淺談螺旋沉降離心機在氯堿化工中選型調(diào)試的若干問題
技術(shù)支持
1 概述
新疆中泰化學股份有限公司米東工業(yè)園二期項目螺旋沉降離心機選型考慮了離心機的能力、現(xiàn)場布置情況、設計總體投資等原因，選用安德里茨技術(shù)有限公司的A10螺旋沉降離心機，本文介紹了A10離心機特點、調(diào)試方案及問題解決。
2 臥式螺旋沉降離心機選型方案確定
聚氯乙烯裝置設計為年產(chǎn)36萬噸懸浮法PVC，VCM單體經(jīng)聚合、汽提后送到PVC漿料槽，通過漿料泵將漿料（60～80℃含固量25%±5%的PVC漿料）送到A10臥式螺旋沉降離心機進行脫水分離，PVC濾餅（含水量22%～25%）送到干燥床，離心母液水含固量小于100ppm。
聚氯乙烯樹脂螺旋沉降離心機分離澄清原理如下：
離心機轉(zhuǎn)鼓以角速度w旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓中的懸浮液跟著轉(zhuǎn)鼓也以角速度w旋轉(zhuǎn)，當w達到一定值后，懸浮液中的固相和液相由于密度不同，分出兩層，即離心沉降。離心機在運行過程產(chǎn)生的離心加速度和重力加速度的比值，定義為離心機分離因數(shù)。
F=rw2/g，其中w=2πn/60
式中：r-離心機轉(zhuǎn)鼓半徑（cm），w-離心機轉(zhuǎn)鼓的角速度（1/s），n-離心機轉(zhuǎn)鼓的速度（r/min）。
分離因數(shù)是離心機分離能力的主要指標，分離因數(shù)F越大，物料所受離心力越大，分離效果越好。分離因數(shù)F與離心機轉(zhuǎn)鼓半徑r成正比，與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速n的平方成正比，因此，提高轉(zhuǎn)速比增大半徑效果好，但轉(zhuǎn)速提高對轉(zhuǎn)鼓的材料強度、動平衡精度要求很高。
A10臥式螺旋沉降離心機的主要特點：
（1）A10離心機綜合考慮材料性能，加工精度等原因轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速按照1600轉(zhuǎn)/分鐘設計。旋轉(zhuǎn)部件采用DIN標準雙相不銹鋼制造，螺旋為3螺旋形式，轉(zhuǎn)鼓長徑比為1.5：1。
（2）A10離心機差速器采用進口DE-SCH公司三級行星齒輪專用高扭矩齒輪箱，型號為ZG30型，該公司產(chǎn)品在國外離心分離機械上有大量實例，差速器性能質(zhì)量有較為可靠的技術(shù)保證。
（3）A10離心機的主軸承潤滑系統(tǒng)采用強制潤滑系統(tǒng)保證主軸承潤滑均勻充分，對機組的穩(wěn)定連續(xù)運行起重要作用。
（4）A10離心機有必要的聯(lián)鎖保護系統(tǒng)，多大10余項的流量、溫度、壓力、振動、扭矩等聯(lián)鎖報警停機功能滿足A10離心機的保護要求。
3 臥式螺旋沉降離心機調(diào)試方案及問題解決
3.1 A10離心機調(diào)試方案確定
（1）按照臥式螺旋沉降離心機的安裝注意事項檢查離心機布局、安裝及配管工作的合理性，檢查各管路安裝情況、管線異物、焊渣清理吹掃情況。
（2）按照制造單位、設計院提供控制柜、動力柜接線圖紙要求檢查接線工作的準確性及牢固性，按照規(guī)范的操作程序送電，檢查控制回路運行情況并修改控制面板中設定參數(shù)。
（3）按照三級過濾要求將試車用潤滑油品加入郵箱至較佳油位，打開冷卻水的進出口閥門，按程序送電手動控制啟動油泵，檢查油泵工作情況。
（4）檢查離心機附件有無損壞，拆下主機與電動機的連接皮帶并做好標記，按照程序要求送電，點動主電機確認轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向正確后空載2小時，檢查主電機運行情況。
