三套分子篩裝置水平帶式過(guò)濾機(jī)濾布跑偏分析及糾偏改造

閆雄雄（中國(guó)石油蘭州石化公司催化劑廠，甘肅蘭州730060）

三套分子篩裝置水平帶式過(guò)濾機(jī)濾布跑偏分析及糾偏改造

閆雄雄（中國(guó)石油蘭州石化公司催化劑廠，甘肅蘭州730060）

三套分子篩裝置在新建時(shí)引進(jìn)德國(guó)BHS水平帶式真空過(guò)濾機(jī)，它不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)化，而而且在高效過(guò)濾的同時(shí)還可完成水洗及離子交換過(guò)程，很適合于煉油催化劑的生產(chǎn)。但在使用過(guò)程中，由于BHS水平帶式真空過(guò)濾機(jī)濾布糾偏器故障率高，糾偏效果較差，再加上催化劑物料的吸附粘著性強(qiáng)等原因，時(shí)常發(fā)生水平帶式過(guò)濾機(jī)濾布跑偏故障。因此，需要對(duì)濾布糾偏器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，以提高糾偏效果。

催化劑；濾機(jī)；故障

前言

水平帶式過(guò)濾機(jī)是目前世界上較先進(jìn)、高效的固液分離設(shè)備，能廣泛用于化工、礦山、冶金、造紙、稀土、制藥、核工業(yè)以及污水處理等行業(yè)的過(guò)濾和脫水作業(yè)，尤其是在催化劑制備行業(yè)的應(yīng)用更為廣泛。

針對(duì)帶式過(guò)濾機(jī)的優(yōu)越性能，我廠先后購(gòu)置二十余臺(tái)水平帶式過(guò)濾機(jī)用于催化劑制備工藝。三套分子篩裝置在新建時(shí)引進(jìn)德國(guó)BHS水平帶式真空過(guò)濾機(jī)，但在使用過(guò)程中，由于BHS水平帶式真空過(guò)濾機(jī)濾布糾偏器故障率高，糾偏效果較差，再加上催化劑物料的吸附粘著性強(qiáng)等原因，時(shí)常發(fā)生水平帶式過(guò)濾機(jī)濾布跑偏故障。因此，需要對(duì)濾布糾偏器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，以提高糾偏效果。

一、過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行簡(jiǎn)介

1.BHS帶式過(guò)濾機(jī)的工作原理

BHS帶式過(guò)濾機(jī)的首要條件是在真空下操作的，它依靠一個(gè)無(wú)接頭的過(guò)濾帶循環(huán)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行過(guò)濾、交換、水洗等工藝過(guò)程。過(guò)濾帶的驅(qū)動(dòng)是靠氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的，濾機(jī)的前后分別安裝有雙作用的主氣缸和張緊氣缸，氣缸帶動(dòng)主動(dòng)輥和張緊輥轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)优c濾布之間形成較大的摩擦力帶動(dòng)濾布循環(huán)移動(dòng)。濾布與濾盤(pán)之間有適當(dāng)?shù)拿芊?，以保證有足夠大的真空度進(jìn)行過(guò)濾分離，濾布的移動(dòng)是間隙的，是與過(guò)濾的抽真空交替進(jìn)行的，它通過(guò)真空受液罐和濾機(jī)之間的氣動(dòng)閥的打開(kāi)與關(guān)閉控制的。

2.BHS帶式過(guò)濾機(jī)的主要組成部分：濾帶、洗布器、主汽缸、濾盤(pán)、張緊汽缸、糾偏器。

（1）進(jìn)料部件：它主要由用于進(jìn)料的真空盤(pán)外形機(jī)架、3個(gè)偏轉(zhuǎn)輥?zhàn)?、張緊輥、濾布?jí)壕o裝置、濾布跟蹤儀和振動(dòng)或固定懸浮液進(jìn)料器組成。

