淺談煤氣化裝置真空帶式過濾機長周期運行的方法

陳亞龍 胡鋒(內蒙古伊泰化工有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017400)

1 真空帶式過濾機簡介

真空帶式過濾機主要作用是將含固量很高的物料在真空吸力作用下，通過濾布實現(xiàn)固液相分離，實現(xiàn)液相的循環(huán)利用。主要由布料器、濾布、過濾機主機系統(tǒng)和真空泵組成。

真空帶式過濾機工作原理是以濾布為過濾介質，電機通過膠帶驅動輥帶動環(huán)形膠帶連續(xù)運行，濾布鋪在膠帶上在摩擦力和真空吸力的作用下與之同步運行，環(huán)形膠帶與真空滑臺接觸，膠帶與滑臺之間有環(huán)形摩擦帶并通入水形成水密封，滑臺下方是真空盒，真空盒側面連接氣管至真空系統(tǒng)。物料由布料器均勻地布在濾布上，當真空泵運行時，在膠帶上形成真空抽濾區(qū)，濾液穿過濾布經膠帶上的橫溝槽匯總并由中間小孔進入真空室，進入真空室的液體經氣水分離器排出。固體顆粒在濾布上成濾餅，隨著橡膠帶的傳動，在刮泥刀作用下加濾餅卸到濾餅倉。濾布經清洗后獲得再生，隨轉動進入下一次過濾周期。

2 真空帶式過濾機常見故障及原因

真空帶式過濾機運行中是一個系統(tǒng)運行，最常見故障現(xiàn)象為濾餅脫水效果差，俗稱跑料，以及設備的其他部件故障、損壞，具體如下：

2.1 濾餅脫水效果差、跑料

物料跑料是真空帶式過濾機運行中最長見一種故障現(xiàn)象，該故障出現(xiàn)說明真空帶式過濾機功能喪失，不能正常使用。出現(xiàn)脫水效果差，甚至跑料現(xiàn)象，原因有上料太多、真空泵不能抽負、真空管路系統(tǒng)漏氣、環(huán)形膠帶跑偏等，要逐一排查處理。

2.2 濾布跑偏、折皺、破裂和堵塞

濾布是真空帶式過濾機中最關鍵的部件，使用壽命一般在3個月以內。濾布常見故障現(xiàn)象有：①濾布跑偏。主要原因有濾布托輥或改向輥斷或不轉；濾布糾偏系統(tǒng)故障不能糾偏。②濾布折皺。主要原因有濾布質量問題；濾布改向輥或托輥表面纏有雜物、粘有物料等長時間運行；濾布改向輥之間不平行等。③濾布破裂。可能原因有濾布被外物滑坡，長時間運行磨損，特別是濾布折皺后極容易破裂。④濾布堵塞。主要原因為物料粘度高堵塞濾布，濾布失去作用。

2.3 環(huán)形膠帶跑偏

環(huán)形膠帶在設備起拖動濾布的作用，同時環(huán)形膠帶表面的橫向溝槽和中心孔是真空系統(tǒng)的一部分，在安裝初期需經過至少3天的調試。環(huán)形膠帶跑偏后，膠帶中心孔會偏離真空盒區(qū)間，阻斷真空系統(tǒng)，主機功能失效。跑偏原因主要有安裝時驅動輥和從動輥不平行，輥子表面粘有物料等。

2.4 真空度低

真空度降低后，濾布吸水吸氣動力變弱，濾餅脫水效果變差，處理量降低。主要原因有真空泵故障抽負效果差，真空管路系統(tǒng)漏氣，環(huán)形膠帶跑偏，自動分液罐系統(tǒng)故障不能排液等。

2.5 自動分液罐故障

自動分液罐安裝在真空帶式過濾機主機與真空泵之間，由大氣切換閥、真空切換閥及其排水閥板組成，其中之一故障會使真空系統(tǒng)不能排水或漏氣，過濾機抽負效果差，處理量降低。該故障主要原因閥門氣源斷，控制排水的繼電器故障，閥板漏氣等。

2.6 密封摩擦帶斷、打折

密封摩擦帶是環(huán)形的，安裝在環(huán)形膠帶和真空盒之間與環(huán)形膠帶同步運動，其作用是避免環(huán)形膠帶與滑臺直接接觸磨損膠帶。在運行至通密封水，其密封和潤滑作用。密封摩擦帶斷、打折，主要原因有摩擦帶安裝反，滑臺安裝不平滑有臺階、粗槽，密封水未投用干磨等。

