20万t /a PVC装置D6NC卧式螺旋离心机运行总结

20万t /a PVC装置D6NC卧式螺旋离心机运行总结 

张　萍

 (新疆天业(集团)有限公司化工研究院,新疆石河子832000)

     [关键词]PVC;离心机;运行
    [摘　要]分析了D6NC卧式螺旋离心机的结构和工作原理,介绍了其在新疆天业(集团)有限公司20万t/aPVC装置中的运行情况,针对运行过程中易出现的故障进行了分析,并提出了相应的解决方法。
    [中图分类号]TQ325.3;TQ051.8　　[文献标志码]B　　[文章编号]1009-7937(2010)08-0038-03
    在PVC生产过程中,氯乙烯单体在聚合釜中悬浮聚合生成的PVC悬浊液借聚合反应的压力压至出料槽,回收未反应的氯乙烯单体,再经过汽提塔进一步回收,使浆料中的氯乙烯质量分数控制在10×10-6以下,此时浆料中含有质量分数为70%~75%的水分,在物料进入干燥床前需用离心机进行脱水处理,使滤饼含水质量分数控制在20%~25%[1]。干燥是整个生产的最后工序,离心机是干燥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及产品质量,严重时甚至会影响整个PVC装置的正常运行。由此可见,离心机是PVC生产过程中的关键设备。
    目前,国内PVC行业均采用卧式螺旋离心机来完成脱水工艺。新疆天业(集团)有限公司20万t/a PVC装置浆料脱水系统采用重庆江北机械有限责任公司与法国坚纳公司合作制造的D6NC卧式螺旋离心机,几年的生产实践证明,该型离心机运行平稳,操作简便,设备性能较好,处理能力大,可满足生产需要。下面就该离心机的工作原理、结构、主要技术参数和生产运行中常见故障及原因加以阐述。
    1·D6NC卧式螺旋离心机的组成、结构及主要技术参数
    D6NC卧式螺旋离心机主要由转鼓组件、差速器、电动机、限矩环等组成,其结构见图1,主要技术参数见表1。

