淺談LW450臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的故障分析與處理措施
技術(shù)支持
一、LW450臥式沉降離心機(jī)的工作原理
LW450臥式沉降離心機(jī)主要是由轉(zhuǎn)鼓以及內(nèi)部空心旋轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送設(shè)備等組合而成。各種雜質(zhì)以及污泥在通過(guò)空心轉(zhuǎn)軸進(jìn)入轉(zhuǎn)筒后，在由高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較強(qiáng)離心力的作用下快速進(jìn)入到轉(zhuǎn)鼓中。由于污泥自身重量較大，受到的離心力較高，使其在旋轉(zhuǎn)分離過(guò)程中緊貼在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁之上，并形成相應(yīng)的固體層。水則由于自身密度相對(duì)較小，受到的離心力較低，所以在轉(zhuǎn)鼓附著固體層外側(cè)形成相應(yīng)的液體層，又被稱之為液環(huán)層。固體層中的雜質(zhì)在螺旋輸送設(shè)備的不斷傳輸過(guò)程中，逐漸移動(dòng)到轉(zhuǎn)鼓的錐端，在錐端四周的出口快速排出。液環(huán)層中的液體通過(guò)堰口傳輸?shù)睫D(zhuǎn)鼓之外，然后通過(guò)重力離開(kāi)脫水機(jī)。進(jìn)泥口與出泥口處于轉(zhuǎn)鼓兩端時(shí)，被稱之為順流式離心機(jī)；進(jìn)泥口和排泥口在轉(zhuǎn)鼓的同一端時(shí)，被稱之為逆流式離心機(jī)?，F(xiàn)階段，這兩種方式的離心機(jī)都廣泛應(yīng)用，而順流式的使用程度相對(duì)較高。
二、常見(jiàn)的LW450臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)故障
LW450臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中需要快速旋轉(zhuǎn)，在缺乏潤(rùn)滑、潤(rùn)滑不當(dāng)以及潤(rùn)滑油質(zhì)量低等因素的影響下，則會(huì)使離心機(jī)的軸承在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中溫度持續(xù)上升，當(dāng)零件損壞、異物進(jìn)入、排泥不暢等因素會(huì)使LW450臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)劇烈、發(fā)出異響、瞬間電流紊亂等現(xiàn)象。
2.1 軸承潤(rùn)滑不當(dāng)導(dǎo)致溫度過(guò)高
根據(jù)設(shè)備運(yùn)行要求，當(dāng)離心機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，兩主軸承的殼體溫度不大于70℃。潤(rùn)滑不及時(shí)則會(huì)因軸承磨損導(dǎo)致溫度過(guò)高，因此必須做好軸承的潤(rùn)滑工作，避免超溫。
①主軸承潤(rùn)滑。
離心機(jī)開(kāi)機(jī)前或者在運(yùn)行8小時(shí)后使用美孚潤(rùn)滑油脂EP3潤(rùn)滑主軸承，使用離心機(jī)旋轉(zhuǎn)油杯，給每個(gè)軸承打2-4克，即旋轉(zhuǎn)油杯1-2圈。建議運(yùn)行期間一天潤(rùn)滑一次，如果大于建議用量會(huì)導(dǎo)致過(guò)度潤(rùn)滑使軸承高溫甚至損毀軸承。
②螺旋軸承潤(rùn)滑。
離心機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2-3個(gè)月使用美孚潤(rùn)滑油脂EP3進(jìn)行一次潤(rùn)滑。目前實(shí)際達(dá)不到24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以半年進(jìn)行一次潤(rùn)滑。離心機(jī)停止后，使用離心機(jī)廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)油槍，給每個(gè)軸承打100-150克潤(rùn)滑脂。
2.2 離心機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行過(guò)程中主軸兩端出現(xiàn)劇烈振動(dòng)
正常情況下，離心機(jī)是由變頻器控制啟動(dòng)過(guò)程，從啟動(dòng)至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速需要5分鐘左右，屬于緩慢平穩(wěn)啟動(dòng)過(guò)程。
①啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)劇烈振動(dòng)。
