臥螺離心機實時檢測及故障分析

陶 慧

（萊蕪市能源檢測站，山東 萊蕪271100）

0 引言

臥式螺旋卸料沉降離心機（簡稱臥螺離心機）是一種高效的離心分離設(shè)備，是利用固-液-液比重差，并依靠離心力場使之?dāng)U大幾千倍，固相在離心力的作用下被沉降，從而實現(xiàn)固液液分離，并在特殊機構(gòu)的作用下分別排出機體。整個進料和分離過程均是連續(xù)、封閉、自動的完成。

1 臥螺離心機工作原理

臥螺離心機是一種臥式螺旋卸料、連續(xù)操作的沉降設(shè)備。 臥螺離心機工作原理為：轉(zhuǎn)鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉(zhuǎn)，物料由進料管連續(xù)引入輸料螺旋內(nèi)筒，加速后進入轉(zhuǎn)鼓，在離心力場作用下，較重的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續(xù)不斷地推至轉(zhuǎn)鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機外。 較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán)，由轉(zhuǎn)鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)排液口排出機外。三相臥螺離心機的原理是固液液三相分離， 通常我們所說的油水渣三相分離，這樣一臺三相臥螺離心機即可一次性解決三種物料的分離。以往需要兩臺二相臥螺離心機，一臺固液分離，先除渣，另一臺液液分離，再脫水，這樣生產(chǎn)模式繁瑣，后來逐步采用三相臥螺離心機進行油水渣三相分離，當(dāng)要分離的懸浮液經(jīng)進料管進入轉(zhuǎn)鼓后，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同，二者存在有相對運動（即轉(zhuǎn)速差），密度大的固體（焦油渣）沉降到轉(zhuǎn)鼓壁上。 兩相密度不同的清液形成同心圓柱，較輕的液相(油)處于內(nèi)層，較重的液相(水)處于外層。 不同液體環(huán)的厚度可通過調(diào)液板調(diào)節(jié)，沉積在轉(zhuǎn)筒壁上的渣由螺旋輸送器傳送到轉(zhuǎn)筒體的錐體端，從排料口排入固體積料箱，水和油分別從各自出口排出，整個處理過程均是自動進料、自動卸料、全封閉、連續(xù)式分離、脫水、脫渣。

1.1 臥螺離心機的優(yōu)點

對物料的適應(yīng)性較大， 能分離的固相粒度范圍廣0.005—2mm，在固相粒度大小不均時也能照常分離；能自動、連續(xù)、長期運轉(zhuǎn)，維修方便，能夠進行封閉操作；單機生產(chǎn)能力大，結(jié)構(gòu)緊湊，占地小；可以實現(xiàn)DCS 控制；耐磨性好：螺旋葉片采用堆焊碳化鎢硬質(zhì)合金、噴焊碳化鎢硬質(zhì)合金、粘結(jié)陶瓷片等，出料口采用了陶瓷或硬質(zhì)合金嵌套。

1.2 操作應(yīng)該注意事項

作為高速轉(zhuǎn)動的離心機， 絕大部分的機械故障以機器振動的方式。 所以作為操作人員對機器的振動和動平衡的常識要有基本了解。離心機的轉(zhuǎn)鼓和螺旋必須用動平衡的方法來平衡。有些動平衡由于沒有平衡矯正機，自己解決不了，比如轉(zhuǎn)鼓和螺旋的變形，但在使用過程中，有些是可以預(yù)防的：

1.2.1 離心機由于結(jié)構(gòu)的局限性，轉(zhuǎn)筒長度1680mm,其轉(zhuǎn)鼓和螺旋的剛度不大，長期處在不變的位置，因自重而彎曲變形，使振動加激。 對于長期不用的機器要半個月盤車一次。

1.2.2 開機要緩慢，防止受熱不勻。

1.2.3 一定按規(guī)定的開機和停機清洗程序操作。

1.2.4 隨時注意機器的振動和噪音，及時排除，不能帶病工作。

2 簡單的故障分析及常用做法

2.1 機器堵塞

離心機堵塞的第一現(xiàn)象是較長時間不排渣。在其他進料條件不變的情況下，排出的清液逐漸渾濁變深色，逐漸接近進料的顏色和狀態(tài)，伴隨著轉(zhuǎn)鼓電流上升和轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速較大幅度的下降，排渣扭矩逐漸上升且居高不下。 這些都表示離心機存在內(nèi)部堵塞的可能。

