20萬t /a PVC裝置D6NC臥式螺旋離心機運行總結 

張　萍

 (新疆天業(集團)有限公司化工研究院,新疆石河子832000)

     [關鍵詞]PVC;離心機;運行
    [摘　要]分析了D6NC臥式螺旋離心機的結構和工作原理,介紹了其在新疆天業(集團)有限公司20萬t/aPVC裝置中的運行情況,針對運行過程中易出現的故障進行了分析,并提出了相應的解決方法。
    [中圖分類號]TQ325.3;TQ051.8　　[文獻標志碼]B　　[文章編號]1009-7937(2010)08-0038-03
    在PVC生產過程中,氯乙烯單體在聚合釜中懸浮聚合生成的PVC懸濁液借聚合反應的壓力壓至出料槽,回收未反應的氯乙烯單體,再經過汽提塔進一步回收,使漿料中的氯乙烯質量分數控制在10×10-6以下,此時漿料中含有質量分數為70%~75%的水分,在物料進入干燥床前需用離心機進行脫水處理,使濾餅含水質量分數控制在20%~25%[1]。干燥是整個生產的最后工序,離心機是干燥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及產品質量,嚴重時甚至會影響整個PVC裝置的正常運行。由此可見,離心機是PVC生產過程中的關鍵設備。
    目前,國內PVC行業均采用臥式螺旋離心機來完成脫水工藝。新疆天業(集團)有限公司20萬t/a PVC裝置漿料脫水系統采用重慶江北機械有限責任公司與法國堅納公司合作制造的D6NC臥式螺旋離心機,幾年的生產實踐證明,該型離心機運行平穩,操作簡便,設備性能較好,處理能力大,可滿足生產需要。下面就該離心機的工作原理、結構、主要技術參數和生產運行中常見故障及原因加以闡述。
    1·D6NC臥式螺旋離心機的組成、結構及主要技術參數
    D6NC臥式螺旋離心機主要由轉鼓組件、差速器、電動機、限矩環等組成,其結構見圖1,主要技術參數見表1。

