TRH050离心机在PVC生产中的应用

  [关键词]PVC;离心机;操作;维护保养

    [摘　要]介绍了TRH050离心机的特点及工作原理,分析了其在运行过程中出现的问题,并进行了相关的技术改造。给出了TRH050离心机的正常操作、维护与保养方法。

    [中图分类号]TQ325.3;TQ028.54　　[文献标志码]B　　[文章编号]1009-7937(2010)12-0037-04

    唐山氯碱有限责任公司(以下简称唐山氯碱)2004年开始筹建,2005年8月份第1期10万t/a烧碱、10万t/a PVC项目投产,2006—2009年,唐山氯碱进行了第2期、第3期扩建,2009年5月份,整个生产装置生产能力达到30万t/a烧碱、30万t/aPVC。

    唐山氯碱采用悬浮法PVC生产技术,在整个PVC生产过程中,PVC浆料的离心脱水干燥是非常重要的工序。离心机是高速旋转的设备,其运行效果直接影响生产的连续、平稳运行,从而影响生产效益。唐山氯碱第1期、第3期工程选用的离心机是日本巴工业株式会社生产的TRH050高速超级离心机(卧式),通过近几年的使用,笔者对TRH050离心机的性能和维护保养有了深刻的认识和体会。在浆料配比均匀、主机电流在165 A以下,离心机处理能力大约为7 t/h的情况下连续进料,离心机运行效果最佳,无振动与噪声。其技术特性为:主机电动机功率110 kW(配有液力联轴器),转速1 475 r/min,额定电流200 A,最高工作转速2 430 r/min,最大分离因数2 500,差速器速比1.02∶1。下面对其特点、工作原理、维护保养进行说明,仅供参考。

    1·TRH050离心机的特点

    (1)TRH050离心机的主要部件(转鼓组件、输送器轴)均采用高速离心铸造,经固溶化热处理,是双相不锈钢,离心力可达3 200 g。

    (2)TRH050离心机的转筒锥体部是独特的二段式锥角,可有效降低滤饼的含水量。

    (3)输送器采用3头(3螺纹),可有效降低差速器齿轮箱的负载,延长差速器齿轮箱的使用寿命。高刚性的螺旋输送器,断面系数是一般机器的48倍,螺旋叶片断面系数是一般叶片的21倍。

    (4)主轴承(NSK高精度长寿命滚柱轴承)采用强制润滑(专用油站)。

    (5)高离心力运转(2 430 r/min,2 100 g)。TRH050采用2 100 g离心力运转(最高2 500g运转),降低了滤饼的含水量。

    研究发现:PVC在离心力1 000~2 000 g的范围内,含水量变化很大,2 000 g以上含水量基本无变化。故TRH050离心机采用2 100 g运转。

    (6)PVC专用机。

    TRH050为宽体机(转筒与机罩的空间),不易堆积PVC。

    360°出料(无需刮刀),更易出料,避免产生塑化片。

    高强度转筒,高刚性输送器,可长时间稳定运行。

    长径比大于2.54∶1,沉降时间更长,加上高速离心力使分离更充分。

    独特的锥体,使物料含水量更低。

    输送器与差速器间的差速为51 r/min,最适合处理PVC,使物料有足够的脱水时间。

    (7)主电动机配备液力联轴器,离心机启动快,运行平稳。

    (8)动力消耗低,仅需1个110 kW电动机及2个0.4 kW润滑系统电动机。

    (9)适应性强,操作简单,维修方便。

    2·TRH050离心机的工作原理

    PVC悬浮液经进料管、螺旋输送器出料孔进入转鼓,在高速离心力的作用下,PVC悬浮液被分离为固体物和澄清液,固体物沉降于转鼓内壁,由螺旋输送器推至出料口,澄清液经溢流堰板流出转鼓,螺旋输送器与转鼓之间的相对运动由差速器来实现。螺旋输送器与输入轴相连接,差速器与转鼓相连接,输入轴与控制器相连接。电动机带动转鼓旋转的同时,也带动差速器外壳旋转,经过差速器的作用,带动输出轴旋转,并按一定的速比将扭矩传递给螺旋输送器,实现连续分离的过程[1]。

    3·TRH050离心机运行中出现的问题及相应的技术改造

    3.1　出现的问题

    2008年3月31日,唐山氯碱检修人员在巡检过程中发现第1期装置中1#离心机振动较大,打开观察窗后未发现离心机内堵料,盘车后发现螺旋输送器端轴承密封座螺栓断裂3条,螺栓头与转鼓侧面挤在一起。工艺处理合格后,在离心机生产厂家的指导下对其进行拆检,发现进料管拉伤较严重,螺旋输送器端推力轴承损坏,轴承座处磨损严重,差速器端油脂炭化较为严重,由于设备使用时间较长,故更换内部所有轴承、蝶形弹簧、密封元件和进料管(原进料管返厂喷涂),对轴承座以及螺栓孔等进行了修复,组装试车后运转正常。

