淺析臥螺沉降離心機(jī)的使用和維護(hù)方法
技術(shù)支持
原河鋼承鋼焦化廠建成于2010年，由于煤氣凈化工藝的特殊性，設(shè)計(jì)初期就將臥螺沉降離心機(jī)用于氨水、焦油、焦油渣的分離，在冷鼓區(qū)域起著至關(guān)重要的作用。粗焦油是煉焦過程產(chǎn)生的煤氣用循環(huán)氨水噴灑和在初冷器中冷凝冷卻加以回收的，它含大量水分。雖經(jīng)焦油氨水分離槽靜置脫水，送往焦油加工工序時(shí)其含水量仍在4%左右，有時(shí)甚至達(dá)到8%～10%。因此在回收系統(tǒng)中臥螺離心機(jī)這種能用于給焦油脫水、脫渣的設(shè)備就成為了關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文針對離心機(jī)系統(tǒng)使用、維護(hù)及修理進(jìn)行了初步研究。
1 臥螺沉降離心機(jī)設(shè)備介紹
1.1 臥螺沉降離心機(jī)工作的原理
焦油氨水分離槽內(nèi)椎體下部的煤焦油混合物經(jīng)焦油泵送至進(jìn)料管然后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓。在主機(jī)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，比重較大的固相顆粒沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，與轉(zhuǎn)鼓作相對運(yùn)動(dòng)的螺旋葉片連續(xù)將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固相顆粒刮下并推出排渣口，分離后的含油氨水清液經(jīng)堰板開口流出轉(zhuǎn)鼓。
螺旋與轉(zhuǎn)鼓之間的相對運(yùn)動(dòng)由差速器來實(shí)現(xiàn)。差速器的外殼與轉(zhuǎn)鼓聯(lián)接、輸出軸與螺旋聯(lián)接、輸入軸與副電機(jī)聯(lián)接。主電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，也帶動(dòng)了差速器外殼的旋轉(zhuǎn)，由于輸入軸與副電機(jī)相聯(lián)，副電機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，從而驅(qū)動(dòng)行星輪按所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)關(guān)系運(yùn)轉(zhuǎn)，并按一定的比例關(guān)系將扭矩傳遞給螺旋，實(shí)現(xiàn)了臥式螺旋沉降離心機(jī)對物料的連續(xù)分離。
分離出的焦油渣直接落入下方的焦油渣槽，氨水清液自流入冷凝槽區(qū)地槽，含水合格的焦油送至焦油槽等待出售。
1.2 臥螺沉降離心機(jī)概況
原承鋼焦化廠引進(jìn)的瑞典Alfa laval生產(chǎn)的臥螺沉降離心機(jī)，由印度代工，可靠性非常強(qiáng)，自2010年生產(chǎn)至2015年未出現(xiàn)過任何故障。因此維護(hù)人員對此機(jī)器的關(guān)注度逐年下降，加之長期使用，螺旋軸承磨損嚴(yán)重，震動(dòng)越來越大，由于進(jìn)口設(shè)備大修，需要的資金量較大，隨之產(chǎn)生自更換軸承的想法，并在2016年實(shí)現(xiàn)此想法。
進(jìn)料參數(shù)：
處理液料要求：溫度：0℃（32°F）-100℃（212°F）；轉(zhuǎn)鼓極高轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的泥餅比重：1.5kg/dm3。
2 公司臥螺沉降離心機(jī)操作、維護(hù)及保養(yǎng)
進(jìn)口Alfa laval臥螺離心機(jī)首先強(qiáng)調(diào)的就是安全，各種檢測及參數(shù)保護(hù)較大程度地保障了機(jī)器的安全性能。
Alfa laval臥螺離心機(jī)的操作非常簡單，松開“緊急停車”（在大多數(shù)情況下：拉出“緊急停車”旋鈕，或者按照箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)它。）然后點(diǎn)擊離心機(jī)啟動(dòng)按鈕即可。
只是在點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕前需要對離心機(jī)及相關(guān)機(jī)器進(jìn)行必要的檢查：
（1）離心機(jī)的上、下罩殼中是否已無固體沉積物。
（2）排料系統(tǒng)是否打開。
（3）轉(zhuǎn)鼓是否可以很容易地用手轉(zhuǎn)動(dòng)。
（4）所有的保護(hù)裝置是否正確安裝且安全可靠。
（5）進(jìn)料泵是否啟動(dòng)。
