
1 概述
新疆中泰化学股份有限公司米东工业园二期项目螺旋沉降离心机选型考虑了离心机的能力、现场布置情况、设计总体投资等原因,选用安德里茨技术有限公司的A10螺旋沉降离心机,本文介绍了A10离心机特点、调试方案及问题解决。
2 卧式螺旋沉降离心机选型方案确定
聚氯乙烯装置设计为年产36万吨悬浮法PVC,VCM单体经聚合、汽提后送到PVC浆料槽,通过浆料泵将浆料(60~80℃含固量25%±5%的PVC浆料)送到A10卧式螺旋沉降离心机进行脱水分离,PVC滤饼(含水量22%~25%)送到干燥床,离心母液水含固量小于100ppm。
聚氯乙烯树脂螺旋沉降离心机分离澄清原理如下:
离心机转鼓以角速度w旋转,转鼓中的悬浮液跟着转鼓也以角速度w旋转,当w达到一定值后,悬浮液中的固相和液相由于密度不同,分出两层,即离心沉降。离心机在运行过程产生的离心加速度和重力加速度的比值,定义为离心机分离因数。
F=rw²/g,其中w=2πn/60
式中:r-离心机转鼓半径(cm),w-离心机转鼓的角速度(1/s),n-离心机转鼓的速度(r/min)。
分离因数是离心机分离能力的主要指标,分离因数F越大,物料所受离心力越大,分离效果越好。分离因数F与离心机转鼓半径r成正比,与转鼓转速n的平方成正比,因此,提高转速比增大半径效果好,但转速提高对转鼓的材料强度、动平衡精度要求很高。
A10卧式螺旋沉降离心机的主要特点:
(1)A10离心机综合考虑材料性能,加工精度等原因转鼓转速按照1600转/分钟设计。旋转部件采用DIN标准双相不锈钢制造,螺旋为3螺旋形式,转鼓长径比为1.5:1。
(2)A10离心机差速器采用进口DE-SCH公司三级行星齿轮专用高扭矩齿轮箱,型号为ZG30型,该公司产品在国外离心分离机械上有大量实例,差速器性能质量有较为可靠的技术保证。
(3)A10离心机的主轴承润滑系统采用强制润滑系统保证主轴承润滑均匀充分,对机组的稳定连续运行起重要作用。
(4)A10离心机有必要的联锁保护系统,多大10余项的流量、温度、压力、振动、扭矩等联锁报警停机功能满足A10离心机的保护要求。
3 卧式螺旋沉降离心机调试方案及问题解决
3.1 A10离心机调试方案确定
(1)按照卧式螺旋沉降离心机的安装注意事项检查离心机布局、安装及配管工作的合理性,检查各管路安装情况、管线异物、焊渣清理吹扫情况。
(2)按照制造单位、设计院提供控制柜、动力柜接线图纸要求检查接线工作的准确性及牢固性,按照规范的操作程序送电,检查控制回路运行情况并修改控制面板中设定参数。
(3)按照三级过滤要求将试车用润滑油品加入邮箱至较佳油位,打开冷却水的进出口阀门,按程序送电手动控制启动油泵,检查油泵工作情况。
(4)检查离心机附件有无损坏,拆下主机与电动机的连接皮带并做好标记,按照程序要求送电,点动主电机确认转向,转向正确后空载2小时,检查主电机运行情况。
(5)将离心机主机与电动机的连接皮带恢复并拉紧,采用现场触摸屏控制,启动运行,离心机转速通过变频缓慢升至工作转速,检查运行情况,监控各主要测量数据的变化情况。
(6)离心机工作转速空转运行30分钟检查各部位情况,经确认正常后打开冲洗水阀进水,进水量控制为20m³/h,运行30分钟再次检查各部位情况,经确认正常后按照离心机正常开机程序进PVC浆料,浆料量可以从小到大,逐步调整,全程做好调试所需主要参数记录。
(7)按照离心机联锁设置进行各个联锁点模拟实验,检查离心机联锁情况记录;初次停机时,按照离心机正常停机程序进行停机,每步操作需经过供货单位技术人员现场确认。
3.2 A10离心机调试过程问题处理
(1)四台离心机均出现振动幅度超标联锁停机(大于18mm/s联锁停机),但实测振动幅度正常不超过3mm/s,经过检查属于程序编写过程存在问题,修改后排出故障。
(2)位号为SP-7421D。离心机空载试机过程发现差速器端转鼓支撑部位间隔环低速运行存在异响,检查发现间隔环顶丝因运输原因松动,拆装紧固后消除,试车正常。
(3)位号为SP-7421D。离心机停机后无法正常启动,经开盖检查发现转鼓大端挡水迷宫环脱落,导致离心机出液溢流堰板脱落,堰板螺栓断裂,分析原因为转鼓上挡水迷宫环顶丝松动。经与厂家技术人员确认,将此顶丝进行紧固并电焊,为防止类似问题再次发生,四台离心机全部按此处理,开机试车正常。
(4)位号为SP-7421B。离心机油站投入运行后,差速器端供油量不足,经过检查为差速器端轴承喷油嘴堵塞,经过清理复位后,投用正常。
排除上述故障,按照卧式螺旋沉降离心机的调试方案完成带载调试工作,附位号为SP-7421C试车关键数据记录:
进料量 m³/h | 进料端 mm/s | 差速器端 mm/s | 差速器温度℃ | 转鼓转速 r/min | 进料端轴承温度℃ | 卸料端轴承温度℃ | 运行电流 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 |
离心机经过无负荷试车、以水代料试车、代料稳定性试车、试车时间达到规程要求,离心机振动、温度等各项指标均在允许范围内,离心机平稳正常,经有关人员 合格后办理交接手续,移交给生产运行部门,但是受开车初期进料量不足影响,能力测试未进行。
4 结语
近年来,国内氯碱化工行业高速发展,装置单元设计能力逐步向大型化过渡,氯碱化工行业内关键设备的单机能力随技术创新和革新设计能力不断提高,越来越多单机能力大、性价比极高的大型设备逐步替代以往小机型设备,传统的设计布置、思路正在逐步被新的设计理念及设备所取代。此次A10卧式螺旋沉降离心机的推广应用将带动新一轮的设计变化。