離心機在聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中的應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
懸浮法聚氯乙烯生產(chǎn)的過程，基本上是加入氯乙烯量的1.1-2倍的水，但是水主要是為了分散以及傳熱介質(zhì)的作用，而不是參與聚合反應(yīng)。但是在氯乙烯聚合反應(yīng)完成之后產(chǎn)生聚氯乙烯漿料，基本上這樣的聚氯乙烯漿料都含有百分之七十左右的水。在物料進入干燥程序之前還是需要進行脫水工藝。
1 離心機工作原理
離心機是臥式螺旋沉降離心機，主要的工作原理就是在聚氯乙烯漿料經(jīng)過入料管、輸送器出料孔進入轉(zhuǎn)鼓，又有受高速離心力進行固液分離為固體物以及離心母液水。固體物沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁由螺旋輸送器輸送到聚氯乙烯下料斗中。離心母液水就經(jīng)溢流堰板液位調(diào)節(jié)進入到母液水集水斗排放到母液池。這主要是螺旋輸送器以及轉(zhuǎn)鼓之間的相對運動由差速器實現(xiàn)。離心機的結(jié)構(gòu)主要有：轉(zhuǎn)鼓、螺旋輸送器、油潤滑系統(tǒng)、機罩、扭矩系統(tǒng)、差速器等構(gòu)成。
2 離心機機器設(shè)備的特點
（1）轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器等和介質(zhì)油接觸部分都使用整體高速離心鑄造技術(shù)，在經(jīng)過固溶化熱處理之后，材料都使用雙相不銹鋼材質(zhì)，這樣機械的強度可以達到3200G，其材質(zhì)均勻，強度高，另外耐磨耐腐蝕性強。
（2）轉(zhuǎn)鼓椎體的部分使用二段式錐角的設(shè)計，這樣可以有效減少聚氯乙烯固體物的含水量。
（3）整個螺旋輸送器使用3螺紋高剛性一體式設(shè)計，其可以有效降低差速器的荷載，可以延長差速器的使用時間。高剛性的螺旋輸送器，斷面系數(shù)基本上是機器的48倍，螺旋葉片斷面系數(shù)是一般葉片的21倍。
（4）經(jīng)過有關(guān)研究，聚氯乙烯離心力是在1000-2000G的范圍中，其含水量變化比較大，達到2000G以上的時候，含水量基本上沒有變化，巴工業(yè)離心機基本上使用2100G運轉(zhuǎn)。
（5）離心機使用360°出料技術(shù)，不需要刮刀，就可以有效避免產(chǎn)生塑化膜，轉(zhuǎn)鼓的長度和直徑比會超過2.54，然后使物料沉降的時間延長，另外離心力使分離的更徹底。
（6）差速器轉(zhuǎn)速差在51r，適合聚氯乙烯漿料的處理，保證物料有足夠的脫水時間。
（7）主軸承使用強制潤滑。
（8）主電動機配備液力聯(lián)軸器，這樣離心機啟動更快，運行比較穩(wěn)定。
（9）動力消耗少，只需要一個110kW電動機和2個0.4kW潤滑系統(tǒng)電動機。
（10）適應(yīng)性非常強，操作簡單且維修方便。
3 離心機在聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中的應(yīng)用
離心機在很多領(lǐng)域都已經(jīng)廣泛使用，在19世紀的時候，離心機在工業(yè)生產(chǎn)中就已經(jīng)得到應(yīng)用。首先，離心機先用于牛奶分離、制糖廠結(jié)晶砂糖脫水等?，F(xiàn)在離心機已經(jīng)在化工行業(yè)、石油行業(yè)、冶金等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。離心機的轉(zhuǎn)動方式正經(jīng)從手搖式到電動式、機械變速、油壓氣壓為動力的機械變速到現(xiàn)在的變頻電機變速。