主要原因可能是軸承損壞或者緊固件松動(dòng)引起的，常見(jiàn)的原因是上個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束后沒(méi)有進(jìn)行徹底清洗，導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓與螺旋內(nèi)有積料，破壞平衡，產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。預(yù)防方法是在啟機(jī)前檢查緊固件及軸承，確保無(wú)松動(dòng)損壞，并按照工藝要求，在每個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束后，進(jìn)行2-3次反沖洗，每次反沖洗持續(xù)5分鐘，直至排渣口出現(xiàn)清水為止。進(jìn)泥管、清水管、加藥管與離心機(jī)沒(méi)有使用柔性連接也會(huì)產(chǎn)生明顯振動(dòng)。
②運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)劇烈振動(dòng)。
主要原因可能是軸承損壞或者螺旋損壞引起的，常見(jiàn)的原因是進(jìn)料量突然變化或者三角皮帶變松打滑引起轉(zhuǎn)鼓與螺旋同步運(yùn)轉(zhuǎn)造成內(nèi)部積料從而破壞平衡產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)遇到這類故障時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查，更換損壞零配件，皮帶安裝后松緊度應(yīng)保持在下壓1.5mm-3.5mm為準(zhǔn)。內(nèi)部產(chǎn)生積料時(shí)必須進(jìn)行清理和反沖洗，調(diào)整進(jìn)料應(yīng)避免大幅變化，可多次少量調(diào)整。
此外，合理選擇離心機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，也能減少設(shè)備故障，減少機(jī)械磨損，延長(zhǎng)使用壽命，降低運(yùn)行維護(hù)成本。例如：在符合生產(chǎn)要求的條件下，調(diào)整離心機(jī)的進(jìn)泥量、投藥量以及離心機(jī)差速，可以適當(dāng)降低離心機(jī)的運(yùn)行速度，在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)離心機(jī)頻率設(shè)在42Hz時(shí)速度在2520r/min左右，離心機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，效果良好。
三、非常見(jiàn)故障診斷及預(yù)防
LW450臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)在車間內(nèi)主要用于對(duì)工藝系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的泥水進(jìn)行分離，在日常運(yùn)行期間，離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓、螺旋葉片與物料以及硬質(zhì)雜質(zhì)直接接觸，因此臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)磨損問(wèn)題。螺旋葉片外側(cè)雖然有相應(yīng)的防磨、防腐蝕措施，但在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，其防護(hù)措施也會(huì)出現(xiàn)脫落、破損等現(xiàn)象。檢修人員通過(guò)定期檢測(cè)與維護(hù)，能保障設(shè)備處在良好的運(yùn)行狀況中，如果問(wèn)題嚴(yán)重需要返廠維修，維修費(fèi)用高，維修時(shí)間長(zhǎng)，增加維護(hù)成本，影響設(shè)備的使用及推廣。
1.1 轉(zhuǎn)鼓螺旋內(nèi)壁磨損問(wèn)題與預(yù)防
在離心機(jī)工作期間，物料通過(guò)管道進(jìn)入旋轉(zhuǎn)部位時(shí)直接與轉(zhuǎn)鼓壁、螺旋接觸，物料中的固體物質(zhì)與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁、螺旋進(jìn)行高速長(zhǎng)時(shí)間摩擦，致使其出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，這對(duì)分離效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量下降，故障頻率增大，檢修次數(shù)增加，造成人力物力較大浪費(fèi)。
