P-4600NMA型离心机研条问题

时间:2017-04-20 00:19 作者: 点击:次

[提要]　P-4600NMA型离心机研条问题：目前,锦化化工(集团)有限责任公司(简称锦化)树脂厂聚氯乙烯车间有3台离心机,用于从含固量约25%的PVC浆料中分离出含水量为20%~25%的PVC湿饼,以便进 目前,锦化化工(集团)有限责任公司(简称锦 化)树脂厂聚氯乙烯车间有3台离心机,用于从含固 量约25%的PVC浆料中分离出含水量为20%~ 25%的PVC湿饼,以便进行进一步的干燥。其中 1#离心机为日本巴工业株式会社生产的P- 4600NMA型,于1997年5月在聚氯乙烯车间安装 并开始运行的。经过3年多的使用,运行情况一直 良好,但是到了2001年,该台离心机开始产生大量 的研条(PVC塑溶片),并且数量越来越多,到5月 份时每天产生的研条量达到200 kg左右。如果这 个问题不能及时有效地解决,每年将会损失近100 t PVC树脂,造成极大的浪费。为了彻底解决这个问 题,我们将它作为一个立项攻关项目,在进行了全面 的分析之后,提出了行之有效的解决方案,并利用 2001年5月末停车检修的机会,圆满地解决了这个 问题。1　P-4600NMA型离心机的主要性能参数1.1　工艺条件浆料浓度: 25% (质量分数),湿饼含水量: 23%~25%(质量分数),排饼速度:3.5~5 t/h。1.2　技术参数转鼓直径:508 mm,转鼓转速:2 730 r/min,分 离因数:2 100 G,电机功率:90 kW,电机转速:1 480 r/min,临界转速:1 200 r/min。1.3　材料转鼓:JMS537A(同CF-8M),螺旋输送器转 鼓:JMS537B (同CF - 3M),螺旋输送器叶片: SUS316L,油封及“O”型环:NBR。1.4　离心机正常运转时主轴承温度齿轮箱侧温度≤68℃,皮带轮侧温度≤68℃。1.5　离心机正常运转时振幅离心机正常运转时的振幅见表1。1.6　离心机正常运转时噪音离心机正常运转时的噪音值≤85 dB(距离1 m)。2　研条产生原因的分析判断2.1　P-4600NMA型离心机的结构及原理P-4600NMA型离心机主要由转鼓、螺旋输送 器、差速器、机壳、机座、润滑系统、主电机等组成。 结构如图1所示。其工作原理是:PVC悬浮液经进料管、螺旋出料口进入转鼓,在高速旋转产生的离心 力作用下,密度较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上, 与转鼓作相对运动的螺旋输送器叶片不断地将沉积 在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口,分离 后的清液经堰板开口流出转鼓。螺旋输送器与转鼓 间的相对运动是由差速器来实现的。差速器的外壳 与转鼓相接,输出轴与螺旋输送器相接,输入轴固定 在力矩保护器上。电机带动转鼓旋转的同时也带动 了差速器的外壳旋转,由于输入轴被控制,从而驱动 行星轮带动输出轴旋转,并按一定的速比将扭矩传 递给螺旋输送器,实现了离心机对物料的连续分离 过程。2.2　研条产生的部位及原因根据离心机的内部结构和工作原理,我们对研 条可能产生的部位及原因进行了分析,认为研条料 的产生有以下几种可能:(1)在进料管与螺旋输送器内转鼓之间,由于进 料管是静止的,而螺旋转鼓在高速旋转,且在进料管 和内转鼓间存在着间隙,如果间隙中有PVC物料堆 积,就会由于相对运动造成摩擦而产生研条。(2)外转鼓壳体的外面有两个圆环型导槽,与位 于离心机壳体内的挡板啮合,用来限制转鼓排出的 液相和固相流向它们各自的出料口。在导槽与挡板 间存在着一定的间隙,如果PVC物料进入这个间 隙,就会由于导槽与挡板间高速的相对运动造成摩 擦而产生研条。(3)在螺旋输送器叶片顶端与转鼓内壁间存在 1.6 mm的间隙,经过长期运转,转鼓内壁上有可能 附着着一层沉积的PVC物料固化层,当这层固化层 与螺旋叶片顶端间隙过小时,就会使进入这个间隙 的PVC物料由于受到叶片与固化层的摩擦而产生研条。(4)螺旋输送器叶片的顶端形状和尺寸都有一 定的标准,如图2(a)所示。当螺旋叶片以这种结构 尺寸正常运转时,和PVC物料的接触面较小,不会 因摩擦产生大量的热量而产生研条。但经过长期运 转,螺旋叶片会由于磨损而失去原有的标准形状和 尺寸,如图2(b)所示。由于螺旋叶片的形状改变 了,叶片与PVC物料的接触面增大,摩擦产生的热 量也增大了,温度升高引起PVC部分熔合,形成研 条料。 