2.7 處理量降低

處理量是真空帶式過濾機能力的指標，處理量降低主要原因有真空度低、汽布比低、真空泵抽氣量低、濾布堵塞、濾布跑偏等。

2.8 濾布向輥、托輥損壞

濾布改向輥作用是改變?yōu)V布方向和支撐作用，托輥起托起濾布作用，張緊輥主要作用是調節(jié)濾布松緊用。輥子斷裂或不轉后，失去其功能。主要原因有輥子軸承損壞、濾布太緊拉斷等。

3 常見故障的處理方法

真空帶式過濾機系統(tǒng)零部件多，故障點也多，針對存在的問題，可以通過從設備選型、安裝、操作、檢維修維護和技改等方面處理、優(yōu)化，實現(xiàn)長周期運行。

3.1 設備選型

設備選型是長周期運行的基礎。真空帶式過濾機的選型主要考慮因素有：①選擇耐腐蝕的設備材料。鋼結構基礎碳鋼+防腐，與物料接觸的零部件選擇316L不銹鋼材質，輥子選用鋼+包膠形式，環(huán)形膠帶和糾偏氣囊等選用SBR橡膠。②正確選擇濾布。濾布選型要考慮耐高溫、耐酸堿、變形量小、透氣好等因素，使用經驗角度考慮一般選擇單復絲聚酯濾布，鋼絲扣+強力貼方式連接。③選擇先進濾布糾偏系統(tǒng)。真空帶式過濾機使用環(huán)境差，糾偏系統(tǒng)決定著濾布使用壽命。濾布糾偏系統(tǒng)選擇接近開關形式，感應系統(tǒng)要靈活、高強度、測量無死角等。④真空泵。煤氣化裝置渣水系統(tǒng)選擇水環(huán)式真空泵，真空度已滿足要求。真空泵的能耗低，真空泵抽氣量和抽氣速率對主機至少要有10%的余量，操作彈性大。⑤汽布比。汽布比又稱表面過濾速度，是單位時間處理物料汽水的體積與濾布面積之比。在廠房基礎面積和經濟基礎上，汽布比要合理。

3.2 安裝

安裝的質量是設備長周期運行的重要環(huán)節(jié)，安裝的質量和精度必須滿足設計要求和安裝標準，主要從以下幾個方面：

(1)機架組合件安裝。機架主要用于驅動輥、從動輥、環(huán)形膠帶、濾布、濾布糾偏系統(tǒng)、濾布改向輥、真空室、自動排液罐支架、物料分布器及傳動裝置等零部件的支撐。機架需具有足夠的強度和剛度，并保證其正確的精度和平行度。機架安裝在混泥土基礎上，在正常操作條件下不允許有振動和扭曲變形。直線度≤2mm，垂直度≤2mm，平面度≤2mm，對角線誤差≤3mm。

(2)驅動輥組合件。驅動輥采用通軸式設計，通過驅動裝置開始轉動，并帶動環(huán)形膠帶前移，驅動輥支撐采用防水軸承座水平支撐。軸承采用重載軸承，可承受徑向載荷，同時亦承受較大軸向載荷。驅動輥和從動輥安裝平行，可通過調節(jié)中心距螺桿調整間距。

(3)真空盒、滑臺和摩擦帶系統(tǒng)。真空盒斷面呈菱形，濾布上的濾液通過環(huán)形膠帶中心的濾液孔被吸入真空盒內，各區(qū)并送至濾液總管；真空盒、摩擦帶形成密封腔并借助密封水潤滑、密封；摩擦帶與環(huán)形膠帶同步，用于防止運動的排水膠帶與固定的真空盒之間的真空損失。滑臺安裝平滑無臺階，摩擦帶安裝方向正確。真空盒、滑臺和摩擦帶之間平行且緊貼，保證密封效果。

(4)濾布改向輥。在卸料端及濾布返回過程中設有多套濾布改向輥，主要用于改變?yōu)V布方向，改向輥具有一定的剛性及耐蝕性，改向輥采用通軸式設計，保證改向輥的同軸度，水平安裝且運轉靈活，平行度≤2mm。

(5)料漿分布器。當物料進入過濾機料漿分布器時經過各道分流板將物料均勻分配在濾布上，料漿經進料口進入分布器內，分布器內布有多級分流板，減少料液飛濺。布料器安裝高度合理，防止飛濺，優(yōu)先選用316L不銹鋼。