（2）中間過(guò)渡部件：它是指包括一個(gè)框架和中心真空盤(pán)，其類(lèi)似于進(jìn)料真空盤(pán)的設(shè)計(jì)。在中心的上方安裝有交換、洗滌用的進(jìn)料分配管，根據(jù)過(guò)濾面積或所要求的洗滌區(qū)，可安裝一個(gè)或幾個(gè)中心盤(pán)。

（3）放料部件：它包括有放料真空盤(pán)框架、一個(gè)放料輥?zhàn)?、濾布洗滌裝置、帶有V型導(dǎo)軌的雙作用氣動(dòng)氣缸、機(jī)械刮刀、一個(gè)偏轉(zhuǎn)輥?zhàn)雍蜑V布止回輥?zhàn)印?/p>

（4）帶閥的收集管線：在真空盤(pán)的旁邊有一總體可調(diào)的收集管系統(tǒng)，它可以分別抽取每段濾液。每個(gè)收集管系統(tǒng)安裝有一個(gè)真空閥和一個(gè)排空閥，此閥交替動(dòng)作，進(jìn)行濾液收集，真空閥通過(guò)真空軟管和管線連接到真空受液罐。

3.BHS水平帶式過(guò)濾機(jī)的特點(diǎn)

適應(yīng)物料廣泛：由于設(shè)計(jì)比較獨(dú)技新穎，可適應(yīng)多種類(lèi)型的物料過(guò)濾；濾餅清洗徹底：該設(shè)備能對(duì)濾餅分別或聯(lián)合進(jìn)行淋洗、噴淋等洗滌；濾布再生徹底、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)化程度高、真空度較高、機(jī)型可以靈活組合等。

4.水平帶式過(guò)濾機(jī)在催化劑生產(chǎn)中的應(yīng)用

我廠先后引進(jìn)20余臺(tái)水平帶式過(guò)濾機(jī)，包括德國(guó)BHS過(guò)濾機(jī)、荷蘭Pannevis過(guò)濾機(jī)、以及部分國(guó)產(chǎn)濾機(jī)，充分用于催化劑物料過(guò)濾、交換、洗滌。其應(yīng)用的范圍大致如下：（1）代替原來(lái)板框?yàn)V機(jī)進(jìn)行NaY分子篩的洗滌及過(guò)濾。（2）代替原來(lái)立式濾機(jī)在分子篩生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行一交、二交的洗滌過(guò)濾，砍掉了傳統(tǒng)的罐式交換，將交換、過(guò)濾及洗滌三個(gè)工藝過(guò)程，直接在帶式濾機(jī)上進(jìn)行。（3）在微球催化劑生產(chǎn)過(guò)程中，用真空水平帶式濾機(jī)代替原來(lái)立式圓盤(pán)葉片過(guò)濾機(jī)進(jìn)行微球的洗滌過(guò)濾。（4）另外在全白土催化劑生產(chǎn)過(guò)程中，也采用水平真空帶式過(guò)濾機(jī)代替原來(lái)舊式濾機(jī)，進(jìn)行全白土劑的洗滌過(guò)濾。

二、過(guò)濾機(jī)跑偏原因及糾偏改造

濾布糾偏器是水平帶式過(guò)濾機(jī)的一個(gè)重要部件，糾偏器能否正常工作，直接影響過(guò)濾機(jī)能否正常運(yùn)行，當(dāng)然，濾布跑偏在生產(chǎn)中是常見(jiàn)的一種故障。因此，解決濾布跑偏，是保證濾機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。

1.濾布跑偏原因分析

（1）主氣缸運(yùn)行不同步

德國(guó)BHS帶式過(guò)濾機(jī)主氣缸在使用一定周期后，產(chǎn)生間隙漏風(fēng)、竄風(fēng)，引起主氣缸運(yùn)行不同步，導(dǎo)致濾布跑偏。解決方法：針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，可以將左氣缸前端蓋密封處膠圈進(jìn)行更換，使之不再漏風(fēng)或竄風(fēng)，這樣可以達(dá)到與右氣缸風(fēng)壓相同，載荷大小就相同，氣缸亦可達(dá)到平行運(yùn)行，避免濾布跑偏，反之亦然。