預(yù)防處理方法：首先，檢修人員在離心機(jī)螺旋葉片上安裝陶瓷材料，提升螺旋葉片的耐磨能力和防腐能力。通過(guò)陶瓷片自身的物理化學(xué)性能對(duì)轉(zhuǎn)鼓螺旋與物料進(jìn)行有效阻隔，從而提高螺旋葉片的抗磨損能力，提高離心機(jī)運(yùn)行的質(zhì)量，減少故障發(fā)生的幾率，在一定程度上減低維修的成本。其次，檢修人員還可以在轉(zhuǎn)鼓筒體內(nèi)壁上涂抹耐磨層。以往的維修方法通常是使用氬弧焊補(bǔ)焊技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，轉(zhuǎn)鼓筒體的直徑在500mm左右，內(nèi)壁的厚度在10mm左右，檢修人員在直接修復(fù)過(guò)程中容易使轉(zhuǎn)鼓在高溫的作用下發(fā)生形變，同時(shí)焊補(bǔ)的質(zhì)量缺乏穩(wěn)定性，影響轉(zhuǎn)鼓的動(dòng)平衡，維護(hù)難度過(guò)高。在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，高性能防磨損維護(hù)產(chǎn)品逐步被應(yīng)用到工業(yè)產(chǎn)品中，主要是利用高分子聚合物陶瓷防磨材料的特性，根據(jù)磨損原理、流速、溫度、物料特性等因素，選擇針對(duì)性較強(qiáng)的陶瓷防磨材料進(jìn)行內(nèi)壁涂抹。在陶瓷防磨涂層與基體進(jìn)行充分融合過(guò)程中材料的強(qiáng)度、耐磨性等也能快速提升，相對(duì)于其他方法，該防護(hù)方法操作難度較低，易于實(shí)現(xiàn)。
1.2 螺旋陶瓷片脫落、金屬基座磨損嚴(yán)重問(wèn)題與預(yù)防
LW450臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，物料中含有的雜質(zhì)與離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓、螺旋接觸，并撞擊陶瓷片，致使陶瓷片出現(xiàn)斷裂、脫落等損傷。另外，轉(zhuǎn)鼓在振動(dòng)期間也會(huì)使基座表面的陶瓷片出現(xiàn)脫落，轉(zhuǎn)鼓壁與螺旋葉片的間距在2mm左右，陶瓷片的厚度則為5mm，在陶瓷片發(fā)生脫落后，極有可能被固定在相應(yīng)的位置上，造成陶瓷片大范圍脫落，甚至在轉(zhuǎn)鼓壁產(chǎn)生切割痕跡而形成凹痕，其深度通常在4mm左右，在嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)竭_(dá)7mm。在陶瓷片脫落同時(shí)，沉渣對(duì)螺旋葉片磨損也會(huì)加大。當(dāng)螺旋葉片磨損度較大時(shí)，轉(zhuǎn)鼓筒體與螺旋的間距就會(huì)變大，使螺旋的輸送能力降低，導(dǎo)致泥餅含水量提高，嚴(yán)重影響泥水分離效果。
預(yù)防處理方法：檢修人員根據(jù)螺旋葉片的磨損情況分別處理。首先，選擇符合強(qiáng)度要求規(guī)格統(tǒng)一的陶瓷片，在筒體按照出廠要求焊接、安裝。利用金屬釘進(jìn)行固定，能使螺旋強(qiáng)度得到保障，減少損壞。其次，對(duì)部分螺旋葉片進(jìn)行清除，并焊接厚度合格的金屬板，保證使螺旋葉片與轉(zhuǎn)鼓壁之間的距離在規(guī)定的范圍內(nèi)。當(dāng)陶瓷片出現(xiàn)脫落時(shí)，轉(zhuǎn)鼓動(dòng)平衡被打破，通常會(huì)出現(xiàn)劇烈振動(dòng)并伴有異響，超振監(jiān)控器也會(huì)發(fā)出報(bào)警，運(yùn)行人員應(yīng)該立即做好應(yīng)急處理。
四、建議及結(jié)論
綜上所述，離心機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中存在軸承超溫、振動(dòng)劇烈等常見(jiàn)問(wèn)題，需要運(yùn)行人員及檢修人員認(rèn)真做好設(shè)備潤(rùn)滑、檢查以及日常管理工作，就能避免一些常見(jiàn)的故障。而在非常見(jiàn)的故障中，需要明白物料中無(wú)法避免會(huì)含有大量硬度較強(qiáng)的顆粒物，離心機(jī)在對(duì)其進(jìn)行分離過(guò)程中，容易造成腐蝕與磨損問(wèn)題。因此用戶需要根據(jù)生產(chǎn)要求以及設(shè)備的運(yùn)行情況編制有針對(duì)性的維護(hù)檢修方案。同時(shí)，需要實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，研究分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做到準(zhǔn)確判斷，正確評(píng)估，徹底解決。加強(qiáng)維修技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)范檢修流程，提高檢修質(zhì)量，也能降低設(shè)備的維修成本。此外，條件允許的情況下，可對(duì)LW450臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造，能提高淤泥處理效果，達(dá)到穩(wěn)定快速生產(chǎn)的目的。
