疊螺式污泥脫水機(jī)在涂裝漆渣脫水中的應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
目前，涂裝行業(yè)多采用濕式噴涂工藝，其靠循環(huán)水對漆霧進(jìn)行捕集，處理后的漆渣含水率高，直接導(dǎo)致處理費(fèi)用增加，在汽車行業(yè)內(nèi)如何降低漆渣的含水率已成為涂裝車間降低成本的一項(xiàng)重要課題。
1 漆渣產(chǎn)量及處理費(fèi)用
目前，某公司各涂裝車間采用濕式噴涂工藝，在噴漆過程中會產(chǎn)生大量漆渣，且主要存在以下兩方面的問題。
（1）漆渣產(chǎn)量大：目前該公司涂裝車間產(chǎn)生的漆渣總產(chǎn)量約為5.4t/d，漆渣產(chǎn)量大，且各車間產(chǎn)生的漆渣不能隨時處理，需要集中存放，占用車間空間，另外放置的漆渣會產(chǎn)生異味，影響車間整體環(huán)境。
（2）處理費(fèi)用高：目前該公司處理漆渣的費(fèi)用大約為0.3萬元/t，而漆渣中含有大量水分，漆渣處理費(fèi)用相對偏高，全基團(tuán)漆渣處理費(fèi)用約為1.6萬元/t。
2 漆渣處理方式
該公司目前存在3種漆渣處理形式。
（1）人工打撈漆渣并將漆渣放入編織袋進(jìn)行瀝水。此種方法存在的問題為：人工打撈漆渣作業(yè)效率低，并且需要將漆渣裝入編織袋，浪費(fèi)勞動力并且占用空間，漆渣搬運(yùn)不方便，污染現(xiàn)場環(huán)境。
（2）刮渣機(jī)直接將漆渣刮入漆渣桶內(nèi)進(jìn)行處理。此種方法存在的問題為：刮渣機(jī)直接將漆渣刮入渣桶內(nèi)，水分無法瀝出，增加漆渣處理成本。
（3）刮渣機(jī)將漆渣刮入帶有濾網(wǎng)的小車內(nèi)。此種方法存在的問題為：刮渣機(jī)先將漆渣刮入帶有濾網(wǎng)的小車內(nèi)，再由人工操作轉(zhuǎn)移至漆渣桶內(nèi)，不能一步到位，存在作業(yè)浪費(fèi)，且由于漆渣的特殊結(jié)構(gòu)存在瀝水不凈的問題。
3 漆渣含水率測定
3.1 漆渣含水率測定方法
目前該公司沒有明確的漆渣含水率測定方法，故參考污泥含水率測定方法進(jìn)行漆渣含水率測量，將剛打撈出來的漆渣樣品放入鋁箔內(nèi)（漆渣不宜選取太多，一般在20g左右，便于漆渣內(nèi)部的水分蒸發(fā)），用天平測量漆渣總質(zhì)量，之后減去鋁箔質(zhì)量，算出漆渣烘干前的總質(zhì)量；隨后將盛放有漆渣的鋁箔放入烘干爐內(nèi)，150℃烘干1.5h，再測量烘干后的漆渣質(zhì)量并減去鋁箔質(zhì)量，得出漆渣含水率。
3.2 漆渣含水率現(xiàn)狀
目前各車間盛放漆渣的方式不盡相同，部分采用編織袋、部分采用漆渣桶、部分采用漆渣小車，而公司內(nèi)部并沒有 的盛放標(biāo)準(zhǔn)及放置時間，對于處理前的漆渣的含水率也沒有明確的要求，這就導(dǎo)致部分車間漆渣處理時含水率偏高，通過測量，含水率高達(dá)83%，這將會造成漆渣處理費(fèi)用的嚴(yán)重浪費(fèi)。
4 實(shí)施方案確定
4.1 項(xiàng)目調(diào)研
為了解決漆渣含水率高的問題，進(jìn)行多方調(diào)研，了解漆渣烘干脫水設(shè)備、離心式脫水設(shè)備、真空負(fù)壓脫水設(shè)備以及物理壓榨式脫水設(shè)備等，確定采用疊螺式污泥脫水設(shè)備，利用物理壓榨方式進(jìn)行脫水，其具有結(jié)構(gòu)簡單、脫水率高、運(yùn)行能耗低的優(yōu)點(diǎn)。
4.2 設(shè)備原理
