張占德

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

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XMZ800/2000-U壓濾機(jī)在堿渣廢液分離中的應(yīng)用及改造

張占德

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

介紹了XMZ800/2000-U型廂式壓濾機(jī)在堿渣廢液固液分離中的實(shí)際使用情況，通過(guò)對(duì)使用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題的逐一解決，提高了設(shè)備安全性和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了濾布的使用壽命，取得了較明顯的效果。

廂式壓濾機(jī)；堿渣廢液；固液分離；應(yīng)用；改造

1 應(yīng)用背景

堿渣廢液是氨堿法生產(chǎn)純堿工藝中蒸餾母液回收氨后剩余的固液混合物，其主要成分為CaCO3、CaO、CaCl2、NaCl、Mg(OH)2等，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1 t純堿排出的堿渣廢液約9～10 m3。隨著環(huán)保壓力的加大，傳統(tǒng)的在海邊灘涂上圍堤筑壩的處理方式已趨于末路，且對(duì)堿渣廢液進(jìn)行固液分離后的干、濕基均可二次利用變廢為寶，在這種背景下，采用廂式壓濾機(jī)對(duì)堿渣廢液進(jìn)行分離日益在各堿廠(chǎng)中普及。我單位也于2009年開(kāi)始使用XMZ800/2000-U型廂式壓濾機(jī)分離堿渣廢液，濾餅作為工程回填土，濾液則用來(lái)生產(chǎn)氯化鈣。

2 XMZ800/2000-U壓濾機(jī)簡(jiǎn)介

XMZ800/2000-U型廂式壓濾機(jī)由機(jī)架部分、過(guò)濾部分、拉板部分、液壓部分、電氣部分構(gòu)成，共有濾板(規(guī)格：2 000mm×2 000mm)100塊，總過(guò)濾面積800 m2。該型號(hào)壓濾機(jī)采用電控液壓驅(qū)動(dòng)控制油缸以及壓緊板的壓緊與松開(kāi)，自動(dòng)拉板卸料。由于其具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)能力大、濾餅含液率低(含水率≤40%)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)的固液分離上。

圖1 XMZ800/2000-U型廂式壓濾機(jī)基本結(jié)構(gòu)

3 使用中存在的問(wèn)題

我單位共有XMZ800/2000-U型廂式壓濾機(jī)6臺(tái)，2011年投入使用，其中4臺(tái)應(yīng)用于堿渣壓濾，介質(zhì)成分為純堿生產(chǎn)中的蒸氨廢液，主要含有氯化鈣、氯化鈉、硫酸鈣、少量硫酸鹽及細(xì)砂等物質(zhì)，物料固含量200 g/L，溫度95 ℃左右。使用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：

1)濾布的頻繁損壞。由于堿渣廢液獨(dú)有的“兩高一多”特性(堿性高，溫度高，砂石雜質(zhì)多)，設(shè)備投用初期較長(zhǎng)一段時(shí)間里出現(xiàn)濾布頻繁損壞的現(xiàn)象，表現(xiàn)為濾布的拉扯撕裂、板結(jié)、萎縮變形，單機(jī)月?lián)p壞濾布的數(shù)量超過(guò)20%，設(shè)備后期維護(hù)成本長(zhǎng)期居高不下。

2)壓緊板滾輪蝕損變形。由于堿渣廢液的高溫(90～100 ℃)與強(qiáng)堿性，產(chǎn)生的蒸汽長(zhǎng)期腐蝕設(shè)備零部件，壓緊板兩側(cè)支撐滾輪銹蝕后無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，壓緊板松緊過(guò)程滾輪與機(jī)架軌道由滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦，既對(duì)軌道造成較嚴(yán)重的拉傷，又增加了油缸工作中負(fù)載，使其出現(xiàn)間斷性伸縮現(xiàn)象。在支撐滾輪蝕損嚴(yán)重的情況下還出現(xiàn)了輪軸彎曲、斷裂的情況，直接威脅到壓緊板的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3)壓緊板與油缸活塞桿連接處銹死。油缸活塞桿通過(guò)壓蘭與壓緊板連接為一體，壓蘭由6條栽絲螺栓緊固在壓緊板上，由于堿渣蒸汽的腐蝕，栽絲螺栓銹死在螺栓孔內(nèi)，更換油缸密封時(shí)，螺栓斷裂在壓緊板內(nèi)無(wú)法取出，只能將壓緊板拆出重新加工螺栓孔，檢修工作量大，檢修周期長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)影響較大，且壓緊板最終會(huì)因無(wú)處加工新的螺栓孔而無(wú)法使用。

