（中国石化催化剂有限公司齐鲁分公司，山东 淄博 255300）
摘要：联合装置车间分子筛生产采用湖州带式真空过滤机，使用过程中存在物料分布不均匀，滤布再生能力差，洗布水箱压辊因轴承进水而频繁更换等问题。经调研探索，采取更换合理的布料器，调整喷嘴与喷嘴的间距以及喷嘴与滤布之间的距离，和将压辊采用P208轴承座固定的形式等措施，较好的解决了以上三个问题。
关键词：布料器； 滤布再生； 洗布水枪； 压辊
Improvements of Huzhou PBF-33.8M2/2500 belt type vacuum filter
ZhengZhiguo
（Sinopec Catalyst Company Qilu Division，Zibo 255300，Shandong，China）
Abstract：The Huzhou horizontal belt vacuum filters are employed in combination unit workshop for zeolite production, existing the problems like uneven material distribution , low filter cloth regeneration ability, frequent repairs for the roller in washing filter cloth tank . By some research, the solution to those problems is replacing the distributor, adjusting the distance between the nozzle and the nozzle and the distance between nozzle and filter cloth, and fixing P208 bearing for the rollers.
Key words：distributor ; regeneration of fliter cloth; washing cloth water gun; roller
引 言
带式真空过滤机是分子筛生产中的关键设备，是在工业生产中较为常见的一种固液分离装置，其过滤和分离性能较好，能过滤分离多种固液混合浆料。它的特点是自动化程度高，过滤速度快，过滤工艺简单，洗涤效果好。它运行的稳定程度直接影响着分子筛的产品质量。
1存在的问题
联合装置车间分子筛生产采用的是湖州PBF-33.8M2/2500型连续水平带式真空过滤机，虽有很多优点并不断改进，但在使用过程中仍存在以下问题：1）料液分布不均导致过滤水洗效果不好，影响分子筛质量；2）洗布水箱的冲洗滤布效果不好，滤布再生能力差，滤布起皱褶直至撕裂而缩短滤布寿命；3）洗布水箱的压辊的轴承盒内容易进水，且紧固螺栓锈蚀不便于更换轴承。本文就出现的问题，经过多方面的考察调研，并结合现场情况，从以下几个方面进行探讨。
2改进措施
针对上述问题分别从布料器、冲洗滤布水喷枪和洗布水箱压辊三个方面进行改进和探讨。
2.1 布料器的改进 [联系人：郑治国. 第一作者：郑治国（1982年—），男，硕士，助理工程师]
改造前的布料器如图(1)的上图所示，原有3个进料口和7个出料口。此结构的缺点在于第2、4、6个出料口流速快，下料量大；其余的出料口流速慢，下料量小。这样就造成了浆液分布的不均匀，另外出料口宽度仅为10mm，非常容易堵塞第1、3、5、7各个出料口，会加剧这种分布的不均匀性。
图(1) 改进前后的布料器示意图
Figure (1) schematic diagram of distributor before and after improvement
改造后的布料器为图(1)的下图的形式。具体实施的改造有如下几点：
1）将原来内径80mm的不锈钢管加粗为内径100mm的321不锈钢管，这样可以避免出料口堵塞。
2）将进料口分布在1和2 、3和4中间可以使得从4个口流出的料液比较均匀，而不是像改造前正对进料口的2、4、6出料口出料多，其余出料少造成布料效果不好。
3）安置布料器，使其出料方向与带机运行方向相反。这样可以使分子筛浆液在第一段滤盘停留的时间加长，便于其均布。而改造前二者的方向是相同的，还没来得及均布就被真空吸干。
4）使布料器的出料方向与滤布形成一个大约45度的锐角，并且在布料器下部增加一块钢板，使得物料从出料口流出后通过这个板的导流作用较为均匀的流到滤布上。
5)将原来7个出料口改为现在的4个出料口，截面积增大（由原来的不足0.1m2扩大为现在的0.436 m2）使流速放缓，还可以增加物料在第一段的停留时间，从而使得浆液分布的更加均匀一些。
通过以上改进，带机布料效果较好，分子筛浆液均匀缓慢平整的分布，滤饼厚度较为均匀，不再出现改进前的大约5mm深的料沟。并且适当降低布料器与滤布间的距离后，还可以防止像改造前那样浆液往带机外飞溅造成设备周围卫生难于清理。
2.2 洗布水枪的改进
针对滤布再生能力差的问题，认真观察现象，仔细分析出现问题的原因。滤布不能再生的根本原因在于滤布上的物料在落入下料斗后还有一部分不能通过洗布水枪冲洗下来。结果积料越来越多，使滤布过滤性能降低，影响分子筛的产品质量，长时间运行滤布还会起褶皱、撕裂造成更大的损失。
改进前存在的问题：
1）喷枪内径小，冲洗滤布水使用催化剂滤液或者工业水水质硬度大、钙镁离子较多时，喷枪容易产生积垢，堵在喷枪的另一端，并且很容易堵塞喷嘴，给岗位操作带来重复劳动。
