巴工业TRH084离心机在PVC行业的应用

 巴工业TRH084离心机在PVC行业的应用

曹潭洲

(新疆天业天能化工有限公司，新疆石河子832000)

    [摘要]分析了日本巴工业TRH离心机在PVC行业的应用成果，实现了PVC企业生产的大型化和高效化发展，提高装置的生产效率和可靠性，实现了节能降耗和清洁生产。
    [关键词]巴工业；TRH084；离心机；PVC行业
    [中图分类号]TH[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2012)10-0106-02
    在聚氯乙烯树脂生产的过程中，干燥是整个生产的最后工序，离心机是整个工序的关键设备之一，其运行是否正常将影响干燥的生产能力和质量指标，严重时会影响整个聚氯乙烯装置的正常运行。所以在这个工段慎重选择离心机是是至关重要的。巴工业自50年代世界上第一家把沉降式离心机使用于PVC以来，积累了丰富的经验。80年代又开发了TRH型机器，在相同处理能力下降低了近30%以上的动力消耗，从而降了运转成本。目前已有950多台机器在PVC行业高效运行中。在中国大陆PVC行业中有140多台巴工业离心机正在使用中。机型以TRH084居多。设备运行平稳，维修量少能满足化工行业连续生产的需要。
    1·巴工业TRH084离心机工作原理及性能特点
    1.1工作原理
    悬浮法聚氯乙烯生产过程中，一般要加入氯乙烯量的1.1~2倍的水。而水是起分散和传热介质作用，并不参加聚合反应。在氯乙烯聚合反应完成后形成聚氯乙烯浆料，一般这种聚氯乙烯浆料含有70%~75%的水分。在物料进入干燥工序前需进行脱水处理。目前，国内外都采用离心机来完成脱水工艺。年产40万吨聚氯乙烯树脂的生产设备中，聚氯乙烯浆料脱水系统是采用螺旋沉降式离心机4台来完成的。
    PVC浆料通过进料管供给旋转筒，受高离心力而分离，分离为固体物和澄清液。固体物则澄降在旋转筒内壁由输送器送出，经固体物排出口排出。澄清液则经可调整水位高低的排液挡板溢流排出。见图1。

               
    离心力(G)与回转半径(r)与转鼓角速度(ω)2次方成正比还有与转鼓转速(n)的2次方成正比，与重力加速度(g)成反比，可按如下式子表示：
    G=rω2/g=rn2/900ω=转鼓角速度，radians/sec.=2?π?n/60离心机的基本性能，大致上与上述的离心力与原料在离心力场(转筒)中停留时间长短有关，即离心力与转筒的容积乘积：Z=GxV(Z：离心机的基本性能，G：回转体的离心力，V：转筒内的实际容积m3)。因此，转速越高，容积越大，离心机的基本性能越高。
    1.2 TRH084主要性能数据
    (1)处理能力：15T/set.h(SG-5)1套(最大能力达12万吨PVC/年/套)
    (2)动力消耗：变频启动，日本三菱，电机280 kW，380 V，IP55，TEFC，带温度保护及中间加热器。润滑系统：油泵0.75 kW，IP55电机。
    (3)转筒有效直径890 mm，转筒有效长度，螺旋输送器，3头，高刚性整体螺旋输送器，转速2060 r/min(正常)，差速器P-40(扭矩26000 Nm)，2级行星差速器，分离因素2100G(正常)，最大2500G，主要材料JSM537A/B，双相不锈钢离心铸件，材质优于SUS316L。连续运转时间8000 h/y以上。
    2·工艺流程及操作
    见图2。