臥螺離心機(jī)運(yùn)行之后，較常見故障就是過載，如果離心機(jī)的扭矩超過限定值，控制系統(tǒng)將關(guān)斷進(jìn)料許可接觸器，關(guān)閉進(jìn)料泵和絮凝劑投加泵。在這種情況下，控制系統(tǒng)可以被復(fù)位，并可以從控制盤重新啟動(dòng)進(jìn)料泵。如果離心機(jī)的扭矩超過了更高限值，主電機(jī)也將被關(guān)斷。此時(shí)建議以水代替物料加入到轉(zhuǎn)鼓中，直至轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速降到300轉(zhuǎn)/分鐘。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓完全停穩(wěn)后，將控制系統(tǒng)復(fù)位到操作狀態(tài)。
過載的原因有：
（1）流量太大。
（2）進(jìn)料濃度太高。
（3）固相特性（在料液進(jìn)入離心機(jī)之前可能有必要進(jìn)行預(yù)過濾或是破碎）。
（4）差速太低。
（5）固相堵塞在排出口（主電機(jī)過載）。
（6）轉(zhuǎn)鼓速度過高。
如果離心機(jī)由于螺旋扭矩過高停車，并且離心機(jī)再啟動(dòng)時(shí)不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，或者由AC背驅(qū)電機(jī)進(jìn)行CIP清洗時(shí)，過載可能就是前述原因?qū)е?，要清理轉(zhuǎn)鼓就只能拆卸轉(zhuǎn)鼓。在清理螺旋時(shí)，要注意仔細(xì)清理所有的葉片以防止重裝離心機(jī)后運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)不平衡。在這里值得注意的是禁止采用固定標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱的小齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，這可能會(huì)導(dǎo)致齒輪箱或花鍵軸甚至大端軸頸損壞。
臥螺離心機(jī)運(yùn)行還有一個(gè)關(guān)鍵的清洗程序，在離心機(jī)停機(jī)以前，停止進(jìn)料并提高差速，盡可能將殘存物清出轉(zhuǎn)鼓，要注意防止液體溢出到其他后續(xù)機(jī)械上，這可以通過離心機(jī)的刀閘閥和旁通管道實(shí)現(xiàn)。用水沖洗離心機(jī)直到從大端排出的沖洗水變清。沖水完畢后打開轉(zhuǎn)鼓上蓋檢查上下機(jī)殼都清洗干凈，并檢查是否有物料殘留在轉(zhuǎn)鼓里。以此檢查沖洗是否達(dá)到預(yù)期效果，如未達(dá)到，應(yīng)該把離心機(jī)再加速到工作轉(zhuǎn)速，重新開始修復(fù)。如果按照上述方法清洗不成功，則轉(zhuǎn)鼓必須拆卸清洗。
此外，還組織了技術(shù)人員對離心機(jī)進(jìn)行自主的中型保養(yǎng)，節(jié)約了大量的資金，且通過實(shí)踐，也達(dá)到了相同的效果。
中型保養(yǎng)的內(nèi)容主要針對主軸承、螺旋軸承各自需要的備件。分別包括主軸承和螺旋軸承使用的橡膠O型密封圈等。O型密封圈是為了阻止焦油氨水等溶液進(jìn)入軸承內(nèi)部，損壞軸承。
在這里只對自主中型保養(yǎng)提幾點(diǎn)建議和要求：
（1）拆卸轉(zhuǎn)鼓時(shí)，必須使用專用工具中的吊具置于轉(zhuǎn)鼓重心處，用吊索纏繞轉(zhuǎn)鼓，吊索末端掛在起重機(jī)吊鉤上將轉(zhuǎn)鼓移出。組裝轉(zhuǎn)鼓時(shí)，將轉(zhuǎn)鼓就位之前，應(yīng)將機(jī)座及軸承座與轉(zhuǎn)鼓接觸的表面清理干凈。
（2）拆卸和安裝大、小端軸頸時(shí)，難以分離部位一般設(shè)置有頂絲幫助拆卸，如無頂絲，便可使用塑料手錘敲打軸頸的邊緣使其松動(dòng)，將軸頸抽出。
（3）拆卸和安裝齒輪箱，花鍵軸可輕松用手取出，所以不可用花鍵軸作為吊點(diǎn)。
（4）拆卸和安裝大、小端主軸承和螺旋軸承時(shí)應(yīng)注意，一定要將拆卸時(shí)的每一步、拆到的每一個(gè)O型密封圈、每一盤軸承記錄清楚，安裝密封圈、軸承必須逐一核對。機(jī)器軸承采用SKF品牌，所以更換時(shí)也必須采用進(jìn)口SKF軸承，才不會(huì)改變原有的加油周期和數(shù)量。軸承內(nèi)圈的加熱溫度控制在80℃。機(jī)器進(jìn)廠安裝時(shí)，隨機(jī)帶了專用工具，那是很好的專門拆卸軸承的工具。
（5）轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部螺旋的拆卸和安裝關(guān)鍵的一步也還是使用專用工具，既可以輕松拆除和安裝螺旋，還可以有效地保護(hù)螺旋不被外殼磕碰而產(chǎn)生損傷，進(jìn)而影響到動(dòng)平衡。
3 結(jié)語
以上是結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)對三相臥螺沉降離心機(jī)的使用、維護(hù)以及中型保養(yǎng)方法提出的幾點(diǎn)認(rèn)識。目前已經(jīng)完成了焦化廠三臺離心機(jī)的逐一中保，運(yùn)行狀況良好。
