摘要：介绍了50kt/aABS生产装置扩能改造过程中引进的SC800H型卧式螺旋卸料离心机的工作原理、关键部件以及试车过程中存在的问题,针对该离心机改造后工作状况仍不理想的现状,采用LWL450×300 N型卧式螺旋卸料离心机替换,从而满足了连续性生产的需要。在生产过程中,随着脱水、澄清、浓缩、分级及分离等工艺的要求,分离设备成为完成此类工艺的关键设备。离心机与其他分离机械相比,不仅能得到含湿量低的固相和高纯度的液相,而且具有体积小、密封性好、连续运行且能换画灯箱遥控等优点,因此被广泛应用于化工、石化、油泵炼制、轻工、膀胱炎以及食品等各个行业。2000年50kt/aABS扩能改造过程中,由于生产工艺的连续性要求,在ABS淤浆料分离流程上选择了德国阿法拉法移民中介公司生产的SC800H型卧式螺旋卸料离心机作为生产ABS粉料的货架公司,为ZSK133湿法挤压机提供湿含量小于35%的粉料。笔者将有关SC800H型卧式螺旋卸料离心机及其替代机型的情况作以介绍。1 SC800H型卧式螺旋卸料离心机1.1工作原理SC800H型卧式螺旋卸料离心机主要由高速旋转的转鼓、与转鼓转向相同且转速比转鼓略高或略低的螺旋送料器和差速器等部件组成。需分离的悬浮液进入离心机转鼓后,高速旋转的转鼓产生强大的离心力把比液相密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁,由于转鼓和螺旋送料器的转速不同,两者存在相对运动(即转速差),利用螺旋送料器和转鼓的相对运动把沉积在转鼓内壁的固相推向转鼓大端出口排出,分离后的清液从离心机转鼓外与壳体之间的通道排出离心机外。1.2主要技术参数转鼓内径800mm转鼓工作长度800mm锥角15°转速2150r/min分离因数1650主电机功率75kW进料量6.0m3/h过滤网目数120目1.3主要零部件1.3.1转鼓SC800H型卧式螺旋卸料离心机的转鼓如图1所示,它是一个锥形筒体(大端直径800mm、长900mm),锥体上均布5mm的孔；外表面设置筋条(20mm×3mm,24块),采用间断焊接方式焊在转鼓外表面,这样有利于增大长径比,提高脱水效率；内表面贴120目过滤网,通过端面压圈固定在转鼓内壁上。由于转鼓的锥角(15°)较小,物料在转鼓内停留时间较长,可以提高滤饼的洗涤效果。1.3.2螺旋送料器螺旋送料器是SC800H型卧式螺旋卸料离心机的重要部件之一,外表面有连续整体螺旋叶片3个。在推料时,因螺旋送料器的叶片易受到物料的磨损,故在叶片表面喷涂高硬度的碳化钨合金,同时将叶片顶端做成半径为10mm的圆弧,并倒出45°×3mm的倒角,减轻磨损和粘滞阻力所引起的离心机振动。螺旋送料器与转鼓的间隙不小于0.2mm,可防止螺旋送料器与转鼓之间产生摩擦且引起机组振动。1.3.3差速器卧式螺旋卸料离心机中,滤饼在螺旋送料器和转鼓之间的轴向移动是通过螺旋送料器和转鼓之间的相对运动(转速差)来实现的,而转速差是通过差速器来完成的。螺旋送料器和转鼓之间的速差大小,在一定程度上也决定着物料在转鼓内的停留时间,有利于提高固液二相的分离效果。SC800H型卧式螺旋卸料离心机采用圆弧摆线针轮传动差速器,差速器的壳体与转鼓相连,输出轴与螺旋送料器相连,来实现差速比,转速差为15r/min。1.3.4过载保护装置卧式螺旋卸料离心机中,当进料量或浓度突然增大而改变了滤饼量时,就会增大螺旋推料扭矩和主电机电流,若此时没有保护措施,难免会损坏差速器。SC800H型卧式螺旋卸料离心机采用Trig OMaric防过载偶合器,如果扭矩超载,液力偶合器将吸合装在差速器后端的电机启动,带动差速器行星轮和太阳轮同速旋转。1.4试车过程中存在的问题在50kt/aABS扩建装置进入物料试车阶段时,首先对SC800H型卧式螺旋卸料离心机进行了空负荷试车。