磷酸轉臺式真空過濾機分區擋皮支架結構改進

王 敏，劉 闖，劉 超，李彥春

（云南云天化紅磷化工有限公司，云南 開遠 661600）

1 工況背景

云南云天化紅磷化工有限公司20 萬t/a 濕法磷酸裝置使用2臺HDZP-L120型轉臺式真空過濾機對磷酸料漿進行固液分離。為充分提高磷收率，每臺過濾機在轉臺的內圈與外圈之間作扇形分區，分區之間在半徑方向上用擋皮分隔，洗滌液通過分配堰在扇形分區內對濾餅中的有效磷進行回收。擋皮使用情況為：料漿區4 塊，一洗區2 塊，二洗區2塊，三洗區1塊。

擋皮安裝在過濾機圓盤內圈與外圈之間的支架上，一端與圓盤內側的不銹鋼圓形擋板相貼，另一端與轉臺外圈的密封膠帶相貼，依靠擋皮、轉臺過濾機內圈、轉臺過濾機外圈形成的圍擋，磷酸料漿在圍擋區域內進行分離，磷石膏濾餅在圍擋區域內進行洗滌。實際生產過程中，須根據生產負荷、洗水加入量對洗水擋皮位置（圓周方向和高度）進行調節，調節到適合位置時用固定螺栓鎖定。擋皮對稀磷酸（或洗滌液）有效圍擋減少稀磷酸的外漏和洗滌液的回流，保證稀磷酸的高效分離，并降低磷石膏濾餅磷含量。擋皮支架在轉臺式真空過濾機上的安裝位置見圖1。

圖1 擋皮支架的安裝位置

2 存在問題

2.1 操作困難

操作人員在生產過程中對各分區的分隔擋皮在圓周方向上作水平調整移動時，須保證轉臺過濾機的回轉中心、擋皮與內圈不銹鋼圓形擋板的接觸點、擋皮與外圈密封膠帶的接觸點在同一直線上，即3點均在半徑位置上，才能保證擋皮的兩端與轉臺內圈和外圈緊密貼合，避免稀磷酸（或洗滌液）從間隙處泄漏或回流?，F場調節時通常需要2名操作人員協同進行，同時對擋皮與內圈不銹鋼圓形擋板的接觸點、擋皮與外圈密封膠帶的接觸點進行移動調節，確保轉臺過濾機的回轉中心、擋皮與內圈不銹鋼圓形擋板的接觸點、擋皮與外圈密封膠帶的接觸點在同一直線上。如操作人員在調節時，未能2人協同，操作不規范，以及對圓心時出現視覺偏差等，容易造成擋皮兩端間隙過大出現漏料現象，導致分離或洗滌效率降低。

2.2 擋皮易磨損，高度調節不便

轉臺過濾機工作狀態下擋皮下部在高度方向上有20 mm與濾餅緊貼摩擦，以避免稀磷酸或洗滌液流出擋皮外。擋皮在與濾餅相接觸使用中受磨損后，與濾餅的貼合摩擦力逐漸減小，擋皮與濾餅間貼合形成的密封面逐步失效，液相稀磷酸（或洗滌液）被帶到后一個分區，導致分離效率（洗滌效率）降低。此時如要保證分離效率或洗滌效果，須停機將擋皮下移，或在清理檢修時再安排將擋皮下移。

3 改進對策與實施

3.1 擋皮支架改進

根據轉臺過濾機的結構特點，取消內圈擋皮支架，將擋皮支架延長至轉臺過濾機的回轉中心，與回轉中心安裝的可轉動鋼管相連接，在對擋皮支架進行圓周方向的水平調整時，只需調整外圈擋皮支架的周向位置，擋皮支架的周向移動始終在過濾機回轉半徑上，擋皮與內圈和外圈的距離保持不變。

3.2 擋皮圓周方向調節改進

過濾機運行時，擋皮與濾餅相接觸摩擦，擋皮支架始終受到與過濾機回轉方向一致的摩擦力作用，該摩擦力帶動擋皮支架向過濾機回轉方向移動。如將擋皮支架向過濾機回轉方向移動，不需要操作人員人力拖動，擋皮支架也會以回轉中心為圓心，在濾餅的帶動下朝過濾機回轉方向轉動。所以作周向水平調整時需人力進行移動的方向只有過濾機回轉的反方向，考慮到人力拉動擋皮支架較費力，優化采用手搖棘輪牽引鋼繩機構進行拉動。

3.3 擋皮高度方向調節改進

優化后擋皮支架見圖2。安裝棘輪牽引鋼繩機構的初始意圖是僅用于擋皮支架外圈的位置移動，在牽引鋼繩受力時，鋼繩理論上與擋皮支架垂直，鋼繩約束擋皮支架時不產生垂直方向的分力，鋼繩受力最小。但如果鋼繩在擋皮支架上的固定點向上移動，收緊棘輪使擋皮與濾餅表面形成100°以上角度時，支架與水平面會形成10°以上夾角，可通過壓緊墊板將擋皮支架角度改變，改變的角度轉化為對濾餅表面的摩擦力的改變，有效地通過手輪的松緊實現對擋皮高度方向的調節。經實踐使用，該調節方式所產生的調節余量能充分保證在每一個運行周期內，擋皮高度方向上的密封效果均可調可控。具體實現方式為：擋皮支架槽鋼中上部焊接一個牽引吊耳（棘輪牽引點），當收緊棘輪鋼繩時支架槽鋼受到一個逆時針方向的扭轉力，上墊板與外擋皮支架產生夾角約10°，擋皮逆時針方向旋轉約10°，調整至所需高度，距離未布料濾盤表面15～20 mm。下調時只需要壓緊固定螺母，擋皮隨夾角的減小而下降，同時放松棘輪即可。

圖2 優化后擋皮支架

4 改進效果

（1）調整的回轉中心被固定后，操作人員只需以回轉中心為圓心，手搖棘輪牽引鋼繩就可實現擋皮支架在圓周方向上的移動，擋皮支架的內圈和外圈始終在同心圓的兩個半徑位置點上移動，間距固定，擋皮與內外圈的接觸點能保持最大限度地貼合或接近，分隔效果最好。定心移動圓周的結構避免了調整偏差的出現，提升了調整的可靠性。

（2）轉臺過濾機擋皮在圓周水平方向上調整只需1 名操作人員手搖棘輪牽引鋼繩即可輕松完成，降低操作人員的勞動強度和操作風險。

（3）通過壓輪壓緊墊板改變擋皮角度，進而改變對濾餅表面的摩擦力，保證了裝置運行周期內稀磷酸的分離效率，降低石膏濾餅中磷含量，提高了磷資源的利用率。