（2）張緊氣缸運(yùn)行不同步

用于張緊濾布的兩個(gè)氣缸，當(dāng)兩個(gè)張緊氣缸運(yùn)行不同步時(shí)，濾布跑偏的現(xiàn)象也與主氣缸的情況相似。解決方法：當(dāng)發(fā)生張緊氣缸密封件漏風(fēng)或竄風(fēng)時(shí)，要及時(shí)更換新的密封膠圈。

（3）輥?zhàn)虞S承損傷或損壞，所產(chǎn)生的濾布跑偏

德國(guó)BHS帶式濾機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，若輥?zhàn)觾啥溯S承有一個(gè)或兩個(gè)全部損壞，輥?zhàn)觿t不轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)很不靈活，濾布在輥?zhàn)由厦媸腔瑒?dòng)運(yùn)行，產(chǎn)生一定的位移，從而使濾布跑偏。解決方法：如果發(fā)生此類(lèi)問(wèn)題，要對(duì)軸承進(jìn)行更換，保證濾布與輥?zhàn)又g是滾動(dòng)運(yùn)行。

（4）濾布接頭焊接不正，會(huì)產(chǎn)生濾布跑偏

濾機(jī)所用的是進(jìn)口濾布，濾布安裝時(shí)需要手工對(duì)濾布進(jìn)行熱風(fēng)焊接，難免會(huì)將濾布焊偏，導(dǎo)致濾布受力不均，濾布就會(huì)向松的一邊跑偏。解決方法：在濾布焊接時(shí)，務(wù)必將濾布焊正，以避免安裝后濾布因焊接不正而發(fā)生跑偏。

通過(guò)對(duì)上述得出結(jié)論：濾布發(fā)生跑偏的最終根源是相同的，濾布兩邊的橫向力差是產(chǎn)生濾布跑偏的最終根源，如圖1所示

圖1 濾布受力示意圖

2.糾偏器存在的問(wèn)題

導(dǎo)致BHS過(guò)濾機(jī)濾布跑偏的原因很多，既有人為操作的不當(dāng)，也有濾機(jī)自身存在的不足，甚至有些問(wèn)題是很難避免的，但歸結(jié)起來(lái)造成濾布跑偏的最主要的原因是濾機(jī)跑偏后糾偏器不能及時(shí)進(jìn)行糾偏，或者糾偏不得力。這樣就會(huì)致使濾布跑偏的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)濾布自身及濾機(jī)的相關(guān)部件損壞較大，導(dǎo)致成本及維護(hù)的費(fèi)用增加，因此，有必要對(duì)濾機(jī)的糾偏裝置進(jìn)行改造。以下為導(dǎo)致糾偏效果不佳的幾點(diǎn)原因：

（1）氣控部分所依賴的撥叉桿的靈活性受轉(zhuǎn)閥內(nèi)復(fù)位彈簧的限制，時(shí)間一長(zhǎng)，彈簧失去彈性，導(dǎo)致糾偏失效、濾布跑偏。

（2）撥桿前段分叉經(jīng)常將濾布邊緣刮毛糙造成開(kāi)線，濾布磨損嚴(yán)重，造成不必要的損失。

（3）糾偏輥上下垂直，當(dāng)濾布接頭處或打折部分經(jīng)過(guò)時(shí)，因夾的太死易使濾布撕開(kāi)，同時(shí)上滾筒呈懸臂結(jié)構(gòu)，容易被頂變形，造成局部磨損加重，使?jié)L筒使用壽命縮短，糾偏失效。

（4）下滾筒連桿與支座凹槽之間長(zhǎng)時(shí)間積料、堵死，使氣缸動(dòng)作時(shí)連桿不能動(dòng)作，夾布器不工作，起不到糾偏作用。如下圖2所示：

