XMZ800/2000-U壓濾機在堿渣廢液分離中的應用及改造

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壓濾機在堿渣廢液分離中的應用及改造

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型廂式壓濾機在堿渣廢液固液分離中的實際使用情況，通過對使用中發現的問題的逐一解決，提高了設備安全性和穩定性，延長了濾布的使用壽命，取得了較明顯的效果。

廂式壓濾機；堿渣廢液；固液分離；應用；改造

1 應用背景

堿渣廢液是氨堿法生產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，據統計，每生產1 t純堿排出的堿渣廢液約9～10 m3。隨著環保壓力的加大，傳統的在海邊灘涂上圍堤筑壩的處理方式已趨于末路，且對堿渣廢液進行固液分離后的干、濕基均可二次利用變廢為寶，在這種背景下，采用廂式壓濾機對堿渣廢液進行分離日益在各堿廠中普及。我單位也于2009年開始使用XMZ800/2000-U型廂式壓濾機分離堿渣廢液，濾餅作為工程回填土，濾液則用來生產氯化鈣。

2 XMZ800/2000-U壓濾機簡介

XMZ800/2000-U型廂式壓濾機由機架部分、過濾部分、拉板部分、液壓部分、電氣部分構成，共有濾板(規格：2 000mm×2 000mm)100塊，總過濾面積800 m2。該型號壓濾機采用電控液壓驅動控制油缸以及壓緊板的壓緊與松開，自動拉板卸料。由于其具有操作簡單、生產能力大、濾餅含液率低(含水率≤40%)等優點，廣泛應用于化工行業的固液分離上。

圖1 XMZ800/2000-U型廂式壓濾機基本結構

3 使用中存在的問題

我單位共有XMZ800/2000-U型廂式壓濾機6臺，2011年投入使用，其中4臺應用于堿渣壓濾，介質成分為純堿生產中的蒸氨廢液，主要含有氯化鈣、氯化鈉、硫酸鈣、少量硫酸鹽及細砂等物質，物料固含量200 g/L，溫度95 ℃左右。使用中發現的問題主要有以下幾個方面：

1)濾布的頻繁損壞。由于堿渣廢液獨有的“兩高一多”特性(堿性高，溫度高，砂石雜質多)，設備投用初期較長一段時間里出現濾布頻繁損壞的現象，表現為濾布的拉扯撕裂、板結、萎縮變形，單機月損壞濾布的數量超過20%，設備后期維護成本長期居高不下。

2)壓緊板滾輪蝕損變形。由于堿渣廢液的高溫(90～100 ℃)與強堿性，產生的蒸汽長期腐蝕設備零部件，壓緊板兩側支撐滾輪銹蝕后無法轉動，壓緊板松緊過程滾輪與機架軌道由滾動摩擦變為滑動摩擦，既對軌道造成較嚴重的拉傷，又增加了油缸工作中負載，使其出現間斷性伸縮現象。在支撐滾輪蝕損嚴重的情況下還出現了輪軸彎曲、斷裂的情況，直接威脅到壓緊板的安全穩定運行。

3)壓緊板與油缸活塞桿連接處銹死。油缸活塞桿通過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，更換油缸密封時，螺栓斷裂在壓緊板內無法取出，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，對生產影響較大，且壓緊板最終會因無處加工新的螺栓孔而無法使用。

4 結構及零部件的改進

4.1 濾布的改型

設備原裝濾布為丙綸750AB型，盡管其在處理廢棄鹽泥過程中表現出了優異的性能，但分離物理性質差異較大的堿渣廢液確不盡理想。通過對錦綸、維綸、滌綸、丙綸四種不同材質的濾布在相同工況下的實驗，錦綸復絲型濾布在三個月的實驗周期中破損率始終保持在5%以內，使用壽命是其它材質濾布的2～3倍，且其價格相對低廉，后期維護成本得到了有效控制，因此最終改用錦綸復絲濾布代替了原來的丙綸750AB型濾布。

4.2 壓緊板滾輪的結構改進

壓緊板滾輪為懸臂結構，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。由于懸臂結構受力不均，輪軸極易彎曲，輪子與軌道脫離，導致壓緊板運行惡化；在現場強腐蝕的環境下，輪軸與輪子間極易銹蝕粘死，導致輪子無法轉動，破壞軌道，影響液壓油缸使用壽命。

圖2 原壓緊板滾輪結構示意圖

改進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、調整更加方便；輪軸與輪子之間加入尼龍軸套，在環境惡劣及潤滑不良的情況下輪子與軸也不會銹死，輪子的直徑變小，厚度增大，確保其運轉時更加平穩。

圖3 改進后壓緊板滾輪結構示意圖

4.3 壓緊板與油缸活塞桿連接結構的改造

壓濾機油缸活塞桿與壓緊板連接結構如圖4所示，壓緊板與卡蘭通過栽絲螺栓連接從而固定住油缸活塞桿，由于現場環境惡劣，栽絲螺栓極易銹蝕，拆卸時螺栓斷裂在壓緊板螺栓孔內無法取出，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，對生產影響較大，且壓緊板最終會因無處加工新的螺栓孔而無法使用。

圖4 油缸活塞桿與壓緊板連接結構

改造后的連接結構如圖5所示，通過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，卡蘭拆卸時更加方便，螺栓銹蝕后也易拆易換，檢修工作量及檢修時間將大幅降低，并保證了壓緊板本體的完好性，延長了其使用壽命。

圖5 改進后油缸活塞桿與壓緊板連接結構

5 結 語

通過采取上述改進措施，有效的解決了壓濾機運行過程中出現的問題，提高了設備安全性和穩定性，尤其在延長了濾布的使用壽命上取得了較明顯的效果。但是，作為一種間歇式過濾分離設備，其生產能力受到了一定的限制；在分離堿渣過程中，自動卸料裝置難以將物料完全卸凈，仍需人工加以配合；堿渣特有的高溫強堿性對濾板濾布的性能要求高，這些問題仍有待于進一步解決。

[1] 唐金松.簡明機械設計手冊[M].上海：上海科學技術出版社，2009

TQ114.15

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1005-8370(2016)05-41-03

2016-06-06

張占德(1983—)，2007年畢業于河北科技大學過程裝備與控制工程專業，學士學位，工程師。現就職于唐山三友化工股份公司減排車間，擔任設備副主任工程師。