真空转台式过滤机滤盘优化改造

王洪（云南云天化股份红磷化工有限公司，云南红河661600）

0 引言

过滤机作为一类把液态物质中的固体物质提取出来，使得固体和液体相互不融合的设备，该设备通常用真空泵抽吸把磷酸生产过程中反应好料浆进行液固分离[1]。从将这种设备使用到实际的作业中到目前为止出现了为数不少的重大故障，使得用于该机械修理方面的资金快速增长，发生问题的次数多、造成的损耗多，已经成为影响常规作业顺利完成的重大因素。此次研究对该种设备生产过程中滤网结垢后，清理困难[2]，对滤网结构及拆装护技术做出研究和探讨，同时给出处理手段以及方法。

1 现状分析

20万吨/年磷酸装置转台式过滤机型号为HDZP-120，工作介质为含25%P2O5磷酸料浆，过滤总面积120m2,真空区面积100m2，滤盘数40 个，洗涤次数3 次，过滤机转速0.2～0.6r/min、操作压力0.040～0.048MPa，装置于2009 年6 月投产，运行时间已达9.5年。

20 万吨/年磷酸装置转台式过滤机由于使用时间长，滤斗钢板、滤网支撑骨架腐蚀严重。清洗和清理过程中已多次出现钢板通洞泄漏的情况均需停车补焊，影响装置运转率，增加检维修费用。滤网固定螺栓较多，检修拆装困难，滤网变形量大，翘起的滤网造成滤布损坏较多，故每次停车都需点焊校平滤网。

2 技改达到的目的

通过对过滤机滤斗、滤网及支撑骨架等组件进行研究、选型，达到以下目的：

（1）减少因滤布损坏等造成的非计划停车损失；

（2）节省检修时间；

（3）减少过滤机检维修费用；

（4）消除因滤斗腐蚀泄漏造成非计划停车；

（5）单台过滤机滤板螺栓数量预计由5320 颗减少到1440颗，增加过滤机滤板流通面积约3m2，提高过滤能力，若其它条件不影响预计单台过滤机可提升装置产量约2000吨/年。

3 技改方案

3.1 设计原理

在保证过滤机过滤能力、真空度不低于现用过滤机的情况下，将现用的平面滤板改为折边滤板，减少滤板螺栓数量，压条槽由方形底改为圆形底，压条改为圆形压条。

3.2 改造方案

拟定利用装置2019年5月大修机会同步实施改造。

（1）拆除滤液管、滤斗螺栓、半夹、滑块。

（2）拆除卸料螺旋轴及螺旋罩壳，安装时对螺旋机罩进行修复（材料由甲方提供），拆除前、后排滤布冲洗水管、主管及清理喷头用楼梯，拆除洗水分配堰及料浆分配堰，拆除洗水挡皮、支架及料浆双挡皮，拆除大胶带，拆除滤斗下液管及胶管。

（3）切割内外弧板及压条槽。

（4）拆除滤斗。

（5）拆除上错气盘及支承座。

（6）更换被腐蚀的支承角钢、更换滤斗支撑架被腐蚀的螺栓、调整及整理支承板及挡托轮轨道，检查更换挡、托轮及座子。

（7）安装支承内圈及转臂、焊接支撑梁。

（8）更换损坏的滑块及安装内外弧板（含滤斗、支撑骨架及滤网）并校平。

（9）焊接内外弧面钢板。

（10）安装滤斗螺栓、半夹、滤液管。

（11）安装卸料螺旋轴及卸料螺旋罩壳，安装滤布冲洗水前、后排碰管及主管，安装清理喷头用楼梯，安装洗水分配堰、料浆分配堰及附属管道，安装洗水分配堰挡皮及料浆分配堰前双挡皮，安装大胶带，安装抽气罩、支架及抽气管，过滤机其它腐蚀的零部件做局部修复及加固处理。

（12）盘面二次校平调试并试运行。

4 运行评价

2019 年7 月30 日随装置大修结束后投入运行，截止2019年12月31日设备、电气、仪表设备运行正常、稳定，设备运行无泄漏。

以下为改造前后装置运转率、负荷率、渣浆水溶磷等参数的对比情况。

（1）装置运转率和负荷率，具体见表1。

表1 装置运转率和负荷率

项目实施后，可有效提高设备运转率和过滤能力，提升装置产量，减少检维修费用。

（2）过滤机滤盘、格栅、滤网改造前后对比具体见图1、2。

（3）过滤机改造前，2019 年1～5 月20 万吨/年磷酸装置累计产量106896.745t，累计开车时间3204.825h，则台时产量为106896.745/3204.825=33.355t/h；过滤机改造后，2019 年8～10月20 万吨/年磷酸装置累计产量66815.164t，累计开车时间1989.795h，则台时产量为66815.164/1989.795=33.579t/h，每天可多产磷酸（33.579-33.355）×24=5.376t。

（4）过滤机改造后，4#制酸渣浆水溶磷合格率明显提升，4#制酸渣浆水溶磷合格率≤0.65%，过滤机改造前（2019 年上半年），4#制酸渣浆水溶磷合格率仅有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%。

图1 改造前

图2 改造后

5 效益评价

（1）减少非计划停车损失，可以增加效益40 万元/年（目前每台过滤机四天左右停车补滤布一次，每次0.5h，每年开车320天计算，停车补滤布80 次，更换滤网后每年减少到40 次，减少40次，台时产量33.33÷2＝16.67t/h，减少产量损失40×0.5×16.67＝333.4t，按每吨磷酸生产2 吨磷铵计算，每吨磷铵毛利300 元计算，则：333.4×2×300元≈20万元，两台过滤机20×2=40万元）。

（2）节约拆装滤网时间，可以增加效益48 万元/年（每年因拆装滤网清理滤斗至少一次，技改后至少节约24h/次，单台每小时生产磷酸16.67t，增加产量16.67×24≈400t，按每吨磷酸生产2t 磷铵产品计算，每吨磷铵毛利300 元计算，则：400×2×300元=24万元，两台过滤机24×2=48万元）。

（3）减少过滤机检维修费用可节约8万元/年。

（4）提高过滤能力，提升装置产量可增加效益240 万元/年（两台增加产量4000t，按每吨磷酸生产2t 磷铵计算，每吨磷铵毛利润300元计算，则：4000×2×300元=240万元）。

6 环保、安全、消防、职业卫生评价

环保：过滤机改造后不产生废弃物，不会对环境造成污染。

安全：传动设备卸料螺旋电机皮带轮上设防护罩，联轴器设防护罩，确保设备操作安全。

消防：施工时严格办理作业票证，认真识别作业风险；动火作业时配备灭火器及水管。

职业卫生：涉及职业危害因素主要为噪音，作业人员按规范穿戴防护用品。

能源：改造后增加滤板流通面积，从而可降低动力消耗。

7 结语

项目实施后，可有效提高设备运转率和过滤能力，提升装置产量，减少检维修费用。建议在其它转台式过滤机上推广使用。