拖链式浸出器技术改造实践

杨伟峰，左 青

(1.东莞嘉吉粮油有限公司，广东 东莞 523147； 2.江苏丰尚油脂技术工程有限公司, 江苏 扬州 225127)

拖链式浸出器具有结构紧凑、容易维护、制造成本低、喷淋兼浸泡、物料中途翻动、料层稳定沥干、浸出粕残油低等特点。但是拖链式浸出器也存在一些问题，如：在来料不稳时，料斗内分料不均匀，导致停机，停机频率高达93次/年；将浸出器的筛板边框作为链条辊轮的运行导轨，当辊轮偏出导轨时，造成筛板破损，浸出料落入混合油斗而堵塞喷淋管；浸出器碳钢壳体腐蚀严重，容易穿孔等。在生产过程中通过多次技术改造，达到稳定生产、降低非计划停机率，大豆坯片(白饼)残油由0.8%～1.0%降低到0.36%～0.46%、湿粕含溶从33%～35%降到26%～28%，同时节省了投资和减少采购更换周期。

1 拖链式浸出器存在问题及技术改造

1.1 进料斗

原车间布置浸出器密封绞龙的来料方向与浸出器拖链运动方向垂直，在进料斗的中部有分料器，如果来料的水分、粉末度、输送量发生变化，落入浸出器的物料总是会偏向一侧，在进料斗内出现物料一边高一边低，料床上面无法形成围堰，造成混合油浓度梯度波动。严重时导致浸出器靠壳体的部分料床物料没有铺平，安装在进料斗内的放射源式低料位传感器检测到料斗内一侧料位过低，立即报警并连锁浸出器停机。我司由于低料位报警造成紧急停机超过90次/年。如果浸出器内出现正压，进料斗内料封层高度不够，造成正己烷气体倒回非防爆区的预处理车间，存在严重的安全风险。针对这种垂直方向进料，进料斗分料器急需改进。

我们观察发现，从预处理车间输送来的料坯在水分、粉末度、输送量发生变化时，在物料运行方向上产生抛料角变化，在水平方向上基本没有变化。我们在进料斗上部增加一块平行于来料方向的大分料板，不管来料如何变化，都可以将来料均匀地分成两部分，再利用大分料板两侧两块方向不同的小导向板将分成两部分的来料分别导向浸出器进料斗内两侧，让物料均匀分布在进料斗内。经过改造，消除了因进料料位高低不一的现象，也消除了报警停机。

在浸出器上面的进料刮板和密封绞龙安装出气管和安全风机连锁，平时刮板机头接旁通通大气，在停机时开启风机。在下料斗接试镜应在两侧对面，便于透光观察。

1.2 壳体

浸出器的进料斗和上层壳体是6 mm碳钢板，由于油料夹带的气体中含有氧气和水蒸气，导致浸出器的进料斗和上层壳体腐蚀非常严重，特别是浸出器顶部。

最可靠的是将浸出器材质全部改为不锈钢材质，考虑节省投资和工期，将浸出器的进料斗和头部壳体接触空气部分更换为不锈钢材质，其余部分不更换。壳体采用SS304材质、厚度5 mm，焊条采用SS302；如果用SS102会出现裂缝，浸出器外壳体要双面焊。浸出器的上盖和筒体密封垫聚四氟乙烯垫片厚度大于5 mm。经过5年多的使用，接触空气部分的壳体仍保持良好。

1.3 张紧装置

原张紧装置在浸出器主驱动轮上方的导向轮处，尾部的导向轮是固定的，其优点是结构简单，造价低，张紧丝杆受力较小。

浸出器配置主拖链为套筒滚子链，节距为400 mm，张紧轮装置的可用行程为420 mm，当张紧轮移动420 mm时，浸出器拖链一圈的总长度变化还不到400 mm。如果要截链条需要一次截掉800 mm，就是使用半节链，也需要截掉400 mm。在发现链条过长，需要截短链条时，如果此时张紧轮处在总行程的中部，即使将张紧轮调整到最靠近的上层筛板，拖链多出的长度也不足400 mm。

当张紧轮处在行程的中间位置时，发现链条偏松，把张紧轮向主驱动轮一侧移动时，上层链条在过张紧轮后会下垂，链条会卡在上层筛板端部，造成筛板变形，浸出器无法运行。这时要停机清理内部混合油和进出料，需要消溶和动火，更换变形的上层筛板端板。所以，导向轮不能和上层筛板距离过远。如果不及时张紧，拖链经过主驱动链轮后，会在主驱动链轮与张紧轮之间弯曲、打折，当折弯超过90°，链条就会憋住，导向轴受力非常大，甚至出现链条把导向轴顶断。另外在主动驱动轮一侧的间隙很小，调节张紧不安全。

我们把原张紧轮固定在靠近上层筛板，只作为导向轮用，而把尾部导向轮改为张紧轮，把张紧行程设定在450 mm，这样链条变化的总长度在900 mm,并且尾轮位置不受限制，人工调整也非常方便，经使用5年没有任何故障。

1.4 筛板

原浸出器上层拖链的辊轮压在相邻两块筛板的边框上，宽度共20 mm的两条边框，很难让62 mm宽的辊轮稳定运行，一旦辊轮稍有偏差，就会脱开边框位置，把5 mm厚的不锈钢筛板压破，造成筛板大面积破损，在不消溶不动火的前提下很难修复。大量浸出料进入混合油斗，造成喷淋管堵塞，影响浸出粕残油。

