三套分子筛装置水平带式过滤机滤布跑偏分析及纠偏改造

2022-09-29

前言

水平带式过滤机是目前世界上较先进、高效的固液分离设备, 能广泛用于化工、矿山、冶金、造纸、稀土、制药、核工业以及污水处理等行业的过滤和脱水作业, 尤其是在催化剂制备行业的应用更为广泛。

针对带式过滤机的优越性能, 我厂先后购置二十余台水平带式过滤机用于催化剂制备工艺。三套分子筛装置在新建时引进德国BHS水平带式真空过滤机, 但在使用过程中, 由于BHS水平带式真空过滤机滤布纠偏器故障率高, 纠偏效果较差, 再加上催化剂物料的吸附粘着性强等原因, 时常发生水平带式过滤机滤布跑偏故障。因此, 需要对滤布纠偏器的结构进行改造, 以提高纠偏效果。

一、过滤机生产运行简介

1. BHS带式过滤机的工作原理

BHS带式过滤机的首要条件是在真空下操作的, 它依靠一个无接头的过滤带循环移动来进行过滤、交换、水洗等工艺过程。过滤带的驱动是靠气动驱动的, 滤机的前后分别安装有双作用的主气缸和张紧气缸, 气缸带动主动辊和张紧辊转动, 辊子与滤布之间形成较大的摩擦力带动滤布循环移动。滤布与滤盘之间有适当的密封, 以保证有足够大的真空度进行过滤分离, 滤布的移动是间隙的, 是与过滤的抽真空交替进行的, 它通过真空受液罐和滤机之间的气动阀的打开与关闭控制的。

2. BHS带式过滤机的主要组成部分:滤带、洗布器、主汽缸、滤盘、张紧汽缸、纠偏器。

(1) 进料部件:它主要由用于进料的真空盘外形机架、3个偏转辊子、张紧辊、滤布压紧装置、滤布跟踪仪和振动或固定悬浮液进料器组成。

(2) 中间过渡部件:它是指包括一个框架和中心真空盘, 其类似于进料真空盘的设计。在中心的上方安装有交换、洗涤用的进料分配管, 根据过滤面积或所要求的洗涤区, 可安装一个或几个中心盘。

(3) 放料部件:它包括有放料真空盘框架、一个放料辊子、滤布洗涤装置、带有V型导轨的双作用气动气缸、机械刮刀、一个偏转辊子和滤布止回辊子。

(4) 带阀的收集管线:在真空盘的旁边有一总体可调的收集管系统, 它可以分别抽取每段滤液。每个收集管系统安装有一个真空阀和一个排空阀, 此阀交替动作, 进行滤液收集, 真空阀通过真空软管和管线连接到真空受液罐。

3. BHS水平带式过滤机的特点

适应物料广泛:由于设计比较独技新颖, 可适应多种类型的物料过滤;滤饼清洗彻底:该设备能对滤饼分别或联合进行淋洗、喷淋等洗涤;滤布再生彻底、连续运转自动化程度高、真空度较高、机型可以灵活组合等。

4. 水平带式过滤机在催化剂生产中的应用

我厂先后引进20余台水平带式过滤机, 包括德国BHS过滤机、荷兰Pannevis过滤机、以及部分国产滤机, 充分用于催化剂物料过滤、交换、洗涤。其应用的范围大致如下: (1) 代替原来板框滤机进行Na Y分子筛的洗涤及过滤。 (2) 代替原来立式滤机在分子筛生产过程中进行一交、二交的洗涤过滤, 砍掉了传统的罐式交换, 将交换、过滤及洗涤三个工艺过程, 直接在带式滤机上进行。 (3) 在微球催化剂生产过程中, 用真空水平带式滤机代替原来立式圆盘叶片过滤机进行微球的洗涤过滤。 (4) 另外在全白土催化剂生产过程中, 也采用水平真空带式过滤机代替原来旧式滤机, 进行全白土剂的洗涤过滤。

二、过滤机跑偏原因及纠偏改造

滤布纠偏器是水平带式过滤机的一个重要部件, 纠偏器能否正常工作, 直接影响过滤机能否正常运行, 当然, 滤布跑偏在生产中是常见的一种故障。因此, 解决滤布跑偏, 是保证滤机长周期运转的一个很重要的环节。

1. 滤布跑偏原因分析

(1) 主气缸运行不同步

德国BHS带式过滤机主气缸在使用一定周期后, 产生间隙漏风、窜风, 引起主气缸运行不同步, 导致滤布跑偏。解决方法:针对此类问题, 可以将左气缸前端盖密封处胶圈进行更换, 使之不再漏风或窜风, 这样可以达到与右气缸风压相同, 载荷大小就相同, 气缸亦可达到平行运行, 避免滤布跑偏, 反之亦然。

(2) 张紧气缸运行不同步

用于张紧滤布的两个气缸, 当两个张紧气缸运行不同步时, 滤布跑偏的现象也与主气缸的情况相似。解决方法:当发生张紧气缸密封件漏风或窜风时, 要及时更换新的密封胶圈。