    经厂家指导和现场具体分析,认为发生故障的原因及注意事项如下。

    3.1.1　故障原因

    (1)离心机运转时,电流较高(165~185 A),进料太多,产生振动,使螺栓松动,最终导致推力轴承损坏。

    (2)进料端冲洗水流量太小,导致进料管局部有PVC塑化现象,造成外部拉伤较严重。

    (3)与原来使用的润滑油不同,也是造成本次故障的原因之一。

    3.1.2　注意事项

    (1)按离心机生产厂家要求,工作电流尽量控制在165 A以下,避免产生较大振动。

    (2)加大进料管冲洗水流量,有效防止PVC塑化片拉伤进料管。

    (3)输送器轴承座处密封垫采用自制聚四氟乙烯垫,大修时进行更换,防止颗粒进入轴承内部,影响轴承使用寿命。

    (4)由于唐山氯碱第1期工程中的2台离心机同时工作,为了防止串料,产生较大振动,要求在停1台离心机的同时,注意减少另1台离心机的进料量。

    (5)传动皮带磨损严重,要定期检查。

    (6)正常情况下,离心机主轴承使用寿命5~6年,转鼓轴承使用寿命3~5年,差速器轴承使用寿命2年,首次检修后,最好每年换1次轴承及密封件。

    (7)拆检时发现转鼓和螺旋输送器存在少许磨损,属于正常磨损。

    设备损坏情况见图1~图4。密封座螺栓已经断裂,密封座与后端盖已经有间隙,与螺旋输送器有摩擦。

               

                

    3.2　技术改造   为了保证生产的平稳运行,延长离心机差速器的使用寿命,唐山氯碱先后对4台离心机进行了相应的技术改造,在离心机靠近差速器端增加了减震装置,原差速器减震装置在锥形部位内部安装有1个弹性减震柱销,经技术改造后在原来基础上又增加了一圈(10个)弹性减震柱销,有效地避免了由于临时进料、电流波动或其他原因对离心机产生振动进而对差速器造成的影响,大大提高了差速器的使用寿命,延长了设备检修周期,提高了经济效益。差速器减震装置如图5所示,技改后未安装锥形部位的差速器减震装置如图6所示。

                

    4　TRH050离心机的正常操作与维护保养

    4.1　TRH050离心机操作步骤

    首次开机前要检查差速器齿轮箱和电动机液力联轴器油位;检查系统管线是否正确、是否有泄漏,油系统是否干净;检查电气接线是否正确、电气系统是否正常,各种保护是否能够正常工作。开机步骤如下:

    (1)先打开油系统(油槽油位约70%,注意冷却水阀门一定要打开,正常运转时轴承供油温度调整到38℃。冬天在停机时也要保持冷却水常开,以免冻结。供油流量1.8 L/min,保证主轴承的润滑效果和使用寿命)。

    (2)待油系统稳定后,再开主机。

    (3)待主机稳定后,开进料管的冲洗水(流量约300 L/h,冲洗时间大约10 min)。

    (4)慢慢打开进料阀(注意电流值变化)。

    停机步骤如下:

    (1)关闭进料阀。

    (2)切换到清洗转筒内部的冲洗水(流量10~20 t/h,冲洗时间大约10 min)。

    (3)关闭冲洗水。

    (4)离心机主机停车。

    (5)待离心机完全停车后再关闭油系统油泵电动机。

    4.2　TRH050离心机的日常维护保养[2]

    (1)每天对设备本体和附属设备进行清理、打扫。

    (2)每天检查及记录润滑油系统仪表的数据。

    (3)每天进行电流值的记录。

    (4)每天检查油系统管线是否有泄漏或堵塞现象,进油、回油温度是否异常。

    (5)每月打开机壳上的观察窗,检查内部是否有积料,并及时清理。

    (6)每月检查差速器齿轮箱的油位,每3个月更换1次润滑油。

    (7)每3个月加螺旋输送器轴承油脂(注意要把旧油脂全部置换干净)。

    (8)每3个月检查1次皮带松紧程度。

    (9)每3个月加驱动电动机润滑脂(油量按照铭牌要求添加)。

    (10)根据油位计内主轴承润滑油使用情况适时更换(主要以观察润滑油颜色为主)。

    (11)连续运转半年更换1次液力联轴器润滑油。

    (12)每2年检查1次螺旋输送器内部轴承、油封、差速器齿轮箱、润滑装置、过滤器、压力开关,并确认警报装置的运行情况。

    (13)油及油脂。差速器齿轮箱油:壳牌Tellus oil C150及相当品。螺旋输送器轴承油脂:壳牌Alvania EP2 Grease及相当品。

    主轴承油: Tellus Oil 46及相当品。

    液力联轴器油:ESSO Teresso 32。

    需要注意的是,不同品牌的油/油脂不能混用,建议全部使用离心机生产厂家提供的油脂。(14)长时间停用时,要求每隔3个月对润滑油系统和主机进行1次试运行,一般运行时间大约10 min。

    5·结语

    (1)严格执行设备的维护保养和检修规定,按照设备使用说明进行操作。

    (2)严格控制工艺指标,坚持操作人员是设备第一主人的原则,加强巡检,发现问题及时处理,避免设备严重损坏,保证设备正常运行。

    (3)加强设备管理水平,坚持设备润滑“五定、三级过滤”原则[2]。

    (4)加强技术创新、技术改造,延长设备使用寿命。

    [参考文献]

    [1]张　涵,姚辉波.化工机器[M].北京:化学工业出版社,2005.

    [2]尹洪福.过程装备管理[M].北京:化学工业出版社,2004.[编辑:陈立春]