[關鍵詞]ＰＶＣ;沉降式離心機;改進
　　[摘要]介紹了Ｄ5ＭＣ沉降式離心機的結構特點、主要技術參數及使用方法,指出了其在實際生產過程中出現的問題及采取的改進措施。
　　[中圖分類號]ＴＱ325.3;ＴＱ051.8　　[文獻標識碼]Ｂ　　[文章編號]1009-7937(2007)08-0034-03
　　前　言　　
　　在聚氯乙烯生產過程中,氯乙烯單體在聚合釜中懸浮聚合,生成聚氯乙烯懸濁液,借聚合反應的壓力將漿料壓至出料槽,回收未反應的氯乙烯氣體,再通過汽提塔進一步回收,使漿料中的氯乙烯含量控制在10×10-6以下,然后送至離心干燥混料槽,此時漿料中含水質量分數70%～75%,將其通過離心機脫水處理,使濕物料在進入干燥工序前含水質量分數控制在25%以下,通過螺旋輸送器進入干燥工序。由于螺旋沉降式離心機具有運行穩定、操作彈性大等優點,成為目前國內聚氯乙烯生產的主要設備。
　　2002年,濟寧中銀電化有限公司(以下簡稱濟寧中銀公司)在5萬ｔ/ａ聚氯乙烯裝置技改擴能前使用Φ1000的臥式刮刀離心機,該離心機操作環境差,不能連續生產,在5萬ｔ/ａ聚氯乙烯擴能設計時訂購了2臺重慶江北機械廠與法國堅納公司合作生產的Ｄ5ＭＣ離心機,此離心機是專門針對聚氯乙烯物料特性設計的。濟寧中銀公司于2002年11月開始安裝、調試,2003年1月正式投入生產運行。該設備結構緊湊、占地面積小,采用變頻控制,安全省電,設計生產能力為3～4ｔ/ｈ,清液含固量4×10-4。在2004年聚氯乙烯“填平補齊”的技改中,又增加了1臺Ｄ5ＭＣ離心機。2005年6月第4臺離心機投入運行,整個聚氯乙烯生產能力達7萬ｔ/ａ,滿足了該公司的生產需要。下面就此種離心機的配置、主要技術參數和該公司在生產使用中出現的問題及所采取的改進措施加以闡述。
    1　結構特點及主要技術參數
    1.1　結構特點
    Ｄ5ＭＣ離心機采用機體與電機上下安裝單電機雙向傳動,用一個雙軸伸電機,主軸伸側通過皮帶和一對皮帶輪帶動轉鼓旋轉;副軸伸側通過皮帶和一對皮帶輪帶動差速器輸入軸旋轉,然后差速器輸出軸驅動轉鼓內部的螺旋輸送器旋轉,轉鼓與螺旋的速度差一般為轉鼓轉速的2%～3%,稱為差轉速。該機與同類離心機相比結構緊湊,整體性強,主要轉動軸承部位留有加油孔,維修方便。離心機的開停車及運行都由變頻器控制,不僅減少了裝機功率,而且大大降低了啟動電流,同時具有調速運行的功能,運行過程平穩、省電。電機電流、扭矩、轉鼓轉速、振動等主要控制參數在控制柜循環顯示,能夠時刻監視機器運轉的各種參數,使機器的運行可靠性大大提高。對于離心機中最重要的差速器,則有扭矩監測和自動報警,以保護差速器不會因為機器過載而受損。
    1.2　主要技術參數
    轉鼓直徑520ｍｍ,轉鼓長度1664ｍｍ,差轉速60～70ｒ/ｍｉｎ,電機功率75ｋＷ,愛默聲交流變頻器,進口擺線差速器ＺＳ619速比25,最大分離因數2283。
    2　安裝、調試
    濟寧中銀公司于2002年11月開始安裝2臺Ｄ5ＭＣ離心機,由于離心機是高速旋轉的機器,為了機器的可靠運行,必須正確地安裝。首先按照廠家提供的基礎圖制作設備基礎,安裝時先將主機平穩地放置在基礎上,用水平儀初校機器的水平,然后在地腳螺栓孔內填灌細石混凝土漿,等混凝土干透后再精校水平,縱橫兩個方面上的水平度允許誤差0.10ｍｍ/1000ｍｍ,這樣才能保證離心機在運動時振動幅度小。
   由于聚氯乙烯懸濁液中固相顆粒的粒度大小均勻,濃度變化不大,利于定量輸送,于是采用閉式進料管路形式。為防止物料堵塞管道,采用物料回流循環,在回流管道上加調節閥,自動控制管道壓力,有利于離心機的平穩運行。
    3　生產中出現的問題和改進措施
    由于濟寧中銀公司首次使用沉降式離心機,而且Ｄ5ＭＣ離心機在國內亦為首次推出,沒有任何可借鑒的經驗,所以在近幾年的使用中存在一些問題。
    (1)在試車時發現,Ｄ5ＭＣ離心機停車、轉鼓轉速低于100ｒ/ｍｉｎ時,轉鼓內的空心液環會垮塌,使大部分液體從出渣口溢出,為了不讓余液進入濕料而影響干燥系統,本機采用了余液切換裝置,開始使用時是將余液裝置的出口直接與澄清液管連在一起,但容易造成連接管堵塞而無法排液。于是在余液裝置外做一個600ｍｍ×700ｍｍ×350ｍｍ的不銹鋼水箱,兩者直連,中間加一蝶閥,停機時打開蝶閥,則余液快速進入水箱,再排入澄清液管,從而解決了問題。