（5）將離心機主機與電動機的連接皮帶恢復并拉緊，采用現(xiàn)場觸摸屏控制，啟動運行，離心機轉(zhuǎn)速通過變頻緩慢升至工作轉(zhuǎn)速，檢查運行情況，監(jiān)控各主要測量數(shù)據(jù)的變化情況。
（6）離心機工作轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)運行30分鐘檢查各部位情況，經(jīng)確認正常后打開沖洗水閥進水，進水量控制為20m3/h，運行30分鐘再次檢查各部位情況，經(jīng)確認正常后按照離心機正常開機程序進PVC漿料，漿料量可以從小到大，逐步調(diào)整，全程做好調(diào)試所需主要參數(shù)記錄。
（7）按照離心機聯(lián)鎖設置進行各個聯(lián)鎖點模擬實驗，檢查離心機聯(lián)鎖情況記錄；初次停機時，按照離心機正常停機程序進行停機，每步操作需經(jīng)過供貨單位技術(shù)人員現(xiàn)場確認。
3.2 A10離心機調(diào)試過程問題處理
（1）四臺離心機均出現(xiàn)振動幅度超標聯(lián)鎖停機（大于18mm/s聯(lián)鎖停機），但實測振動幅度正常不超過3mm/s，經(jīng)過檢查屬于程序編寫過程存在問題，修改后排出故障。
（2）位號為SP-7421D。離心機空載試機過程發(fā)現(xiàn)差速器端轉(zhuǎn)鼓支撐部位間隔環(huán)低速運行存在異響，檢查發(fā)現(xiàn)間隔環(huán)頂絲因運輸原因松動，拆裝緊固后消除，試車正常。
（3）位號為SP-7421D。離心機停機后無法正常啟動，經(jīng)開蓋檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)鼓大端擋水迷宮環(huán)脫落，導致離心機出液溢流堰板脫落，堰板螺栓斷裂，分析原因為轉(zhuǎn)鼓上擋水迷宮環(huán)頂絲松動。經(jīng)與廠家技術(shù)人員確認，將此頂絲進行緊固并電焊，為防止類似問題再次發(fā)生，四臺離心機全部按此處理，開機試車正常。
（4）位號為SP-7421B。離心機油站投入運行后，差速器端供油量不足，經(jīng)過檢查為差速器端軸承噴油嘴堵塞，經(jīng)過清理復位后，投用正常。
排除上述故障，按照臥式螺旋沉降離心機的調(diào)試方案完成帶載調(diào)試工作，附位號為SP-7421C試車關鍵數(shù)據(jù)記錄：
進料量 m3/h | 進料端 mm/s | 差速器端 mm/s | 差速器溫度℃ | 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 r/min | 進料端軸承溫度℃ | 卸料端軸承溫度℃ | 運行電流 A |
0 | 1.9 | 1.4 | 38 | 1568 | 40 | 48 | 127 |
水20 | 2.5 | 1.6 | 42 | 1568 | 46 | 57 | 168 |
料60 | 3.6 | 2.3 | 48 | 1568 | 50 | 63 | 295 |
離心機經(jīng)過無負荷試車、以水代料試車、代料穩(wěn)定性試車、試車時間達到規(guī)程要求，離心機振動、溫度等各項指標均在允許范圍內(nèi)，離心機平穩(wěn)正常，經(jīng)有關人員 合格后辦理交接手續(xù)，移交給生產(chǎn)運行部門，但是受開車初期進料量不足影響，能力測試未進行。
4 結(jié)語
近年來，國內(nèi)氯堿化工行業(yè)高速發(fā)展，裝置單元設計能力逐步向大型化過渡，氯堿化工行業(yè)內(nèi)關鍵設備的單機能力隨技術(shù)創(chuàng)新和革新設計能力不斷提高，越來越多單機能力大、性價比極高的大型設備逐步替代以往小機型設備，傳統(tǒng)的設計布置、思路正在逐步被新的設計理念及設備所取代。此次A10臥式螺旋沉降離心機的推廣應用將帶動新一輪的設計變化。
