
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/a PVC。
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,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165A以下,离心机处理能力大约为7t/h的情况下连续进料,离心机运行效果较佳,无振动与噪声。其技术特性为:主机电动机功率110kW(配有液力联轴器),转速1475r/min,额定电流200A,工作转速2430r/min,分离因数2500,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,离心机可达3200g。
(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(2430r/min,2100g)。
TRH050采用2100g离心力运转,降低了滤饼的含水量。
研究发现:PVC在离心力1000~2000g的范围内,含水量变化很大,2000g以上含水量基本无变化。故TRH050离心机采用2100g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51r/min,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110kW电动机及2个0.4kW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。
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(165~185A),进料太多,产生振动,使螺栓松动,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165A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, 检修后,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。
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。
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
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1.8L/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300L/h,冲洗时间大约10min)。
(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10~20t/h,冲洗时间大约10min)。
(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
(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10min。
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 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。
(4)加强技术创新、技术改造,延长设备使用寿命。