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虹吸刮刀卸料离心机的运行与维修

我公司年产电铜11万吨,采用闪速炼铜工艺;铜冶炼烟气经由净化、干吸、转化工序将烟气转化为浓硫酸,年产硫酸38万吨。净化工序产生的废酸送到石膏系统,首先与加入的石灰乳反应.生成CaSO一2H:0经浓密机浓缩和离心机过滤,固相为本公司副产品石膏。脱水用的离心机采用引进的德国的Dorr—Oliver卧式刮刀卸料式离心机(Bwl430H),该离心机采用PLC全自动控制;进料、分离、卸料、反洗等过程连续进行,每一过程控制时间可根据实际情况人为设定,而且具有自动振动检测显示及报警装置;可实行无人操作。


l 离心机的工作原理及主要性能

本公司引进的卧式虹吸式刮刀卸料离心机主要结构和技术参数如图l与表l所示。

Bwl430H型卧式虹吸式刮刀卸料离心机

图l Bwl430H型卧式虹吸式刮刀卸料离心机


这是一种在恒定转速下操作的问歇式过滤离心机,主要由转鼓、组合壳体和门、组合轴承箱、撇液及卸料装置、驱动装置及减震装置、液压系统和轴承润滑系统、变频控制系统组成。转鼓2装在水平的=}=轴4},由传动机构驱动高速旋转。高速进料后,石膏悬浮液在转鼓内随转鼓一起高速旋转时,由于离心力的作用,其中固体颗粒石膏被截留在滤布上形成滤渣.滤液则透过滤渣、滤布的孔隙和鼓壁后侧的小孔被甩出;随着过程的进行,滤渣层在离心力的作用下被逐渐压紧,滤渣孔隙里的液体在离心力的作用下经撇液阀继续甩出,过滤后的滤饼由卸料刮刀刮下,沿排料斜槽排除离心机。为了解决卸料后留在滤布表面的残余滤饼层受到刮刀的反复刮削和积压而渗透性下降,影响过滤的问题,机内装有撇液阀,借助虹吸的作用反向冲洗再生滤布.不但能使滤布的过滤性能得到恢复,也使残余滤饼层呈松散状态,保持良好的渗透性,加I?有虹吸作用使过滤推动力较大,使得分离后滤饼的湿含量较低滤饼通过刮刀卸料,固体物石膏含水率M有10%。

离心机具有结构简单、重心低、底脚的减振器可接受分散不平衡力、自动卸料、自动反洗、线性刮刀卸料、全过程自动控制、加速及制动时问短等优点,该离心机在我公司使用故障率低,振动小,脱水效果很好。


2 离心机转鼓的主要结构

离心机转鼓的结构如图2所示。

离心机转鼓结构图

图2 离心机转鼓结构图

1转鼓 2预制框架 3生撑网 4过滤布 5保护网


转鼓材料为316,过滤面积为4.5 m2;分离因数为1 220。转鼓后侧四周均布了许多排液孔,转鼓内侧从内到外布置了过滤网,滤布及保护筛,保护筛通过预制框架固定在转鼓内。


3离心机的主要结构特点

3.1离心机的壳体

这种离心机的壳体为焊接结构,由坚硬的不锈钢前壁作为门框,将不锈钢制成的圆型壳体焊接在前后壁之问;并包覆有耐蚀镍合金;弹簧铰链被螺栓固定在离心机壳体的右侧,螺丝松动后门可自由开启,设备运行时门必须关上,否则不能运行(检测开关装在铰接处);门上配有排料斜槽、线性刮料机、进料器、洗饼装置及滤饼测厚装置,另外在门上装有全景观察镜及观察灯(通过观察镜可观察到离心机转鼓内的运行情况、根据料浆厚度可调整进料时间)。

3.2驱动装置爰减振装置

这种离心机的运转是由固定在离心机壳体右侧的电机通过皮带传动带着主轴旋转的,离心机的安装底板与基础联接均采用螺旋钢弹簧减振器。离心机通过底脚的减振器接受和分散不平衡力,吸收振动。在离心机本体上装有振动检测装置,当振动超过设定值时,由PLc控制自动报警或跳车,这就能够防止滤布破损时滤鼓内的不均匀积料等原因引起剧烈振动而破坏机器,(但如果振动检测头到控制单元之间的线路屏蔽不好,就会出现假报警。如我公司离心机曾因线路屏蔽不好,出现振动超标假报警,假报警后故障原因很难查出)。

3.3液压系统和轴承润滑系统泵站

离心机拥有两套泵站系统。其中一套液压系统泵站向卸料油缸和撇液闽驱动油缸供油,其主要工作机理是液压泵向系统供油(当压力过大时经由溢流阀溢流),压力油经二位四通电磁换向阀和单向节流凋速阕进入主油缸,系统调速均采用出口节流调速。另一套泵站系统主要由油箱、齿轮泵(p=1 L/nlin,P=4 bar)、溢流阀及流量压力表组成。泵站润滑油经流量调节阀送向前后轴承(油量均为口:0.4 L/min)、对轴承进行润滑。