2）喷枪与滤布距离过小，会使扇面与滤布接触的面积较小，两个相邻的喷嘴之间会形成一道冲洗不到的空白区域。
3) 喷嘴安装方式与滤布冲洗面积小。按照现在的安装方式，喷嘴形成的扇面对滤布的冲洗仅是一条直线。
4）喷嘴间距不合理。均布了34个喷嘴，其间距为78mm。此距过大，则数目过少，不足以形成有效的扇面，因此不能彻底冲洗干净滤布的积料。
5）没有真空管，不能进一步吸干滤布去除积垢。
为此，针对以上各项问题实施以下改进：
1）将洗布水枪的内径由25mm增至50mm，末端焊接一个变径丝头，连接一个DN25的截止阀，用于释放管内的积垢。当打开阀门时可以冲走大部分积垢，减少清喷嘴的次数，降低岗位职工的操作难度和工作量。
2)喷枪与滤布距离由原来的50mm调整为80mm，增大喷嘴出水形成的扇面宽度，更加有效的冲洗滤布,不留任何冲洗不到的空白区域。
3)将喷嘴的出水口与喷枪的夹角安置为45度，而不是在一条轴线上。这样扇面持续冲洗的是滤布的一个矩形区域而不仅仅是一条直线。见图(2)所示。
图(2) 虚线区域为扇面形成的冲洗区域
Figure (2) dotted line area is the wash area by formation of nozzle fan
4）改进后的喷嘴个数为41个，两端的各3个喷嘴间距为40mm，用于冲洗滤布两端在滤盘上弯曲的部分，这部分如果不能很好的得到冲洗更加容易折断滤布。中间的35个喷嘴间距约70mm，这样就可以取得较好的冲洗效果。适当增加喷嘴可以是滤布再生较好，但是如果将喷嘴间距设定在50mm，就需要53个喷嘴。结果是不仅扇形交叉，还会多用30%的洗布水，造成用洗布水罐溢流影响分子筛的收率。改后的喷枪如图(3)所示。
图(3) 改进后的喷枪一端示意图
Figure (3) one end of the water gun schematic diagram after improvement
5）从真空管线上增加一条Dg32的321不锈钢管，紧贴滤布的部分被铣上长圆孔用于进一步吸干滤布，去除积垢。改后示意图见图(4)。
图(4) 新增的真空管示意图
Figure (4) new vacuum tube schematic diagram
经过以上多项的调整,喷枪的冲洗滤布效果得到显著改善，稳定了分子筛质量，大大提高了滤布的再生能力，最终延长了滤布的使用寿命。
2.3 洗布水箱压辊的改进
改进前压辊的结构形式如图（5）所示。其特点是安装在洗布水箱内，结构较为紧凑但是不方便维修更换。压辊外圈是一条Φ89×2850mm的321不锈钢管，通过轴承盒及盒内的2207双列调心球轴承与压辊轴连接在一起。轴承内侧卡在压辊轴的凸起的台上，外侧靠Φ35的外卡簧防止其径向运动，在轴承外圈还有一个尼龙板通过螺钉紧固在压辊两侧，用于防止水进入轴承盒。压辊轴再通过两端的25mm轴头安装在水箱的卡槽内。卡槽顶部有孔，用2个M8的沉头螺钉和压片紧固住压辊。经过长时间运行后，由于这种结构没有给轴承润滑的加油设计，轴承进水锈蚀是在所难免的。并且卡槽压板的螺钉会因锈蚀取不出来不能取下整个压辊，挡水尼龙板的螺钉也会因锈蚀而取不出轴承，给维修工作带来很大困难。
图(5) 改进前压辊的结构简图（其中1为压辊轴，2为压辊，3为卡槽和压片，4为尼龙挡板）
Figure (5) the structure diagram of the roller before improvement
改进后的结构形式见图（6）。具体的改进方法是在原轴承盒位置焊接Φ55×50mm和Φ40×50mm的两个短轴，这样延伸的部分就可以与P208轴承座安装于洗布水箱两外侧。整个压辊就构成了一个阶梯梁，在轴肩部位倒圆减少了应力集中，使其结构的整体机械性能大大增强，受力比Φ35mm的单根轴要改善很多。并且P208轴承座带有加油口，可以使用加油枪定期挤压3#锂基润滑脂，使轴承达到润滑保养的目的。如果需要更换轴承座，在洗布水箱外面操作也较为容易。并且轴承盒通过4个M16的螺栓与洗布水箱紧固在一起，比改进前仅通过4个M8的螺钉紧固的效果要可靠的多。
图（6） 改造后压辊的结构简图
Figure (6) the structure diagram of the roller after improvement
经过上述改造，洗布水箱的压辊的故障率降低，且较少更换轴承盒。保证了带机的稳定运行，降低了机修车间在这方面的的工作量，同时还降低了车间的维修费用。
3 结 论
综上所述，通过以上探索和改进，在现场的应用效果较好。布料效果得到改善，产品质量得以稳定。滤布再生能力增强，滤布的使用寿命也得到了延长。洗布水箱的压辊采用P208轴承盒安装形式后大大提高了轴承寿命，减少了维修工作量并节省了维修费用。在达到了稳定分子筛质量目的的同时还取得了一定的经济效益。
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[3]闻邦椿 机械设计手册 北京： 机械工业出版社 2010年
[4]刘鸿文 材料力学 北京：高等教育出版社 1992年
论文作者:郑治国
论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期
论文发表时间:2019/9/10
标签：滤布论文; 喷嘴论文; 分子筛论文; 布料论文; 轴承论文; 水箱论文; 喷枪论文; 《科技新时代》2019年7期论文;