焦亚硫酸钠生产中离心机的选用及故障分析
陶卫华 王柏林
(浙江巨化股份有限公司硫酸厂)
摘要：通过焦亚硫酸钠离心机的更新改造,提高了焦亚硫酸钠产品的产量和质量,改善了工作环境。介绍了离心机在使用中的常见故障及改进措施。
关键词：离心机 焦亚硫酸钠 应用 故障
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)为白色或微黄色单斜晶系柱状晶体或结晶性粉末,有强烈的还原作用,带有强烈的SO2气味,在工业和食品行业中具有广泛的应用。
巨化股份有限公司硫酸厂的焦亚硫酸钠生产装置设计生产能力为年产5000t(按每年生产300d计),于1993年正式投入生产。焦亚硫酸钠生产工艺由配料、反应、离心脱水和产品干燥工序四部分组成。
1 离心机的选用
我厂焦亚硫酸钠生产装置离心工序自1993年投产以来一直使用SS1000型三足式离心机,共有四台。其主要技术参数为:转鼓直径1000mm,转鼓转速1000r/min,分离因数560。该离心机为人工上部卸料、间歇操作。这种离心机在生产过程中需专门安排操作人员从离心机上部用铁锹将料锹到小车内,再拉到干燥工序进行烘干,操作人员劳动强度大。湿的焦亚硫酸钠易散发二氧化硫,由于离心机是敞开式出料,造成大量二氧化硫气体泄漏,操作人员需戴防毒面具操作;每次卸料时,其他人员都难以走进焦亚硫酸钠厂房。
另外,三足式离心机三角皮带易打滑,不能保证额定转速,经脱水后的焦亚硫酸钠湿品含水率较高(高达10%以上),造成产品干燥工序效率较低;同时由于设计时离心机选型问题,离心机使用中离心时间长(一个离心过程约需30min),工作效率低,造成生产装置无法满负荷生产。1999年我厂对焦亚硫酸钠干燥工序进行改造,改造后干燥效果有所改善,但仍没有达到预期效果。经过分析和产品试验,我们认为影响焦亚硫酸钠生产的关键因素在于离心机。鉴于以上原因,为了改善焦亚硫酸钠生产的工作环境,提高焦亚硫酸钠产量、质量,降低员工劳动强度,决定对离心机进行更新改造。
通过市场调查、走访离心机生产厂家,2000年我厂对焦亚硫酸钠离心工序进行改造,用一台GKH800-N型离心机替换原来的四台SS1000型离心机。其主要技术参数为:转鼓直径800mm,转鼓转速1500r/min,分离因数1000。此离心机为卧式虹吸刮刀卸料离心机,具有较高的生产能力及分离洗涤效果。同时,根据离心机使用要求,在离心工序增加了成品液贮槽和反冲液贮槽。从一段时间的使用情况来看,该离心机的使用效果不错。主要表现在以下几方面:(1)经离心机脱水后的焦亚硫酸钠湿品含水率大幅降低,仅为3%,且使干燥工序效率大幅度提高;(2)从外观上看,离心料白、细且很松散,视觉上就像是已烘好的料一样;(3)每一个自动离心循环过程约3.5min,可离心湿料150kg,速度较以前大为增加;(4)生产现场工作环境得到改善,再也不需戴防毒面具操作,操作人员劳动强度降低。经过改造,我厂焦亚硫酸钠装置完全达到了设计生产能力。
2 离心机故障分析及针对措施
GKH800-N型离心机为目前国内较先进的离心机,其自动化程度高,但离心机在使用中不可避免地会发生一些故障。根据我厂多年来的使用实践,总结出离心机故障可分为以下几类。
2.1 机械故障
离心机运行中机械故障不多,常见故障有以下几种情况:
(1)GKH800-N型离心机的脱水,除了依靠离心力外,还有真空的虹吸抽力。离心机脱水后的液体流入虹吸室,由虹吸管将其抽走至反冲液贮槽;当离心机卸料完毕进行洗网,由反冲管向虹吸室内加入洗水,洗水流入转鼓内,对滤布进行反向冲洗。离心机虹吸不正常,液体无法吸走,将造成反冲这一过程不存在,转鼓滤布积料,滤布孔堵塞,从而使离心机运行中湿品甩不干、卸料口漏液、转鼓不平衡、离心机振动大。2001年以前,我厂离心机虹吸系统一般比较正常;当2001年11月更换焦亚硫酸钠抽风机后发现离心机虹吸力很低,无法将液体抽至反冲液贮槽。原离心机能虹吸是因为其抽风机大(流量13269m3/h、全压7428Pa),能在反冲液贮槽内形成较大的负压,从而将液体虹吸至反冲液贮槽;而2001年11月抽风机改小(流量7511m3/h、全压4551Pa)后,反冲液贮槽内负压较小,液体虹吸高度就不够。据此,我厂将离心机虹吸管接至离心机的放液管,解决了虹吸问题,同时在反冲液贮槽加水,使离心机能顺利实现反冲。
(2)由于焦亚硫酸钠生产介质的特殊性,其黏性强,对离心机刮刀损害大,刮刀使用时易磨损,故当离心机刮料发出刺耳的声音时,就必须及时更换刮刀。
(3)由于离心机运行中进料不均,造成转鼓不平衡,离心机迷宫密封易发生泄漏,造成润滑油腐蚀,而泄漏入轴承座的焦亚硫酸钠湿料又沉淀在底部,从视镜中不易发觉,一般每星期应从轴承座放油孔处放出适量润滑油进行检查。
(4)由于焦亚硫酸钠湿品腐蚀性强,离心机机壳腐蚀严重,我厂对离心机机壳内衬厚度为3mm的不锈钢板,较好地避免了机壳的进一步腐蚀。
(5)离心机运行中焦亚硫酸钠湿品甩不干,需及时更换滤布。根据我厂经验,在焦亚硫酸钠20t/d情况下,一般15d就须更换一次滤布。
2.2 控制系统故障
GKH800-N型离心机机器操作采用液压控制,自动化程度高,电气控制采用先进的可编程控制器(PC),控制动作准确可靠。正因为如此,离心机运行中,控制系统易发生故障,并且其故障具有隐蔽性,一时之间难以察觉,给生产控制带来一定的威胁。离心机一个循环周期由反冲、进料、虹吸、甩干、卸料等过程组成,每个循环的操作都是电器和液压控制下自动完成的。液压控制系统主要由一系列的溢流阀、电磁阀、节流阀、调速阀进行控制。一般来说,由控制系统引起的故障有:
(1)离心机油泵出口压力低,调节溢流阀无效。这是由于溢流阀平衡弹簧失效、润滑油大量流回油箱所致,需要更换溢流阀。
(2)离心机进料少,进料阀开启慢、关闭快以及离心机连续进料,造成离心机满料,这些都是由于进料控制电磁阀和交流电磁铁连接螺栓松动以及电磁阀内部损坏引起的,只需紧固连接螺栓或更换电磁阀即可解决问题。
(3)离心机刮刀油缸只进不退或只退不进、前进速度不理想,需检查刮刀调速阀,合理进行调节。
(4)离心机主机无法启动或启动时间过长,需检查调整控制柜的“启动时间”继电器。
(5)由于焦亚硫酸钠生产环境特殊,现场电器控制开关、按钮因腐蚀、潮湿易发生接触不灵现象,造成离心机自动循环某个过程停止,而此种故障又容易使人误断为PC机的程序故障导致处理时间过长,需引起注意。
3 结语
通过在生产中不断积累经验、排除故障以及技术改造,GKH800-N型离心机在焦亚硫酸钠生产中得到了成功应用,从而提高了焦亚硫酸钠产品的质量、产量,降低了生产成本,为企业带来了较好的经济效益。
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