淺談臥螺離心機在鹽泥固液分離中的應用

張守軍

(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

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淺談臥螺離心機在鹽泥固液分離中的應用

張守軍

(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

介紹了液壓差速臥螺離心機的工作機理及在鹽泥漿液固液分離過程中的應用情況，實踐證明在鹽泥漿液脫水過程中以離心機代替板框壓濾機是可行的。該項目的成功實施對純堿鹽泥脫水、鹽分回收具有重要的借鑒意義。

臥式螺旋離心機；鹽泥；固液分離；應用

1 鹽泥漿液固液分離領域的現狀

鹽泥漿液是氨堿法生產中利用石灰-純堿法除去粗鹽水中的Ca2+、Mg2+而產生的沉降物，其主要成分包括： NaCl、CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、MgSO4、H2O等。其中固含量約為10%(w/w)，pH值10～12，溫度39～42 ℃。目前，鹽泥漿大多進行固液分離，鹽分進行回收再利用，脫水后泥餅外運堆存。

在泥漿鹽分回收利用中我廠先前采用的是XZA(M)Z500/1500型壓濾機。其主要結構特點及工作原理：XZA(M)Z500/1500型壓濾機主要由主梁、濾板(含濾布)、壓緊板、止推板、壓緊裝置(主要是液壓壓緊裝置)、拉板裝置、液壓泵站、電控系統及輔助部件等幾大部分組成。濾布裝在濾板兩面。在壓緊裝置作用下，多塊濾板被夾緊在壓緊板和止推板之間，每兩塊濾板之間形成一個封閉的濾室，當給料泵將物料打入濾室后，在入料壓力下液相物料(水)通過濾布從濾液孔分離出來，固相物料留在濾室內逐漸形成濾餅，完成壓濾機的一個工作循環。

傳統的板框壓濾機由于自動化程度低需要2～3人進行濾餅卸料，濾布、濾板在高壓物料作用下易損壞導致噴料,日常維護中濾布要進行高壓水槍沖洗，液壓系統的閥組、拉板裝置等易出現故障檢修，整體人工成本高、占地面積大，現場操作環境差。在當前生產要求日益高效的條件下，需要更加先進的固液分離設備來進行升級替代。

臥式螺旋卸料沉降離心機是目前污泥脫水領域應用廣泛且安全可靠、技術先進的設備，具有占用空間小、自動化程度高、可連續穩定生產、操作維修方便、人工使用少等特點，經過調研，該類設備成為我廠板框壓濾機的首選替代設備。2013年8月，我廠引入了成都天保1臺CS26-4T型臥式螺旋卸料沉降離心機，投入后運行效果基本達到了預期指標。

2 臥式螺旋離心機介紹

2.1 工作原理

圖1 臥式螺旋離心機工作原理

臥式螺旋離心機主要是由螺旋體、轉鼓與液壓差速器三個關鍵部件組成。待分離的懸浮液通過進料管進入螺旋和轉鼓之間的腔體，在主驅動電機帶動下螺旋和轉鼓進行高速旋轉從而形成離心力，轉鼓內形成一個環形液池。在離心力作用下，物料中密度大的固體顆粒物沉積在轉鼓的內壁上，工作時螺旋體通過液壓差速器驅動與轉鼓作不等速的相對運動，螺旋體不斷將沉積在轉鼓內壁上的固體顆粒物刮下來并從排渣口推出，分離后的清液經過螺旋體螺旋內液層通道從轉鼓溢流口排出，從而實現固液分離過程。

離心機部件包括：轉鼓、螺旋推料器、主驅動電機、液壓差速器系統、外殼、底座、隔振器、連接件及控制系統等。

2.2 CS26-4T型臥式螺旋離心機主要特點

1)長度與直徑比為4∶1，采用轉速高、差速低的系統設計，待分離的懸浮液在腔體內的停留時間長，螺旋對懸浮液的攪動小，分離效果好。

2)差轉速自動調節范圍(1.0～20.0 r/min)，發生堵料故障時一般無需拆機只要啟動螺旋可自動排渣，清除積料。

3)為提升離心機耐磨損、耐腐蝕性能，轉鼓、螺旋體材料均采用雙相不銹鋼A890離心澆注，螺旋葉片采用316L不銹鋼；轉鼓沿縱長方向點焊316L不銹鋼筋條，排泥口采用碳化鎢耐磨套，螺旋葉片推料部位耐磨保護采用噴涂碳化鎢涂層厚度3 mm。

4)電機及變頻器采用ABB品牌，液壓差速器采用瑞士VISCOTHERM產品，PLC為西門子S7-200/300，品質好性能可靠。

5)離心機配有自動潤滑系統LincolnP301/401,潤滑按周期循環運行。

6)系統配置一套PLC控制系統，能根據生產要求從鹽泥脫水系統各設備的啟動、進料、配藥、加藥、脫水直至系統停機、清洗全過程自動操作。該系統可以根據負載變化自動調整轉鼓與螺旋之間差速。并且有多種異常狀態檢測、報警和聯鎖控制功能，以確保脫水系統的運行可靠、安全。

3 工程設計選型

設計技術參數：

單臺設備連續進料能力：≥65 m3/h

濾餅含水量： ≤30%(質量比)

濾液中懸浮物含量：≤200 mg/L

離心機運行時間：連續運行

絮凝劑 (分子量≥800萬PAM)投加量：≤1 kg/tds (每噸干基固體)

4 裝置運行狀況

4.1 鹽泥固液分離運行數據

表1 運行數據表(2014年9月)

4.2 運行結論

1)臥螺離心機能夠有效對鹽泥進行固液分離，振值5.3～9.6 mm/s，軸承溫度在25.0～31.0 ℃，均能夠保持穩定，液壓系統穩定，基本能夠滿足生產需要。

2)臥螺離心機可連續運行，出泥量均勻且出泥的含固體率達到53%以上，有利于外運和堆存，可以有效節省儲存空間。

3)臥螺離心機故障率低，自投用以來，出現過偶爾堵料、進料軟管接頭斷裂、主電機軸承振動大、皮帶輪磨損等系列問題，通過整改都得到快速解決，主體設備具有良好的運行穩定性。

4)臥螺離心機自動化程度高，操作方便。相對于板框壓濾機，卸料時需要3人，日常濾布、濾板清洗、破損更換需要2人，臥螺離離心機1～2人即可操作，可以有效降低勞動用工總量和勞動強度。

5)臥螺離心機具有良好安全環保性能，全封閉式運行，分離效果人為因素影響小，現場環境衛生條件好。而板框壓濾機工作時為敞開式，濾布容易阻塞，濾板密封面容易損傷或夾料而造成物料噴出，易形成二次污染，工作環境較差。

5 結 語

臥螺離心機在我廠投入應用已經1年半多了。在鹽泥漿的固液分離處理中，無論是技術查定還是生產實際應用臥螺離心機都表現出了良好的設備技術性能，控制技術穩定可靠，生產自動化程度高，生產現場環境整潔，取得了較好的經濟效益和社會效益，相信臥螺離心機將在我國純堿行業得到更加廣泛的推廣和應用。

TQ114.15

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1005-8370(2016)05-38-03

2016-07-20

張守軍(1974—)，1998年7月畢業于南京化工大學應用化學系。連云港堿業有限公司鹽水車間設備主任，工程師。