厢式板框滤机在炼油装置的应用与分析.doc

厢式板框滤机在炼油装置的应用与分析黄洋 徐冬 关键词：厢式滤机 应用 故障分析我厂润滑油白土补充精制装置（简称白土装置）投用两台XA1000/25型厢式板框过滤机。一、 设备概况压滤机是典型的间歇操作的加压过滤设备，适用于各种悬浮液的固液分离。它是滤板和滤框组成的滤室在输料泵的作用下，把悬浮液压入各过滤室，再利用过滤介质（滤纸、滤布等）把固体和液体分开。XA型滤机具有自动取板、自动保压等先进功能。该滤机是白土装置润滑油精制的关键设备，混合白土粉尘的润滑油基料经过该设备精制过滤后，生产出合格的润滑油产品。设备是否正常投用决定了装置是否能产出合格的产品。二、 设备投用情况设备在裸机试车过程中一切状态良好，投用一个月即陆续出现设备过滤效果不理想，来黑油明显，滤机打不饱。产品质量不易控制。拉板小车运动不均匀，自动取拉板功能失效，操作劳动强度大，滤布损耗高、产品收率低、加工损失率大等情况，甚至出现液缸压盖螺栓断裂的安全事故，严重影响了装置的“安、稳、长、满、优”运行。三、 设备故障分析根据以上情况逐一分析原因如下：1、 过滤效果差，来黑油，产品收率低。这是该设备影响正常生产的主要问题。分析其主要是以下几种因素：（1） 压紧力不足。压紧力不足是滤机滤油效果差时需要分析的首要原因。鉴于并无滤液在滤机中过滤时，滤机所需具备的压紧力参数及要求，所以主要以滤机相关滤机操作情况做比对。该装置使用BA630型板框压滤机，液压缸工作压强P1为25MPa，液缸直径D1为125mm，滤板面积为630mm630mm；该机工作压力P2为16MPa，缸径D2为200mm，滤板面积为1000mm1000mm。因此两型压滤机液压系统对板框产生的压力Pt分别为：Pt1=P1S=P1（D1/2）2=250公斤力/cm23.14（12.5cm/2）230665公斤力Pt2=P2S=P2（D2/2）2=160公斤力/cm23.14（25cm/2）278500公斤力则滤板单位面积所受的压紧力Pt1单为Pt1单= Pt1/S 1=30665公斤力/（63cm）27.73公斤力/单位面积Pt2单= Pt2/S 2=78500公斤力/（100cm）27.85公斤力/单位面积由此可推断出该设备不存在滤机压紧力不足的情况。（2） 滤布过滤效果差。该型设备主要运用于制糖、冶金等行业对过滤介质要求不高的粗滤状态，因此配用滤布选用标准较低。在炼油行业实际应用中存在脱渣效果不理想，二段来渣量重，介质杂质含量高的情况。（3） 选型不好，过滤方式不能满足工况。该型设备与板框式滤机工作情况比较如下图： 厢式板框滤机暗流工作原理流程图厢式板框滤机暗流过滤洗涤原理流程图板框式板框滤机暗流过滤工作原理流程图板框式板框滤机暗流过滤洗涤原理流程图由以上各图可看出，该厢式滤机工作的滤液工作原料与板框滤机相比有较大差距。同规格的两类滤机其存渣的腔体的体积大致相同，但厢式滤机仅有5层滤布过滤，而板框式有10层滤布过滤，因此厢式滤机过滤效果相比较差。滤布在板框式滤机中是紧贴无孔滤板使用，而在厢式滤机中被放在滤液腔中间，造成滤布承受过滤压力的冲击较大，产生形变较大，从而在滤布上的拉力较大使得滤布寿命较短。厢式滤机滤布在腔体中部即相当于将过滤效果减小了1/2，因此过滤效果与板框式比较，其过滤效果较差。从进料方式分析，厢式过滤机滤液从滤机中部进料，板框式滤滤液从上部进料，当滤机进料时，由上部进料的板框式滤机当腔体完全存满渣后进料端才会受到较明显的来自滤渣的阻力，而中部进料的厢式滤机当滤渣存放到腔体体积的1/4时便开始受到存渣阻力，当存渣达到腔体1/2时所受阻力会进一步增大，因此导致厢式滤机过滤效果较板框式滤机差，滤机易“打不饱”。