王洪(云南云天化股份紅磷化工有限公司,云南紅河661600)
過濾機作為一類把液態(tài)物質(zhì)中的固體物質(zhì)提取出來,使得固體和液體相互不融合的設(shè)備,該設(shè)備通常用真空泵抽吸把磷酸生產(chǎn)過程中反應(yīng)好料漿進行液固分離[1]。從將這種設(shè)備使用到實際的作業(yè)中到目前為止出現(xiàn)了為數(shù)不少的重大故障,使得用于該機械修理方面的資金快速增長,發(fā)生問題的次數(shù)多、造成的損耗多,已經(jīng)成為影響常規(guī)作業(yè)順利完成的重大因素。此次研究對該種設(shè)備生產(chǎn)過程中濾網(wǎng)結(jié)垢后,清理困難[2],對濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)及拆裝護技術(shù)做出研究和探討,同時給出處理手段以及方法。
20萬噸/年磷酸裝置轉(zhuǎn)臺式過濾機型號為HDZP-120,工作介質(zhì)為含25%P2O5磷酸料漿,過濾總面積120m2,真空區(qū)面積100m2,濾盤數(shù)40 個,洗滌次數(shù)3 次,過濾機轉(zhuǎn)速0.2~0.6r/min、操作壓力0.040~0.048MPa,裝置于2009 年6 月投產(chǎn),運行時間已達9.5年。
20 萬噸/年磷酸裝置轉(zhuǎn)臺式過濾機由于使用時間長,濾斗鋼板、濾網(wǎng)支撐骨架腐蝕嚴重。清洗和清理過程中已多次出現(xiàn)鋼板通洞泄漏的情況均需停車補焊,影響裝置運轉(zhuǎn)率,增加檢維修費用。濾網(wǎng)固定螺栓較多,檢修拆裝困難,濾網(wǎng)變形量大,翹起的濾網(wǎng)造成濾布損壞較多,故每次停車都需點焊校平濾網(wǎng)。
通過對過濾機濾斗、濾網(wǎng)及支撐骨架等組件進行研究、選型,達到以下目的:
(1)減少因濾布損壞等造成的非計劃停車損失;
(2)節(jié)省檢修時間;
(3)減少過濾機檢維修費用;
(4)消除因濾斗腐蝕泄漏造成非計劃停車;
(5)單臺過濾機濾板螺栓數(shù)量預(yù)計由5320 顆減少到1440顆,增加過濾機濾板流通面積約3m2,提高過濾能力,若其它條件不影響預(yù)計單臺過濾機可提升裝置產(chǎn)量約2000噸/年。
在保證過濾機過濾能力、真空度不低于現(xiàn)用過濾機的情況下,將現(xiàn)用的平面濾板改為折邊濾板,減少濾板螺栓數(shù)量,壓條槽由方形底改為圓形底,壓條改為圓形壓條。
擬定利用裝置2019年5月大修機會同步實施改造。
(1)拆除濾液管、濾斗螺栓、半夾、滑塊。
(2)拆除卸料螺旋軸及螺旋罩殼,安裝時對螺旋機罩進行修復(fù)(材料由甲方提供),拆除前、后排濾布沖洗水管、主管及清理噴頭用樓梯,拆除洗水分配堰及料漿分配堰,拆除洗水擋皮、支架及料漿雙擋皮,拆除大膠帶,拆除濾斗下液管及膠管。
(3)切割內(nèi)外弧板及壓條槽。
(4)拆除濾斗。
(5)拆除上錯氣盤及支承座。
(6)更換被腐蝕的支承角鋼、更換濾斗支撐架被腐蝕的螺栓、調(diào)整及整理支承板及擋托輪軌道,檢查更換擋、托輪及座子。
(7)安裝支承內(nèi)圈及轉(zhuǎn)臂、焊接支撐梁。
(8)更換損壞的滑塊及安裝內(nèi)外弧板(含濾斗、支撐骨架及濾網(wǎng))并校平。
(9)焊接內(nèi)外弧面鋼板。
(10)安裝濾斗螺栓、半夾、濾液管。
(11)安裝卸料螺旋軸及卸料螺旋罩殼,安裝濾布沖洗水前、后排碰管及主管,安裝清理噴頭用樓梯,安裝洗水分配堰、料漿分配堰及附屬管道,安裝洗水分配堰擋皮及料漿分配堰前雙擋皮,安裝大膠帶,安裝抽氣罩、支架及抽氣管,過濾機其它腐蝕的零部件做局部修復(fù)及加固處理。
(12)盤面二次校平調(diào)試并試運行。
