巴工業TRH084離心機在PVC行業的應用

曹潭洲

(新疆天業天能化工有限公司，新疆石河子832000)

    [摘要]分析了日本巴工業TRH離心機在PVC行業的應用成果，實現了PVC企業生產的大型化和高效化發展，提高裝置的生產效率和可靠性，實現了節能降耗和清潔生產。
    [關鍵詞]巴工業；TRH084；離心機；PVC行業
    [中圖分類號]TH[文獻標識碼]A[文章編號]1007-1865(2012)10-0106-02
    在聚氯乙烯樹脂生產的過程中，干燥是整個生產的最后工序，離心機是整個工序的關鍵設備之一，其運行是否正常將影響干燥的生產能力和質量指標，嚴重時會影響整個聚氯乙烯裝置的正常運行。所以在這個工段慎重選擇離心機是是至關重要的。巴工業自50年代世界上第一家把沉降式離心機使用于PVC以來，積累了豐富的經驗。80年代又開發了TRH型機器，在相同處理能力下降低了近30%以上的動力消耗，從而降了運轉成本。目前已有950多臺機器在PVC行業高效運行中。在中國大陸PVC行業中有140多臺巴工業離心機正在使用中。機型以TRH084居多。設備運行平穩，維修量少能滿足化工行業連續生產的需要。
    1·巴工業TRH084離心機工作原理及性能特點
    1.1工作原理
    懸浮法聚氯乙烯生產過程中，一般要加入氯乙烯量的1.1~2倍的水。而水是起分散和傳熱介質作用，并不參加聚合反應。在氯乙烯聚合反應完成后形成聚氯乙烯漿料，一般這種聚氯乙烯漿料含有70%~75%的水分。在物料進入干燥工序前需進行脫水處理。目前，國內外都采用離心機來完成脫水工藝。年產40萬噸聚氯乙烯樹脂的生產設備中，聚氯乙烯漿料脫水系統是采用螺旋沉降式離心機4臺來完成的。
    PVC漿料通過進料管供給旋轉筒，受高離心力而分離，分離為固體物和澄清液。固體物則澄降在旋轉筒內壁由輸送器送出，經固體物排出口排出。澄清液則經可調整水位高低的排液擋板溢流排出。見圖1。

               
    離心力(G)與回轉半徑(r)與轉鼓角速度(ω)2次方成正比還有與轉鼓轉速(n)的2次方成正比，與重力加速度(g)成反比，可按如下式子表示：
    G=rω2/g=rn2/900ω=轉鼓角速度，radians/sec.=2?π?n/60離心機的基本性能，大致上與上述的離心力與原料在離心力場(轉筒)中停留時間長短有關，即離心力與轉筒的容積乘積：Z=GxV(Z：離心機的基本性能，G：回轉體的離心力，V：轉筒內的實際容積m3)。因此，轉速越高，容積越大，離心機的基本性能越高。
    1.2 TRH084主要性能數據
    (1)處理能力：15T/set.h(SG-5)1套(最大能力達12萬噸PVC/年/套)
    (2)動力消耗：變頻啟動，日本三菱，電機280 kW，380 V，IP55，TEFC，帶溫度保護及中間加熱器。潤滑系統：油泵0.75 kW，IP55電機。
    (3)轉筒有效直徑890 mm，轉筒有效長度，螺旋輸送器，3頭，高剛性整體螺旋輸送器，轉速2060 r/min(正常)，差速器P-40(扭矩26000 Nm)，2級行星差速器，分離因素2100G(正常)，最大2500G，主要材料JSM537A/B，雙相不銹鋼離心鑄件，材質優于SUS316L。連續運轉時間8000 h/y以上。
    2·工藝流程及操作
    見圖2。