處理方法：遇到這種情況，不要按動緊急按鈕，離心機在高速運行且沒有剎車裝置，緊急按鈕此時不能提供任何幫助。 我們首先必須立即切斷離心機的進料，在大多數(shù)情況下，離心機能夠依靠螺旋的推料作用自行排除堵塞，如果無法自行推料排堵，我們應(yīng)該立即降低轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速或關(guān)閉轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動機，但千萬不能關(guān)閉螺旋電機，離心機轉(zhuǎn)鼓降速后，堵塞的固渣可能逐漸松弛，被螺旋排出機外。對于確實發(fā)生堵塞的離心機，在轉(zhuǎn)鼓完全停止轉(zhuǎn)動后，我們?nèi)詰?yīng)該向機內(nèi)注水，同時盡一切可能恢復(fù)螺旋的運行。 只要螺旋能夠轉(zhuǎn)動，離心機就沒有被真正堵死，仍有可能恢復(fù)正常。 向機內(nèi)注水和恢復(fù)螺旋運行是離心機排除堵塞的首選辦法。

2.2 機器震動

機器振動分慢性振動和突發(fā)性振動兩種。慢性振動大多數(shù)表示離心機發(fā)生了磨損，外部零部件發(fā)生了磨損或脫落，軸承系統(tǒng)逐漸產(chǎn)生了損壞。 突發(fā)性振動往往表示內(nèi)部物料堵塞，內(nèi)部零部件發(fā)生了重大損壞和脫落，大多數(shù)情況下應(yīng)該首先檢查出渣系統(tǒng)是否發(fā)生故障導(dǎo)致固渣堆積上升，清液管路是否發(fā)生堵塞導(dǎo)致液體反向蔓延至離心機轉(zhuǎn)鼓體等。

2.3 軸承溫度高

軸承溫度高首先要檢查軸承的油脂添加量是否過大。離心機是否存在過大的振動，軸承運轉(zhuǎn)是否發(fā)生異常的雜音。 同時我們要觀察軸承廢油脂的顏色，正常的廢油脂的顏色應(yīng)該是淺灰色（使用福樂偉標(biāo)準(zhǔn)油脂）， 如果軸承廢油脂的顏色發(fā)黑、 發(fā)鐵銹黃或其他不正常的顏色，表示軸承可能發(fā)生了損壞，應(yīng)該提前更換軸承。

關(guān)于軸承區(qū)域噪音的問題， 并不是所有的噪音都說明機器有毛病，我們特別注意區(qū)分有一種正常的“檔油層疊環(huán)”尖銳噪音。 它在軸承座內(nèi)部是一個油脂潤滑的摩擦部件，離心機正常運行是它會發(fā)出特定的尖銳聲。 特點是時有時無，執(zhí)行加油脂動作1-2 次后，此噪音會暫時消失，稍后又會響起。 這種判斷就靠平時多觀察，不斷積累經(jīng)驗。

2.4 轉(zhuǎn)鼓手動盤車

轉(zhuǎn)鼓手動盤車是離心機在靜止?fàn)顟B(tài)下人工判斷是否存在內(nèi)部物料堆積以及轉(zhuǎn)鼓能否順利啟動的重要手法之一。當(dāng)我們用手盤動正常的自由轉(zhuǎn)鼓時，轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)非常輕松，且轉(zhuǎn)鼓能夠自有減速直到停止，停止的角度位置是隨機的。 如果轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動非常沉重，且用手盤動再松手后，轉(zhuǎn)鼓自己又反向倒回來，幾乎停留在轉(zhuǎn)動前的位置，反復(fù)盤動后每次轉(zhuǎn)鼓都停留在一個角度位置， 說明轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部存在固渣堆積，此時如果啟動轉(zhuǎn)鼓增加轉(zhuǎn)速，會產(chǎn)生嚴(yán)重的失衡振動。遇到這種情況，請在注水的同時運行螺旋推料，清空離心機內(nèi)部物料后在啟動。

3 離心機的日常維護

3.1 正確清洗、浸泡

如果機器需要長時間停放， 需要將內(nèi)部的殘留固渣清洗干凈，普通的清洗方式往往會有固渣殘留，這時需要進行長時間清洗，應(yīng)采用浸泡的方式加長清洗時間， 具體的浸泡方法是采用較低的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，非常小的螺旋差速，比較小的注水流量，大幅度延長清洗時間，這樣沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁地固渣就會完全脫落。

3.2 傳動皮帶、皮帶輪

傳動皮帶在離心機運行一定時間后，會產(chǎn)生磨損和松弛，從而引起電機的抖動和機器的振動。 離心機長時間停機再次啟動前，需要清除皮帶輪上的銹斑，銹斑是加速皮帶磨損的重要原因。

3.3 檢查磨損

3.4 潤滑系統(tǒng)

4 總結(jié)

本文對臥螺離心機的原理進行了闡述，對設(shè)備運轉(zhuǎn)期間經(jīng)常出現(xiàn)的故障進行了深入分析,對改善臥螺離心機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)、優(yōu)化煤焦油的分離效果,提供了可靠的理論依據(jù)。

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