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        廢液澄清桶的改造

        2019-12-19 01:43:52
        純堿工業(yè) 2019年6期

        (連云港堿業(yè)有限公司,江蘇 連云港 222042)

        氨堿廢液壓濾裝置是我廠重要的環(huán)保項(xiàng)目,自投入使用以來(lái)先后安裝了五臺(tái)澄清桶。原有的攪拌裝置在使用過(guò)程中由于蒸餾廢液粘性大、含砂多,設(shè)備對(duì)使用物料的適應(yīng)性較差等原因造成的設(shè)備運(yùn)行故障率偏高,經(jīng)常影響整個(gè)壓濾裝置系統(tǒng)運(yùn)行,為此我們對(duì)澄清桶做了一些實(shí)踐研究并去相關(guān)單位進(jìn)行了學(xué)習(xí),通過(guò)改造取得了很好效果,澄清桶的處理能力提高了一倍,清理周期從2個(gè)月提高到連續(xù)運(yùn)行6個(gè)月以上無(wú)故障。

        1 原有澄清桶基本情況

        1.1 澄清桶構(gòu)造

        廢液澄清桶直徑26 m高度12 m,容積4 770 m3攪拌減速機(jī)型號(hào)為XLSD7.5-1285-1/16641,功率為7.5 kW,攪拌轉(zhuǎn)速均為N=0.09 r/min。每臺(tái)澄清桶廢液處理量為220 m3/h。主體結(jié)構(gòu)由減速機(jī)傳動(dòng)裝置、中心套筒、主攪拌軸、支承套、耙架等組成。

        1.2 澄清桶的工藝流程

        來(lái)自重堿的廢液(wt2.85%左右)經(jīng)過(guò)除砂后在桶內(nèi)自然沉降至濃度6%~9%泥漿由泵送去壓濾裝置進(jìn)行壓濾,澄清液溢流后排放供給臺(tái)北鹽場(chǎng)作為氯化鈣生產(chǎn)原料和制鹽使用。5臺(tái)澄清桶均以廢液連續(xù)進(jìn)料、泥漿自桶底間歇排泥方式運(yùn)行。

        2 改造前運(yùn)行情況及分析

        1)澄清桶在實(shí)際生產(chǎn)中,泥漿濃度不能超過(guò)8%,嚴(yán)重制約澄清桶廢液處理量,攪拌裝置強(qiáng)度差。為保護(hù)攪拌裝置不受損壞,正常運(yùn)行時(shí)放料的泥漿濃度一般控制在5%~8%之間,壓濾機(jī)產(chǎn)生的濾餅厚度在10~30 mm,當(dāng)泥漿濃度升至9%~13%時(shí),壓濾機(jī)的濾餅變厚在35~40 mm之間,此時(shí)澄清桶減速機(jī)的電流就開(kāi)始在8.2~8.8 A之間波動(dòng),操作工必須馬上增加壓濾機(jī)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)加大對(duì)澄清桶排泥,一但排泥不及時(shí)電流上升超過(guò)9.0 A,只有立即停止攪拌運(yùn)行才能保護(hù)減速機(jī)、攪耙不受損壞,最后人工沖洗澄清桶內(nèi)積泥,給生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)極大困難。

        表1 底流濃度與濾餅厚度關(guān)系表

        從表1分析:底流濃度越高,壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力越大。

        2)澄清桶進(jìn)料的廢液沉降時(shí)間長(zhǎng)、沉降層不穩(wěn)定、澄清后溢流液濁度高超200 ppm,刮泥耙收集泥漿效果不好,澄清桶進(jìn)入廢液至底部出合格的泥漿沉降時(shí)間需要在6~7 h,在正常運(yùn)行時(shí)還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)明明進(jìn)料的廢液量很大,但放出來(lái)的泥漿濃度卻很低,刮泥耙推料效果差,造成多余的泥漿量都積留在桶內(nèi),一旦泥漿突然坍塌埋住泥耙瞬間可造成主軸彎曲變形甚至斷裂。

        3)為了保證澄清桶攪拌安全運(yùn)行只能為壓濾機(jī)提供低濃度的泥漿,壓濾機(jī)單個(gè)循環(huán)設(shè)計(jì)最大可以生產(chǎn)45~50 mm厚濾餅,現(xiàn)只能維持在25~30 mm左右,壓濾機(jī)出力率低。

        3 改造方案及改造后效果分析

        3.1 改造方案

        改造后傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖1。

        1.液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 2.液壓裝置 3.轉(zhuǎn)籠框架 4.耙架

        傳動(dòng)裝置構(gòu)件總體重量30 t,安裝在澄清桶鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)上,鋼平臺(tái)是機(jī)器承受全部重量的部件,安裝前必須校核鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)承重安全系數(shù)是否合格。

