LW650離心機在PVC生產(chǎn)中的應用
行業(yè)動態(tài)
在我國，PVC生產(chǎn)主要采用的是乙烯法和電石法兩種生產(chǎn)工藝。由于國內(nèi)石灰石資源異常豐富，因而電石法PVC生產(chǎn)在我國具有更好的資源發(fā)展優(yōu)勢，此種生產(chǎn)方法的占有比例正逐步提高。在PVC生產(chǎn)過程中，對聚合后的懸浮液要進行脫水、澄清、濃縮、分級及分離等工藝處理，而固液分離設備是完成此類工藝的關鍵設備。新疆石河子中發(fā)化工有限責任公司原使用的D5MC離心機于2002年3月投入使用，因使用效果較好，于2004年8月擴建時，又另購置1臺LW650×1755-N臥式螺旋卸料沉降離心機（以下簡稱LW650離心機）。該設備不僅能得到沉渣濕含量相對較低的固相和高純度的液相，而且具有密封性好、體積較小、連續(xù)運行且性能穩(wěn)定等優(yōu)點。下面系統(tǒng)地分析一下國產(chǎn)LW650離心機在PVC生產(chǎn)中的應用、操作、維護及管理等方面問題，供參考。
1 生產(chǎn)工藝
由聚合工序送來的懸浮液進入沉析槽，經(jīng)懸浮液過濾器后，經(jīng)汽提塔進入漿料槽，通過離心機脫水，母液進入母液槽，物料含水質量分數(shù)須控制在20%～25%，然后進入絞龍去干燥管干燥。離心后的母液一部分進入反沖洗過濾器，回收后用于高壓水沖洗；一部分去母液水處理系統(tǒng)。
2 LW650離心機工作原理
工業(yè)離心機是化工行業(yè)主要設備之一，它主要通過離心力的作用將固液分離。LW650離心機的工作原理大致為：懸浮液（含PVC樹脂及水分的固液混合物）經(jīng)進料管從螺旋體出料口進入轉鼓，在轉鼓高速旋轉產(chǎn)生的離心力作用下，密度較大的固相顆粒沉積在轉鼓內(nèi)壁上，與此同時螺旋葉片不斷地將沉積在轉鼓內(nèi)壁上的固相顆粒刮下，并連續(xù)推出排渣口。分離后的清液經(jīng)液層調(diào)節(jié)板開口溢流出轉鼓外壁。LW650離心機采用單電動機雙傳動方式，螺旋體與轉鼓之間的相對運動（即差轉速）是通過差速器來實現(xiàn)的，其差速大小由主電動機兩端分別帶動的轉鼓和螺旋旋轉差轉速的調(diào)節(jié)來完成，并可通過更換皮帶輪和改變變頻器頻率來實現(xiàn)對其的控制，從而實現(xiàn)了離心機對固液物料的連續(xù)分離過程。
3 LW650離心機主要技術參數(shù)
LW650離心機主要由差速器、螺旋體、轉鼓、主電動機、主軸承及傳動裝置組成，下表列出了其主要技術參數(shù)。
序號 | 項目名稱 | 技術參數(shù) |
1 | 轉鼓內(nèi)徑（mm） | 650 |
2 | 轉鼓長徑比 | 2.7：1 |
3 | 轉鼓轉速（r/min） | 2400 |
4 | 轉鼓工作轉速（r/min） | 2300 |
5 | 料漿密度（g/cm3） | 1.5 |
6 | 差速器型號 | ZS622/29 |
7 | 差速器速比 | -29 |
8 | 轉鼓大端可溢流直徑（mm） | 330～350 |
9 | 轉鼓小端不可溢流直徑（mm） | 410 |
10 | 主電動機型號 | YB315S-4 |
11 | 主電動機額定功率/kW | 110 |
12 | 主電動機額定轉速（r/min） | 1485 |
4 常見故障情況及解決方法
LW650離心機因機型結構及工作原理都比較復雜，可能會出現(xiàn)一些故障，現(xiàn)介紹一些常見故障分析及排除方法。
4.1 離心機電流無法升起
離心機正常情況下運轉平穩(wěn)，如在空載情況下，電流很快升至60～70A；在滿載情況下，電流很快升至110～130A。如果出現(xiàn)異常，電流無法升起，通?？赡苁怯捎诓僮鲉栴}或設備本身故障造成的，可能有以下4點原因。
（1）物料輸送管堵塞，漿料進不了離心機。這時必須先關閉漿料槽底閥和離心機進料閥，再用高壓水沖洗管道直至暢通。
（2）懸浮液固含量低。處理時需要根據(jù)實際情況與聚合工段聯(lián)系，查清原因。
（3）漿料槽液位低。需要調(diào)低流量，待液位升高后再提高電流。
（4）其他可能的原因，如進料手動閥開度小、氣動閥的開度與現(xiàn)場開度有偏差、漿料槽回流閥開得過大，均有可能引起離心機電流無法升高，這時需要操作人員根據(jù)經(jīng)驗進行判斷后再對現(xiàn)場閥門進行處理。
4.2 離心機自動停車
離心機自動停車時，對設備自身及整個裝置系統(tǒng)的危害極大，有可能將一些重要設備損毀，所以，對離心機非人為停車現(xiàn)象需謹慎對待?？赡茉斐傻脑蛴腥缦?/span>3點。