我们为筛板设计宽140 mm的可拆卸的轨道，配套新筛板，轨道材质采用NM400耐磨钢，轨道表面硬度HB400，把拖链辊轮更换为45号钢并进行表面热处理，辊轮表面硬度达到HB420～450，确保辊轮表面硬度高于轨道表面硬度。用螺栓把轨道固定在筛板支架上，在需要更换轨道时，只需要拆开螺栓，在不消溶不动火的前提下更换轨道。新轨道厚度12 mm，比筛板高2 mm，辊轮比链板下缘凸出3～4 mm，确保链板和刮板筛板距离达5～6 mm。140 mm宽的轨道，可以确保62 mm宽的辊轮不会跑出轨道损坏筛板。从实际情况看，当轨道局部磨损3～4 mm时，在轨道的下方增加垫板，确保筛板和链板有足够的安全距离，延长轨道寿命。如果把轨道厚度从12 mm增加到15 mm，即使轨道磨损5～6 mm，也可以在轨道下方增加垫板，延长轨道寿命。

进口环形浸出器的筛板筛条宽度为25.4 mm，缝隙宽度为1.1 mm，国产拖链式浸出器筛板筛条宽度为3 mm，缝隙宽度为0.9～1 mm。国产拖链浸出器的筛板有效通过面积要比进口环形浸出器大很多，导致渗透过快，料床上不容易形成液面，影响浸出粕残油。如果能参照国外设计，适当减少过筛面积，让料床能形成混合油液面起到一定的浸泡作用。在上层栅板上每隔1.6～2 m改设计1块1～1.2 m长度的铁板，保持浸泡需要的混合油量，而下层全是栅板。

在沥干段，把栅板的间隙从0.8 mm增加到1.3 mm，浸出料经过长时间喷淋受压，从栅板沥下来的溶剂几乎不含粕，把湿粕含溶从33%～35%降到26%～28%。

1.5 混合油的前导量

原设计是混合油本格喷淋本格，在操作中发现拖链式浸出器循环泵全开，混合油也很难在料床上形成液面，料床表层有1/4～1/3时间段没有接触到混合油。

我们发现在物料波动时，在泵浸出器后段下层2个油斗的混合油向上浸段料层时，出现部分混合油向下溢流，导致上层油斗内混合油量不足，而下层油斗混合油满，下层料床表面的混合油没有浓度梯度。后续浓混合油量减少、蒸发量不足，湿粕含溶高达40%，导致1#蒸发器内管内和壳体内的热量严重失衡，引起1#蒸发器的振动。在原喷淋系统上用1根DN80管把喷淋管连接前一个喷淋管进行喷淋，并在前一个喷淋管上增加阀门控制流量，在浸出器后段下层2个混合油斗连接DN80管到上层喷淋槽接管。

在浸出器上层和下层混合油油斗上加装液位报警，保持混合油斗内混合油溢流是从高位到低位，混合油泵供4个喷淋槽、2个自喷淋、2个前导。

原浸出器消溶管道数量过少，2根DN25消溶管。把新鲜溶剂管改接三通，连接蒸汽管。

2 技术改造的效果及需要注意的问题

2.1 改造效果

如果更换全新的不锈钢2 000 t/d拖链式浸出器，需要500多万元(含土建安装费用)，施工工期在2～3个月。利用两年一次消溶大修，每次不超过20 d，2次大修处理浸出器存在的上述问题，共计花费130万元左右。在技术改造后浸出器运行平稳，坯片残油从0.8%～1.0%降到0.36%～0.46%，湿粕含溶从33%～35%降到26%～28%。

2.2 需要注意的问题

(1)调节料层高度的闸门面宽，在受力时容易变形，要求有足够的刚度，用12 mm厚钢板和加强筋焊接，镶在滑槽内，我们设计500 mm的调节料层高度，调节螺栓和紧固螺帽材质要用不锈钢。原碳钢材质，在用一段时间后受溶剂气体的腐蚀生锈，在需要调节时无法松动。

(2)浸出器内的视镜灯要和对面试镜对应才能看清内部运行情况。浸出器侧面的试镜用于观察内部喷淋、料床的围堰、混合油在料床面上的维持高度，设计数量够用就行，不推荐过多设置，特别是顶部不易多，长期运行，试镜的法兰垫片老化要更换垫片，否则慢慢逸出溶剂气体。

(3)在安装浸出器时只固定一端，让其自由伸长，避免浸出器本体受热变形。

(4)浸出器顶部的尾气管道直径和数量按照排气量计算后确定，在顶部不同位置安装的尾气管到汇集管，先经洗涤器，再进浸出器冷凝器，保持浸出器内的微负压稳定。

(5)浸出进料斗上面的插板阀应是气动插板阀，在停机时能瞬时关闭，防止溶剂气体倒流到预处理车间。电动插板阀不能立即关闭，会使少量溶剂气逸出。

(6)在设计和操作中要掌握浸出器湿粕含溶和混合油浓度的匹配关系，如果湿粕含溶过低，1#蒸发器的热源量少，蒸发效果受影响，这时要降低溶剂比，提高混合油浓度。如果混合油浓度超过35%，而湿粕含溶在33%以上，则进1#蒸发器的二次蒸汽量大，会出现1#蒸发器热源过剩，造成1#蒸发器振动，DT正压过高，造成溶剂外逸。

(7)浸出器的设计、操作和相邻的设备有关，整个浸出车间是一个系统，不能分割。浸出车间不仅要保证稳定正常的生产，而且要保证系统安全可靠运行。

致谢：感谢武汉友谊食品工程公司章家新工程师的支持！