疊螺式擠水機(jī)的主體由多重固定環(huán)和游動環(huán)構(gòu)成，螺旋軸貫穿其中形成過濾裝置。前段為濃縮部，后段為脫水部，將污泥的脫水和壓榨工作在一桶內(nèi)完成，以獨(dú)特的濾體模式取代了傳統(tǒng)的濾布和離心過濾方式。此設(shè)備設(shè)計(jì)的動靜環(huán)濾縫結(jié)構(gòu)使得工作過程中不易發(fā)生堵塞，無需為防止濾縫堵塞而進(jìn)行大量的清洗。設(shè)備可實(shí)現(xiàn)24h自動連續(xù)運(yùn)行，無需專人進(jìn)行看管，人工費(fèi)用大幅降低。螺旋軸的轉(zhuǎn)速在10r/min以內(nèi)，無振動，低噪音。其疊片具有自清潔功能，不會發(fā)生堵塞，只需少量的水沖洗，無二次污染。再加上污泥在很慢的工作狀態(tài)下運(yùn)行，臭氣不擴(kuò)散，不影響整體環(huán)境。
4.3 項(xiàng)目實(shí)施
根據(jù)項(xiàng)目調(diào)研結(jié)果，采購了一臺疊螺式漆渣脫水設(shè)備，并將其與循環(huán)水池進(jìn)行集成，兩套設(shè)備組合成一個整體，即現(xiàn)有的刮渣機(jī)直接將絮凝完成的漆渣刮入漆渣處理設(shè)備中進(jìn)行壓榨處理，處理完成的漆渣直接落入渣桶或回收小車中，設(shè)備的啟停是由人工進(jìn)行手動控制，根據(jù)項(xiàng)目需求，脫水設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)自動檢測并開關(guān)機(jī)，整個處理過程無需人員參與。
4.4 問題暴露及改進(jìn)
4.4.1 設(shè)備存在問題
目前該公司早期建設(shè)的涂裝車間全部采用溶劑型涂料，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的漆渣特性與水性涂料存在差異，溶劑型涂料產(chǎn)生的漆渣比水性涂料產(chǎn)生的漆渣黏度大，而設(shè)備入料口較小，導(dǎo)致漆渣黏連在入料斗側(cè)壁上無法自動入料，必須由人工輔助作業(yè)才能實(shí)現(xiàn)漆渣脫水功能。
4.4.2 問題改進(jìn)
設(shè)備改善前漆渣入料口為方形小口，由于漆渣黏度大，無法實(shí)現(xiàn)漆渣自動入料。改善后將漆渣入料口長度增加3倍，增加了螺旋軸與漆渣的接觸面積，提升了入料效率。設(shè)計(jì)研發(fā)漆渣自動入料攪拌輔助輪，輔助輪齒數(shù)需要根據(jù)螺旋軸螺旋間距確定，使其能夠完全嚙合，另外在攪拌輪中間部位增加了攪拌葉片，可以使漆渣攪拌效果得到明顯提升，同時攪拌葉片在轉(zhuǎn)動過程中不能與螺旋軸發(fā)生干涉。漆渣攪拌輔助輪需要安裝在設(shè)備入料口處，另外在入料口的螺旋軸上部需要安裝一塊壓板，防止漆渣被攪拌輪帶走。
5 改進(jìn)效果
漆渣攪拌輔助輪安裝完成后可以對錐斗內(nèi)部的漆渣進(jìn)行攪動，同時配以入料壓板，成功地實(shí)現(xiàn)了漆渣自動入料，漆渣攪拌輔助輪裝配在一起后，可以利用主機(jī)螺旋軸的轉(zhuǎn)動作為驅(qū)動管理，無需額外提供動力，此改善措施解決了疊螺式污泥脫水機(jī)自動入料的瓶頸問題，開創(chuàng)了漆渣脫水的新思路。
通過改善前后效果對比發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)技術(shù)僅僅是通過瀝水的方法降低含水率，由于漆渣內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似蜂窩狀態(tài)，故此部分水分無法瀝出，導(dǎo)致漆渣在經(jīng)過瀝水后仍含有大量水分；而通過疊螺式漆渣脫水機(jī)進(jìn)行壓榨脫水效果明顯，可以脫出約30%的水分。以該公司某車間涂裝漆渣壓榨前后的含水率為例，通過測量確定含水率由59.78%降至29.69%，降低了30.09%，按脫水率30%計(jì)算，全集團(tuán)可節(jié)省的漆渣處理費(fèi)用約為1.6萬元/d×30%×25d=12萬元/月。
6 風(fēng)險識別
