浅谈SZ1000/2推料离心机的改造
资讯类型:行业新闻 加入时间:2008年7月2日15:30
浅谈SZ1000/2推料离心机的改造
吴小云 刘军明
中石化南化有限公司连云港碱厂(江苏 222042)
【摘 要】 分析了6台SZ1000/2型推料离心机投用一年来存在的共性问题,对部分部件进行改造及国产化,取得了阶段性的成果。
【关键词】 离心机 问题 改造 国产化
一、前言
2004年连云港碱厂从德国克劳斯·马斐公司引进6台SZ1000/2型离心机,用于对回转真空过滤机分离出来的重碱进行二次过滤。设计单机处理能力36-40t/h,在重碱水分不高于17%.条件下,离心机出料滤饼含水量在13%-14%,滤液中固体含量≤120g/L。2004年11月初离心机组开始调试运行,前期调试工作较为顺利,至11月12日6台离心机全部开车成功。但接着出现一系列的问题,从布料盘到刮刀,从油冷器到滤液软连接等,而且每一问题都具有共性,一台机发生问题后,其他离心机必然有同样的问题发生。
二、工艺性能及构造原理
1.性能及原理
SZ1000/2型离心机是一种连续推料作业过滤离心机,用于固液混合物料及细小颗粒物料的脱水和洗涤。物料在转鼓内回转,在离心力作用下达到脱水的目的。据推算,重碱经离心机过滤分离后降低了水分,煅烧炉的处理能力将提高1.3倍,而且节约大量的成本费用。该推料离心机主要部件有:给料机、油泵及电动机、机座、油箱、壳体、主电动机、油冷器、内外篮筐(转鼓)、推料轴、加速分布锥、外罩等(如图1)。整个机器组装在一个焊接机架上,包括一个集油箱。底座通过橡胶减振垫安装在专用基础上;给料机将物料输送到机内(二级篮筐末端),经布料器连续地加到加速分布锥内,加速分布锥安装在推料盘上,加速分布锥将物料进行预加速至转鼓同样的速度,然后将其均匀地加到布料区域内。机器通过油泵利用液(油)压系统给推料轴提供动力,带动二级(内)篮筐推料,实现连续作业。液压油通过油冷器冷却后循环利用;在布料区,大部分滤液穿过滤网流入滤液收集器中,滤液收集器出口经滤液软连接减振同时输出滤液。
2. 主要性能参数
SZ1000/2 型离心机的性能参数如下表所示。
三、投入使用以来出现的共性问题
离心机组投用后,一段时间内一直处于非稳定生产阶段,单机进料能力、出滤饼含水量、滤液的固含量均未能持续达到设计要求。
1. 给料机底座
给料机设计结构形式为悬空式,即利用两块压条将底座固定在地脚螺栓的中上部(如图2)。这种结构极不利于给料机的拆装。而试车阶段要经常拆装给料机、抽出螺旋绞龙,这种结构带来了较大麻烦。
2.出料口
出料通过溜管与接料皮带相连。因出料速度快,对接料皮带冲击较大,喷碱严重。经过论证,在出料溜管上加折流缓冲板,解决了问题。但设计出料溜管材质为硬聚氯乙烯,出碱冲击折流板造成溜管易损坏,另因重碱有一定的黏度,粘料时需敲击溜管,加速其损坏。
3.布料盘组件
布料盘组件由加速分布锥、导向柱、基础盘、推料盘等组成,结构形式如图3所示,下称布料盘。2004年11月17日开始,各离心机加速分布锥与导向柱的连接螺栓先后松动,断裂频繁,严重时布料盘脱落,造成变形;导向柱与基础盘的连接沉头螺栓发生松动,并产生严重的扭曲变形。
4.卸料刮刀
安装于外篮筐端面的两个卸料刮刀,通过两个沉头螺栓连接,因结构设计存在问题,在螺栓孔处产生断裂,影响正常下料,且断裂部件后进入后系统,对后系统设备造成影响。2005年1月开始发现,且越来越频繁。
5.推料刮刀
推料刮刀又称环型刮刀、副刮刀等,即内篮筐外端面及推料盘外圆周上的刮刀,其结构为δ=4mm 、d=30mm的压环与12组四氟垫片及止推垫组成。2005年4月开始两刮刀频繁损坏,尤其是内篮筐外端面刮刀。损坏形式主要表现在压环断裂,四氟垫片磨损,影响机器稳定运行。且断裂的碎片对滤网有损伤,发现不及时易进入后系统,对后系统设备造成影响。
6.油冷器
油冷器类似于列管式换热器结构,利用循环水(管程)对液压油(壳程)进行冷却。2005年2月份发现2#离心机油冷器开始漏油,其他离心机油冷器相继均出现漏油现象。漏油点均集中在进油口短节与油冷器本体的连接焊缝上,焊缝产生裂纹,被迫停机,严重影响生产。
7. 滤液软连接
2005年2月份开始,4台离心机滤液软连接因振动、开裂,开始泄漏,泄漏处集中在两边方法兰连接口处,影响使用。
四、对策及改造后的情况
1.给料机底座改造
先后将各离心机进料螺旋输送机底座进行了改造,将悬空结构改为平板结构,取消下压条,用δ=20mm的钢板重新制作了底座,原4根地脚螺栓截断后用于连接固定新底座,在新底座上开孔固定给料机底座。这样给料机可直接在底座上推拉,方便了进料机的拆装。改造前后的给料机底座如图2、图4所示。
