板框厢式隔膜压滤机
引言
压滤机是电石渣浆处理工序的关键设备。 新疆中泰化学股份有限公司（ 以下简称中泰化学） 目前电石法PVC 生产能力已经达到90万t／a 在行业内位居前列。 近年来我国政府为了达到节能减排和降低能耗的目标要求高耗能产业要率先创建循环经济产业链。 电石渣制水泥工艺路线技术成熟、投资少、收益率高因而得到了国家相关部门和业内人士的普遍认同所以目前国内多数在建或新建电石法PVC 项目普遍选择配套电石渣制水泥这套工艺路线来回用电石渣。 水泥熟料的生产要求电石渣含湿质量分数在40％左右板框压滤机即可将含固质量分数25％ 的渣浆处理至含水质量分数达40％，刚好可以满足水泥生产需要。 配套熟料水泥生产以后板框压滤机在电石渣制水泥这套工艺路线上就显得尤为重要起到了承上启下的作用因而在板框压滤机的选型及配套数量上必须慎重考虑。中泰化学在建项目40万t／a PVC 树脂配套30万t／a 离子膜烧碱拟选用单台800m2板框压滤机根据以前项目建设和生产实践经验针对本期项目对板框压滤机在选型和数量上进行了技术方案的优化，下面对此进行简要介绍。1 设备选型中泰化学电石法PVC 渣浆处理目前主要以球墨铸铁型板框压滤机为主，在经过多年使用后发现存在诸多问题主要表现在整机质量大、厂房土建投资大、机组运行部件故障率高、滤布和滤网更换频繁、员工操作和检修强度大。 鉴于上述问题，同时经过考察板框压滤机制造工艺和使用业绩，认为增强丙烯型板框压滤机更适合于该公司生产需要。增强聚丙烯型板框压滤机与球墨铸铁型板框压滤机相比具有如下特点。
1．1 优点
（1） 主梁采用厢式焊接专利技术与传统大梁相比抗变形、抗侧弯能力显著提高；主材由Q235改为Q345R大梁整体抛丸处理表面包裹一层不锈钢薄板耐腐蚀性增强；主推板、止推板采用焊接结构表面经抛丸处理喷漆后附着力强。
（2） 机头采用双油缸压紧头板压紧时较为平稳上下受力一致不至于压偏活塞杆裸露部分有伸缩防尘罩防护压滤机尾板固定角度不可调。 正常生产时可保证压紧滤板间密封不泄漏。
（3） 增强聚丙烯滤板质量轻同时手柄上有托轮在轨道上滚动拉板力相应减小滤板之间碰撞冲击力减小有利于延长滤布使用寿命减轻整机质量降低厂房土建投资。
（4） 采用变频电动机拉板压滤机总耗电功率减小油站无配套液压电动机液压系统工作原理相对简单故障率降低。 根据液压油站使用经验在满足相同工况条件下液压系统元件越少故障发生率越低。
（5） 滤板上无需使用塑料滤网长期运行可节省易损件费用。
1．2 缺点
（1） 拉板小车设计有润滑油盒底部有孔内置油毛毡注入机油或废液压油可润滑轨道。 但在电石渣行业使用由于现场工况恶劣实用性较差拉板小车故障率依然较高。
（2） 滤板手柄和手柄导轮均采用增强聚丙烯材料由于耐磨性较差手柄断裂损坏频繁导轮磨损严重增加易损件更换费用。
（3） 采用变频电动机拉板频繁正反转也可能导致变频电动机和减速机故障率增加。
（4） 增强聚丙烯滤板整体强度和刚性相对于铸铁滤板要差使用寿命短长期运行滤板更换成本相对较高。
2 能力测算
