真空轉臺式過濾機濾盤優化改造

王洪（云南云天化股份紅磷化工有限公司，云南紅河661600）

0 引言

過濾機作為一類把液態物質中的固體物質提取出來，使得固體和液體相互不融合的設備，該設備通常用真空泵抽吸把磷酸生產過程中反應好料漿進行液固分離[1]。從將這種設備使用到實際的作業中到目前為止出現了為數不少的重大故障，使得用于該機械修理方面的資金快速增長，發生問題的次數多、造成的損耗多，已經成為影響常規作業順利完成的重大因素。此次研究對該種設備生產過程中濾網結垢后，清理困難[2]，對濾網結構及拆裝護技術做出研究和探討，同時給出處理手段以及方法。

1 現狀分析

20萬噸/年磷酸裝置轉臺式過濾機型號為HDZP-120，工作介質為含25%P2O5磷酸料漿，過濾總面積120m2,真空區面積100m2，濾盤數40 個，洗滌次數3 次，過濾機轉速0.2～0.6r/min、操作壓力0.040～0.048MPa，裝置于2009 年6 月投產，運行時間已達9.5年。

20 萬噸/年磷酸裝置轉臺式過濾機由于使用時間長，濾斗鋼板、濾網支撐骨架腐蝕嚴重。清洗和清理過程中已多次出現鋼板通洞泄漏的情況均需停車補焊，影響裝置運轉率，增加檢維修費用。濾網固定螺栓較多，檢修拆裝困難，濾網變形量大，翹起的濾網造成濾布損壞較多，故每次停車都需點焊校平濾網。

2 技改達到的目的

通過對過濾機濾斗、濾網及支撐骨架等組件進行研究、選型，達到以下目的：

（1）減少因濾布損壞等造成的非計劃停車損失；

（2）節省檢修時間；

（3）減少過濾機檢維修費用；

（4）消除因濾斗腐蝕泄漏造成非計劃停車；

（5）單臺過濾機濾板螺栓數量預計由5320 顆減少到1440顆，增加過濾機濾板流通面積約3m2，提高過濾能力，若其它條件不影響預計單臺過濾機可提升裝置產量約2000噸/年。

3 技改方案

3.1 設計原理

在保證過濾機過濾能力、真空度不低于現用過濾機的情況下，將現用的平面濾板改為折邊濾板，減少濾板螺栓數量，壓條槽由方形底改為圓形底，壓條改為圓形壓條。

3.2 改造方案

擬定利用裝置2019年5月大修機會同步實施改造。

（1）拆除濾液管、濾斗螺栓、半夾、滑塊。

（2）拆除卸料螺旋軸及螺旋罩殼，安裝時對螺旋機罩進行修復（材料由甲方提供），拆除前、后排濾布沖洗水管、主管及清理噴頭用樓梯，拆除洗水分配堰及料漿分配堰，拆除洗水擋皮、支架及料漿雙擋皮，拆除大膠帶，拆除濾斗下液管及膠管。

（3）切割內外弧板及壓條槽。

（4）拆除濾斗。

（5）拆除上錯氣盤及支承座。

（6）更換被腐蝕的支承角鋼、更換濾斗支撐架被腐蝕的螺栓、調整及整理支承板及擋托輪軌道，檢查更換擋、托輪及座子。

（7）安裝支承內圈及轉臂、焊接支撐梁。

（8）更換損壞的滑塊及安裝內外弧板（含濾斗、支撐骨架及濾網）并校平。

（9）焊接內外弧面鋼板。

（10）安裝濾斗螺栓、半夾、濾液管。

（11）安裝卸料螺旋軸及卸料螺旋罩殼，安裝濾布沖洗水前、后排碰管及主管，安裝清理噴頭用樓梯，安裝洗水分配堰、料漿分配堰及附屬管道，安裝洗水分配堰擋皮及料漿分配堰前雙擋皮，安裝大膠帶，安裝抽氣罩、支架及抽氣管，過濾機其它腐蝕的零部件做局部修復及加固處理。

（12）盤面二次校平調試并試運行。

4 運行評價

2019 年7 月30 日隨裝置大修結束后投入運行，截止2019年12月31日設備、電氣、儀表設備運行正常、穩定，設備運行無泄漏。

以下為改造前后裝置運轉率、負荷率、渣漿水溶磷等參數的對比情況。

（1）裝置運轉率和負荷率，具體見表1。

表1 裝置運轉率和負荷率

項目實施后，可有效提高設備運轉率和過濾能力，提升裝置產量，減少檢維修費用。

（2）過濾機濾盤、格柵、濾網改造前后對比具體見圖1、2。

（3）過濾機改造前，2019 年1～5 月20 萬噸/年磷酸裝置累計產量106896.745t，累計開車時間3204.825h，則臺時產量為106896.745/3204.825=33.355t/h；過濾機改造后，2019 年8～10月20 萬噸/年磷酸裝置累計產量66815.164t，累計開車時間1989.795h，則臺時產量為66815.164/1989.795=33.579t/h，每天可多產磷酸（33.579-33.355）×24=5.376t。

（4）過濾機改造后，4#制酸渣漿水溶磷合格率明顯提升，4#制酸渣漿水溶磷合格率≤0.65%，過濾機改造前（2019 年上半年），4#制酸渣漿水溶磷合格率僅有17.80%，改造后，8月底合格率提升至97.59%，9月底合格率提升至100%。

圖1 改造前

圖2 改造后

5 效益評價

（1）減少非計劃停車損失，可以增加效益40 萬元/年（目前每臺過濾機四天左右停車補濾布一次，每次0.5h，每年開車320天計算，停車補濾布80 次，更換濾網后每年減少到40 次，減少40次，臺時產量33.33÷2＝16.67t/h，減少產量損失40×0.5×16.67＝333.4t，按每噸磷酸生產2 噸磷銨計算，每噸磷銨毛利300 元計算，則：333.4×2×300元≈20萬元，兩臺過濾機20×2=40萬元）。

（2）節約拆裝濾網時間，可以增加效益48 萬元/年（每年因拆裝濾網清理濾斗至少一次，技改后至少節約24h/次，單臺每小時生產磷酸16.67t，增加產量16.67×24≈400t，按每噸磷酸生產2t 磷銨產品計算，每噸磷銨毛利300 元計算，則：400×2×300元=24萬元，兩臺過濾機24×2=48萬元）。

（3）減少過濾機檢維修費用可節約8萬元/年。

（4）提高過濾能力，提升裝置產量可增加效益240 萬元/年（兩臺增加產量4000t，按每噸磷酸生產2t 磷銨計算，每噸磷銨毛利潤300元計算，則：4000×2×300元=240萬元）。

6 環保、安全、消防、職業衛生評價

環保：過濾機改造后不產生廢棄物，不會對環境造成污染。

安全：傳動設備卸料螺旋電機皮帶輪上設防護罩，聯軸器設防護罩，確保設備操作安全。

消防：施工時嚴格辦理作業票證，認真識別作業風險；動火作業時配備滅火器及水管。

職業衛生：涉及職業危害因素主要為噪音，作業人員按規范穿戴防護用品。

能源：改造后增加濾板流通面積，從而可降低動力消耗。

7 結語

項目實施后，可有效提高設備運轉率和過濾能力，提升裝置產量，減少檢維修費用。建議在其它轉臺式過濾機上推廣使用。