4 結(jié)構(gòu)及零部件的改進(jìn)

4.1 濾布的改型

設(shè)備原裝濾布為丙綸750AB型，盡管其在處理廢棄鹽泥過(guò)程中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，但分離物理性質(zhì)差異較大的堿渣廢液確不盡理想。通過(guò)對(duì)錦綸、維綸、滌綸、丙綸四種不同材質(zhì)的濾布在相同工況下的實(shí)驗(yàn)，錦綸復(fù)絲型濾布在三個(gè)月的實(shí)驗(yàn)周期中破損率始終保持在5%以?xún)?nèi)，使用壽命是其它材質(zhì)濾布的2～3倍，且其價(jià)格相對(duì)低廉，后期維護(hù)成本得到了有效控制，因此最終改用錦綸復(fù)絲濾布代替了原來(lái)的丙綸750AB型濾布。

4.2 壓緊板滾輪的結(jié)構(gòu)改進(jìn)

壓緊板滾輪為懸臂結(jié)構(gòu)，如圖2所示，輪軸一端與壓緊板螺紋連接，輪軸與輪子間為間隙配合。由于懸臂結(jié)構(gòu)受力不均，輪軸極易彎曲，輪子與軌道脫離，導(dǎo)致壓緊板運(yùn)行惡化；在現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)腐蝕的環(huán)境下，輪軸與輪子間極易銹蝕粘死，導(dǎo)致輪子無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，破壞軌道，影響液壓油缸使用壽命。

圖2 原壓緊板滾輪結(jié)構(gòu)示意圖

改進(jìn)后的壓緊板小輪如圖3所示，組件由輪架部分(含輪子、輪軸)和筋板支撐部分，筋板與壓緊板焊為一體，輪架部分與筋板間使用螺栓連接。輪軸兩端支撐，受力更加合理，輪子與支撐筋板安裝、調(diào)整更加方便；輪軸與輪子之間加入尼龍軸套，在環(huán)境惡劣及潤(rùn)滑不良的情況下輪子與軸也不會(huì)銹死，輪子的直徑變小，厚度增大，確保其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)更加平穩(wěn)。

圖3 改進(jìn)后壓緊板滾輪結(jié)構(gòu)示意圖

4.3 壓緊板與油缸活塞桿連接結(jié)構(gòu)的改造

壓濾機(jī)油缸活塞桿與壓緊板連接結(jié)構(gòu)如圖4所示，壓緊板與卡蘭通過(guò)栽絲螺栓連接從而固定住油缸活塞桿，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，栽絲螺栓極易銹蝕，拆卸時(shí)螺栓斷裂在壓緊板螺栓孔內(nèi)無(wú)法取出，只能將壓緊板拆出重新加工螺栓孔，檢修工作量大，檢修周期長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)影響較大，且壓緊板最終會(huì)因無(wú)處加工新的螺栓孔而無(wú)法使用。

圖4 油缸活塞桿與壓緊板連接結(jié)構(gòu)

改造后的連接結(jié)構(gòu)如圖5所示，通過(guò)增加一帶豁孔的底板，將原有的栽絲連接改為普通的螺栓連接，卡蘭拆卸時(shí)更加方便，螺栓銹蝕后也易拆易換，檢修工作量及檢修時(shí)間將大幅降低，并保證了壓緊板本體的完好性，延長(zhǎng)了其使用壽命。

圖5 改進(jìn)后油缸活塞桿與壓緊板連接結(jié)構(gòu)

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)采取上述改進(jìn)措施，有效的解決了壓濾機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高了設(shè)備安全性和穩(wěn)定性，尤其在延長(zhǎng)了濾布的使用壽命上取得了較明顯的效果。但是，作為一種間歇式過(guò)濾分離設(shè)備，其生產(chǎn)能力受到了一定的限制；在分離堿渣過(guò)程中，自動(dòng)卸料裝置難以將物料完全卸凈，仍需人工加以配合；堿渣特有的高溫強(qiáng)堿性對(duì)濾板濾布的性能要求高，這些問(wèn)題仍有待于進(jìn)一步解決。

[1] 唐金松.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2009

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2016-06-06

張占德(1983—)，2007年畢業(yè)于河北科技大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)，學(xué)士學(xué)位，工程師。現(xiàn)就職于唐山三友化工股份公司減排車(chē)間，擔(dān)任設(shè)備副主任工程師。