该离心机开车时,机体产生周期性振动并呈上升趋势,且振动值严重超标。经对螺旋送料器和转鼓进行动平衡试验,发现确实存在着动不平衡现象,而且偏差较大。经过调试处理,将螺旋送料器和转鼓的动不平衡量控制在允许范围之内,安装完成之后试车,周期性振动有所减弱且振动值有所下降。SC800H型卧式螺旋卸料离心机在进料量6.0m3/h、淤浆浓度约15%的情况下进行负荷试车,出料的湿含量为36%,而且湿含量不稳定。试车1h左右,离心机突然发生过振动连锁停车,打开检查发现,过滤网因过振与离心机转子发生刮蹭而破损,且网上有一层胶状结垢。经分析认为,主要由以下原因所致：a.进料通过高位槽溢流,进料量波动较大；b.离心机过滤网目数太小,在有效时间内母液不能及时脱除造成击振,进而使螺旋送料器与转鼓间刮蹭振动加剧；c.经测量,离心机的转速为2150r/min,接近并超过该机的二阶临界转速,这是产生周期性振动的主要原因。针对上述问题,对离心机进行了多次改造,具体工作如下：a.对离心机螺旋送料器和转鼓进行了动平衡调试,并重新校正；b.将离心机过滤网目数增大至150目；c.更换皮带轮,降低螺旋卸料离心机的转速至1570r/min；d.将原高位槽进料改为用耐茨螺杆电动隔膜泵,稳定进料量。经过改造后,离心机及进料系统虽满足了生产需要,但其产量无法满足要求,而且离心机上游聚合系统也不正常---真空带式脱水机洗涤效果不佳,势必造成淤浆中凝胶含量的提高,过滤网极易堵塞,湿含量提高,影响下游装置的稳定生产。若更换带式过滤机网就会使整个装置停车,按照最快的拆卸、安装速度,更换时间需要4h左右；离心机经常因动平衡调试、校正的停车时间最少也在8h左右。为此,SC800H型卧式螺旋卸料离心机成为影响ABS装置连续稳定长周期生产的关键因素。2 LWL450×300 N型卧式螺旋卸料离心机为了彻底改变50kt/aABS扩能改造生产中的被动局面,经与上海青浦保洁公司离心机满意度研究所探讨,认为LWL450×300 N型卧式螺旋卸料离心机与SC800H型卧式螺旋卸料离心机同类型,可满足连续性生产的需要。2.1工作原理LWL450×300 N型卧式螺旋卸料离心机的转鼓与螺旋送料器以一定差速(通过齿轮差速器完成)同向高速旋转,物料由进料管连续引入输料旋内筒,加速后进入转鼓,在离心力场作用下,液相穿过带式过滤机介质排出机外,固相物截留在转鼓内形成滤饼,滤饼在离心力的锥面分力和螺旋送料器的共同作用下,连续不断地向转鼓大端移动排出转鼓,经卸料槽排出机外。2.2主要技术参数转鼓内径450mm转鼓工作长度300mm锥角10°转速2096r/min分离因数1105主电机功率22kW进料量4.5m3/h 2.3特点及应用情况LWL450×300 N型卧式螺旋卸料离心机能在全速运转下连续进料、分离、洗涤和卸料。具有结构紧凑、体积小、连续操作、运转平稳、适应性强、处理量大以及滤饼含湿率低等特点。在平均进料浓度15%的情况下,单机湿基产量是3.375t/h,且能满足80%的生产负荷。从机械结构方面该离心机采用齿轮差速器,体积小、运行平稳且周期长、检修方便和劳动强度低,大大缓解ABS湿粉料生产的被动局面。3结束语经过对上海青浦保洁公司离心机满意度研究所制造的LWL450×300 N型卧式螺旋卸料离心机各项工艺运行指标和设备维护效益的评价,决定淘汰SC800H型卧式螺旋卸料离心机,采用"开二备二"的工艺配置模式,将LWL450×300 N型卧式螺旋卸料离心机作为生产ABS湿粉料的专用货架公司。实践证明,LWL450×300 N型卧式螺旋卸料离心机彻底克服了原离心机的各种不利因素,消除了ABS装置长周期稳定运行的"瓶颈",为国内同类装置同类货架公司的选型提供了可参考的依据。