    離心機的操作與干燥整個系統正壓和負壓操作影響不大，可以獨立操作。即在干燥系統開車前可以提前開離心機，進行空載運行，進沖洗水沖洗做好投料前的準備。進料后注意觀察電流值和振動值。定期進行巡檢油站油壓、前后軸承溫度，做好記錄。定期對齒輪箱、螺旋軸承、油站、電機進行保養。
    3·操作注意事項
    3.1開機步驟
    (1)先開油系統(供油溫度調整到36~40℃，供油壓力為0.5kg/cm2以上，油流量約10~12~L/min)；
    (2)啟動離心機下部濾餅搬送用的輸送器；
    (3)待油系統穩定后(2 min以后)，再開主機(變頻啟動，10 min以后自動切換到工頻運轉)；
    (4)開主機10 min以后，開進料管的沖洗水(約700 L/h)；
    (5)慢慢地打開進料閥(邊注意電流值，邊提高進料量)；
    3.2停機步驟
    (1)關閉進料閥；
    (2)關閉進料管清洗水閥；
    (3)打開機內沖洗用水閥(20~30 m3/h，約10 min)；
    (4)按離心機主機仃車按鈕后，繼續保持機內沖洗，12~15 min后再關閉。
    (5)待離心機完全停下后，再關閉油系統油泵電機。
    3.3加油脂及加油要求
    (1)齒輪箱：長時間停車后，開車前檢查油位，油塞在最上方時，不足時補充。每3個月更換油，但最初的500小時必須更換美孚SHC630潤滑油。
    (2)螺旋軸承：每3個月1次，注意要把舊油脂全部置換。牌號為殼牌、愛萬利、EP2、油脂。
    (3)大電機：每1個月1次在運轉時加，按照電機銘牌上規定定期加油：牌號為殼牌愛萬利EP2油脂。
    (4)油站：每1年更換1次，每次60L；牌號為殼牌得力士46號潤滑油。
    3.4巴工業TRH084(380V，280KW電機)離心機運轉數據見表1。

 
    注1：離心機進漿料時，需常開，需干凈的水。   
    注2：離心機停機前開5 min，按停機按鈕后，必須保持開沖洗水約12~15 min(清洗轉鼓)。
    注3：當供油溫度高或回油溫度高時，開大冷卻水;反之關小冷卻水。
    注4：供油壓力低于0.04 MPa時，機器自動保護停機。油泵壓力與供油壓差大于0.05 MPa時，需更換油過濾器。
    注5：盡可能地保持電流穩定，避免電流過大波動。短時間(如1~2 h內)無處理物時，請不要停機為好。
    3.5連鎖
    (1)扭矩控制組件的限位開關(停車)；
    (2)主電機電流過栽(停車)；
    (3)油泵電機電流過載(停車)；
     (4)油潤滑系統油壓低(停車)；
    (5)前，后主軸承油溫度高停車)；
    (6)負載檢測系統(高，報警)；
    (7)機器振動高(停車)；
    (8)主電機線圈溫度高(報警)。
    4·總結
    離心機的選擇上，在了解用戶漿料特性后主要看：離心機材質、分離因素、振動、連續2年以上3家以上高負載連續無故障運轉的業績等因素。在轉鼓材質選擇上使用JSM537A/B雙相不銹鋼離心鑄件，優于SUS316L。轉鼓彎曲焊接與離心鑄件是完全不同的，直接影響使用壽命；
    PVC樹脂的分離因素：如110 kW驅動電機的，電流至少不低于150A。90 kW時電流不低于100A。一般地說，離心機的分離因素越大分離脫水效果越好。但某一類樹脂均有其特有的臨界點，辟開離心機的特性，經研究發現，PVC樹脂在1000~2000 G之間，隨分離因素提高樹脂的含水量降低很多(脫水)，超過2000 G以后，含水量變化不大(每提高500 G，含水量也降低不到1%)。PVC用離心機，其螺旋輸送器的扭曲變形引起的微量振動，直接影響差速器的使用壽命;表現為差速器扭矩臂的振顫(或后驅動電機的電流波動較大)，限制了PVC處理能力的提高;巴工業開發了ACD系統，經2~3年實機實驗證明，可有效衰減微量振動，處理能力可提高20%~30%。該機型TRH084NCS已經在部分用戶使用，可有效保護震顫對差速器的損壞，提高產能。
    參考文獻
    [1]SH69K1，10.2000巴工業株式會社說明書．
    [2]AMSH.03.12.1500巴工業株式會社說明書．
    [3]SH72KI，9.200巴工業株式會社說明書．
    [4]SH.04.07.2000巴工業株式會社說明書．
    (本文文獻格式：曹潭洲．巴工業TRH084離心機在PVC行業的應用[J]．廣東化工，2012，39(10)：106-107)