離心機在聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中的使用，在處理聚氯乙烯的時候，離心機的處理能力可以達到15-18t/h，其分離之后的清液中固體的含量會小于100*10-6，在分離之后的渣含液量小于23%。處理聚氯乙烯、聚丙烯、精對苯二甲酸類物料的時候，因為其介質(zhì)屬于易燃易爆的烷類有機物，所以應(yīng)該使用惰性氣體進行保護的隔爆型離心機，促使現(xiàn)場和離心機內(nèi)部的氧氣含量控制在易燃易爆的范圍外，防止因為設(shè)備以及操作出現(xiàn)意外造成的事故出現(xiàn)。經(jīng)過離心機分離之后的固相可以經(jīng)過有軸螺旋輸送器送入氣流式干燥塔或者是沸騰床進行干燥處理。
4 離心機保護停車事項以及處理方法
4.1 主軸承回油溫度高保護停車
離心機中主軸承回油溫度大于75℃之后，就會自動保護停車。其處理的辦法是確定油站溫度在36-40℃，更換油站的油，觀察有沒有銅屑、殘留物質(zhì)、臟東西，一旦有銅屑或者是殘留物質(zhì)，就必須及時更換主軸承。
4.2 扭矩臂跳車
使用漿料泵將物料輸送進離心機中，混料槽內(nèi)漿料和后續(xù)漿料混料的時間不協(xié)調(diào)，導致漿料含固量不均衡，然后流量不均衡，等到滿負荷的情況時，漿料含固量或者是流量會瞬間增大，在幾秒鐘之中，轉(zhuǎn)筒中被固體物料填滿，然后繼續(xù)填充，但是螺旋輸送器不能及時把固體物料排放。造成螺旋輸送器和轉(zhuǎn)筒間扭矩阻力不斷增大，在控制室顯示扭矩鳴警，一旦不及時調(diào)整流量的時候，扭矩保護限位開關(guān)自動跳開，導致螺旋輸送機和轉(zhuǎn)筒保持同樣的速度運行，這個時候?qū)⑦M料閥門鎖關(guān)閉，然后離心機停車。其處理的方法是：盡量調(diào)整混料槽液位和后續(xù)料在時間上還有一定的差距，使用混料槽下限液位小于百分之三十的控制點。和后續(xù)料時間自動調(diào)節(jié)離心機進料量結(jié)合在一起，均衡混料槽的進出料狀況，完善泵的進、出口徑，盡量減少彎頭的出現(xiàn)，確保物料在管線輸送期間暢通無阻，保證物料的均衡。
4.3 油壓低的情況下保護停車
等到油壓小于0.04MPa，會限制開關(guān)動作以及停車。其處理的方法就是：需要油壓和流量比例成正比，需要和油溫成反比，所以必須控制好油溫36-40℃，流量1.8-2.5L/h就能保證油壓在0.14MPa之上。
5 離心機日常維護保養(yǎng)
（1）應(yīng)該每個月檢查齒輪箱的油位（如果油塞在上方時，在不足的情況下及時補充）。保證每三個月更換油但是開始的時候應(yīng)該500小時必須更換油，其油品選用美孚齒輪油SHC630。
（2）每隔三個月更換輸送器油脂，注意應(yīng)該把舊的油脂全部更換下來，這個時候使用合適的產(chǎn)品，比如殼牌愛萬利EP2。按照離心機運轉(zhuǎn)情況和差速器拆檢情況，會發(fā)現(xiàn)離心機差速器內(nèi)部齒輪上沉積褐色的油漬，但是這是不容易清理的。充分分析原因是因為離心機差速器運轉(zhuǎn)溫度比較高，其潤滑油碳化形成很難清理的油漬，所以車間把換油的時間從每隔三個月縮短到兩個月，保證機器長時間穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
（3）機器設(shè)備每年更換油站潤滑油，其潤滑油可選用殼牌德力士46。