        攪拌裝置工作過(guò)程:

        轉(zhuǎn)籠下方四個(gè)側(cè)面安裝耙架,當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)回轉(zhuǎn)耙架下部的耙齒將沉降后的物料刮向澄清桶中央,由底流管排出。

        液壓站為液壓驅(qū)動(dòng)裝置提供動(dòng)力,液壓站的油泵為變量泵,通過(guò)調(diào)節(jié)油泵的排油量,可調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速以達(dá)到最佳工藝效果。當(dāng)沉降到澄清桶底部的物料增多,泥漿層增厚時(shí)耙架的工作阻力也隨之加大,在保證轉(zhuǎn)速不變情況下液壓驅(qū)動(dòng)壓力相應(yīng)自動(dòng)增加。

        表2 相關(guān)技術(shù)參數(shù)

        此時(shí)液壓傳感器將壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至主控室,當(dāng)壓力超過(guò)設(shè)定值后報(bào)警提醒操作人員及時(shí)作排料或來(lái)料控制處理,超過(guò)規(guī)定時(shí)間內(nèi)未處理DCS將自動(dòng)打開(kāi)電動(dòng)放料閥排泥,直至耙架工作阻力減小到正常設(shè)定值以下時(shí),報(bào)警解除恢復(fù)正常工作狀態(tài)。當(dāng)耙架阻力>6 MPa時(shí),液壓溢流閥自動(dòng)打開(kāi),攪拌停止運(yùn)行以避免超負(fù)荷運(yùn)行而損壞設(shè)備。

        3.2 改造后效果分析

        1)原有直徑219 mm傳動(dòng)軸經(jīng)常因泥漿過(guò)厚出現(xiàn)斷軸故障,此次將主軸改成框架式結(jié)構(gòu)增加強(qiáng)度、剛度能夠承受濃度高達(dá)30%泥漿,選用液壓裝置驅(qū)動(dòng)替代傳統(tǒng)電機(jī)直聯(lián)減速機(jī)方式及采用雙側(cè)液壓馬達(dá)傳動(dòng)更加適合裝置的現(xiàn)場(chǎng)工況,雙邊傳動(dòng)受力平衡,液壓傳動(dòng)的扭力大、能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。

        2)改造后運(yùn)行指標(biāo)如下:

        泥漿濃度提高了40%,正常生產(chǎn)時(shí)泥漿濃度達(dá)9%~13%,澄清桶的進(jìn)料量從220 m3/h提高到440 m3/h,實(shí)現(xiàn)了五臺(tái)澄清桶運(yùn)行三臺(tái)備用二臺(tái),其攪拌轉(zhuǎn)速可根據(jù)需要調(diào)整,正??刂圃?0 r/min澄清液濁度在150 ppm以下。在處理高達(dá)30%濃度泥漿時(shí)攪拌裝置運(yùn)行正常無(wú)損壞。壓濾機(jī)能夠滿負(fù)荷運(yùn)行且澄清桶長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行提高到半年以上。

        表3 液壓壓力與底流濃度關(guān)系

        新攪拌裝置增加七組耙齒提高了集泥效果,縮短廢液沉降時(shí)間至5~6 h,底流能排出濃度穩(wěn)定的泥漿,沒(méi)有出現(xiàn)因桶底積料排泥不暢造成停桶故障。

        改造后運(yùn)行過(guò)程針對(duì)新出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了進(jìn)一步的完善包括以下內(nèi)容:

        1)泥耙架增加兩組雙斜支架以提高強(qiáng)度,錐底攪拌與轉(zhuǎn)籠連接由支撐板焊接改為高強(qiáng)度螺栓連接。

        2)將油泵設(shè)置在油箱側(cè)面、進(jìn)油口在油箱中部開(kāi)孔取油加裝球閥,可以完全避免油泵空吸故障,并且油箱容積從600 L減少到300 L。

        3)中心套筒上部加裝旋轉(zhuǎn)密封,防止廢液產(chǎn)生大量水蒸氣與泡沫進(jìn)入傳動(dòng)裝置造成齒輪腐蝕,并加裝耙架轉(zhuǎn)動(dòng)的指示針。

        4)油路控制的溢流閥YF-B10B(3~10 MPa)量程較小改成YF-B10C(3~14 MPa)。

        5)增加一套液壓油冷卻系統(tǒng),將油溫控制在45~55 ℃之間,避免因油溫過(guò)高對(duì)液壓元器件的損壞。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        此項(xiàng)改造技術(shù)的成功應(yīng)用,極大的提高了整個(gè)裝置穩(wěn)定性,減少澄清桶設(shè)備故障節(jié)約了大量的檢修時(shí)間和檢修費(fèi)用,使關(guān)鍵設(shè)備壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力得以提升,降低了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

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