依据中泰化学实际生产测算PVC 产值与电石消耗可以核算得出：m（PVC） ∶m（ 电石） ＝1∶1．5m（ 电石） ∶m（ 电石渣）（ 绝干） ＝1∶1．2则40万t／a PVC 副产电石渣（ 含水质量分数40％） 量＝40×1．5×1．2÷（1－0．4）（ 滤饼含固量） ＝120（ 万t／a） 。1台XMZ800／2000×2000－U 压滤机的滤室容积为1．88m（ 长） ×1．88m（ 宽） ×0．04m（ 滤饼厚） ×114（ 滤室数量） ＝16．12m3滤饼（ 含水质量分数37％左右的电石渣） 密度为1．1t／m3压滤机循环次数为1次／h 滤室充满率（ 去除支撑点和进料流道）85％设备利用率（ 去除维护保养、检修）80％则单台压滤机处理电石渣量＝单台压滤机容积×滤室充满率×滤饼密度×循环次数×设备利用率＝16．12×85％×1．1×1×80％＝12．06（t／h） 。40万t／a PVC 需要压滤机台数计算如下：40万PVC 需处理的电石渣量＝120万t ÷8000h ＝150t／h 所需压滤机的台数＝150÷12．06＝12．44（ 台） 。选用内夹套全流通聚合釜单台聚合釜生产能力可以达到4．5万t／a 10台聚合釜可以保证45万t／a PVC 生产能力同时为后续改造增产考虑配套板框压滤机也需留有增产空间。5万t／a PVC 需要压滤机台数计算如下：5万t／a PVC 副产电石渣（ 含水质量分数40％湿渣） 量＝5×1．5×1．2÷（1－0．4） ＝15（ 万t／a） 。5万t／a PVC 需处理的电石渣量＝15万t ÷8000h ＝18．75（t／h） 所需压滤机的台数＝18．75÷12．06＝1．55台。考虑存在以下因素板框压滤机处理能力需留有余量：
（1） 板框压滤机长年使用设备运行率、出力率、利用率自然会呈现下降趋势即在设备使用效率下降时为达到预期产能必须在开机数量上予以补齐。同时增加备机可以降低单台设备利用率使设备有充足的时间可以进行维护保养和定期检修。
（2） 新疆地区冬季气温低在PVC 实际生产过程中会对浓缩池浆料密度产生较大影响使进压滤机浆料含固量降低、压滤机进料时间延长、滤饼含湿量增大、卸料时间延长均会使压滤机处理能力降低。综上所述根据理论计算和实际生产情况最终选用2 条生产线单线开7 备1即配置16 台XMZ800／2000×2000－U 自动厢式板框压滤机较为妥当。
3 投资分析球墨铸铁型板框压滤机和增强聚丙烯型板框压滤机的投资情况分别见表1、表2。
（1） 单台压滤机9年易损件消耗：球墨铸铁型板框压滤机为106．02万元增强聚丙烯型板框压滤机为107．94万元差值1．92万元忽略不计。
（2） 单台压滤机一次性投资：球墨铸铁型板框压滤机为121万元增强聚丙烯型板框压滤机为76万元相差值45万元。
（3） 压滤机一次性投资和9年易损件消耗合计：16台增强聚丙烯型板框压滤机比16台球墨铸铁型板框压滤机少投资720万元。（4） 球墨铸铁型板框压滤机质量约为115t／台增强聚丙烯型板框压滤机质量约为65t／台16台增强聚丙烯型板框压滤机较球墨铸铁型板框压滤机轻800t 左右。 按以往中泰化学渣浆厂房土建投资3600万元计算800t 质量可节省土建投资暂估20％测算渣浆厂房可节省投资约720万元。
4 结语40万t／a PVC 项目在渣浆处理方面若选用增强聚丙烯型板框压滤机可节省投资约1440万元。由于各PVC 生产企业选用的工艺路线及配套设备有差异因此测算结果不尽相同。 中泰化学以往的项目投资通常对工艺方案的选择关注度较高而对设备选型往往不太重视经过对本期项目的设备选型和技术对比认为在确定工艺路线的情况下合理选择设备类型和数量同样可以为企业节省大量投资。
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