             
    2·D6NC卧式螺旋离心机工作原理
    PVC悬浮液通过浆料泵输送,经加料管进入转鼓,在高速旋转产生的离心力作用下,转鼓内的悬浮液很快分成2相,密度较大的PVC固体颗粒迅速沉积在转鼓壁上形成沉渣层,密度较小的液体则形成分离液层。在螺旋推料器的作用下,沉渣和分离液向相反的方向运动,沉渣被推送到锥段干燥区,进一步脱水后经出渣口排出,分离液从大端溢流口排出[2]。
    3·D6NC卧式螺旋离心机的优点
    (1)D6NC卧式螺旋离心机实行连续运行,操作简便,所以单机生产能力大,适合工业大生产与自动集中控制的需要。
    (2)D6NC卧式螺旋离心机设有自动化程度较高的控制系统。转速、扭矩、油温、流量等运行参数均可在触摸屏可调的状态下,保证了离心机在最佳运行状态下操作。各个操作工序也是连续自动运行,从而降低了对操作人员的要求。
    (3)D6NC卧式螺旋离心机的分离原理是离心沉降,其不同于离心过滤,转鼓上无孔,因此分离因数较高。分离因数是离心机的主要技术参数之一,分离因数越高,分离能力则越强。
    (4)D6NC卧式螺旋离心机结构紧凑,占地面积小,易于密闭。
    4·常见故障及分析
    4.1　常见故障及原因
    (1)振动过大。D6NC卧式螺旋离心机正常情况下运转平稳,噪声较小。出现异常时,振动加剧,会造成2个主轴承的使用寿命缩短、旋转零部件疲劳损坏、传动装置及防护罩损坏。
    (2)离心机发出异常噪声。引起离心机发出异常噪声的原因主要有以下3个方面:①2个主轴承中任何1个磨损;②玻璃钢防护罩、沉渣机壳、传动系统上的紧固螺钉松动;③减振垫损坏。
    (3)过热。①轴承座发热。如果是由于轴承座内的润滑脂加得过多引起的过热,那么运转几个小时后轴承座的温度就会自行下降并达到正常情况;相反,如果润滑脂加得过少,则轴承会过早损坏。②差速器过热。差速器发热主要由以下原因引起:进料阀口开得太大,差速器长时间超负荷运转;针齿壳与输入轴之间的转速差太大,导致转臂轴承强烈搅拌润滑脂;润滑脂添加量不正确(过多或过少);润滑脂牌号与使用说明书不符;差速器损坏。
    (4)主电动机电流超出额定电流,电动机在超负荷下运行。引起电流过大的原因有以下3种情况:①进机流量过大,②螺旋推料器推渣扭矩过大,③2个主轴承之一损坏。
    4.2　故障分析
    4.2.1　安装问题
    (1)因为离心机是高速旋转的精密机器,所以为了保证其可靠运行,对安装要求非常高。离心机纵横2个方向上的水平度允差为0.10 mm/1 000mm。D6NC卧式螺旋离心机长为4 541 mm,允差为0.45 mm;宽为1 404 mm,允差为0.14 mm。经检查,新疆天业(集团)有限公司安装的离心机纵向上超出允许范围,造成分离液不能迅速排出转鼓,沉渣水含量大。
    (2)转鼓排气管直径设计得较小。由于PVC物料的温度一般在75~80℃,所产生的热气必须顺畅排出,否则会造成转鼓内产生微正压,产生喷料现象。因此,转鼓排气管直径应设计得大些。
    (3)排液口水平度向上倾斜导致分离液排出不畅,母液固含量增加。根据经验,排液口稍微向下倾斜,更有利于固液分离。
    (4)工作环境温度较高。由于干燥厂房温度一般在30~40℃,如现场温度较高,通风不畅,产生的热量无法排出,则会直接影响离心机的正常运转。
    4.2.2　工艺问题
    (1)进料阀门设计不合理。目前,离心机进料阀门均选用气动阀,但阀门的大小必须与离心机相配套。若阀门太小,会导致进料不畅;若阀门太大,会很难控制,导致离心机堵料。
    (2)进料浓度不均匀。控制进料浓度对离心机非常重要,进料浓度不均匀,会导致离心机振动较大。如进料浓度太低,会影响产量,离心机效率降低;如进料浓度过大,容易使螺旋推料器积料,电动机负荷变大[3]。
    4.2.3　操作问题
    (1)在离心机开停机时必须冲洗机组约10min,否则会造成螺旋推料器和转鼓内积料及转鼓组件疲劳损坏,操作人员应该严格遵守[4]。
    (2)一定要控制好浆料槽液位,液位太低,则浆料太浓,会造成离心机负荷增大;液位太高,则浆料太稀,影响离心机离心率[3]。
    (3)操作时由于出料螺旋输送机调节转速较慢,不能迅速地将离心机物料排出,会造成离心机积料,限矩环的弹性体被剪断,严重时可能发生设备事故。
    4.2.4　维护与保养
    (1)加强润滑保养。为保证离心机正常运转,转动部件应每隔6个月加油保养1次。同时查看轴承处运转润滑情况、有无磨损现象、轴承盖有无漏油情况等。
    (2)经常检查皮带松紧程度。离心机首次运转8 h后,应张紧皮带1次,以后每月张紧皮带1次。皮带的松紧要适度,若太松,则皮带易打滑;若太紧则皮带寿命会缩短,且增加轴承负荷。
    (3)严格按照设备要求、规定操作离心机。使用完毕后应做好清洁工作,保持离心机整洁。
    5　结语
    运行实践证明:严格遵守操作规程,做好开停车过程的清洗,避免内部积料,是D6NC卧式螺旋离心机正常运行的关键。另外,应加强工艺控制、生产操作和设备的维护保养,这样不仅可以延长离心机的检修周期,而且可以保证离心机长期、高效、稳定地运行,并取得良好的经济效益。
[参考文献]
[1]邴涓林,黄志明.聚氯乙烯工艺技术[M].北京:化学工业出版社,2008:237-241.
[2]吴　彬.国产与进口离心机对比[J].聚氯乙烯,2005(2):40-41.
[3]王　磊.PVC干燥系统离心机故障分析[J].聚氯乙烯,2007(9):34-36.
[4]郑石子.聚氯乙烯生产与操作[M].北京:化学工业出版社,2008:481-488.[编辑:陈立春]