圖2

3.對(duì)糾偏器的改進(jìn)

（1）針對(duì)糾偏器存在的以上主要缺陷，我們對(duì)檢測(cè)部分，即對(duì)撥叉桿進(jìn)行替代。如圖3所示。

圖3 改進(jìn)后糾偏器的控制原理圖

我們用紅外開(kāi)關(guān)和二位三通直動(dòng)式電磁閥分別替代了撥叉桿和二位三通轉(zhuǎn)閥，即用電子元器件代替了機(jī)械器件，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸感應(yīng)，防護(hù)等級(jí)高，抗粉塵、抗干擾功能強(qiáng)，克服了物料粘著的情況，減少了機(jī)械磨損，既提高了糾偏器的工作可靠性。

（2）針對(duì)濾布在接頭處因夾布器夾的太緊而撕裂的情況，可將夾布器的上下滾筒全部改為橡膠輪，同時(shí)將垂直安裝改為斜向并錯(cuò)開(kāi)一定角度的安裝，這樣，濾布在自身的張緊力作用下被兩滾筒彎成S形，濾布邊緣不受碾壓，這樣既可增大摩擦力、很好的進(jìn)行糾偏，又可減少濾布損傷，避免因夾的太緊而撕裂濾布。

改造后的糾偏原理同于改造前的，當(dāng)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到濾布向一邊跑偏時(shí)，同時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，電磁閥進(jìn)行切換，停止對(duì)這一邊氣缸的進(jìn)風(fēng)，糾偏器的下滾筒在重力作用下回落，則此時(shí)這一邊的S形濾布變得較為平展，摩擦力減小，對(duì)濾布的拉力亦減小，另一邊的糾偏器沒(méi)有發(fā)生改變，仍在起作用，直至糾偏完成。

圖4 改造后夾布器安裝簡(jiǎn)圖

（3）針對(duì)下滾筒連桿與支座凹槽之間長(zhǎng)時(shí)間積料、堵死等情況，必須對(duì)底座進(jìn)行重新設(shè)計(jì)安裝，使之少積料或不積料，重新設(shè)計(jì)后的效果圖如圖5所示：

圖5 改造后底座效果圖

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)德國(guó)BHS過(guò)濾機(jī)跑偏原因的分析，并對(duì)糾偏器進(jìn)行了一系列的改造，分別用紅外光電開(kāi)關(guān)來(lái)替代撥叉桿檢測(cè)濾布跑偏、二位三通直動(dòng)式電磁閥來(lái)代替二位三通轉(zhuǎn)閥進(jìn)行糾偏，并且對(duì)糾偏器的上下輥?zhàn)右约暗鬃M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了使濾布與糾偏輥間的摩擦磨損，底座的積料、堵死的情況得到解決，糾偏氣缸的風(fēng)耗也得以降低。由于濾布跟蹤感應(yīng)器與糾偏輥分開(kāi)安裝，感應(yīng)器的位置可根據(jù)濾布幅寬隨時(shí)調(diào)整，使用簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，易于維修。通過(guò)改造，過(guò)濾機(jī)的整體糾偏性能得以提高，降低了維護(hù)時(shí)間及維護(hù)成本，提高了濾機(jī)運(yùn)行的時(shí)間，有利于催化劑的生產(chǎn)。

［1］姚公弼，水平真空帶濾機(jī)及其發(fā)展?fàn)顩r，化工機(jī)械，19（3）172，1992年.

［2］“帶式過(guò)濾機(jī)應(yīng)用技術(shù)座談會(huì)紀(jì)要”，上海，1994年.

［3］王永恒等，水平帶式過(guò)濾機(jī)跑偏原因分析，蘭州，2002年.

［4］催化劑廠職工培訓(xùn)教材，蘭州，1999年.

閆雄雄（1985-）,男，陜西延安人，助理工程師，本科，主要從事催化劑設(shè)備技術(shù)工作。