淺談螺旋沉降離心機(jī)在氯堿化工中選型調(diào)試的若干問題
技術(shù)支持
1 概述
新疆中泰化學(xué)股份有限公司米東工業(yè)園二期項目螺旋沉降離心機(jī)選型考慮了離心機(jī)的能力、現(xiàn)場布置情況、設(shè)計總體投資等原因，選用安德里茨技術(shù)有限公司的A10螺旋沉降離心機(jī)，本文介紹了A10離心機(jī)特點、調(diào)試方案及問題解決。
2 臥式螺旋沉降離心機(jī)選型方案確定
聚氯乙烯裝置設(shè)計為年產(chǎn)36萬噸懸浮法PVC，VCM單體經(jīng)聚合、汽提后送到PVC漿料槽，通過漿料泵將漿料（60～80℃含固量25%±5%的PVC漿料）送到A10臥式螺旋沉降離心機(jī)進(jìn)行脫水分離，PVC濾餅（含水量22%～25%）送到干燥床，離心母液水含固量小于100ppm。
聚氯乙烯樹脂螺旋沉降離心機(jī)分離澄清原理如下：
離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓以角速度w旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓中的懸浮液跟著轉(zhuǎn)鼓也以角速度w旋轉(zhuǎn)，當(dāng)w達(dá)到一定值后，懸浮液中的固相和液相由于密度不同，分出兩層，即離心沉降。離心機(jī)在運(yùn)行過程產(chǎn)生的離心加速度和重力加速度的比值，定義為離心機(jī)分離因數(shù)。
F=rw2/g，其中w=2πn/60
式中：r-離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓半徑（cm），w-離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的角速度（1/s），n-離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的速度（r/min）。
分離因數(shù)是離心機(jī)分離能力的主要指標(biāo)，分離因數(shù)F越大，物料所受離心力越大，分離效果越好。分離因數(shù)F與離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓半徑r成正比，與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速n的平方成正比，因此，提高轉(zhuǎn)速比增大半徑效果好，但轉(zhuǎn)速提高對轉(zhuǎn)鼓的材料強(qiáng)度、動平衡精度要求很高。
A10臥式螺旋沉降離心機(jī)的主要特點：
（1）A10離心機(jī)綜合考慮材料性能，加工精度等原因轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速按照1600轉(zhuǎn)/分鐘設(shè)計。旋轉(zhuǎn)部件采用DIN標(biāo)準(zhǔn)雙相不銹鋼制造，螺旋為3螺旋形式，轉(zhuǎn)鼓長徑比為1.5：1。
（2）A10離心機(jī)差速器采用進(jìn)口DE-SCH公司三級行星齒輪專用高扭矩齒輪箱，型號為ZG30型，該公司產(chǎn)品在國外離心分離機(jī)械上有大量實例，差速器性能質(zhì)量有較為可靠的技術(shù)保證。
（3）A10離心機(jī)的主軸承潤滑系統(tǒng)采用強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)保證主軸承潤滑均勻充分，對機(jī)組的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行起重要作用。
（4）A10離心機(jī)有必要的聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，多大10余項的流量、溫度、壓力、振動、扭矩等聯(lián)鎖報警停機(jī)功能滿足A10離心機(jī)的保護(hù)要求。
3 臥式螺旋沉降離心機(jī)調(diào)試方案及問題解決
3.1 A10離心機(jī)調(diào)試方案確定
（1）按照臥式螺旋沉降離心機(jī)的安裝注意事項檢查離心機(jī)布局、安裝及配管工作的合理性，檢查各管路安裝情況、管線異物、焊渣清理吹掃情況。
（2）按照制造單位、設(shè)計院提供控制柜、動力柜接線圖紙要求檢查接線工作的準(zhǔn)確性及牢固性，按照規(guī)范的操作程序送電，檢查控制回路運(yùn)行情況并修改控制面板中設(shè)定參數(shù)。
（3）按照三級過濾要求將試車用潤滑油品加入郵箱至較佳油位，打開冷卻水的進(jìn)出口閥門，按程序送電手動控制啟動油泵，檢查油泵工作情況。
（4）檢查離心機(jī)附件有無損壞，拆下主機(jī)與電動機(jī)的連接皮帶并做好標(biāo)記，按照程序要求送電，點動主電機(jī)確認(rèn)轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向正確后空載2小時，檢查主電機(jī)運(yùn)行情況。
