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不鏽鋼反應釜出口結構的改進

发布日期:[ 2016年6月19日 ] 共阅[ 1466 ]次

1過濾設備的運行現狀及現狀分析

1.1過濾設備的規格

鋁溶膠裝置目前采用篩板作爲不鏽鋼反應釜出口的过滤设备,筛板属于非市场规模化设备,即:需要与外部厂商沟通订做。另外,由于不鏽鋼反應釜人孔的限制,完整的筛板无法直接进入不鏽鋼反應釜内,因此必须将筛板订做成可以拆解的两个半圆,在进入不鏽鋼反應釜后,通过FRPP材质螺栓的连接,将两个半圆拼接成一个完整的筛板。

1.2過濾設備的運行現狀

筛板进入不鏽鋼反應釜后,直接放置在不鏽鋼反應釜底部出口处,上方铺置磁环,并以物料的垂直按压来实现固定的目的。由于筛板运行一旦异常,就需要停工对不鏽鋼反應釜进行清釜,所以不鏽鋼反應釜的清釜数据直接反映了筛板的运行状况。在实际生产中,筛板的运行存在以下问题:

(1)篩板易損壞,壽命較短,平均壽命僅爲4個月;

(2)篩板易翻轉失效,且具有很強的隨機性。

综上所述,采用筛板作为不鏽鋼反應釜出口的过滤设备,运行可靠性较低。

2技術改進

2.1材質及結構的改進

首先对过滤设备材质进行重新选型,选择能够承受大幅温度变化的材料来制作过滤设备。考虑到铝溶胶工况,常用材料中除FRPP外只有PTFE(聚四氟乙烯)材料能够满足(耐高低温、耐腐蚀、不易老化、允许骤冷骤热或冷热交替操作),但由于其属于“冷流性”塑料,在连续载荷作用下会发生严重塑性形变,即:独立使用时机械强度极低,故作为管材往往与不锈钢配合使用。然而铝溶胶不鏽鋼反應釜中有大量物料需要承载,以PTFE的强度不可能胜任,所以认定:FRPP材质仍是目前筛板材质的首选。

在材質無法改變的前提下,只有通過優化篩板結構,以取消其耐壓弱點、降低其承載受力、使其在材質老化的情況下依舊能正常工作爲原則。技術思路:將篩板圓面在空間中垂直向上拉伸,形成一個圓柱體,過濾面由原來圓柱體的底面變爲現在圓柱體的側面,也就是將過濾形式由“面過濾”優化爲“體過濾”。由于平面的提升,無形中使得物料對篩板的垂直壓力變爲了對“篩桶”的側壓力,極大的降低了篩板(桶)的受力。

2.2固定方式的改進

图1为不鏽鋼反應釜出口结构示意图,过滤设备固定方式的改进思路是:优化原筛板单一垂直方向的固定方式,将过滤设备固定于不鏽鋼反應釜出口与异径短节连接的法兰面中间,实现过滤设备在不鏽鋼反應釜内垂直及水平方向的双向固定。最终探索出了将FRPPDN801m直管单边法兰短节改造为不鏽鋼反應釜可固定式“筛桶”的改进方案。
图1 不鏽鋼反應釜出口结构示意图

3技術改進的效果評估

3.1運行對比

從表1的數據可以看出,在2015年完成改造的半年裏,篩桶運行穩定,未造成一次停工清釜,較2014年同期有了顯著改善,可靠性優異,有效提升了裝置運行的平穩率。
表1 技术改进前后反-8清釜情况对比表

3.2其他效果

原篩板直徑:630mm面積:3.14*(630/2)2=0.31m2由于加固支撐的限制,有效的過濾面積僅爲篩板全面積的55%,即:0.31*55%=0.17m2

篩桶過濾面爲圓柱體側面

面積:3.14*0.08*0.9=0.23m2

有效過濾面積爲整個側面,即:0.23m2

在將篩板優化爲篩桶後,過濾面積增加了:(0.23-0.17)/0.17*100%=35%

在鋁溶膠反應後期,由于粘度的增加,物料穿過篩孔的阻力也在不斷增大,機泵入口處容易出現來量不足的現象。過濾面積的增大,有效提升了單位時間內穿過篩孔的物料的數量,改善了機泵入口來量不足的問題,進而優化了釜內的噴淋效果。

4結語

在铝溶胶的日常生产中,不鏽鋼反應釜出口过滤的可靠性直接决定了装置运行的平稳率。本文在现有材质无法改变的条件下,以消除过滤设备耐压弱点、降低其在釜内承压、使其在材质老化的情况下依旧能够正常工作为原则,最终提出了“筛桶”的概念,较好地规避了原筛板在使用过程中所存在的弊端,提高了不鏽鋼反應釜出口过滤的可靠性。在降本增效及提升装置运行平稳率两个方面为公司做出了积极贡献。

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