2.出料口及溜管改造
通过改造,将出料第一节溜管由硬聚氯乙烯改为不锈钢材质,增加了强度,并在溜管上部开30度夹角斜口(由内侧向外侧斜),安装缓冲板(δ=6mm 、300mm×1800mm不锈钢板),缓冲板两端在斜口外部分加限位销钉。保证出料及气流冲击时,缓冲板能够晃动。这样彻底解决了出料喷碱及溜管易损坏的问题。
3.布料盘组件改造
对离心机进料部分进行解体,对布料盘结构进行分析,对影响生产能力的关键尺寸进行计算复核。认为故障出现的主要原因是对物料特性掌握不足,设计上存在缺陷。在实践中,经过摸索尝试,几经改造,最终使问题得到了控制。
1)由于重碱流动性差、具有一定的粘结性,经分析认为,加速分布锥与推料盘之间的间隙(如图3所示为“L”)偏小。在试验基础上,采取对加速布料盘的锥底边缘部分进行多次切割和安装调试,最终确定将间隙由15mm改为20mm。
2)增加加速分布锥与导向柱连接螺栓的强度,由M8×30改为MI0×30强度等级A4—70。
3)将6个方形导向柱焊接于基础盘上,如图5所示。为了防止焊接变形,制作了专用夹具,采用氩弧焊焊接,使用316L焊丝(HoCr19Ni12Mo2),Φ=2mm。
以上改造于2005年1--4月完成,并短期内稳定了离心机的运行,缓解了布料盘连接螺栓频繁断裂及进料量少问题。但又开始出现同样问题。为了更好地解决下料冲击及增加连接螺栓的抗剪切强度,尝试采用以下改造。
1)将导向柱由40mm×40mm方形改为Φ40mm圆形,同时将其数量增加为8个(均布)并焊接于基础盘上,导向柱与加速分布盘的连接螺栓由一根M10×30改为两根M10×30。后对改造后的布料盘组件进行安装试用,发现机器振动大,堵料严重。经深入分析,对其作如下改动。
2)将8个导向柱逆转向侧加工一直面(如图6所示,直面规格10mm×35mm×80mm),直面的边缘能起到刮刀的作用,减少物料堆积挂碱。
7月中旬完成了6台离心机的布料盘改造,从改造后的生产上看,已解决了布料盘连接螺栓断裂的问题。
4.卸料刮刀
经分析,卸料刮刀断裂的主要原因是结构设计不合理,连接螺栓孔处薄弱(M12的螺栓孔,而本体尺寸为15mm×12mm,而且为沉头内六角螺栓),因进口备件供货周期长,先行对该刮刀进行了国产化改造,对刮刀结构进行了改进,在直角处增加加强肋。使用改造后的备件。改造后总体较好,已解决了螺栓孔处频繁断裂的问题。
5. 推料刮刀
经测绘,用δ=4mm,316L板材制作加工两件压环,取消止推垫,安装后使用,一定程度上缓解了刮刀频繁断裂的问题。
2005年7月份开始,进一步将该组件刮刀改造为金属刮刀,取消四氟垫片,用δ=6mm的316L板材制作。使用效果较好,已较解决了环形刮刀频繁损坏的问题。
6.油冷器
经攻关组分析讨论,分析焊缝漏油的原因为回油管刚度不够,因回油速度大,造成回油管频繁受到冲击,焊缝疲劳损坏。需要先行对焊缝进行焊接处理(材质为:MT1010/1020,相当于10钢、20钢,打磨后,用J426焊条焊接处理)。但焊接后的油冷器第三天又开始泄漏。联系厂家后,对裂纹进行打磨、氩弧焊焊接,维持使用了一段时间(焊缝仍有一定程度的漏油)。
3月份,3#、4# 、5#油冷器同样的地方出现开裂,均进行补焊处理,维持运行。3月25日将各离心机回油管均改为刚性黑皮管(同油泵出口管),问题得到了根本解决,后相继将各漏油油冷器送回上海重新焊接补强处理。4-5月份更换使用修复的油冷器,彻底解决了油冷器漏油问题。
7.滤液软连接
2005年5月对6台离心机滤液软连接全部进行了国产化,使用青岛高科密封厂制造件,同时改为橡胶材质,按外方要求调整两接口距离为150mm,并保持出滤液接口短节的水平度,国产化的软连接使用效果较好,大大延长了使用周期,稳定了生产。
五、改造后的效果
2005年8月份完成离心机的上述部分改造以来,离心机组运行稳定,每24h彻底洗车1次,每8h连续作业条件下进行背洗、侧洗1次。经连续生产考核,单机生产能力、出滤饼含水量已达到设计要求。离心机运行平稳,平均轴振动值在3-10mm/s,已达到持续稳定运行的状况。
离心机的稳定投用降低了重碱的含水量,提高了煅烧炉的出力能力,节约了3.2MPa中压蒸汽、添加剂等成本费用,稳定了煅烧炉气系统的运行,效果十分明显。但由于这种离心机用在纯碱脱水方面,没有成熟的经验,目前连云港碱厂离心机组仍存在一些问题,有待于进一步改造攻关。
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