压滤机滤布损坏处理
1）对于滤布选择不当所造成的滤布易损，可根据经验选择适合隔膜压滤机的滤布，根据滤布的使用时间更换新的滤布。
2）对于滤布安装不规范所造成的滤布喷料受损，首先要选择质量过硬的滤布，使滤布与滤板尺寸相匹配；滤布安装要正，滤布与滤板中心孔处于同心圆上；滤板支撑点处滤布衬垫要有效覆盖支撑点。
3）压滤机入料压力过高，直接导致滤布被冲烂，应将隔膜压滤机入料压力控制在规定的完成进料压力以下，减少高压催化剂料浆对滤布的冲击。
5.3 隔膜压滤机液压系统故障处理。
1）限位开关故障是隔膜压滤机发生故障的最主要原因。发现某道程序发生故障，则检查此道程序前的控制限位开关是否能正常工作，并对其进行调整或更换；平时经常检查限位开关位置有无移动。
2）电磁换向阀故障的处理。发生此类故障首先查看隔膜压滤机故障处于何种状态，根据工作状态判断哪个电磁换向阀发生故障，然后更换相应的电磁换向阀。隔膜压滤机液压油站处于高粉尘环境，液压站上的电磁换向阀由于有煤粉进入导致其经常卡死或堵塞，应定期清理液压油站积存的煤粉。
3）发生拉板系统故障的处理。检查高低压泵是否故障、检查是否有人在检修压滤机或线路是否断开；检查拉板的限位开关是否亮，如不亮，则调整限位開关；检查电磁换向阀线圈是否损坏，如损坏需要更换线圈；清理滤板悬挂机构导轨使其保持清洁等。
6、日常维护与保养
为了降低隔膜压滤机的故障率，延长使用寿命，其日常维护和保养是一个必不可少的环节，不能等到故障发生后再去解决，应该以预防为主。要随时仔细检查各连接处是否牢固，各部件使用是否良好，发现异常情况要及时通知维修人员进行检修；要定期对油箱内的液压油进行过滤检查，若发现油液不能满足系统工作要求时，应及时更换，要定期检查滤板和隔膜板的密封面，以保证其光洁、干净等。
参考文献
[1] 吴秀章舒歌平，李克建，等.煤直接液化工艺与工程[M].北京：科学出版社，2014：68-89
[2] 陈晨，闵凡飞，陈帅，等.压滤设备在选煤厂的应用现状及展望[J].洁净煤技术，2014，21（6）：43-46.
作者简介
董志安（1984-01），男，2009年毕业于西安石油大学化学化工学院化学工程与工艺专业，工学学士，中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司助理工程师，催化剂操作员。