    (2)2003年年初,一次離心機下方的螺旋輸送器出現故障,脫水后的物料無法及時送入干燥系統,造成物料在機內堆積,將限距環損壞,進而使兩臺離心機的皮帶斷裂。鑒于此種情況,在3臺螺旋輸送器上安裝了自動報警裝置,螺旋輸送器停車時可閃光報警,以便操作人員及時發現,緊急停車。
    (3)2003年有一段時間,2#離心機扭矩經常報警,停車檢查扭矩環等均正常,后來斷開電機前后皮帶,用手轉動輸入軸時感覺阻力較大,判定差速器等軸承有問題,于是按照要求給差速器加7412半流體潤滑脂,發現擠出的潤滑脂已變成黑色,然后給大、小端軸承及大端螺旋軸承等加7019極壓鋰基脂,同時規定必須按照要求定期加油,從此再也沒有發生類似問題。2006年7月,同是2#離心機在短時間多次損壞扭矩環,更換備用差速器后情況有所好轉,但又出現振動量大的問題,檢查時發現轉鼓大端軸承損壞,為了安全起見,同時更換了螺旋大端軸承,解決了問題。
    (4)2004年上半年,濟寧中銀公司聚氯乙烯生產規模達5萬ｔ/ａ,隨著聚氯乙烯產量的增加,離心機進料管卻頻繁斷裂,2個月斷了3根進料管,只好規定定期清理進料管,嚴重制約了生產。在清理進料管時發現進料管前部管壁外有塑化片積聚,通過多次跟蹤和探討認為,離心機進料管在螺旋推進器內,進料過程中因物料有壓力,反濺回的漿料積存在進料管和螺旋推進器中間的間隙內,長時間進料時反濺回來的料越積越多,最后形成塑化片積聚在進料管和螺旋推進器中間,使進料管斷裂。根據此種情況,采取了兩種措施:①購進Φ70×10厚壁不銹鋼管,利用斷裂下的進料管法蘭盤自己制作進料管。②將現有的進料管加以改造,從沖洗水管引一直徑為10ｍｍ的細管經過進料管內部,在進料管前端和螺旋推進器口中間隙噴出,將積料沖凈。改進后,取得了良好的效果,離心機進料管連續3年多沒有斷過一次。
    (5)按照要求,Ｄ5ＭＣ離心機的主傳動皮帶(ＳＰＢ2240)和輔助傳動皮帶(ＳＰＢ2000)應采用進口皮帶,并且運轉5000～6000ｈ后更換,即每年更換1～2次;若使用國產皮帶,則運轉3000～4000ｈ后更換,即每年更換2～3次。但是進口皮帶價格較高,幾乎是國產皮帶的10倍,濟寧中銀公司通過多方努力,選用了合適生產廠家的產品,降低了生產成本。
    (6)Ｄ5ＭＣ離心機主傳動啟動方式和運轉過程都由交流變頻調速器控制,不僅減少了裝機功率,而且大大地降低了啟動電流(<60Ａ),同時具有調速運行功能,降低運行電流。這在離心機運轉初期并不了解,把變頻器僅用于離心機啟動,然后工頻運行,達不到省電的效果。后來通過學習,掌握了這一功能,使電機啟動、運行都在變頻器的作用之下,所以在同樣的產量下電機電流降低8～10Ａ。
    4　運行總結
    Ｄ5ＭＣ沉降式離心機在濟寧中銀公司使用4年多,雖然在使用過程中出現了一些問題,但經過近幾年的不斷改進和創新,發揮了裝置的最大效益。
    (1)目前大多數樹脂生產廠家采用了進口離心機,進口離心機不僅價格昂貴、檢修技術要求高,而且一旦出現問題維修非常困難,所以在5萬ｔ/ａ聚氯乙烯技改設計時就考慮使用國產離心機,通過對比選擇了重慶江北機械廠生產的Ｄ5ＭＣ臥式螺旋卸料沉降式離心機。
    (2)設計工藝管線時,為保證離心機進料均勻,物料不能在工藝管線中沉淀,并且要保證離心機進料壓力穩定,以使離心機運行穩定;采用泵輸送打回流的進料方式,從中變徑加壓(直徑由100ｍｍ變為80ｍｍ),并加調節閥自動穩定總管壓力。各離心機進口支管加調節閥,離心機電流與進料量連鎖控制,把離心機進料電流控制在85Ａ以下,確保離心機能夠長期運行。
    (3)由于Ｄ5ＭＣ離心機是一種高速旋轉的精密機器,為了保證機器的可靠運行,必須嚴格執行離心機的安全操作規程,按時進行巡回檢查,精心維護保養。轉鼓、螺旋軸承要按規定及時加油,出現振動量大、扭矩超標等問題時說明軸承已老化,要及時更換。尤其是差速器運行40天后應停車換油,加入7412半流體潤滑脂,并且換油時要保證新油加足量,對各個軸承要按要求及時加油。
    (4)在控制上,Ｄ5ＭＣ離心機采用了計算機程序控制,采用ＰＬＣ輸出僅驅動中間繼電器方式,能對轉鼓轉速、差速器轉速等進行運算顯示,對扭矩的大小進行一般性監測與比較,當電器發生故障誤報警時,可設解除監控狀態,使機器能在非監控狀態下使用,有可靠的機械保護,減少了故障率,這樣可以實現大型關鍵設備的遠程控制。
    通過近幾年的使用與改造,證明Ｄ5ＭＣ離心機完全可以保證濟寧中銀公司的生產需求。[編輯:陳立春]