卧式螺旋沉降离心机的操作与维护

卧螺离心机因为具有运行平稳、分离效率高、能够连续自动进料、分离、卸料等优异特点,被广泛应用于化工、石油、酿酒和环保等领域。
1 卧罗离心机工作原理
离心机的结构(含部分相关流程)如图1所示,主要由限矩保护装置、差速器、螺旋、转鼓、机罩、机座、润滑系统、主电机等组成。　　卧螺离心机的工作原理是:悬浮液经进料管、螺旋出料口进入转鼓。在主电机高速旋转产生的离心力作用下,密度较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上,与转鼓作相对运动的螺旋叶片连续地将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下,并推出排渣口,分离后的清液经堰板开口流出转鼓。螺旋与转鼓之间的相对运动是由差速器来实现的。差速器的外壳与转鼓相连,输出轴与螺旋相连接,输入轴固定在限矩保护装置上。主电机带动转鼓旋转的同时带动了差速器外壳的旋转,由于输入轴固定在限矩保护装置上,从而驱动行星轮带动输出轴旋转,并按固定的比例关系将扭矩传递给螺旋,把固相物料推向转鼓出渣口,实现了离心机对物料的连续分离(见图1)。
卧螺离心机主要技术性能参数如下。
聚氯乙烯浆料:固相粒度0.180～0.125ｍｍ(80～120目)≥60%,悬浮液质量分数≤25%,悬浮液密度为1.1～1.2ｇ/ｃｍ3,进料压力为0.15～0.3ＭＰａ,进料温度≤85℃。
导程:300ｍｍ。
最高转速:2540ｒ/ｍｉｎ。
最大分离因数:2600。
最高工作转速:2200ｒ/ｍｉｎ。
液层深度:18～63ｍｍ。
差速器减速比:38。
分离参数:处理悬浮液能力28～40ｍ3/ｈ;
分离后固相含水质量分数≤25%;分离后液相含固量(质量分数)≤0.01%。

  图1　卧螺离心机结构示意图

1— 浆料槽;2—浆料泵;3—切断阀;4—调节阀;5—主电机;6—机座;7—润滑系统;8—差速器;9—限矩器;10—主轴承;11—螺旋轴承;12—转鼓;13—螺旋;14—固相(湿树脂);15—液相(母液)