从以上原料图可发现，在滤液含渣量（白土添加量）过大或滤液过滤要求较高的工况下，不适宜使用厢式过滤机。（4） 操作不当，进油过快。介质在滤机中受到各层滤布阻力流速迅速减缓，因此过滤速度过快（过滤压力过高）时，容易出现滤机进料前段因滤渣短时间迅速堆积而影响滤机后段滤布工作情况，容易造成滤布前段使用频率过高、滤布承受压力过大等影响滤布使用寿命的情况，同时滤机后段因流速过低，其滤布过滤效果因此不理想而来黑油的情况。因此滤机应该在进料初期将压力控制在额定过滤压力的1/2左右，确保滤机各部均匀填满液体后再增至额定过滤压力，提高滤布使用寿命及滤机过滤效果。2、 液缸压盖螺栓断裂。在该型设备运行过程中，出现过滤机液缸压盖螺栓在运行过程中突然断裂的情况。其原因分析主要如下：断裂的螺栓位于滤机液压传动头外伸端液缸上，为圆周均匀布置8-M16合金沉头螺栓。断裂情况为拉伸断裂，断面不存在夹渣、气泡等明显质量问题，断面为螺纹与光杆接触点，螺栓未发现材质疲劳情况。该机采用运行保护方式为滤机压紧过程中当滤机达到电触点压力表的额定压力时机组立即反馈信号到控制箱给信号停机，同时机组设有机械单向溢流阀，以确保在电触点压力表失效时采用机械方式卸压，达到保护设备的目的。在松机的过程中，当压紧板移动到机头端部接触到端部摇臂式感应器时，控制箱立即根据其反馈信号让电机停止运行。该螺栓断裂是在设备松机时发生，从现场情况分析电接点压力表未发生损坏，机械溢流阀压力校验正常，摇臂式感应器支架损坏，摇臂断裂。因此可分析出机组没有存在因压紧过程，频繁的超压造成疲劳断裂和压紧时压力过大断裂的可能性（压紧时液缸压力最大）。其造成该项事故的主要原因应为负责指令松机过程停止的摇臂式感应器失效，导致松机压紧板持续贴近液缸使感应器进一步损坏，同时液压缸内液压压力持续增高，直至液压缸螺栓不能承受液压力而断裂。四、 采取措施通过不断分析找出症结后，我们对症下药逐项采取了措施来缓解厢式滤机对生产的影响。首先，我们尝试将厂家随机配备的滤布更换为特殊加密滤布并控制进料速度，同时参照板框滤机的精滤原理，我们在滤布中增加了滤纸来提高过滤的效果，这样虽然增加了过滤时液流所需克服的压力，但是由于滤纸的支撑作用，对保护滤布延长滤布使用时间有着很明显的效果；通过增加滤纸和改换为加密滤布，使滤布使用寿命延长了4倍，从投用初期不足一个星期大大提高到目前的一个月；同时过滤压力从先前的0.1MPa提高到了0.40.5MPa，过滤效果明显好转，二段来渣量大幅降低，产品吹扫效果良好，收率得到有效提高。其次，为了避免设备再次出现回流故障的问题，我们采用在回流油路上增加机械回流泄压油路和压力表，并在原先的摇臂式感应器位置平行的再增加一个摇臂式感应器及控制回路，以起到双保险的作用。五、 结论该型滤机的使用让我们看到了板框式滤机的发展方向，滤机的自动保压等功能也使劳动强度得到一定程度的降低，设备自动化程度得到较大提高。但是，我们使用的厢式滤机目前仍然存在自控系统运行不稳定的问题，自控系统故障频发，依然严重制约生产平稳运行。同时，由于该型机的自动泄渣能力有限，所以人工清渣带来劳动强度较大，且对滤布损伤较大。基于以上两个情况，加之滤机自控系统中缺乏操作数据采样和数据输入输出端口，致使该型设备无法并入DCS系统集中控制，也使得装置的劳动力结构不能得到足够的优化，是目前函待解决的问题。8