(3) 辊子轴承损伤或损坏, 所产生的滤布跑偏

德国BHS带式滤机在运行过程中, 若辊子两端轴承有一个或两个全部损坏, 辊子则不转动或转动很不灵活, 滤布在辊子上面是滑动运行, 产生一定的位移, 从而使滤布跑偏。解决方法:如果发生此类问题, 要对轴承进行更换, 保证滤布与辊子之间是滚动运行。

(4) 滤布接头焊接不正, 会产生滤布跑偏

滤机所用的是进口滤布, 滤布安装时需要手工对滤布进行热风焊接, 难免会将滤布焊偏, 导致滤布受力不均, 滤布就会向松的一边跑偏。解决方法:在滤布焊接时, 务必将滤布焊正, 以避免安装后滤布因焊接不正而发生跑偏。

通过对上述得出结论:滤布发生跑偏的最终根源是相同的, 滤布两边的横向力差是产生滤布跑偏的最终根源, 如图1所示

2. 纠偏器存在的问题

导致BHS过滤机滤布跑偏的原因很多, 既有人为操作的不当, 也有滤机自身存在的不足, 甚至有些问题是很难避免的, 但归结起来造成滤布跑偏的最主要的原因是滤机跑偏后纠偏器不能及时进行纠偏, 或者纠偏不得力。这样就会致使滤布跑偏的时间较长, 对滤布自身及滤机的相关部件损坏较大, 导致成本及维护的费用增加, 因此, 有必要对滤机的纠偏装置进行改造。以下为导致纠偏效果不佳的几点原因:

(1) 气控部分所依赖的拨叉杆的灵活性受转阀内复位弹簧的限制, 时间一长, 弹簧失去弹性, 导致纠偏失效、滤布跑偏。

(2) 拨杆前段分叉经常将滤布边缘刮毛糙造成开线, 滤布磨损严重, 造成不必要的损失。

(3) 纠偏辊上下垂直, 当滤布接头处或打折部分经过时, 因夹的太死易使滤布撕开, 同时上滚筒呈悬臂结构, 容易被顶变形, 造成局部磨损加重, 使滚筒使用寿命缩短, 纠偏失效。

(4) 下滚筒连杆与支座凹槽之间长时间积料、堵死, 使气缸动作时连杆不能动作, 夹布器不工作, 起不到纠偏作用。如下图2所示:

3. 对纠偏器的改进

(1) 针对纠偏器存在的以上主要缺陷, 我们对检测部分, 即对拨叉杆进行替代。如图3所示。

我们用红外开关和二位三通直动式电磁阀分别替代了拨叉杆和二位三通转阀, 即用电子元器件代替了机械器件, 实现了无接触感应, 防护等级高, 抗粉尘、抗干扰功能强, 克服了物料粘着的情况, 减少了机械磨损, 既提高了纠偏器的工作可靠性。

(2) 针对滤布在接头处因夹布器夹的太紧而撕裂的情况, 可将夹布器的上下滚筒全部改为橡胶轮, 同时将垂直安装改为斜向并错开一定角度的安装, 这样, 滤布在自身的张紧力作用下被两滚筒弯成S形, 滤布边缘不受碾压, 这样既可增大摩擦力、很好的进行纠偏, 又可减少滤布损伤, 避免因夹的太紧而撕裂滤布。

改造后的纠偏原理同于改造前的, 当光电开关检测到滤布向一边跑偏时, 同时开关打开, 电磁阀进行切换, 停止对这一边气缸的进风, 纠偏器的下滚筒在重力作用下回落, 则此时这一边的S形滤布变得较为平展, 摩擦力减小, 对滤布的拉力亦减小, 另一边的纠偏器没有发生改变, 仍在起作用, 直至纠偏完成。

(3) 针对下滚筒连杆与支座凹槽之间长时间积料、堵死等情况, 必须对底座进行重新设计安装, 使之少积料或不积料, 重新设计后的效果图如图5所示:

三、结语

通过对德国BHS过滤机跑偏原因的分析, 并对纠偏器进行了一系列的改造, 分别用红外光电开关来替代拨叉杆检测滤布跑偏、二位三通直动式电磁阀来代替二位三通转阀进行纠偏, 并且对纠偏器的上下辊子以及底座进行优化设计, 降低了使滤布与纠偏辊间的摩擦磨损, 底座的积料、堵死的情况得到解决, 纠偏气缸的风耗也得以降低。由于滤布跟踪感应器与纠偏辊分开安装, 感应器的位置可根据滤布幅宽随时调整, 使用简单, 调节方便, 易于维修。通过改造, 过滤机的整体纠偏性能得以提高, 降低了维护时间及维护成本, 提高了滤机运行的时间, 有利于催化剂的生产。

摘要：三套分子筛装置在新建时引进德国BHS水平带式真空过滤机, 它不仅可以实现生产的连续化, 而而且在高效过滤的同时还可完成水洗及离子交换过程, 很适合于炼油催化剂的生产。但在使用过程中, 由于BHS水平带式真空过滤机滤布纠偏器故障率高, 纠偏效果较差, 再加上催化剂物料的吸附粘着性强等原因, 时常发生水平带式过滤机滤布跑偏故障。因此, 需要对滤布纠偏器的结构进行改造, 以提高纠偏效果。

关键词：催化剂,滤机,故障