2　卧螺离心机在运行中出现的问题及解决方法
卧螺Ａ离心机的主电机推荐工作电流为160～200Ａ(空载电流约70Ａ),对应ＰＶＣ干树脂产量为7～9ｔ/ｈ。
2.1　离心机本身的缺陷及解决方法
2.1.1　润滑油的冷却问题
润滑油系统的不足主要表现为轴承回油温度较高。当冷却循环水温度为25℃时,回油温度(差速器端)为62℃,轴承温度为70～72℃。从轴承的使用条件和润滑油的使用条件来说,是不利于机器的稳定运行的。供方使用说明书要求回油温度≤68℃,冷却水温度≤26℃。在使用循环水的条件下,高温天气(水温≥26℃)显然无法达到供方这一要求。高温天气时,回油温度高,此时油温保护容易动作,造成离心机跳车,被迫提高系统温度上限,超温使用,给机器的安全、长周期运行埋下隐患。
造成这一缺陷的主要原因是卧螺离心机轴承负荷较ＬＷ520离心机大,热负荷高,而供方仅对油站系统增加了冷却盘管(置于油箱内),使冷却器冷却负荷偏低。
向供方反映生产中的这一情况,建议增加冷却盘管的换热面积,同时为了维持正常生产,采用了以下的措施来克服这一缺陷:
(1)采用正品专用润滑油,严格按照要求定期更换相应牌号的润滑油,夏季高温季节生产时缩短油站润滑油的更换周期,确保润滑油的润滑品质。
(2)气温特别高时对油冷器通低温一次水,保证冷却负荷,秋季气温降低时及时对油冷器进行酸洗,清除列管壁上的结垢。
2.1.2　机器的振动问题
离心机在正常情况下运行比较稳定,径向跳动量小于2ｍｍ。针对故障问题采取以下措施:
(1)设备运行中要格外注意离心机运行声响的变化和振动情况,发现异常,及时检查处理。
(2)定期检查紧固件,由于需对离心机定期停车清理大盖内积料和加注润滑脂,因此在每次停车时都检查相应零部件(包括刮刀、挡板、溢流堰板等)。
2.1.3　离心机跳车设备
采用浆料泵进料的方式,其中一部分浆料循环至浆料槽,因此离心机进料量比较稳定。开车两年来离心机跳车的原因主要有以下几点:
(1)油压过低或油压继电器误动作。
 处理方法:要根据冷却水温度和润滑油流量计指示值(约200Ｌ/ｈ)的变化,及时调整油压,使其稳定在0.16ＭＰａ(表压),若油压过低,应及时停车,检查油泵,清洗润滑油过滤器。
(2)主电机过载。
处理方法:控制柜显示主电机过载的原因很多,其中最常见的有离心机排渣口粘料太多导致过载跳车,转矩控制器跳闸,离心机进料量过大导致过载跳车等。采取的措施主要是定期停车清理排渣口粘料,避免过载跳车,同时联系厂家进行技术改造,减少离心机内部粘料;搞好现场清洁生产,避免油、水等进入控制系统的信号接口造成短路导致转矩控制器跳闸(恒通化工2次因转矩控制器接线盒内进水造成转矩控制器跳闸);离心机进料严禁大幅度波动,确保离心机稳定运行。
(3)变频器故障。考虑夏季气温高,在离心机控制室安装了大功率空调,保持室温在25℃,变频器再也没有出现故障,因此可认为环境温度高也会导致变频器内电子元件受热,引起变频器过载。
2.2　配套系统影响离心机正常运行的因素
(1)离心机下料斗的积料问题。
 卧螺离心机的下料斗容易积料。在4万ｔ/ａＰＶＣ装置投产时因为离心机下料斗设计不当,造成排渣口附近有湿树脂堆积,严重时导致离心机排渣口堵塞,使机器不能正常运转。
 处理方法:严格按照供方要求制作锥形下料斗,排渣槽的四边侧板原则上应垂直于水平面,根据工艺要求,两边侧板需要倾斜,保证倾角≥70°,技改后没有发生积料的现象。
(2)进料阀的内漏问题。
离心机进料阀采用球阀。进料阀使用时间不长就发生严重的内漏,造成进料阀关闭不严。球阀损坏的因素有以下3点:①料液是悬浮颗粒介质,具有一定的压力和流速,对过流部位有冲刷作用。②球阀经常处于半开启状态,浆料液对聚四氟乙烯密封圈的冲刷作用加大。③密封圈是非金属材料,强度、硬度不及金属。球阀损坏的唯一之处是非金属———聚四氟乙烯密封圈。
处理方法:经常检查球阀紧固螺栓的松动情况,确保阀体与球体密封良好,同时定期检查球阀密封圈,更换变形严重的密封圈。
3　卧螺离心机的操作控制与维修保养
3.1卧螺离心机的操作控制
在使用中严格按照供方的使用说明书制定了详细的《离心机操作控制规程》,要求操作控制人员严格按照规程进行操作,同时对操作控制中出现的问题进行认真的总结和分析,编制事故预案,集中学习,避免发生违章操作的情况。
另外,针对卧螺离心机的特点,重点做好离心机在开停车过程中的清洗工作,定期停车清理大盖内积料,避免离心机内存有积料,造成剧烈振动,进而损坏机器。
3.2　卧螺离心机的维修保养对离心机的保养工作主要是做好润滑工作。包括及时更换润滑油、及时对螺旋轴承加注润滑脂和检查清洗油站过滤器。