碟式離心機高振動的原因分析及對策
技術支持
碟式離心機是化工裝置的重要設備之一，它是利用懸浮液（或乳濁液）各組分密度的不同在離心力場中迅速沉降分層的原理，實現(xiàn)液-固（或液-液）分離。如其運行不正常則后系統(tǒng)的分離提純難度將大大增加，從而直接影響到產(chǎn)品的質量。某化工企業(yè)裝置產(chǎn)能擴大后碟式離心機振值一直較高。其檢修周期從原來的平均90天減少至25天。碟式離心機的主要備品備件是靠進口采購，不僅費用高而且采購周期長。本文將從工藝和設備兩個方面進行系統(tǒng)分析，提出改進和應對措施，實現(xiàn)裝置的安全、穩(wěn)定、長周期高效運行。
1 工藝方面
1.1 原因分析
由于裝置產(chǎn)能的擴大，系統(tǒng)中需要分離的堿含量也隨之增加，使碟式離心機處于超負荷運行狀態(tài)，進而使得碟式離心機的主要部件渦輪、蝸桿加速磨損，從而進一步造成了碟式離心機的高振動。結合生產(chǎn)及拆檢情況分析，主要因素有以下兩點。
（1）傾析器流出物料中堿含量明顯增加。傾析器主要是利用物料中的粗產(chǎn)品和堿相對密度的不同，通過降低物料的流速來達到堿和粗產(chǎn)品分離。堿的抽出是靠傾析器的液位調節(jié)器來定時抽出，但由于負荷提高后除堿的液位調節(jié)器不能正常工作，從而使堿不能及時抽出而造成堿含量增高。
（2）粗產(chǎn)品中間罐出料中的堿含量高。裝置產(chǎn)能擴大后進行的每周兩次的粗產(chǎn)品中間罐排堿過程中，每次排出的堿量都超過總體積的1/2以上，滯留在粗產(chǎn)品中間罐中堿量較多。
1.2 應對措施
（1）傾析器系統(tǒng)改造。首先對傾析器的排堿系統(tǒng)進行了改造，通過在其液位調節(jié)器的管線上增加一個調節(jié)閥，增設自動排堿控制系統(tǒng)，通過自動排堿系統(tǒng)便能將其堿液位控制在較低的液位，從而保證進入傾析器的堿有效地分離脫除，實施此項措施后，傾析器出料中的堿含量降至管理制；其次對傾析器增設伴熱裝置，將其嚴格控制在粗產(chǎn)品和堿的較佳分離狀態(tài)，確保分離脫出效果。
（2）粗產(chǎn)品中間罐系統(tǒng)優(yōu)化。首先針對裝置產(chǎn)能擴大后粗產(chǎn)品中間罐排堿過程中，每次排出量都超過總體積1/2以上的情況，將粗產(chǎn)品中間罐排堿的定期作業(yè)頻率由每周二次增加至五次，保證了系統(tǒng)的堿從粗產(chǎn)品中間罐得以及時有效地脫除；其次針對粗產(chǎn)品中間罐出料中的堿含量高的情況，將粗產(chǎn)品罐的出料位置提高70cm，使堿在粗產(chǎn)品儲罐中充分沉降后和粗產(chǎn)品分離，使含堿量少的粗產(chǎn)品從上部抽出后進入后系統(tǒng)。此項措施實施后使粗產(chǎn)品儲罐出料中堿含量達到管理值要求。通過工藝技改和優(yōu)化操作，系統(tǒng)中堿含量下降了1.2%，有效地降低了離心機的分離難度。
2 設備方面
根據(jù)碟式離心機的結構和工作原理，結合長期維護檢修經(jīng)驗，影響碟式離心機穩(wěn)定運行的設備因素及解決對策主要有以下幾個方面。
（1）轉筒自動清洗效果不好。該型號離心機具有自動周期性清洗轉筒內(nèi)部的功能，使分離筒內(nèi)部基本沒有堿垢殘留，否則極易造成因分離筒不平衡而引起高振動。通過長時間分析研究和多次拆檢檢查，為保證離心機自動清洗效果，避免由于清洗不留底引起離心機分離筒不平衡而引起設備高振動，修改了離心機自動清洗時間程序，適當延長清洗時間，并增加了清洗頻次。經(jīng)現(xiàn)場觀察確認，離心機穩(wěn)定運行周期得到有效延長。
（2）分離筒失衡。分離筒分離盤裝配不正確，鎖緊螺帽沒擰緊造成分離筒失衡；分離筒漏物料，導致分離筒重心偏離，需要根據(jù)實際情況更換內(nèi)部密封墊；不同分離筒部件被互換，在實際使用中，嚴禁不同設備內(nèi)的分離筒部件互換；分離筒受損，從而失去平衡。
（3）蝸輪蝸桿磨損嚴重。由于蝸輪蝸桿磨損嚴重造成離心機高振動，主要原因是分離筒排渣周期過短，造成蝸輪蝸桿磨損過快。按照設備生產(chǎn)廠家技術要求，離心機分離筒排渣周期為80秒。在離心機實際運行中發(fā)現(xiàn)，離心機累計運行20天振值就由1.2mm升至3.0mm以上，排渣時瞬時振值高達5.0mm以上，從而引起經(jīng)常性跳車。經(jīng)過反復解體檢查、分析研究，結合所分離液體介質的特性，將離心機排渣周期由80秒提高到180秒，減少了因頻繁排渣波動引起的蝸輪與蝸桿的磨損，離心機穩(wěn)定運行時間也由20天提高到50天以上，取得了明顯的效果。
（4）軸承和中間軸承橋的使用。碟式離心機一般為高轉速設備，要特別注意軸承的選用和安裝，若軸承裂碎和軸向徑向間隙過大，也將引起離心機高振動。分離筒位置很高，重心也高，由于離心機轉速很快，立軸的中部一般都設置一個減振彈簧盤，盤內(nèi)有8根剛度很大的減振彈簧。當某個彈簧失效時，應同時全部換新。若不能及時更換，可加墊片或適度調節(jié)彈簧座螺母，以臨時起到減振作用；這樣做并不可靠，應盡早換新全部減振彈簧。此外，立軸自身磨損以及底部軸承滾珠損壞；齒輪間隙過大或輪齒磨損掉的金屬合金顆粒隨著潤滑油一起進入蝸輪蝸桿輪齒上，破壞了油膜的形成，導致了蝸輪的加速磨損。滾珠軸承損耗等都會引起碟式離心機的高振動。
3 取得的效果
通過實施以上措施后，系統(tǒng)的堿含量明顯降低，碟式離心機的運行狀況得到了明顯改善，堿分離效果大大提高，碟式離心機的振值穩(wěn)定在2mm左右，碟式離心機的運轉周期也由25天延長至90天，大大降低了運行成本，同時使后續(xù)的精制系統(tǒng)，各精餾塔的運行穩(wěn)定性明顯得到了改善，分離效果有了進一步的提高。而且隨著精餾塔分離效果的改善，精餾塔的蒸汽單耗降低明顯，年節(jié)能降低近百萬元，產(chǎn)品質量持續(xù)保持穩(wěn)定。