2.3　研条产生的原因和部位的判断既然产生研条原因有上述几种可能,那么究竟 这台离心机产生的研条是由于哪种原因造成的呢? 我们决定按先易后难的顺序,采用排除法来确定。 首先,我们将离心机的进料管抽出,检查进料管 外壁是否有摩擦的痕迹,结果进料管的外壁比较光 滑,看不出有摩擦磨损的痕迹,据此我们判断研条不 是在进料管与内转鼓之间产生的。然后,我们又将 离心机的上壳体拆下,检查转鼓外壁上的圆环型导 槽及壳体上的挡板,结果也没有发现它们有与物料 摩擦的痕迹,这种可能也被排除了。由于另外两种可能必须将离心机解体后才能确 认,而离心机的解体不是轻易就可以进行的。根据 我们已掌握的情况,我们决定在制订修理方案时,将 这两种可能情况都考虑进去。3　修理方案的制定根据以往的检修经验,我们经过讨论制定了如 下修理方案:(1)将离心机解体。解体前应对主机的振动情 况及主要安装尺寸进行测量并记录,便于安装和试 车,并将大修前后的震动情况加以对比。解体时要 对所有连接螺栓及连接件一一进行标记,安装时要 一一对应,绝对不能混装,以保证原来的装配质量及动 平衡。重新安装螺栓时要使用扭力矩扳手,以保证同 一部件所有螺栓预紧力完全相同,确保安装质量。(2)解体后将各零部件进行彻底清洗检查,观察 转鼓内壁是否有物料沉积固化层,如果有,将其彻底 清理干净。(3)根据螺旋叶片是否磨损及磨损程度采取不 同的处理方法。如果叶片基本没有磨损,那当然就 不必采取什么处理方法。如果叶片磨损了,但叶片 顶端与转鼓内壁之间的间隙≤3 mm时,只需将磨 损的叶片顶端按标准尺寸修整即可。如果叶片磨损 较严重,叶片顶端与转鼓内壁之间的间隙>3 mm 时,就要对叶片顶端进行堆焊处理,恢复至原高度 后,再按标准尺寸修整顶端齿形。也可以将整个螺 旋叶片去掉2/3或整体去掉,再按原材质 (SUS316L)整体加工叶片进行焊接,然后按标准尺 寸修整叶片顶端。(4)更换全部易损件,所有备件均按原标准。易 损件包括轴承、油封、垫片、“O”型环及部分连接螺 栓等。更换轴承时螺旋轴承及皮带轮轴承要加足 shell alvania Ep2润滑脂。安装前润滑脂通道应彻底 清除干净。(5)对螺旋输送器、外转鼓分别做动平衡。(6)离心机修复完毕后进行试车验收。4　修理过程由于车间检修力量不能自行完成整个大修过 程,我们利用2001年5月末停电检修的机会,委托 锦西化工机械(集团)有限责任公司(简称锦化机)对 1#离心机进行了大修。(1)停车前由锦化机技术人员对离心机在50 kW功率运行时的振幅进行了测量,结果见表2。(2)拆卸:将转鼓及输送器连同差速器整体吊运 至锦化机。(3)按方案要求将离心机解体,并对各零部件进 行了彻底清洗检查,发现转鼓内壁有一层PVC物料 沉积固化层,厚度约为0.5 mm,将其彻底清理干 净。(4)螺旋输送器拆下来后,我们发现螺旋前三道 叶片已严重磨损,不但失去了原有齿形,而且叶片顶 端与外转鼓之间的间隙已超过3 mm,最大处达到6 mm左右。经过我们与锦化机技术人员共同协商，在综合考虑了锦化机的技术条件及检修的难易程度 后,我们决定采用A002焊条堆焊方式来修复叶片, 然后再将叶片顶端用手工方法按标准尺寸修整。但 必须要注意焊接时避免产生过烧现象,堆焊结束后 应对整个螺旋叶片进行着色探伤。(5)螺旋叶片按要求修复完毕,探伤合格后对螺 旋输送器及转鼓分别做了动平衡,精度达到2.5级 左右。(6)更换全部5套轴承及所有油封、“O”型环及 垫片。装配主轴承时,轴承内圈的加热温度为95 ℃,所有连接螺栓及连接件按标注一一对应安装。(7)组装后运回车间安装并试车,功率保持50 kW,运行72 h,情况如下:(A)研条情况经过实际观察和取样分析,基本未发现研条料 产生。(B)震动情况大修后50 kW功率运行时振幅见表3。从振幅情况看,大修后离心机的振幅比大修前 略有增大,但都在正常范围之内。(C)主轴承温度大修后50 kW功率在室温30℃运行时主轴承 的温度为:齿轮箱侧56℃、皮带轮侧60℃,均满足 技术要求。(D)运转时的噪音离心机正常运转时的噪音值规定≤85 dB,由于 我们没有测定仪器,无法确定大修后离心机的噪音 值,但现场听起来运转时噪音比较正常,不会超过 85 dB。5　结语通过大修后1#离心机的运转状况可以看出,这 次大修后离心机运转比较正常,取得了较好的效果, 各项技术指标都在标准范围之内,而且经过1年来 的运行,运转状况一直较好,特别是有效地解决了研 条问题,每年可以减少损失近50万元。因此,此次 针对P-4600NMA型离心机研条问题的大修基本 达到了预期的目的,并且为以后解决类似问题积累 了经验。移动端链接：m.24613