卧式螺旋卸料离心机技术改造与应用

摘要：介绍了 ５０ｋｔ／ａ ａｂｓ 生产装置扩能改造过程中 ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机的工作原理、存在的问题，针对该离心机改造后工作状况仍不足的现状，采用 ｌｗｌ４５０ｘ３００－ ｎ 型卧式螺旋卸料离心机替换，从而解决了连续性生产的需要。
　　关键词：卧式螺旋卸料离心机；改造；应用
　　在生产过程中，随着脱水、澄清、浓缩、分级及分离等工艺的要求，分离设备成为完成此类工艺的关键设备。离心机与其他分离机械相比，不仅能得到含湿量低的固相和高纯度的液相，而且具有体积小、密封性好、连续运行且能自动遥控等优点，因此被广泛应用于化工、石化、石油炼制、轻工、医药等各个行业。
　　１ ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机
　　１．１ ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机主要由高速旋转的转鼓，与转鼓转向相同且转速比转鼓略高式略低的螺旋送料器和差速器等部件组成。需分离的悬浮进入离心机转鼓后，高速旋转的转鼓产生强大的离心力机转鼓后，高速旋转的转鼓产生强大的离心力把比液相密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁，由于转鼓和螺旋送料器的转速不同，两者存在相对运动（即转速差），利用螺旋送料器和转鼓的相对运动把沉积在转鼓内壁的固相推向转鼓大端出口排出，分离后的清液从离心机转鼓外与壳体之间的通道排出离心机外。
　　１．２ 主要技参数
　　转鼓内径 ８００ｍｍ
　　转鼓工作长度 ８００ｍｍ
　　锥角   １５ 度
　　转速 ２ １５０ｒ／ｍｉｎ
     分离因数 １６５０
     主电机功率 ７５ｋｗ
     选料量 ６．０ｍ３／ｈ
     过滤网目数 １２０ 目
     １．３ 主要零部件
     １．３．１ 转鼓
     ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机的转鼓，它是 一 个 锥 形 筒 体 （大 端 直 径 ８００ｍｍ、长９００ｍｍ），锥体上均布 φ５ｍｍ 的孔，外表面设置筋条（２０ｍｍ×３ｍｍ，２４ 块），采用间断焊接方式焊在转鼓外表面，这样有利于增大长径比，提高脱水效率，内表面贴 １２０ 目过滤网，通过端面压圈固定在转鼓内壁上，由于转鼓的锥角（１５ 度）较小，物料在转鼓内停留时间较长，可以提高滤饼的洗涤效果。
     １．３．２ 螺旋送料器
     螺旋送料器是 ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机的重要部件之一，外表面有连续整体螺旋叶片 ３ 个。在推料时，因螺旋送料器的叶片易受到物料的磨损，故在叶片表面喷涂高硬高的碳化钨合金，同时将叶片顶端做成半径为 １０ｍｍ的圆弧，并倒出 ４５ 度×３ｍｍ 的倒角，减轻磨损和粘滞阻力所引起的离心机振动。螺旋送料器与转鼓的间隙不小于 ０．２ｍｍ，可防止螺旋送料器与转鼓之间产生摩擦且引起机组振动。
    １．３．３ 差速器
    卧式螺旋卸料离心机中，滤饼在螺旋送料  器和转鼓之间的轴向移动是通过螺旋送料器和转鼓之间的相对运动（转速差）来实现的，而转速差是通过差速器来完成的，螺旋送料器和转鼓之间的速差大小，在一定程度上也决定着物产的转鼓内的停留时间，有利于提高固液二相的分离效果。ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机采
     用圆弧摆线针轮传动差速器，差速器的壳体与转鼓相连，输出轴与螺旋送料器相连，来实现差速比，转速差为 １５ｒ／ｍｉｎ。
