Ｄ5ＭＣ沉降式離心機的應(yīng)用與改進

[關(guān)鍵詞]ＰＶＣ;沉降式離心機;改進
　　[摘要]介紹了Ｄ5ＭＣ沉降式離心機的結(jié)構(gòu)特點、主要技術(shù)參數(shù)及使用方法,指出了其在實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及采取的改進措施。
　　[中圖分類號]ＴＱ325.3;ＴＱ051.8　　[文獻標識碼]Ｂ　　[文章編號]1009-7937(2007)08-0034-03
　　前　言　　
　　在聚氯乙烯生產(chǎn)過程中,氯乙烯單體在聚合釜中懸浮聚合,生成聚氯乙烯懸濁液,借聚合反應(yīng)的壓力將漿料壓至出料槽,回收未反應(yīng)的氯乙烯氣體,再通過汽提塔進一步回收,使?jié){料中的氯乙烯含量控制在10×10-6以下,然后送至離心干燥混料槽,此時漿料中含水質(zhì)量分數(shù)70%～75%,將其通過離心機脫水處理,使?jié)裎锪显谶M入干燥工序前含水質(zhì)量分數(shù)控制在25%以下,通過螺旋輸送器進入干燥工序。由于螺旋沉降式離心機具有運行穩(wěn)定、操作彈性大等優(yōu)點,成為目前國內(nèi)聚氯乙烯生產(chǎn)的主要設(shè)備。
　　2002年,濟寧中銀電化有限公司(以下簡稱濟寧中銀公司)在5萬ｔ/ａ聚氯乙烯裝置技改擴能前使用Φ1000的臥式刮刀離心機,該離心機操作環(huán)境差,不能連續(xù)生產(chǎn),在5萬ｔ/ａ聚氯乙烯擴能設(shè)計時訂購了2臺重慶江北機械廠與法國堅納公司合作生產(chǎn)的Ｄ5ＭＣ離心機,此離心機是專門針對聚氯乙烯物料特性設(shè)計的。濟寧中銀公司于2002年11月開始安裝、調(diào)試,2003年1月正式投入生產(chǎn)運行。該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小,采用變頻控制,安全省電,設(shè)計生產(chǎn)能力為3～4ｔ/ｈ,清液含固量4×10-4。在2004年聚氯乙烯“填平補齊”的技改中,又增加了1臺Ｄ5ＭＣ離心機。2005年6月第4臺離心機投入運行,整個聚氯乙烯生產(chǎn)能力達7萬ｔ/ａ,滿足了該公司的生產(chǎn)需要。下面就此種離心機的配置、主要技術(shù)參數(shù)和該公司在生產(chǎn)使用中出現(xiàn)的問題及所采取的改進措施加以闡述。
    1　結(jié)構(gòu)特點及主要技術(shù)參數(shù)
    1.1　結(jié)構(gòu)特點
    Ｄ5ＭＣ離心機采用機體與電機上下安裝單電機雙向傳動,用一個雙軸伸電機,主軸伸側(cè)通過皮帶和一對皮帶輪帶動轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn);副軸伸側(cè)通過皮帶和一對皮帶輪帶動差速器輸入軸旋轉(zhuǎn),然后差速器輸出軸驅(qū)動轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部的螺旋輸送器旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)鼓與螺旋的速度差一般為轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的2%～3%,稱為差轉(zhuǎn)速。該機與同類離心機相比結(jié)構(gòu)緊湊,整體性強,主要轉(zhuǎn)動軸承部位留有加油孔,維修方便。離心機的開停車及運行都由變頻器控制,不僅減少了裝機功率,而且大大降低了啟動電流,同時具有調(diào)速運行的功能,運行過程平穩(wěn)、省電。電機電流、扭矩、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、振動等主要控制參數(shù)在控制柜循環(huán)顯示,能夠時刻監(jiān)視機器運轉(zhuǎn)的各種參數(shù),使機器的運行可靠性大大提高。對于離心機中最重要的差速器,則有扭矩監(jiān)測和自動報警,以保護差速器不會因為機器過載而受損。
