加压过滤机滤布压紧螺栓失效分析及改进措施

王永

（云南云天化股份红磷化工有限公司，云南 开远 661600）

盘式加压过滤机作为一种高效、节能、环保、全自动操作的新型脱水设备，近年来，被广泛的应用于冶金、建材、化工、污水处理等领域的固液分离。

2017年项目技改时引进了某公司的盘式加压过滤机技术，用于磷酸生产过程中浮选磷矿的脱水，装置中安装有该公司生产2台型号GPJ-60A的加压过滤机，生产过程中两台设备一开一备，每台过滤机安装有5个滤盘共100块滤扇，滤扇外部套装滤布，加压过滤机在实际生产过程中，滤布大口端常出现滤布松脱、漏浆现象，降低了加压过滤机过滤脱水效率，脱落的滤布压条有时会随着滤盘旋转被卷入滤液槽内，造成装置停车的设备事故，导致装置开停车频繁，设备维护检修费用高。本文作者对如何解决这一问题提出了方案，供大家参考。

1 盘式加压过滤机的原理

盘式加压过滤机是将过滤机置于一个密封的加压仓中，过滤机落料槽下有运输机，在机头处装有排料装置，待过滤的悬浮液由入料泵给入到过滤机槽体中，加压仓内充进压力为0.35—0.45MPa的压缩空气，在滤盘上经分配阀与通大气的气水分离器形成压差，在加压仓的压力作力下，槽体内的液体通过浸入悬浮中的滤布排出，而固体颗粒附在滤布上形成滤饼，随着滤盘的旋转，滤饼经过降水干燥后，到达卸料区卸入刮板运输机中，由运输机收集到排料装置的上仓中，这样连续运行，当达到一定量后，由排料装置间歇排出，整个工作过程自动运行。

图1 加压过滤机工作原理

2 滤扇与滤布安装固定方式

滤布作为加压过滤机日常维护检修工作中的消耗品，红磷化工2台GPJ-60A系列加压过滤机均使用过滤机厂家配套生产的滤布和滤扇，滤扇材质为304不锈钢，滤布材质为涤纶。安装滤布时，将滤布套在滤扇上，滤布小口端采用14#铁丝捆绑扎紧，使其与滤扇紧密配合，大口端采用M12×50的不锈钢螺栓通过压条将其固定在滤扇上。

3 滤布松脱原因分析

3.1 安装质量方面

维护检修人员在更换滤布时，由于受现场环境限制（在加压仓内操作），滤布压紧螺栓没有达到预紧要求，在工作过程中随着过滤机滤盘的转动产生的振动等因素而发生松动，最终导致滤布大口端松脱。

3.2 滤扇设计缺陷

滤扇大口端设计有两个直径为M12的不锈钢六角螺母（标准件），螺母与滤扇采用焊接方式连成一体，由于螺母丝牙与滤扇内部腔体是连通的（图1），M12的螺栓旋入螺母后，螺纹不具备密封性能，加压过滤机在工作过程中，压缩空气和滤液在压力作用下会从螺纹处逸出，螺旋副丝牙受到压缩空气正吹、反吹气流和滤液的反复冲刷，导致螺旋副丝牙滑丝。

图2 改进前的滤扇

图3 改进后的滤扇

4 改进方法

维护检修人员通过研究分析，认为滤布松脱的主要原因是滤布压紧螺栓丝牙滑丝，通过试验，采取了以下改进方法。

（1）不改变滤扇的外形安装尺寸和结构，检修时将更换下来的滤扇，送至金加工车间用镗床钻去滤扇上原有的直径为M12六角螺母，并在原来位置将孔径扩至φ21mm；

（2）采用长度L=40，直径φ20mm不锈圆钢（材质304）加工闷头螺母，闷头螺母总长40mm，一头钻孔后攻出直径M12的螺纹，钻孔深25mm,另一头封闭，加工出闷头螺母加工完成；

（3）将加工好闷头螺母有螺纹的端朝外，封闭的一端朝内，朝外一端与小扇平齐，与滤扇焊接成整体，因滤扇壳体较薄，焊接时建议采用氩弧焊，以免焊接时烧穿滤扇，至此滤布压紧螺母改造完成（图2）。

5 改进效果

改进结构后的滤布压紧螺母，隔绝了加压过滤机工作过程中压缩空气与压紧螺栓螺纹的直接接触，避免了压滤机工作时压缩空气和滤液对压紧螺栓螺纹的冲刷腐蚀作用，彻底消除了因滤布压紧螺栓丝牙失效而造成的装置频繁停车的隐患，提高了装置的运转率，降低了设备维护检修费用。