     １．３．４ 过载保护装置
     卧式螺旋卸料离心机中，当进料量或浓度突然增大而改变了滤饼量时，就会增大螺旋推料扭矩和主电机电流，若此时没有保护措施，难免会损坏差速器。ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机采用 ｔｒｉｇ－ ｏ－ ｍａｒｉｃ 防过载偶合器，如果扭矩超载，液力偶合器将吸合装在差速器后端的电机启动，带动差速器行星轮和太阳轮同速旋转。
     １．４ 试车过程中存在的问题
     在 ５０ｋｔ／ａ ａｂｓ 扩建装置进入物料试车阶段时，首先对 ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机进行了空负荷载车。该离心机开车时，机体产生周期性振动并呈上长趋势，且振动值严重超标，经过螺旋送料器和转鼓进行动平衡试验，发现确实存在着动不平衡现象，而且偏差较大。经过调试处理，将螺旋送料器和转鼓的动不平衡量控制在允许范围之内，安装完成之后试车，周期性振动有所减弱且振动值有所下降。ｓｃ８００ｈ 型卧式螺旋卸料离心机在进料量６．０ｍ３／ｈ，淤浆浓度约 １５％的情况下进行负荷试车，出料的湿含量为 ３６％，而且湿含量不稳定。试车 １ｈ 左右，离心机突然发生过振动连锁停车，打开检查发现，过滤网因过振与离心机转子发生刮蹭而破损，且网上有一层胶状结垢。
    １．５ 主要由以下原因造成
    １．５．１ 进料通过高位槽溢流，进料量波动较大。
    １．５．２ 离心机过滤网目数太小，在有效时间内母不能及时脱除造成击振，进而使螺旋送料器与转鼓间刮蹭振动加剧。
     １．５．３ 经测量，离心机的转速为 ２１５０ｒ／ｍｉｎ，接近并超过该机的二阶临界转速，这是产生周期性振动的主要原因。针对上述问题，对离心机进行了多次改造，具体工作如下：
    ａ．对离心机螺旋送料器和转鼓进行了动平衡调试，并重新校正。
    ｂ．将离心机过滤网目数增大至 １５０ 目。
    ｃ．更换皮带轮，降低螺旋卸料离心机的转速至 １５７０ｒ／ｍｉｎ。
    ｄ． 将原高位槽进料改为用耐茨螺杆泵，稳定进料量。
    １．６ 经过改造后，离心机及进料系统虽满 足了生产需要，但其产量无法满足要求。
    ２ ｌｗｌ４５０×３００－ ｎ 型卧式螺旋卸料离心机
    ２．１ 工作原理
    ｌｗｌ４５０×３００－ ｎ 型卧式螺旋卸料离心机的转鼓与螺旋送料器以一定差速（通过齿轮差速器完成）同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，液相穿过过滤介质排出机外，固相物截留在转鼓内形成滤饼，滤饼在离心力的锥面分力和螺旋送料器的共同作用下，连续不断地向转鼓大端移动排出转鼓，经卸料槽排出机外。
     ２．２ 主要技术参数
     转鼓内径 ４５０ｍｍ
     转鼓工作长度 ３００ｍｍ
     锥角 １０ 度
     转速 ２０９６ｒ／ｍｉｎ
     分离因数 １１０５
     主电机功率 ２２ｋｗ
     进料量 ４．５ｍ３／ｈ
     ２．３ 特点及应用情况
     ｌｗｌ４５０×３００－ ｎ 型卧式螺旋卸料离心机能在全速运转下连续进料，分离，洗涤和卸料。具有结构紧凑，体积小，连续操作，运转平稳，适应性强，处理量大以及滤饼含湿率低等特点。
      在平均进料浓度 １５％的情况下，单机湿基产量是 ３．３７５ｔ／ｈ，且能满足 ８０％的生产负荷。从机械结构方面该离心机采用齿轮差速器，体积小，运行平稳且周期长，检修方便和劳动强度低，大大缓解 ａｂｓ 湿粉料生产的被动局面。
     ３ 结论
     ｌｗｌ４５０×３００－ ｎ 型卧式螺旋卸料离心机彻底克服了原离心机的各种不利因素，消除了 ａｂｓ装置长周期稳定运行的“瓶颈”，为国内同类装置同类设备的选型提供了可参考的依据。