PVC離心機(jī)擠塑化片的原因分析與處理措施

陳國強(qiáng)

摘 要：本文對(duì)聚氯乙烯生產(chǎn)裝置離心機(jī)產(chǎn)生塑化片的原因進(jìn)行了分析，提出了確保設(shè)備安全、平穩(wěn)運(yùn)行的建議和措施。

關(guān)鍵詞：離心機(jī) 聚氯乙烯 塑化片 原因 處理措施

中圖分類號(hào)：TQ325.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（c）-0101-01

1 離心機(jī)概況

離心機(jī)CF-401/5是齊魯分公司氯堿廠23萬噸聚氯乙烯（PVC）生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，由日本巴工業(yè)株式會(huì)社制造，2000年10月投入使用，為TRH074型臥式螺旋卸料離心機(jī)（以下簡稱TRH074離心機(jī)，見圖1），利用漿料中PVC和水密度不同在離心力場中迅速沉降分層實(shí)現(xiàn)分離的，其作用是脫除PVC漿料中的水分。

自2007年12月份以來，離心機(jī)出料濾餅中含大量塑化片（寬4 mm左右、厚度約0.20 mm，產(chǎn)品應(yīng)為PVC粉末），引起離心機(jī)下料不暢，同時(shí)塑化片造成物料結(jié)塊使振動(dòng)篩篩網(wǎng)破損加快，更換周期最短15天，多次故障停機(jī)導(dǎo)致整條生產(chǎn)線停車，大修周期由2年縮短至6個(gè)月。離心機(jī)擠塑化片問題已成為嚴(yán)重威脅PVC生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行的主要因素。（見圖1）

2 產(chǎn)生塑化片的原因分析

TRH074離心機(jī)漿料進(jìn)料溫度為70 ℃，PVC達(dá)到85 ℃時(shí)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象[1]，如果同時(shí)受到擠壓就會(huì)形成塑化片。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行觀察和檢查后，初步分析認(rèn)為，導(dǎo)致塑化片產(chǎn)生的主要原因有內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓的軸向間隙偏差過大、旋轉(zhuǎn)同軸度偏差過大和表面粗糙等。

2.1 內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓的軸向間隙偏差過大

TRH074離心機(jī)為提高生產(chǎn)能力采用雙錐角轉(zhuǎn)鼓設(shè)計(jì)，內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓錐段由大錐角段和小錐角段組成，大錐角段主要是物料沉降區(qū)，小錐角段是物料再干燥區(qū)。在液池以下靠近液面處有一錐角變化點(diǎn)，濾餅輸出液池后在平緩的小錐角段穩(wěn)定移動(dòng)。

正常狀態(tài)下，內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓軸向間隙在7.6～8.6 mm之間[2]，大錐角段和小錐角段是相對(duì)應(yīng)的，不應(yīng)有偏差。螺旋輸送器對(duì)濾餅的力沿著外轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁方向，使濾餅向出料口方向移動(dòng)。內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓軸向間隙不均勻?qū)е侣菪斔推鲗?duì)濾餅的力在垂直于外轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的方向上產(chǎn)生了分量，這樣濾餅在移動(dòng)過程中就受到了擠壓，擠壓必然使濾餅與轉(zhuǎn)鼓間的摩擦力增加，摩擦產(chǎn)生的熱量使溫度升高。螺旋輸送器刮刀有明顯的過熱變色現(xiàn)象，說明溫度升高已明顯超過PVC軟化溫度。

如果內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓軸向間隙過大，內(nèi)轉(zhuǎn)鼓錐角變化點(diǎn)處于外轉(zhuǎn)鼓大錐角段，濾餅在大錐角段輸出液池，會(huì)受到大小和錐角差的正弦值成正比、方向垂直于外轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的擠壓，產(chǎn)生塑化片。如果內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓間隙過小，外轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁和輸送器刮刀在錐角變化點(diǎn)的間距較小，濾餅同樣受到較大擠壓形成塑化片。

