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不锈钢反应釜出口结构的改进

发布日期:[ 2016年6月19日 ] 共阅[ 3996 ]次

1过滤设备的运行现状及现状分析

1.1过滤设备的规格

铝溶胶装置目前采用筛板作为不锈钢反应釜出口的过滤设备,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,由于不锈钢反应釜人孔的限制,完整的筛板无法直接进入不锈钢反应釜内,因此必须将筛板订做成可以拆解的两个半圆,在进入不锈钢反应釜后,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过滤设备的运行现状

筛板进入不锈钢反应釜后,直接放置在不锈钢反应釜底部出口处,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,就需要停工对不锈钢反应釜进行清釜,所以不锈钢反应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)筛板易损坏,寿命较短,平均寿命仅为4个月;

(2)筛板易翻转失效,且具有很强的随机性。

综上所述,采用筛板作为不锈钢反应釜出口的过滤设备,运行可靠性较低。

2技术改进

2.1材质及结构的改进

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。然而铝溶胶不锈钢反应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。

在材质无法改变的前提下,只有通过优化筛板结构,以取消其耐压弱点、降低其承载受力、使其在材质老化的情况下依旧能正常工作为原则。技术思路:将筛板圆面在空间中垂直向上拉伸,形成一个圆柱体,过滤面由原来圆柱体的底面变为现在圆柱体的侧面,也就是将过滤形式由“面过滤”优化为“体过滤”。由于平面的提升,无形中使得物料对筛板的垂直压力变为了对“筛桶”的侧压力,极大的降低了筛板(桶)的受力。

2.2固定方式的改进

图1为不锈钢反应釜出口结构示意图,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锈钢反应釜出口与异径短节连接的法兰面中间,实现过滤设备在不锈钢反应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锈钢反应釜可固定式“筛桶”的改进方案。
图1 不锈钢反应釜出口结构示意图

3技术改进的效果评估

3.1运行对比

从表1的数据可以看出,在2015年完成改造的半年里,筛桶运行稳定,未造成一次停工清釜,较2014年同期有了显著改善,可靠性优异,有效提升了装置运行的平稳率。
表1 技术改进前后反-8清釜情况对比表

3.2其他效果

原筛板直径:630mm面积:3.14*(630/2)2=0.31m2由于加固支撑的限制,有效的过滤面积仅为筛板全面积的55%,即:0.31*55%=0.17m2

筛桶过滤面为圆柱体侧面

面积:3.14*0.08*0.9=0.23m2

有效过滤面积为整个侧面,即:0.23m2

在将筛板优化为筛桶后,过滤面积增加了:(0.23-0.17)/0.17*100%=35%

在铝溶胶反应后期,由于粘度的增加,物料穿过筛孔的阻力也在不断增大,机泵入口处容易出现来量不足的现象。过滤面积的增大,有效提升了单位时间内穿过筛孔的物料的数量,改善了机泵入口来量不足的问题,进而优化了釜内的喷淋效果。

4结语

在铝溶胶的日常生产中,不锈钢反应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,提高了不锈钢反应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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