（1）電氣故障。如判斷為此種情況，需迅速聯(lián)系電氣維修人員，對電氣部分進行檢查處理。
（2）漿料量超載使轉矩力臂控制器自動脫開自動保護工作時，可能造成離心機停車。這時需要操作人員用手順時針轉動轉矩力臂，若無阻礙，則合上轉矩力臂，重新開車，并調(diào)整進料量；若有阻礙，則卸下小端蓋，用水沖洗轉筒，并前后轉動皮帶，直至確認轉筒內(nèi)無積料轉動靈活后，方可重新開車。還可以依據(jù)現(xiàn)場情況觀察離心機下料口是否被物料堵塞。如果堵塞嚴重，會使設備負載過大，很可能造成離心機自動停車。這時必須立刻清理下料口，除去積料，同時清理轉筒，確認已經(jīng)清理干凈后方可重新開車。
（3）其他原因，如電動機超溫使熱保護器跳開時，也可能造成離心機停車。這時需要及時聯(lián)系維修人員處理。
4.3 突然停電
在化工行業(yè)中，突然停電是極為緊急和危險的，處理不當，會對重大設備及人員安全造成不可彌補的損失。對于LW650離心機而言，發(fā)生突然停電時，需要立即關閉所有物料輸送閥門及蒸汽閥門，并立即按下主機停止開關，而后按照離心機自動停車故障處理規(guī)程進行處理。
5 生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象及改進措施
5.1 運行情況及原因分析
在離心機使用之初，新疆石河子中發(fā)化工有限責任公司嚴格按照離心機使用說明書編制了離心機操作規(guī)程。使用過程中，發(fā)現(xiàn)小端軸承（型號6230）經(jīng)常燒毀，造成維修成本增加，停車檢修情況較多，生產(chǎn)能力不足，嚴重影響了產(chǎn)品產(chǎn)量和質量。通過對現(xiàn)場軸承損壞情況進行多次研究，發(fā)現(xiàn)離心機在空載啟動時，變頻器可直接由0Hz升至48Hz，此時空載電流可在瞬時達到60～70A。因軸承與軸承座之間過盈配合至+0.02mm，高速旋轉的軸與軸承溫度提升較快，但是軸承座溫度卻不能在短時間內(nèi)與軸承的升溫速度匹配，從而造成軸承燒毀。而且在追蹤研究過程中，發(fā)現(xiàn)當空載時變頻器由0Hz升至48Hz時，設備的振動很劇烈，對設備損耗嚴重；期間變頻器由0Hz-18Hz-28Hz-38Hz之間振動相對較大，對設備的磨損也相對較強。針對此現(xiàn)象，經(jīng)過長期的摸索及總結，對操作規(guī)程部分作了相應的修改。
5.2 改進措施
LW650離心機的儀表電器經(jīng)儀電人員檢查無問題，且離心機各部位經(jīng)操作人員和維修人員檢查均無異常且盤車無異樣后，方可啟動電動機。啟動離心機時必須將變頻器調(diào)至28Hz，運轉至少20min；若無異常，再開至38Hz，運轉20min；若仍無異常，則繼續(xù)將變頻器調(diào)至48Hz，接著運轉10min，待離心機啟動正常后沖水15min；如無異常后再進料，進料必須按原來操作中要求的逐漸進料方式，不得快速將離心機電流升至130A，以防止對離心機造成較大的沖擊。離心機進料時應緩慢將電流調(diào)至110A后，維持10～15min，并觀察離心機運行情況，如有異常應立即停車檢查。此過程運行平穩(wěn)后再逐步將電流開至所需電流。在整個開機過程中，相關操作人員必須密切注意大小端軸承溫度及有無異常噪聲，觀察時間至少1h以上，如有問題，必須及時停車以查找原因。當接到聚合工段可進料通知后，全開離心機手動閥，觀察離心機的電流以及儀表盤上數(shù)據(jù)顯示是否正常，每30min記錄離心機電流、軸承油溫，以便出現(xiàn)問題及時處理。
另外，要求在停機時，過10min后方可沖水，這樣也可同時減少對大端軸承（型號1034）的磨損，延長其使用壽命。
經(jīng)過上述改進措施，大小端軸承的使用壽命均有所延長，明顯減少了維修頻率，對穩(wěn)定生產(chǎn)起到了一定的作用。
6 結論
新疆石河子中發(fā)化工有限責任公司LW650離心機在起初安裝試運行中，出現(xiàn)了一些問題，多是因離心機螺旋送料器和轉鼓存在著動不平衡問題，而且偏差較大，使生產(chǎn)嚴重滯后，其后經(jīng)過專業(yè)技術人員多次動平衡試驗及重新校正，將其控制在允許范圍之內(nèi)，使其振動值有所下降，滿足了日益增長的對產(chǎn)量及質量的要求。該離心機處理量較大，且沉渣濾餅濕含量相對較低，運行周期平穩(wěn)，壽命持久，通過改進，極大地減少了維護檢修量，在安全生產(chǎn)、穩(wěn)定運行方面發(fā)揮了重要作用。