（4）每隔三個月檢查一下皮帶的松緊程度。
（5）所有型號的離心機中修周期在兩年左右，四至六年需要大修一次。其中修內(nèi)容就是更換螺旋輸送器軸承和密封零件、需要更換差速器軸承和密封件、更換傳動皮帶、檢查清理轉(zhuǎn)筒的內(nèi)壁。但是大修的時候應(yīng)該檢查機械設(shè)備中每個零件磨損的狀況，但是對于磨損部位還是需要等離子噴涂或者是特種焊接，再次加工修理，螺旋輸送器和轉(zhuǎn)筒做動平衡試驗，需要校正拉桿同軸度，需要更換主軸承，需要將螺旋輸送器軸承和密封零件進行更換。
（6）每個月都打開機殼上的觀察窗口，查看有沒有出現(xiàn)積料。
（7）工作人員每天打掃、清理儀器設(shè)備以及附屬設(shè)備。
（8）工作人員每天記錄電流值。
（9）工作人員每天檢查和記錄潤滑油系統(tǒng)儀表的數(shù)據(jù)。
（10）機器設(shè)備在運轉(zhuǎn)半年之后必須更換一次液力聯(lián)軸器潤滑油。
（11）機器設(shè)備在長時間停止使用以后，必須每隔三個月對潤滑油系統(tǒng)以及主機進行一次試運行，基本上運行的時間在十分鐘左右。
6 離心機在聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題以及處理對策
6.1 離心機油站進水，潤滑油乳化的情況
油站換熱器出現(xiàn)內(nèi)漏的情況，冷卻液會進入油站，其主要表現(xiàn)是油站內(nèi)部液位上漲，所以故障概率比較低。其解決的方法是：拆卸換熱器檢修或者是更換換熱器。
離心機內(nèi)部熱氣主要是在主軸承的地方向外泄漏，因為主軸承是迷宮式封閉，熱氣經(jīng)過迷宮密封進入軸承的內(nèi)部，會冷凝成水，導致潤滑油乳化的情況出現(xiàn)。其解決的方法是：檢查離心機的排氣管，促使離心機內(nèi)部的熱氣可以及時排出；將機罩的密封條更換。
6.2 扭矩臂抖動的情況
在離心機滿負荷的情況下，因為漿料含固量不均衡，其流量也不均勻，導致螺旋輸送器在送料的時候出現(xiàn)波動，導致扭矩臂工作的時候經(jīng)常出現(xiàn)抖動的現(xiàn)象。其處理的方法就是：盡量較大限度調(diào)整漿料的含固量，有效控制流量的平衡，然后可以很好地吸收較小的抖動；除此之外，應(yīng)該從減少螺旋輸送器的波動角度，有效調(diào)整螺旋輸送器的軸向拉緊的程度，保證其和轉(zhuǎn)筒端面的間隙確保在標準范圍中，靠著一套碟簧張緊，然后減少應(yīng)含固量，其流量等原因?qū)е侣菪斔推鞒霈F(xiàn)波動。
還有離心機轉(zhuǎn)筒錐段偏磨損的嚴重，導致扭矩臂經(jīng)常出現(xiàn)抖動的現(xiàn)象，還會伴隨較大的響聲。其處理的方法是：將轉(zhuǎn)筒錐段更換，大修離心機。
7 離心機未來的發(fā)展
當前階段，我國的離心分離行業(yè)還處于發(fā)展階段，其總體水平經(jīng)過很長時間的研究得到明顯的提升。伴隨著國內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，社會各界人士對環(huán)保、能源還有儀器設(shè)備品質(zhì)的認識和重視，國外 技術(shù)交流以及合作的吸收，都促進了我國離心機分離技術(shù)的快速發(fā)展。并且我國的臥螺離心機已經(jīng)構(gòu)成科研、制造、設(shè)計的體制。在分離領(lǐng)域還會有一些學術(shù)組織，對其進行基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面的分析，獲取了較好的成果。
我國臥螺式離心機發(fā)展的方向有：