2.2 內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)同軸度偏差過大使離心機(jī)產(chǎn)生塑化片

軸承座磨損、耳軸彎曲、軸承損壞和內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓的加工精度都會(huì)造成徑向間隙偏差過大，影響內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)同軸度。旋轉(zhuǎn)同軸度偏差過大使內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓在旋轉(zhuǎn)過程中形成楔型間隙環(huán)（前面小、后面大）。而這種楔塊形成后，濾餅在推送過程中同樣會(huì)受到擠壓和摩擦產(chǎn)生塑化片。

2.3 內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓表面粗糙導(dǎo)致塑化片的產(chǎn)生

粗糙的表面由多個(gè)突起和凹槽組成。濾餅在經(jīng)過粗糙表面時(shí)，不斷進(jìn)出溝槽受到擠壓和摩擦，在擠壓和摩擦熱的作用下產(chǎn)生塑化片。

3 處理措施及改進(jìn)建議

3.1 調(diào)整內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓軸向間隙，使大小錐角段相對(duì)應(yīng)

處理措施：一是調(diào)整隔環(huán)厚度，使內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓軸向間隙在7.6～8.6 mm之間，并保持各處間隙均勻。二是測量碟簧初始高度，低于16.8 mm時(shí)更換碟簧，保證碟簧能承受足夠的軸向力避免內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓軸向竄動(dòng)。

經(jīng)過測量，內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓軸向間隙為8.0 mm，碟簧初始高度為17.2 mm，均在規(guī)定的范圍內(nèi)。可見TRH074離心機(jī)擠塑化片不是軸向間隙偏差引起的。

3.2 校正內(nèi)外轉(zhuǎn)股耳軸直線度和軸承座徑向跳動(dòng)，檢查止推軸承徑向間隙，提高內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)精度

測量發(fā)現(xiàn)止推軸承P-140-13軸承座磨損0.05 mm，外轉(zhuǎn)鼓差速器側(cè)耳軸直線度偏差0.08 mm，內(nèi)轉(zhuǎn)股皮帶輪側(cè)耳軸軸承位置徑向跳動(dòng)0.06 mm，止推軸承徑向間隙超標(biāo)。

處理措施：一是修復(fù)軸承座。修復(fù)前先去除舊鍍層露出母材，修復(fù)易采用電鍍和激光熔焊，保證鍍層有足夠的硬度，不宜采用刷鍍和噴鍍。軸承與軸承座由過渡配合調(diào)整為過盈配合，過盈量為0.01～0.03 mm，增加軸承外圈緊力減小磨損。二是校正耳軸直線度偏差不大于0.02 mm，與軸承內(nèi)外圈配合位置徑向跳動(dòng)小于0.02 mm；三是更換止推軸承P-140-13。四是內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓裝配完成后復(fù)測徑向間隙在1.0～1.5 mm之間，實(shí)測間隙為1.2 mm。

3.3 打磨拋光內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓劃痕，提高表面粗糙度

檢查發(fā)現(xiàn)外轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁有大面積劃痕，劃痕位于大錐角段前部，方向垂直于濾餅的運(yùn)動(dòng)方向。打磨劃痕至圓滑過渡的凹坑，再用200#拋光輪手動(dòng)拋光，最后內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓分別進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)保證不平衡質(zhì)量小于5.0 g。

4 結(jié)語

經(jīng)過以上措施的處理，目前TRH074離心機(jī)運(yùn)行狀況良好，塑化片問題有明顯好轉(zhuǎn)。但外轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁劃痕處理不徹底，還需對(duì)塑化片問題進(jìn)一步分析總結(jié)，確保離心機(jī)安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘祖仁.塑料工業(yè)手冊(cè)：聚氯乙烯[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999：1.

[2] Tomo-e沉降離心機(jī)（TRH074）廠家最終文件：巴工業(yè)株式會(huì)社[Z].1999：41.endprint