(6)濾布清洗裝置。采用高壓噴霧水噴射清洗濾布正面和膠帶正面，進行連續(xù)噴射，且配有清洗刷輥清洗濾布，清除濾布表面及孔隙中的殘留物。清洗刷輥由清洗電機帶動高速旋轉。噴頭靠近濾布，增加清洗效果。

(7)濾布糾偏裝置。濾布糾偏裝置，它由糾偏輥、糾偏氣囊、感應開關和氣路控制電磁閥等組成，通過改變糾偏輥的角度實現(xiàn)濾布糾偏。兩側糾偏開關區(qū)間位置距離濾布要合理，在保證糾偏的靈敏性同時，盡量減少氣囊充氣次數可增加使用壽命和可靠性。

(8)刮刀。刮刀材質為牛筋板，是濾餅的卸料部件，安裝在過濾機的尾部。刮刀要安裝在其緊挨濾布改向輥的切線方向，刮刀刀面與切點切線重合，與濾布保持1-3毫米距離，在起卸濾餅的同時，保證濾布壽命。

3.3 設備操作

設備操作是一個難點，因操作設備不是一個人而是一群人。所以用戶必須建立操作規(guī)程，且嚴格執(zhí)行。操作時注意操作順序，投用設備時要先通摩擦帶密封水、真空泵密封水，真空泵和主機運行正常后，再緩慢上料，且上料的量要與主機轉速匹配，防止跑料。

4 預知性維護和計劃維修

真空帶式過濾機主要注意事項：

(1)建立巡檢制度。每日、每小時專人巡檢，大膠帶是否跑偏，跑偏時及時調整；濾布是否跑偏，松緊是否合適，及時檢查糾偏系統(tǒng)和濾布張緊系統(tǒng)。保持濾布清掃系統(tǒng)正常，水量充足，水質良好。

(2)建立標準化檢修制度。編寫檢修方案，對設備檢修列項，明確檢修標準和質量驗收人，成標準化檢修。檢修時更換濾布時鋼絲穿滿，強力魔術貼保持清潔貼好；密封水通暢等。

(3)建立軸承潤滑臺賬。定期定時定人對所有軸承加潤滑脂，確保軸承潤滑良好。

(4)設備專人管理。定期維護設備衛(wèi)生，保持設備清潔，防止設備腐蝕和輥子軸承卡澀。專業(yè)技術人員定期巡檢，維護。

5 主要技改項

(1)濾布改向輥技改。濾布在使用中會折皺，將濾布改向輥更換成螺紋輥，改向輥在轉動的同時對濾布有向兩側的摩擦力，使濾布伸展，避免折皺。

(2)濾布糾偏系統(tǒng)。濾布的糾偏系統(tǒng)至關重要，濾布糾偏系統(tǒng)失靈，濾布會跑偏，跑偏后跑料、濾布打折，一旦濾布打折后會從折痕處磨破，濾布損壞。一般設備廠家會選用機械閥糾偏系統(tǒng)，使用中故障頻繁。改成接近開關+電磁閥后，不再受環(huán)境物料影響，可靠性大大提高，避免了因糾偏故障導致濾布損壞的可能。

(3)濾布張緊系統(tǒng)。濾布在使用一段時間后會縮水。如果濾布太松，會使糾偏不靈敏，導致濾布跑偏后跑料；濾布太緊，濾布改向輥受力大，容易損壞。技改選用氣缸張緊系統(tǒng)，氣缸壓力恒定，濾布在使用一段時間后縮水，會自動壓縮氣缸調整濾布松緊，可靠性極高。

(4)多臺真空泵與多臺過濾機并聯(lián)。真空帶式過濾機系統(tǒng)，裝置設計一般在2套以上，真空泵和過濾機一般為單對單。可技改將多臺真空泵與多臺過濾機并聯(lián)，可實現(xiàn)過濾機和真空泵之間互相備用，方便檢維修；也可解決設計選型中可能存在真空泵選型小的問題。

6 結語

真空帶式過濾機是煤氣化裝置的渣水處理系統(tǒng)中常用的一種設備，該設備故障點較多，設備管理過程中需不斷技改、創(chuàng)新，嚴控各環(huán)節(jié)質量，實現(xiàn)設備長期、穩(wěn)定運行。