2019 年7 月30 日隨裝置大修結(jié)束后投入運行,截止2019年12月31日設(shè)備、電氣、儀表設(shè)備運行正常、穩(wěn)定,設(shè)備運行無泄漏。
以下為改造前后裝置運轉(zhuǎn)率、負荷率、渣漿水溶磷等參數(shù)的對比情況。
(1)裝置運轉(zhuǎn)率和負荷率,具體見表1。
表1 裝置運轉(zhuǎn)率和負荷率
項目實施后,可有效提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率和過濾能力,提升裝置產(chǎn)量,減少檢維修費用。
(2)過濾機濾盤、格柵、濾網(wǎng)改造前后對比具體見圖1、2。
(3)過濾機改造前,2019 年1~5 月20 萬噸/年磷酸裝置累計產(chǎn)量106896.745t,累計開車時間3204.825h,則臺時產(chǎn)量為106896.745/3204.825=33.355t/h;過濾機改造后,2019 年8~10月20 萬噸/年磷酸裝置累計產(chǎn)量66815.164t,累計開車時間1989.795h,則臺時產(chǎn)量為66815.164/1989.795=33.579t/h,每天可多產(chǎn)磷酸(33.579-33.355)×24=5.376t。
(4)過濾機改造后,4#制酸渣漿水溶磷合格率明顯提升,4#制酸渣漿水溶磷合格率≤0.65%,過濾機改造前(2019 年上半年),4#制酸渣漿水溶磷合格率僅有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%。
圖1 改造前
圖2 改造后
(1)減少非計劃停車損失,可以增加效益40 萬元/年(目前每臺過濾機四天左右停車補濾布一次,每次0.5h,每年開車320天計算,停車補濾布80 次,更換濾網(wǎng)后每年減少到40 次,減少40次,臺時產(chǎn)量33.33÷2=16.67t/h,減少產(chǎn)量損失40×0.5×16.67=333.4t,按每噸磷酸生產(chǎn)2 噸磷銨計算,每噸磷銨毛利300 元計算,則:333.4×2×300元≈20萬元,兩臺過濾機20×2=40萬元)。
(2)節(jié)約拆裝濾網(wǎng)時間,可以增加效益48 萬元/年(每年因拆裝濾網(wǎng)清理濾斗至少一次,技改后至少節(jié)約24h/次,單臺每小時生產(chǎn)磷酸16.67t,增加產(chǎn)量16.67×24≈400t,按每噸磷酸生產(chǎn)2t 磷銨產(chǎn)品計算,每噸磷銨毛利300 元計算,則:400×2×300元=24萬元,兩臺過濾機24×2=48萬元)。
(3)減少過濾機檢維修費用可節(jié)約8萬元/年。
(4)提高過濾能力,提升裝置產(chǎn)量可增加效益240 萬元/年(兩臺增加產(chǎn)量4000t,按每噸磷酸生產(chǎn)2t 磷銨計算,每噸磷銨毛利潤300元計算,則:4000×2×300元=240萬元)。
環(huán)保:過濾機改造后不產(chǎn)生廢棄物,不會對環(huán)境造成污染。
安全:傳動設(shè)備卸料螺旋電機皮帶輪上設(shè)防護罩,聯(lián)軸器設(shè)防護罩,確保設(shè)備操作安全。
消防:施工時嚴格辦理作業(yè)票證,認真識別作業(yè)風(fēng)險;動火作業(yè)時配備滅火器及水管。
職業(yè)衛(wèi)生:涉及職業(yè)危害因素主要為噪音,作業(yè)人員按規(guī)范穿戴防護用品。
能源:改造后增加濾板流通面積,從而可降低動力消耗。
項目實施后,可有效提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率和過濾能力,提升裝置產(chǎn)量,減少檢維修費用。建議在其它轉(zhuǎn)臺式過濾機上推廣使用。