    离心机的操作与干燥整个系统正压和负压操作影响不大，可以独立操作。即在干燥系统开车前可以提前开离心机，进行空载运行，进冲洗水冲洗做好投料前的准备。进料后注意观察电流值和振动值。定期进行巡检油站油压、前后轴承温度，做好记录。定期对齿轮箱、螺旋轴承、油站、电机进行保养。
    3·操作注意事项
    3.1开机步骤
    (1)先开油系统(供油温度调整到36~40℃，供油压力为0.5kg/cm2以上，油流量约10~12~L/min)；
    (2)启动离心机下部滤饼搬送用的输送器；
    (3)待油系统稳定后(2 min以后)，再开主机(变频启动，10 min以后自动切换到工频运转)；
    (4)开主机10 min以后，开进料管的冲洗水(约700 L/h)；
    (5)慢慢地打开进料阀(边注意电流值，边提高进料量)；
    3.2停机步骤
    (1)关闭进料阀；
    (2)关闭进料管清洗水阀；
    (3)打开机内冲洗用水阀(20~30 m3/h，约10 min)；
    (4)按离心机主机仃车按钮后，继续保持机内冲洗，12~15 min后再关闭。
    (5)待离心机完全停下后，再关闭油系统油泵电机。
    3.3加油脂及加油要求
    (1)齿轮箱：长时间停车后，开车前检查油位，油塞在最上方时，不足时补充。每3个月更换油，但最初的500小时必须更换美孚SHC630润滑油。
    (2)螺旋轴承：每3个月1次，注意要把旧油脂全部置换。牌号为壳牌、爱万利、EP2、油脂。
    (3)大电机：每1个月1次在运转时加，按照电机铭牌上规定定期加油：牌号为壳牌爱万利EP2油脂。
    (4)油站：每1年更换1次，每次60L；牌号为壳牌得力士46号润滑油。
    3.4巴工业TRH084(380V，280KW电机)离心机运转数据见表1。

 
    注1：离心机进浆料时，需常开，需干净的水。   
    注2：离心机停机前开5 min，按停机按钮后，必须保持开冲洗水约12~15 min(清洗转鼓)。
    注3：当供油温度高或回油温度高时，开大冷却水;反之关小冷却水。
    注4：供油压力低于0.04 MPa时，机器自动保护停机。油泵压力与供油压差大于0.05 MPa时，需更换油过滤器。
    注5：尽可能地保持电流稳定，避免电流过大波动。短时间(如1~2 h内)无处理物时，请不要停机为好。
    3.5连锁
    (1)扭矩控制组件的限位开关(停车)；
    (2)主电机电流过栽(停车)；
    (3)油泵电机电流过载(停车)；
     (4)油润滑系统油压低(停车)；
    (5)前，后主轴承油温度高停车)；
    (6)负载检测系统(高，报警)；
    (7)机器振动高(停车)；
    (8)主电机线圈温度高(报警)。
    4·总结
    离心机的选择上，在了解用户浆料特性后主要看：离心机材质、分离因素、振动、连续2年以上3家以上高负载连续无故障运转的业绩等因素。在转鼓材质选择上使用JSM537A/B双相不锈钢离心铸件，优于SUS316L。转鼓弯曲焊接与离心铸件是完全不同的，直接影响使用寿命；
    PVC树脂的分离因素：如110 kW驱动电机的，电流至少不低于150A。90 kW时电流不低于100A。一般地说，离心机的分离因素越大分离脱水效果越好。但某一类树脂均有其特有的临界点，辟开离心机的特性，经研究发现，PVC树脂在1000~2000 G之间，随分离因素提高树脂的含水量降低很多(脱水)，超过2000 G以后，含水量变化不大(每提高500 G，含水量也降低不到1%)。PVC用离心机，其螺旋输送器的扭曲变形引起的微量振动，直接影响差速器的使用寿命;表现为差速器扭矩臂的振颤(或后驱动电机的电流波动较大)，限制了PVC处理能力的提高;巴工业开发了ACD系统，经2~3年实机实验证明，可有效衰减微量振动，处理能力可提高20%~30%。该机型TRH084NCS已经在部分用户使用，可有效保护震颤对差速器的损坏，提高产能。
    参考文献
    [1]SH69K1，10.2000巴工业株式会社说明书．
    [2]AMSH.03.12.1500巴工业株式会社说明书．
    [3]SH72KI，9.200巴工业株式会社说明书．
    [4]SH.04.07.2000巴工业株式会社说明书．
    (本文文献格式：曹潭洲．巴工业TRH084离心机在PVC行业的应用[J]．广东化工，2012，39(10)：106-107)