董志強

（唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305）

在粘膠纖維生產(chǎn)中會出現(xiàn)中間產(chǎn)物芒硝（Na2SO4·10H2O），中間產(chǎn)物作為產(chǎn)品需要被過濾析出。在進(jìn)行技術(shù)改造前芒硝生產(chǎn)主要使用臥式活塞推料離心機，經(jīng)過一系列的技術(shù)改造，現(xiàn)在使用真空帶式過濾機過濾析出芒硝，下面對比分析兩種設(shè)備在使用中的差距。

1 結(jié)構(gòu)及工藝對比

臥式活塞推料離心機（如圖1所示）由大小不一的兩個轉(zhuǎn)轂、篩網(wǎng)、機殼、轉(zhuǎn)轂電機、油泵電機、推料電機、推料軸、空心軸和刮刀等部件組成。運行過程中油泵電機帶動推料軸進(jìn)行往復(fù)推料，轉(zhuǎn)轂電機帶動轉(zhuǎn)轂旋轉(zhuǎn)，液體物料從進(jìn)料管進(jìn)入轉(zhuǎn)轂內(nèi)部，在離心力的作用下均勻分布到轉(zhuǎn)轂內(nèi)的篩網(wǎng)壁上，液體穿過篩網(wǎng)和轉(zhuǎn)轂濾孔排出轉(zhuǎn)轂，經(jīng)機殼母液管排回到系統(tǒng)中，固相物截留在轉(zhuǎn)轂篩網(wǎng)內(nèi)，形成環(huán)形濾餅層。同時內(nèi)轉(zhuǎn)轂在油缸的作用下作相對外轉(zhuǎn)轂的前后往復(fù)運動（50次/min ～70次/min） ，靠內(nèi)轉(zhuǎn)轂刮刀及下料刮刀將物料刮出。能在全速運轉(zhuǎn)下，連續(xù)進(jìn)行進(jìn)料、分離、洗滌、卸料等工序。具有連續(xù)操作、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操作簡便、生產(chǎn)能力大、洗滌效果好、濾餅含濕率較低、維修負(fù)責(zé)、備件消耗高等特點。

真空帶式過濾機（如圖2所示）是一種以真空負(fù)壓為推動力實現(xiàn)固液分離的設(shè)備，主要包括以下主要部件：真空箱、濾布、氣液分離器、機架。運行過程中通過水環(huán)真空泵運轉(zhuǎn)抽走真空箱的氣體，物料通過布料器均勻分布在濾布上，在真空負(fù)壓的作用下，懸浮液中的液體透過過濾介質(zhì)（濾布）被抽走，而固體顆粒則被介質(zhì)截留形成濾餅，從而實現(xiàn)液體和固體的分離。帶式過濾機的主要優(yōu)點是：過濾方向和沉降方向相同，構(gòu)造簡單，洗液和濾液分離良好，濾餅脫水較好，濾餅卸除徹底，可以處理難過濾的濾漿。缺點是：過濾面積不大，濾布不能充分利用，占地面積大。

2 生產(chǎn)實際使用情況

在芒硝生產(chǎn)過程中，芒硝是從硫酸及硫酸鈉的溶液中被過濾析出的，物料具有腐蝕性和磨損性。

使用臥式活塞推料離心機時在硫酸鈉顆粒的沖刷下和硫酸的腐蝕下設(shè)備備件消耗大，與溶液接觸的部件篩網(wǎng)、轉(zhuǎn)轂壓環(huán)、刮刀、布料盤、螺栓等損壞周期平均為兩個月。因備件損壞造成離心機動平衡效果差，還會導(dǎo)致其他問題的產(chǎn)生，生產(chǎn)不能持續(xù)穩(wěn)定運行且檢修勞動強度大。

使用真空帶式過濾機后由于溶液是均勻分布在濾布上，設(shè)備基本無振動，由于濾布材質(zhì)為合成橡膠，溶液對濾布沒有腐蝕，濾布有緩沖作用，溶液對濾布的磨損微乎其微，設(shè)備運行相對離心機較穩(wěn)定。在實際運行過程中各個部件檢修周期平均為4個月，檢修也是周期性的清理和維護，生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，維護簡單。

3 運行維護人工對比

每臺離心機運行需要兩人不間斷的看守，離心機的檢修至少需要5人/次，帶式過濾機的運行需要1人不間斷看守，帶式過濾機的維修需要4人/次。使用真空帶式過濾機比使用離心機在日常運行和檢修上都節(jié)約人員。

4 費用消耗對比

通過改造，改變芒硝產(chǎn)出形式，降低備件消耗，提高元明粉產(chǎn)量，穩(wěn)定生產(chǎn)，減少設(shè)備故障，降低職工勞動強度。

4.1 備件費用

通過對2016年—2018年實際生產(chǎn)情況，金屬離心機及帶式濾機年消耗統(tǒng)計分析：一臺提硝離心機一年維護費用為27.5萬元，一臺帶式濾機維護費用為0.78萬元，改造后帶式濾機運行，備件費用年可節(jié)約27.5-0.78=26.72萬元。

圖1 臥式活塞推料離心機簡圖

4.2 改造后電耗方面

通過設(shè)備運行實測電流：新增帶式濾機（5.5kW）實測電流為：3.5A；水環(huán)泵電機75kW運行電流實測電流55A，目前如帶式濾機出現(xiàn)檢修，需使用兩臺金屬離心機才能滿足生產(chǎn)：原離心機運行電流：主電機45kW運行電流電流50A，油泵電機22kW運行電流電流30A，開帶式濾機運行，節(jié)約用電，按每度電0.46元計算，全年階段運行時間4000h計算，電機實際電流按60%計算 [（45+22）×2-（75+5.5）]×0.6×0.46×4000=5.9萬元，年可節(jié)約費用為5.9萬元。

圖2 真空帶式過濾機簡圖

4.3 提高元明粉產(chǎn)量

改造后，帶式濾機過濾提取的芒硝更徹底，折算可提高元明粉產(chǎn)量0.1t/h，元明粉按價格為330元/t，年階段運行按4000h計算，每年元明粉創(chuàng)效0.1×4000×330=13.2萬元。

每臺離心機價格與帶式真空過濾機價格相差無幾，綜上所述每年使用真空帶式過濾機要比使用離心機節(jié)約費用約為40.74萬元。