    1.2　主要技術(shù)參數(shù)
    轉(zhuǎn)鼓直徑520ｍｍ,轉(zhuǎn)鼓長度1664ｍｍ,差轉(zhuǎn)速60～70ｒ/ｍｉｎ,電機功率75ｋＷ,愛默聲交流變頻器,進口擺線差速器ＺＳ619速比25,最大分離因數(shù)2283。
    2　安裝、調(diào)試
    濟寧中銀公司于2002年11月開始安裝2臺Ｄ5ＭＣ離心機,由于離心機是高速旋轉(zhuǎn)的機器,為了機器的可靠運行,必須正確地安裝。首先按照廠家提供的基礎(chǔ)圖制作設(shè)備基礎(chǔ),安裝時先將主機平穩(wěn)地放置在基礎(chǔ)上,用水平儀初校機器的水平,然后在地腳螺栓孔內(nèi)填灌細石混凝土漿,等混凝土干透后再精校水平,縱橫兩個方面上的水平度允許誤差0.10ｍｍ/1000ｍｍ,這樣才能保證離心機在運動時振動幅度小。
   由于聚氯乙烯懸濁液中固相顆粒的粒度大小均勻,濃度變化不大,利于定量輸送,于是采用閉式進料管路形式。為防止物料堵塞管道,采用物料回流循環(huán),在回流管道上加調(diào)節(jié)閥,自動控制管道壓力,有利于離心機的平穩(wěn)運行。
    3　生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題和改進措施
    由于濟寧中銀公司首次使用沉降式離心機,而且Ｄ5ＭＣ離心機在國內(nèi)亦為首次推出,沒有任何可借鑒的經(jīng)驗,所以在近幾年的使用中存在一些問題。
    (1)在試車時發(fā)現(xiàn),Ｄ5ＭＣ離心機停車、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速低于100ｒ/ｍｉｎ時,轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的空心液環(huán)會垮塌,使大部分液體從出渣口溢出,為了不讓余液進入濕料而影響干燥系統(tǒng),本機采用了余液切換裝置,開始使用時是將余液裝置的出口直接與澄清液管連在一起,但容易造成連接管堵塞而無法排液。于是在余液裝置外做一個600ｍｍ×700ｍｍ×350ｍｍ的不銹鋼水箱,兩者直連,中間加一蝶閥,停機時打開蝶閥,則余液快速進入水箱,再排入澄清液管,從而解決了問題。
    (2)2003年年初,一次離心機下方的螺旋輸送器出現(xiàn)故障,脫水后的物料無法及時送入干燥系統(tǒng),造成物料在機內(nèi)堆積,將限距環(huán)損壞,進而使兩臺離心機的皮帶斷裂。鑒于此種情況,在3臺螺旋輸送器上安裝了自動報警裝置,螺旋輸送器停車時可閃光報警,以便操作人員及時發(fā)現(xiàn),緊急停車。
    (3)2003年有一段時間,2#離心機扭矩經(jīng)常報警,停車檢查扭矩環(huán)等均正常,后來斷開電機前后皮帶,用手轉(zhuǎn)動輸入軸時感覺阻力較大,判定差速器等軸承有問題,于是按照要求給差速器加7412半流體潤滑脂,發(fā)現(xiàn)擠出的潤滑脂已變成黑色,然后給大、小端軸承及大端螺旋軸承等加7019極壓鋰基脂,同時規(guī)定必須按照要求定期加油,從此再也沒有發(fā)生類似問題。2006年7月,同是2#離心機在短時間多次損壞扭矩環(huán),更換備用差速器后情況有所好轉(zhuǎn),但又出現(xiàn)振動量大的問題,檢查時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)鼓大端軸承損壞,為了安全起見,同時更換了螺旋大端軸承,解決了問題。
