1转型背景

某选煤厂压滤机入料泵存在电耗高、输液管道和泵配件易损坏等现象。，经常发生事故，影响生产。压滤机开始进料时要求流量大，压力低，后来要求流量小，压力高。由于该厂压滤机入料泵采用工频直连启动，在进料初期会产生很大的振动，对管道和泵的机械部分产生很大的影响。要避免这种现象，就要找到压滤机在初始给料阶段启动时运行稳定、冲击力小的启动方式，以达到降低生产成本、节能降耗的目的。

馈电源的启动通常通过变频器和软启动两种电气控制方式来实现。目前，变频技术在选煤厂水泵上应用的成功案例很多，但也暴露出很多缺点，主要表现在维护成本高，即使一台设备出现故障也要更换整个动力装置，结构复杂，而且会给电网带来谐波和无功问题，很多电力电子设备会消耗无功功率。压滤机入料泵采用软启动方式。在软启动过程中，电机的启动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。电压从零逐渐升高到额定电压，使电机在整个启动过程中没有冲击转矩，但电机启动平稳。转速低，扭矩小，减少了对管道和水泵配件的损坏，很大程度上避免了水锤效应的危害。这里分析了输液管道、泵、压滤机频繁故障的原因，以及软启动的效果。

2入料泵开始技术改造

2.1损坏原因分析

选煤厂采用KZG/2.0X2.0-U快开隔膜压滤机，过滤面积m2，入料泵ZJG-1-B42，流量~m3/h，给料浓度~g/L，煤密度ρs=kg/m3，煤浆密度ρm=.4kg/m3，按g/L计入料泵启动时，管道内煤泥水的平均流速如下:

V=4Q/πd2

v=4×(~)/(3.14×0.2×0.2×)=1.~1.(米/秒)

水泵快速启动引起的水锤现象对管道影响很大，是管道垫片、水泵轴承油封、管道抖动的原因。通常测量水锤强度△p。当水碰到刚性管道或无限流体时，会产生压力波，压力波通常以音速传播。如果水泵突然启动，会产生水锤强度△P。

压力波传播速度的计算是一个复杂的问题。因为煤泥水是固液混合的多相流体，不像水是单一介质。目前研究较少，多为理论推导。因此，这里仅用压力波在清水中的波速来计算煤泥水的水锤传播速度的近似替代值，定性地说明了水击压力的破坏性。水锤波速c通过以下公式计算。

代入水和钢的弹性模量Ew=2×，Ep=19.6×Pa，管径D=0.2m，壁厚δ=0.m，水密度Ew=0kg/m3，得到:

c=.5米/秒

当钢管速度V为3.0m/s时，水锤强度△p=ρMVC=.4×3×.5=3.59×Pa。

如此高的升压可能造成管道破裂或仪表损坏，管道的震动可想而知。同时3.59MPa的冲击压力会产生很大的水锤效应，损坏压滤机的滤板和滤布。

2.2启动方式的技术改造

从上面的分析可以看出，只要改变入料泵的转速，逐渐加快转速，延迟全速运行，就可以消除管道的振动和水锤效应的破坏。经研究，压滤机入料泵的启动控制方式采用软启动器。设备选型为雷诺JJR-M1/A/ACV/M/KW软启动，软启动器设定10~20s达到额定转速。

通过计算可知，改造前3秒可达到额定转速，此时会出现压力突然升高，损坏管道和设备。改造后，10s内达不到额定转速，此时煤泥水已充满管道和压滤机滤室。这样泵、管道和压滤机形成一个连通装置，不会产生冲击、振动和水锤效应。然后加压使压滤机进入过滤阶段，避免了水力冲击对管道和设备的损坏。

3效果

选煤厂采用软启动器控制压滤机入料泵以来，运行效果良好。压滤机入料泵的事故率明显降低，设备使用寿命延长。入料泵和管道的平均使用寿命从3个月延长到1年。滤板损坏率得到有效控制，设备维护量明显减少，节约了材料成本，取得了良好的经济效益和社会效益。