3.4 变频控制系统

离心机全自动控制采用频率转换器,对三相交流电机进行无极调速;该变频器是一种静态频率转换器,并由电压控制,具有节能效果;额定功率为138 kw,额定电流为2lO A,频率范围从1到50 Hz;可实现速度、轴承温度、振动监测的自动控制;并可对外围生产流水线上的阀门及相关操作条件进行控制;可以人为对操作条件(如:进料时间、脱水时问、工作转速、卸料转速和时间、反洗时间及速度等参数)根据具体情况进行设定;整机可实现无人看管操作。

4.离心机的维护与保养

在使用过程中我们根据发现的问题对这种离心机进行过多次维修,保证了离心机的正常运转

4 1 离心机动平衡的修复

1999年11月份2#离心机振动过大,自动跳机,我们通过分析认为是转鼓不、F衡,于是对转鼓进行动乎衡检验;起初,转鼓在未拆除内部滤删、滤市、保护筛网的情况下进行平衡试验(转速为280 r/min)。平衡机上显示左端1300偏量约2 000 g;右端|J 0u偏量约l 946 g,经初步分析不平衡如此之重必定是泥浆通过滤柑进入转鼓内所造成的.将保护网、滤布对转鼓进行彻底清洗;重新安装后校平衡;左端135。处不平衡量为68 g,右端115。处不平衡量为58 2 g,通过做加法确定最终不平衡量相位在原来处左端为3.25 g,右端为3.78 g,如果滤布目数过大,转鼓内积仔100 g物料在l 230 r/nlin的转速F大约会产生l 220 N的不平衡力。泥浆能从滤布进人转鼓内说明滤布Ll数不台适;因此须对滤布进行重新选型,经重新选择滤布后使用,振动明显减小。

4.2离心机密封漏油问题的解决

这种离心机的轴承座组件5是由焊接加工而成的,轴承箱设计成筒状,便于拆装,轴L配有导向轴套,轴套在与甩油环和密封接触的部位镀有坚同耐磨的氧化陶瓷镀层,前轴承采用一个滚柱轴承(NU2240E),后轴承采用一个滚柱轴承(Nu2238)和个深沟球轴对乇(Nu238)来承受轴向和径向载荷;轴承润滑采J日稀油润滑。配有专门的油润滑供油系统前轴承密封采用径向密封,并须对密封进行润滑,由于原密封装置漏油,而进口密封价格贵.供货圳期长,原密封设计不合理,使用寿命短,我们与合肥通用所合作对原密封装置进行r分析,原认为转鼓后座出现均匀磨损诗明轴或轴承已损坏,但检查发现轴和轴承均无川题进 步分析,认为由于离心机的最大转速为l 230 r/min,最大线速度为15.4 m/s,在这样大的线速度下采用骨架密封是不合适的。我们借鉴囤产离心机油封的经验决定将原密封结构改为迷宫密封(重新加工主轴套和油割座),并将原密封肛.的润滑油取消(关闭),使用后密封效果很好。

改进前、后密封结构如图3、图4所示.

4.3撇液及卸料装置的改进

这种离心机的撇液阀装在离心机的后似Il,撇液时驱动油缸动作带动撇液阀转动一个角度,接液口转到排液口位置,离心机高速旋转的同时,滤液经滤布和过滤网由转鼓后侧的撤液孔(共24个)再经撤液阀排出。

而滤饼石膏则截留在滤布上;卸料时刮料装置在卸料油缸的作用下上升,刀架及刮刀上提刮料(在上限刮料约40秒),被刮下的物料沿门盖上的卸料口排出。卸料后,油缸上部进油,刮料装置快速下降。刮刀为宽式刮刀,刮刀宽度与转鼓宽度相同。能在一次进刀后将转鼓内的物料全部刮下;由于卸料时,刮刀不但受到剧烈磨损和冲击,而且长期与腐蚀性介质接触容易受到腐蚀,因此刮刀的材料要求耐磨、耐腐且具有较高的强度;原刮刀材料为氧化陶瓷,损坏频繁,是易损件,而且价格昂贵,更换一次需5块刀片(约1.5万元)。我们经过试验,改用不锈钢刀片,也只能使用2—3天就被磨损;后通过与宜兴晶盾陶瓷厂联系制作刮刀;不但寿命比以前大大延长,而且价格只有进口价格的l/14。

改进前径向密封结构图

图3 改进前径向密封结构图

l-前轴承 2.进油口 3.径向密封4.轴垂 5.轴 6.转毂

改进后迷宫密封结构圈

图4 改进后迷宫密封结构圈 

1.前轴承 2.进油口 3.迷宫密封 4.轴套 5.轴 6.转校 7.回油口


4.4变频控制系统的改进

这种离心机的原控制系统较复杂,出现故障后故障原因不易查明,同时备件费用高,供货周期长,严重影响生产。为此,我们与国内相关厂家合作,对原控制系统进行了改造;采用富式变频器和GE90_30PLC来控制离心机的操作;触摸屏和PLc之间通过Rs一485串口进行实时通讯。改造后,故障率低,操作维护简单。