由于疊螺式漆渣脫水機(jī)采用物理壓榨方式進(jìn)行脫水處理，且脫水主機(jī)的固定環(huán)和游動環(huán)之間存在一定間隙，在進(jìn)行漆渣脫水時會有部分漆渣被擠出，這屬于正常現(xiàn)象。對于正常絮凝的漆霧，其漆渣狀態(tài)為絮狀基團(tuán)，在擠壓過程中漆渣不易被擠出，但是未完全絮凝的漆渣類似粥狀或膏狀，在壓榨脫水時會通過脫水主機(jī)環(huán)片的縫隙被擠出，造成漆渣無法脫水或脫水率低下，故在確定選用疊螺式漆渣脫水機(jī)之前需要先確定漆渣的絮凝狀態(tài)。
7 經(jīng)驗(yàn)分享
該公司在進(jìn)行漆渣脫水項(xiàng)目改進(jìn)過程中發(fā)生過多次設(shè)備故障，主要有以下幾個方面：
（1）電機(jī)過載報警：現(xiàn)場在進(jìn)行漆渣脫水過程中發(fā)生了多次電機(jī)高溫停機(jī)現(xiàn)象，分析原因主要是因?yàn)榍迤崞嵩ざ却?，?dǎo)致電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，從而產(chǎn)生高溫停機(jī)問題。問題解決對策為增加電機(jī)功率。
（2）減速機(jī)高溫：脫水機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)減速機(jī)異常高溫，并在潤滑油觀察窗處發(fā)現(xiàn)油液中混有大量金屬碎屑，經(jīng)分析確定脫水主機(jī)運(yùn)行阻力超標(biāo)，無級變速器異常磨損發(fā)熱。問題解決對策是將無級變速器改為定速減速機(jī)。
（3）主機(jī)設(shè)備卡死：該公司在進(jìn)行雙組分清漆漆渣脫水驗(yàn)證過程中發(fā)生了設(shè)備卡死停機(jī)故障，經(jīng)過設(shè)備拆解分析，發(fā)現(xiàn)凝固的清漆塊卡在了螺旋軸中間，而清漆塊則是在進(jìn)行噴漆室保潔時從軌道及格柵上清理下來的。問題解決對策是在漆渣脫水機(jī)入料口處增加粗濾網(wǎng)，過濾大塊的凝固清漆塊等雜物。另外對漆渣脫水機(jī)增加正反轉(zhuǎn)功能，當(dāng)設(shè)備異常卡死時可以通過反轉(zhuǎn)來自動清理內(nèi)部異物。
（4）噴淋頭堵塞：設(shè)備在運(yùn)行時需要對脫水主機(jī)定時進(jìn)行噴水清潔，為了節(jié)省水資源，同時減少自來水安裝管路，該公司從循環(huán)水泵出口引出管路連接至脫水設(shè)備進(jìn)行噴水清潔，但在運(yùn)行一段時間后發(fā)現(xiàn)噴嘴堵死，無法進(jìn)行噴水作業(yè)，經(jīng)拆解噴嘴發(fā)現(xiàn)是循環(huán)水中的漆渣堵住了噴嘴。問題解決對策是在設(shè)備噴水系統(tǒng)主管路之前增加過濾網(wǎng)，消除堵塞問題。
8 結(jié)語
采用疊螺式漆渣脫水機(jī)進(jìn)行漆渣脫水具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低、占地面積小、運(yùn)行成本低、便于維護(hù)且脫水效果良好的優(yōu)點(diǎn)，但疊螺機(jī)本身主要是用于污泥脫水處理，想要將其應(yīng)用于漆渣脫水必須針對漆渣特性進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)，改進(jìn)后的設(shè)備可以取消絮凝部分，但必須保證循環(huán)水池的漆渣為正常絮凝的漆渣。另外需要確定單個循環(huán)水池的漆渣產(chǎn)量，以便匹配合適的設(shè)備型號。由于脫水設(shè)備需要根據(jù)不同的工廠進(jìn)行特殊定制，故此項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)在于充分與設(shè)備廠家溝通，做好前期技術(shù)方案探討，以確保項(xiàng)目的順利實(shí)施。
