
原河钢承钢焦化厂建成于2010年,由于煤气净化工艺的特殊性,设计初期就将卧螺沉降离心机用于氨水、焦油、焦油渣的分离,在冷鼓区域起着至关重要的作用。粗焦油是炼焦过程产生的煤气用循环氨水喷洒和在初冷器中冷凝冷却加以回收的,它含大量水分。虽经焦油氨水分离槽静置脱水,送往焦油加工工序时其含水量仍在4%左右,有时甚至达到8%~10%。因此在回收系统中卧螺离心机这种能用于给焦油脱水、脱渣的设备就成为了关键环节。本文针对离心机系统使用、维护及修理进行了初步研究。
1 卧螺沉降离心机设备介绍
1.1 卧螺沉降离心机工作的原理
焦油氨水分离槽内椎体下部的煤焦油混合物经焦油泵送至进料管然后进入转鼓。在主机高速旋转产生的离心力作用下,比重较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上,与转鼓作相对运动的螺旋叶片连续将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口,分离后的含油氨水清液经堰板开口流出转鼓。
螺旋与转鼓之间的相对运动由差速器来实现。差速器的外壳与转鼓联接、输出轴与螺旋联接、输入轴与副电机联接。主电机带动转鼓旋转的同时,也带动了差速器外壳的旋转,由于输入轴与副电机相联,副电机产生制动力矩,从而驱动行星轮按所设计的传动关系运转,并按一定的比例关系将扭矩传递给螺旋,实现了卧式螺旋沉降离心机对物料的连续分离。
分离出的焦油渣直接落入下方的焦油渣槽,氨水清液自流入冷凝槽区地槽,含水合格的焦油送至焦油槽等待出售。
1.2 卧螺沉降离心机概况
原承钢焦化厂引进的瑞典Alfa laval生产的卧螺沉降离心机,由印度代工,可靠性非常强,自2010年生产至2015年未出现过任何故障。因此维护人员对此机器的关注度逐年下降,加之长期使用,螺旋轴承磨损严重,震动越来越大,由于进口设备大修,需要的资金量较大,随之产生自更换轴承的想法,并在2016年实现此想法。
进料参数:
处理液料要求:温度:0℃(32°F)-100℃(212°F);转鼓极高转速下产生的泥饼比重:1.5kg/dm³。
2 公司卧螺沉降离心机操作、维护及保养
进口Alfa laval卧螺离心机首先强调的就是安全,各种检测及参数保护较大程度地保障了机器的安全性能。
Alfa laval卧螺离心机的操作非常简单,松开“紧急停车”(在大多数情况下:拉出“紧急停车”旋钮,或者按照箭头所示的方向旋转它。)然后点击离心机启动按钮即可。
只是在点击启动按钮前需要对离心机及相关机器进行必要的检查:
(1)离心机的上、下罩壳中是否已无固体沉积物。
(2)排料系统是否打开。
(3)转鼓是否可以很容易地用手转动。
(4)所有的保护装置是否正确安装且安全可靠。
(5)进料泵是否启动。
卧螺离心机运行之后,较常见故障就是过载,如果离心机的扭矩超过限定值,控制系统将关断进料许可接触器,关闭进料泵和絮凝剂投加泵。在这种情况下,控制系统可以被复位,并可以从控制盘重新启动进料泵。如果离心机的扭矩超过了更高限值,主电机也将被关断。此时建议以水代替物料加入到转鼓中,直至转鼓的转速降到300转/分钟。当转鼓完全停稳后,将控制系统复位到操作状态。
过载的原因有:
(1)流量太大。
(2)进料浓度太高。
(3)固相特性(在料液进入离心机之前可能有必要进行预过滤或是破碎)。
(4)差速太低。
(5)固相堵塞在排出口(主电机过载)。
(6)转鼓速度过高。
如果离心机由于螺旋扭矩过高停车,并且离心机再启动时不能自由转动,或者由AC背驱电机进行CIP清洗时,过载可能就是前述原因导致,要清理转鼓就只能拆卸转鼓。在清理螺旋时,要注意仔细清理所有的叶片以防止重装离心机后运转出现不平衡。在这里值得注意的是禁止采用固定标准齿轮箱的小齿轮轴转动转鼓,这可能会导致齿轮箱或花键轴甚至大端轴颈损坏。
卧螺离心机运行还有一个关键的清洗程序,在离心机停机以前,停止进料并提高差速,尽可能将残存物清出转鼓,要注意防止液体溢出到其他后续机械上,这可以通过离心机的刀闸阀和旁通管道实现。用水冲洗离心机直到从大端排出的冲洗水变清。冲水完毕后打开转鼓上盖检查上下机壳都清洗干净,并检查是否有物料残留在转鼓里。以此检查冲洗是否达到预期效果,如未达到,应该把离心机再加速到工作转速,重新开始修复。如果按照上述方法清洗不成功,则转鼓必须拆卸清洗。
此外,还组织了技术人员对离心机进行自主的中型保养,节约了大量的资金,且通过实践,也达到了相同的效果。
中型保养的内容主要针对主轴承、螺旋轴承各自需要的备件。分别包括主轴承和螺旋轴承使用的橡胶O型密封圈等。O型密封圈是为了阻止焦油氨水等溶液进入轴承内部,损坏轴承。
在这里只对自主中型保养提几点建议和要求:
(1)拆卸转鼓时,必须使用专用工具中的吊具置于转鼓重心处,用吊索缠绕转鼓,吊索末端挂在起重机吊钩上将转鼓移出。组装转鼓时,将转鼓就位之前,应将机座及轴承座与转鼓接触的表面清理干净。
(2)拆卸和安装大、小端轴颈时,难以分离部位一般设置有顶丝帮助拆卸,如无顶丝,便可使用塑料手锤敲打轴颈的边缘使其松动,将轴颈抽出。
(3)拆卸和安装齿轮箱,花键轴可轻松用手取出,所以不可用花键轴作为吊点。
(4)拆卸和安装大、小端主轴承和螺旋轴承时应注意,一定要将拆卸时的每一步、拆到的每一个O型密封圈、每一盘轴承记录清楚,安装密封圈、轴承必须逐一核对。机器轴承采用SKF品牌,所以更换时也必须采用进口SKF轴承,才不会改变原有的加油周期和数量。轴承内圈的加热温度控制在80℃。机器进厂安装时,随机带了专用工具,那是很好的专门拆卸轴承的工具。
(5)转鼓内部螺旋的拆卸和安装关键的一步也还是使用专用工具,既可以轻松拆除和安装螺旋,还可以有效地保护螺旋不被外壳磕碰而产生损伤,进而影响到动平衡。
3 结语
以上是结合多年实践经验,重点对三相卧螺沉降离心机的使用、维护以及中型保养方法提出的几点认识。目前已经完成了焦化厂三台离心机的逐一中保,运行状况良好。