（5）將離心機(jī)主機(jī)與電動機(jī)的連接皮帶恢復(fù)并拉緊，采用現(xiàn)場觸摸屏控制，啟動運(yùn)行，離心機(jī)轉(zhuǎn)速通過變頻緩慢升至工作轉(zhuǎn)速，檢查運(yùn)行情況，監(jiān)控各主要測量數(shù)據(jù)的變化情況。
（6）離心機(jī)工作轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)運(yùn)行30分鐘檢查各部位情況，經(jīng)確認(rèn)正常后打開沖洗水閥進(jìn)水，進(jìn)水量控制為20m3/h，運(yùn)行30分鐘再次檢查各部位情況，經(jīng)確認(rèn)正常后按照離心機(jī)正常開機(jī)程序進(jìn)PVC漿料，漿料量可以從小到大，逐步調(diào)整，全程做好調(diào)試所需主要參數(shù)記錄。
（7）按照離心機(jī)聯(lián)鎖設(shè)置進(jìn)行各個聯(lián)鎖點模擬實驗，檢查離心機(jī)聯(lián)鎖情況記錄；初次停機(jī)時，按照離心機(jī)正常停機(jī)程序進(jìn)行停機(jī)，每步操作需經(jīng)過供貨單位技術(shù)人員現(xiàn)場確認(rèn)。
3.2 A10離心機(jī)調(diào)試過程問題處理
（1）四臺離心機(jī)均出現(xiàn)振動幅度超標(biāo)聯(lián)鎖停機(jī)（大于18mm/s聯(lián)鎖停機(jī)），但實測振動幅度正常不超過3mm/s，經(jīng)過檢查屬于程序編寫過程存在問題，修改后排出故障。
（2）位號為SP-7421D。離心機(jī)空載試機(jī)過程發(fā)現(xiàn)差速器端轉(zhuǎn)鼓支撐部位間隔環(huán)低速運(yùn)行存在異響，檢查發(fā)現(xiàn)間隔環(huán)頂絲因運(yùn)輸原因松動，拆裝緊固后消除，試車正常。
（3）位號為SP-7421D。離心機(jī)停機(jī)后無法正常啟動，經(jīng)開蓋檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)鼓大端擋水迷宮環(huán)脫落，導(dǎo)致離心機(jī)出液溢流堰板脫落，堰板螺栓斷裂，分析原因為轉(zhuǎn)鼓上擋水迷宮環(huán)頂絲松動。經(jīng)與廠家技術(shù)人員確認(rèn)，將此頂絲進(jìn)行緊固并電焊，為防止類似問題再次發(fā)生，四臺離心機(jī)全部按此處理，開機(jī)試車正常。
（4）位號為SP-7421B。離心機(jī)油站投入運(yùn)行后，差速器端供油量不足，經(jīng)過檢查為差速器端軸承噴油嘴堵塞，經(jīng)過清理復(fù)位后，投用正常。
排除上述故障，按照臥式螺旋沉降離心機(jī)的調(diào)試方案完成帶載調(diào)試工作，附位號為SP-7421C試車關(guān)鍵數(shù)據(jù)記錄：
進(jìn)料量 m3/h | 進(jìn)料端 mm/s | 差速器端 mm/s | 差速器溫度℃ | 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 r/min | 進(jìn)料端軸承溫度℃ | 卸料端軸承溫度℃ | 運(yùn)行電流 A |
0 | 1.9 | 1.4 | 38 | 1568 | 40 | 48 | 127 |
水20 | 2.5 | 1.6 | 42 | 1568 | 46 | 57 | 168 |
料60 | 3.6 | 2.3 | 48 | 1568 | 50 | 63 | 295 |
離心機(jī)經(jīng)過無負(fù)荷試車、以水代料試車、代料穩(wěn)定性試車、試車時間達(dá)到規(guī)程要求，離心機(jī)振動、溫度等各項指標(biāo)均在允許范圍內(nèi)，離心機(jī)平穩(wěn)正常，經(jīng)有關(guān)人員 合格后辦理交接手續(xù)，移交給生產(chǎn)運(yùn)行部門，但是受開車初期進(jìn)料量不足影響，能力測試未進(jìn)行。
4 結(jié)語
近年來，國內(nèi)氯堿化工行業(yè)高速發(fā)展，裝置單元設(shè)計能力逐步向大型化過渡，氯堿化工行業(yè)內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備的單機(jī)能力隨技術(shù)創(chuàng)新和革新設(shè)計能力不斷提高，越來越多單機(jī)能力大、性價比極高的大型設(shè)備逐步替代以往小機(jī)型設(shè)備，傳統(tǒng)的設(shè)計布置、思路正在逐步被新的設(shè)計理念及設(shè)備所取代。此次A10臥式螺旋沉降離心機(jī)的推廣應(yīng)用將帶動新一輪的設(shè)計變化。