（1）離心機向高速方向發(fā)展，主要是為了不斷提升對工藝的要求，所以未來離心機的一個主要研究方向就是高速離心機。
（2）離心機向著大型化方向發(fā)展，離心機高參數(shù)、大容量化，屬于國內(nèi)外離心機追求的一個重要目標。
（3）離心機的理論研究會更加深入，還包含著離心機的參數(shù)選擇一級優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)。
（4）在離心機行業(yè)不斷使用新型材料。
（5）離心機技術(shù)的參數(shù)不斷提升，不斷研究新機型。
（6）各種組合機以及專用新型機被開發(fā)出來。
（7）強化動態(tài)監(jiān)測以及自動化，因為部分 的自控手段已經(jīng)不斷被使用，能夠全面監(jiān)測離心機的各項參數(shù)，經(jīng)過傳感器把收集到的信息輸入到計算機中進行處理，及時了解參數(shù)的變化，并且采取相應(yīng)的處理措施。
8 技術(shù)改造
例如在使用TRH084離心機的時候，該設(shè)備處理的能力是15t/h，并且負載的能力較強，在處理聚氯乙烯材料的時候，會出現(xiàn)磨損螺旋輸送器葉片和轉(zhuǎn)鼓脫水部，然后螺旋輸送器推料的阻力就會變強，會導致螺旋輸送器自身振動以及微量扭曲變形導致的振動，這樣的振動會經(jīng)過花鍵軸傳動到差速器，主要表現(xiàn)在扭矩震顫，導致差速器使用的時間較少。但是差速器作為離心機的主要零件，主要的作用就是使螺旋輸送器和轉(zhuǎn)鼓出現(xiàn)速度差，其轉(zhuǎn)速差在51r左右，保證物料在脫水之后可以順利進入到離心機下料斗中。
主要是滿足增加生產(chǎn)需求，還有延長離心機的主體零件差速器使用的時間，在改造離心機技術(shù)的時候，在螺旋輸送器的花鍵軸段加上NCS沒有振動設(shè)備，經(jīng)過查詢有關(guān)的技術(shù)資料信息，借助圖紙檢查每個零件，認真觀察仔細研究離心機的主要結(jié)構(gòu)和工作的機制，保證對離心機的改造順利進行。在改造后安裝這個系統(tǒng)后離心機可以提升百分之十五之上的物料處理水平，這樣就能確保離心機可以長時間高效穩(wěn)定的進行，可以增加差速器使用的時間。如果在日后還有新的改造項目，就可以直接使用含有NCS減震裝備的離心機機型。
離心機結(jié)構(gòu)的改變：首先是溢流堰的改變，因為離心機的母液溢流可以直接控制轉(zhuǎn)鼓中的液池深度、母液的含固量以及物料的含濕量。母液排出溢流堰從原來的3/8調(diào)整到11/8，脫水區(qū)長度會減少，促使離心機下料含水量從原來的18.8%-20%轉(zhuǎn)變到22%-23%，可以提升離心機的平穩(wěn)運行。其次是離心機加料管的處理，加料管在螺旋輸送器中一直處于懸臂狀態(tài)下，因為物料的濃度會變大、進料不均衡、壓力波動大等因素，導致進料管出現(xiàn)變形的情況，會產(chǎn)生局部摩擦振動，這樣經(jīng)過處理解除摩擦振動。
9 結(jié)語
綜上所述，離心機屬于企業(yè)主要的生產(chǎn)設(shè)置之一，如果想讓其機械設(shè)備長時間穩(wěn)定工作，首先需要工作人員有專業(yè)的能力以及精心工作，樹立操作人員是設(shè)備 負責人的理念，提升工作人員主人翁的意識，消除誤操作對設(shè)備的損壞；其次就是堅決根據(jù)維修保養(yǎng)流程進行定期維修保養(yǎng)。只有做好維護保養(yǎng)工作才可以及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，提前做好計劃檢修，防止突發(fā)故障出現(xiàn)。