             
    2·D6NC臥式螺旋離心機工作原理
    PVC懸浮液通過漿料泵輸送,經加料管進入轉鼓,在高速旋轉產生的離心力作用下,轉鼓內的懸浮液很快分成2相,密度較大的PVC固體顆粒迅速沉積在轉鼓壁上形成沉渣層,密度較小的液體則形成分離液層。在螺旋推料器的作用下,沉渣和分離液向相反的方向運動,沉渣被推送到錐段干燥區,進一步脫水后經出渣口排出,分離液從大端溢流口排出[2]。
    3·D6NC臥式螺旋離心機的優點
    (1)D6NC臥式螺旋離心機實行連續運行,操作簡便,所以單機生產能力大,適合工業大生產與自動集中控制的需要。
    (2)D6NC臥式螺旋離心機設有自動化程度較高的控制系統。轉速、扭矩、油溫、流量等運行參數均可在觸摸屏可調的狀態下,保證了離心機在最佳運行狀態下操作。各個操作工序也是連續自動運行,從而降低了對操作人員的要求。
    (3)D6NC臥式螺旋離心機的分離原理是離心沉降,其不同于離心過濾,轉鼓上無孔,因此分離因數較高。分離因數是離心機的主要技術參數之一,分離因數越高,分離能力則越強。
    (4)D6NC臥式螺旋離心機結構緊湊,占地面積小,易于密閉。
    4·常見故障及分析
    4.1　常見故障及原因
    (1)振動過大。D6NC臥式螺旋離心機正常情況下運轉平穩,噪聲較小。出現異常時,振動加劇,會造成2個主軸承的使用壽命縮短、旋轉零部件疲勞損壞、傳動裝置及防護罩損壞。
    (2)離心機發出異常噪聲。引起離心機發出異常噪聲的原因主要有以下3個方面:①2個主軸承中任何1個磨損;②玻璃鋼防護罩、沉渣機殼、傳動系統上的緊固螺釘松動;③減振墊損壞。
    (3)過熱。①軸承座發熱。如果是由于軸承座內的潤滑脂加得過多引起的過熱,那么運轉幾個小時后軸承座的溫度就會自行下降并達到正常情況;相反,如果潤滑脂加得過少,則軸承會過早損壞。②差速器過熱。差速器發熱主要由以下原因引起:進料閥口開得太大,差速器長時間超負荷運轉;針齒殼與輸入軸之間的轉速差太大,導致轉臂軸承強烈攪拌潤滑脂;潤滑脂添加量不正確(過多或過少);潤滑脂牌號與使用說明書不符;差速器損壞。
    (4)主電動機電流超出額定電流,電動機在超負荷下運行。引起電流過大的原因有以下3種情況:①進機流量過大,②螺旋推料器推渣扭矩過大,③2個主軸承之一損壞。
    4.2　故障分析
    4.2.1　安裝問題
    (1)因為離心機是高速旋轉的精密機器,所以為了保證其可靠運行,對安裝要求非常高。離心機縱橫2個方向上的水平度允差為0.10 mm/1 000mm。D6NC臥式螺旋離心機長為4 541 mm,允差為0.45 mm;寬為1 404 mm,允差為0.14 mm。經檢查,新疆天業(集團)有限公司安裝的離心機縱向上超出允許范圍,造成分離液不能迅速排出轉鼓,沉渣水含量大。
    (2)轉鼓排氣管直徑設計得較小。由于PVC物料的溫度一般在75~80℃,所產生的熱氣必須順暢排出,否則會造成轉鼓內產生微正壓,產生噴料現象。因此,轉鼓排氣管直徑應設計得大些。
    (3)排液口水平度向上傾斜導致分離液排出不暢,母液固含量增加。根據經驗,排液口稍微向下傾斜,更有利于固液分離。
    (4)工作環境溫度較高。由于干燥廠房溫度一般在30~40℃,如現場溫度較高,通風不暢,產生的熱量無法排出,則會直接影響離心機的正常運轉。
    4.2.2　工藝問題
    (1)進料閥門設計不合理。目前,離心機進料閥門均選用氣動閥,但閥門的大小必須與離心機相配套。若閥門太小,會導致進料不暢;若閥門太大,會很難控制,導致離心機堵料。
    (2)進料濃度不均勻。控制進料濃度對離心機非常重要,進料濃度不均勻,會導致離心機振動較大。如進料濃度太低,會影響產量,離心機效率降低;如進料濃度過大,容易使螺旋推料器積料,電動機負荷變大[3]。
    4.2.3　操作問題
    (1)在離心機開停機時必須沖洗機組約10min,否則會造成螺旋推料器和轉鼓內積料及轉鼓組件疲勞損壞,操作人員應該嚴格遵守[4]。
    (2)一定要控制好漿料槽液位,液位太低,則漿料太濃,會造成離心機負荷增大;液位太高,則漿料太稀,影響離心機離心率[3]。
    (3)操作時由于出料螺旋輸送機調節轉速較慢,不能迅速地將離心機物料排出,會造成離心機積料,限矩環的彈性體被剪斷,嚴重時可能發生設備事故。
    4.2.4　維護與保養
    (1)加強潤滑保養。為保證離心機正常運轉,轉動部件應每隔6個月加油保養1次。同時查看軸承處運轉潤滑情況、有無磨損現象、軸承蓋有無漏油情況等。
    (2)經常檢查皮帶松緊程度。離心機首次運轉8 h后,應張緊皮帶1次,以后每月張緊皮帶1次。皮帶的松緊要適度,若太松,則皮帶易打滑;若太緊則皮帶壽命會縮短,且增加軸承負荷。
    (3)嚴格按照設備要求、規定操作離心機。使用完畢后應做好清潔工作,保持離心機整潔。
    5　結語
    運行實踐證明:嚴格遵守操作規程,做好開停車過程的清洗,避免內部積料,是D6NC臥式螺旋離心機正常運行的關鍵。另外,應加強工藝控制、生產操作和設備的維護保養,這樣不僅可以延長離心機的檢修周期,而且可以保證離心機長期、高效、穩定地運行,并取得良好的經濟效益。
[參考文獻]
[1]邴涓林,黃志明.聚氯乙烯工藝技術[M].北京:化學工業出版社,2008:237-241.
[2]吳　彬.國產與進口離心機對比[J].聚氯乙烯,2005(2):40-41.
[3]王　磊.PVC干燥系統離心機故障分析[J].聚氯乙烯,2007(9):34-36.
[4]鄭石子.聚氯乙烯生產與操作[M].北京:化學工業出版社,2008:481-488.[編輯:陳立春]