污泥臥螺離心脫水機的故障判斷及檢修

董勤

【摘? 要】用于污泥脫水的臥螺離心脫水機突然出現劇烈振動和噪聲，根據振動頻譜進行故障分析及診斷，及時組織檢修，排除故障。

【關鍵詞】臥螺離心脫水機;不平衡;頻譜分析;污泥切割機

引言

污水處理場采用生物化學法處理污水，日處理工業污水和生活污水3.6萬噸，其污泥脫水的工藝設備采用兩臺進口臥螺離心脫水機，型號NX4555，最大轉速3250rpm，工作轉速2600rpm，是污水處理場的主要設備，24小時連續運行。

1.污泥脫水工藝及臥螺離心脫水機工作原理

污泥脫水工藝：二沉池污泥經過濃縮池后，進入污泥切割機、經過螺桿泵加壓進入管道，加藥后通過污泥入口管進入臥螺離心脫水機，實現泥水分離，污泥運送至電廠干化焚燒，上清液回流至污水處理系統。

臥螺離心脫水機工作原理：臥螺離心脫水機分為機座、螺旋轉子、轉筒、電機、齒輪箱變速等部分組成，;螺旋轉子及轉筒高速旋轉，產生離心力，污泥在離心力的作用下迅速被甩向轉筒，導致污泥和水的分離。轉子與轉筒之間存在3～10轉的轉速差，使得螺旋轉子相對軸向推動污泥排出，實現排泥，與此同時分離出的上清液通過管道排入回流污水中。

2.出現故障及應急措施

兩臺臥螺離心脫水機自投運以來一直正常穩定運行，兩年后其中一臺正常運行的臥螺離心脫水機突然出現劇烈振動，噪聲劇大。為保障污泥脫水的連續性，生產上要求盡力保持臥螺離心脫水機運行，避免污水處理生產上產生較大波動，出水超出環保要求，引起環保事故。對運行設備所采取的緊急措施：

（1）對臥螺離心脫水機進行振動監測，特護運行。（2）減少污泥進入流量。

3.振動頻譜分析及故障診斷

減少污泥量，降低生產負荷后，采用離線監測儀器緊急進行振動監測，振動并沒有改善。振動頻譜如圖1

從振動圖譜分析，振動能量集中在工頻，振動值達到22.5mm/s，其他頻率并無分量，典型的不平衡故障頻譜，判斷臥螺離心脫水機轉子出現動態不平衡的故障。

但臥螺離心脫水機主要靠動平衡工作，正常工作時一直很穩定，并不存在動態不平衡，突然間出現的不平衡是何種原因導致？根據現場設備振動、溫度及電流的變化分析，可能的原因有：

（1）轉子基體出現損壞。（2）污泥附著在轉子上。（3）異物進入附著在轉子上。

第一種狀況：轉子基體出現損壞。一旦轉子基體損壞引起的振動應有由小變大的故障發展過程，同時振動也將會有不規則的變化，其振動頻譜不僅在工頻上會有振動分量的增大，其他頻率上也應有表現。隨著離心力的作用，振動會快速擴大，導致機組報警甚至連鎖停車。另外損壞的基體會掉出部分基體材料，導致振動加劇，或與轉筒之間產生摩擦，進一步增加振動和噪聲。但從實際振動監測圖譜看，振動能量集中在工頻，且連續4次（每次間隔半小時）檢測數據均沒有明顯的變化，振動突然出現，沒有漸變過程，振動原因應該是從外部獲得的，初步判斷基體損壞的可能性不大。

第二種狀況：污泥附著在轉子上。污泥進入臥螺離心脫水機前必須經過污泥切割機，非流體的塊狀物都會變切割、粉碎，混合成流體進入離心機。流體狀態的污泥進入臥螺離心脫水機，臥螺離心脫水機高速旋轉，離心力不可能使得污泥附著在轉子上，且臥螺離心脫水機一直運行，轉子一直高速旋轉，并沒有停機未沖洗導致污泥干化附著在轉子上，所以污泥附著轉子的這種可能性幾乎不存在。

第三種狀況，異物進入附著在轉子上。異物進入臥螺離心脫水機前必須經過污泥切割機，能通過污泥切割機的異物，且能克服臥螺離心脫水機強大離心力附著在高速旋轉的轉子上，是什么樣的材質？臥螺離心脫水機轉子的有哪些特別的結構能使得異物能夠附著在轉子上？附著力從何而來？

根據以上分析，必須詳細研究污泥的性質、污泥切割機的結構、加藥沉淀濃縮的比例等方面的原因。

對進入污泥切割機前的污泥進行取樣檢查，并無明顯的雜物，但應考慮增加過濾網，消除雜物進入的隱患。

對污泥切割機的結構進行研究，排查異物進入的原因并采取必要的防范措施。因廠家未提供相關圖紙，必須等設備停止運行后，解體查看內部結構。

加藥沉淀濃縮比例在整個生產過程中未發生變化，應該不是故障原因。

為立即處理故障，保證生產和設備安全，決定采取應急措施，盡快停機檢修。同時聯系廠家準備備件。

4.故障處理

4.1應急措施

（1）污水工藝盡快調整，準備停機檢修;（2）停機前臥螺離心脫水機在實行特護運行，每隔半小時監測一次臥螺機的振動頻譜，比較分析臥螺機故障發展情況;（3）針對存在的故障制定檢修方案：停運臥螺離心脫水機，解體檢查轉子結構，排查故障原因并消除;（4）解體檢查污泥切割機內部結構。

4.2解體檢修

（1）解體臥螺離心脫水機后，抽出轉子，發現轉子上真的有異物：約50cm長，約30mm寬的編織帶緊緊纏繞在轉子孔洞處。

（2）故障原因：編織帶纏繞在轉子上，導致轉子不平衡

（3）污泥切割機內部結構：兩只嚙合的齒輪狀結構，擠壓粉碎污泥，對柔性的織物并不能擠壓切割粉碎。

（4）故障形成機理：污泥切割機是利用齒輪嚙合擠壓粉碎污泥的，編織帶由于比較柔軟，經過污泥切割機時并沒有被擠壓切斷，而是被擠壓后順利通過污泥切割機，進入離心機。由于離心力作用，柔軟的編織帶被纏在轉子的長孔中，越纏越緊，導致高速旋轉時轉子不平衡，引起離心機強烈振動和噪聲。

5.檢修后運行

故障原因查明，采取了相應的措施：

（1）去除轉子上的編織帶等雜物，清洗轉子后安裝完成。

（2）在污泥進入切割機前增加過濾網，防止類似柔軟織物進入污泥，再次引起臥螺離心脫水機故障

臥螺離心脫水機檢修后開車運行，達到工作速度時，振動值在規定范圍內，故障排除，檢修成功。無需更換轉子備件，沒有影響正常的污水排泥。

參考文獻

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