    (4)2004年上半年,濟寧中銀公司聚氯乙烯生產(chǎn)規(guī)模達5萬ｔ/ａ,隨著聚氯乙烯產(chǎn)量的增加,離心機進料管卻頻繁斷裂,2個月斷了3根進料管,只好規(guī)定定期清理進料管,嚴重制約了生產(chǎn)。在清理進料管時發(fā)現(xiàn)進料管前部管壁外有塑化片積聚,通過多次跟蹤和探討認為,離心機進料管在螺旋推進器內(nèi),進料過程中因物料有壓力,反濺回的漿料積存在進料管和螺旋推進器中間的間隙內(nèi),長時間進料時反濺回來的料越積越多,最后形成塑化片積聚在進料管和螺旋推進器中間,使進料管斷裂。根據(jù)此種情況,采取了兩種措施:①購進Φ70×10厚壁不銹鋼管,利用斷裂下的進料管法蘭盤自己制作進料管。②將現(xiàn)有的進料管加以改造,從沖洗水管引一直徑為10ｍｍ的細管經(jīng)過進料管內(nèi)部,在進料管前端和螺旋推進器口中間隙噴出,將積料沖凈。改進后,取得了良好的效果,離心機進料管連續(xù)3年多沒有斷過一次。
    (5)按照要求,Ｄ5ＭＣ離心機的主傳動皮帶(ＳＰＢ2240)和輔助傳動皮帶(ＳＰＢ2000)應(yīng)采用進口皮帶,并且運轉(zhuǎn)5000～6000ｈ后更換,即每年更換1～2次;若使用國產(chǎn)皮帶,則運轉(zhuǎn)3000～4000ｈ后更換,即每年更換2～3次。但是進口皮帶價格較高,幾乎是國產(chǎn)皮帶的10倍,濟寧中銀公司通過多方努力,選用了合適生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品,降低了生產(chǎn)成本。
    (6)Ｄ5ＭＣ離心機主傳動啟動方式和運轉(zhuǎn)過程都由交流變頻調(diào)速器控制,不僅減少了裝機功率,而且大大地降低了啟動電流(<60Ａ),同時具有調(diào)速運行功能,降低運行電流。這在離心機運轉(zhuǎn)初期并不了解,把變頻器僅用于離心機啟動,然后工頻運行,達不到省電的效果。后來通過學(xué)習(xí),掌握了這一功能,使電機啟動、運行都在變頻器的作用之下,所以在同樣的產(chǎn)量下電機電流降低8～10Ａ。
    4　運行總結(jié)
    Ｄ5ＭＣ沉降式離心機在濟寧中銀公司使用4年多,雖然在使用過程中出現(xiàn)了一些問題,但經(jīng)過近幾年的不斷改進和創(chuàng)新,發(fā)揮了裝置的最大效益。
    (1)目前大多數(shù)樹脂生產(chǎn)廠家采用了進口離心機,進口離心機不僅價格昂貴、檢修技術(shù)要求高,而且一旦出現(xiàn)問題維修非常困難,所以在5萬ｔ/ａ聚氯乙烯技改設(shè)計時就考慮使用國產(chǎn)離心機,通過對比選擇了重慶江北機械廠生產(chǎn)的Ｄ5ＭＣ臥式螺旋卸料沉降式離心機。
    (2)設(shè)計工藝管線時,為保證離心機進料均勻,物料不能在工藝管線中沉淀,并且要保證離心機進料壓力穩(wěn)定,以使離心機運行穩(wěn)定;采用泵輸送打回流的進料方式,從中變徑加壓(直徑由100ｍｍ變?yōu)?0ｍｍ),并加調(diào)節(jié)閥自動穩(wěn)定總管壓力。各離心機進口支管加調(diào)節(jié)閥,離心機電流與進料量連鎖控制,把離心機進料電流控制在85Ａ以下,確保離心機能夠長期運行。
    (3)由于Ｄ5ＭＣ離心機是一種高速旋轉(zhuǎn)的精密機器,為了保證機器的可靠運行,必須嚴格執(zhí)行離心機的安全操作規(guī)程,按時進行巡回檢查,精心維護保養(yǎng)。轉(zhuǎn)鼓、螺旋軸承要按規(guī)定及時加油,出現(xiàn)振動量大、扭矩超標等問題時說明軸承已老化,要及時更換。尤其是差速器運行40天后應(yīng)停車換油,加入7412半流體潤滑脂,并且換油時要保證新油加足量,對各個軸承要按要求及時加油。
    (4)在控制上,Ｄ5ＭＣ離心機采用了計算機程序控制,采用ＰＬＣ輸出僅驅(qū)動中間繼電器方式,能對轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、差速器轉(zhuǎn)速等進行運算顯示,對扭矩的大小進行一般性監(jiān)測與比較,當電器發(fā)生故障誤報警時,可設(shè)解除監(jiān)控狀態(tài),使機器能在非監(jiān)控狀態(tài)下使用,有可靠的機械保護,減少了故障率,這樣可以實現(xiàn)大型關(guān)鍵設(shè)備的遠程控制。
    通過近幾年的使用與改造,證明Ｄ5ＭＣ離心機完全可以保證濟寧中銀公司的生產(chǎn)需求。[編輯:陳立春]