在生產(chǎn)過程中，隨著脫水、澄清、濃縮、分級(jí)及分離等工藝的要求，分離設(shè)備成為完成此類工藝的關(guān)鍵設(shè)備。離心機(jī)與其他分離機(jī)械相比，不僅能得到含濕量低的固相和高純度的液相，而且具有體積小、密封性好、連續(xù)運(yùn)行且能自動(dòng)遙控等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于化工、石化、石油煉制、輕工、醫(yī)藥以及食品等各個(gè)行業(yè)。2000年50kt/a ABS擴(kuò)能改造過程中，由于生產(chǎn)工藝的連續(xù)性要求，在ABS淤漿料分離流程上選擇了德國阿法拉伐公司生產(chǎn)的SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)作為生產(chǎn)ABS粉料的設(shè)備，為ZSK133濕法擠壓機(jī)提供濕含量小于35%的粉料。本文將有關(guān)SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)及其替代機(jī)型的情況作介紹。

1 SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)

1.1 工作原理

SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)主要由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓略高或略低的螺旋輸送器和差速器等部件組成。需分離的懸浮液進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓后，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，由于轉(zhuǎn)鼓和螺旋送料器的轉(zhuǎn)速不同，兩者存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)（即轉(zhuǎn)速差），利用螺旋送料器和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推向轉(zhuǎn)鼓大端出口排出，分離后的清液從離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓外與殼體之間的通道排出離心機(jī)外。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑：800mm

轉(zhuǎn)鼓工作長度：800mm

錐角：15°

轉(zhuǎn)速：2150r/min

分離因數(shù)：1650

主電機(jī)功率：75kW

進(jìn)料量：6.0m3/h

過濾網(wǎng)目數(shù)：120目

1.3 主要零部件

1.3.1 轉(zhuǎn)鼓

SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓是一個(gè)錐形筒體（大端直徑800mm，長900mm），錐體上均布Φ5mm的孔；外表面設(shè)置筋條（20mm×3mm，24塊），采用間斷焊接方式焊在轉(zhuǎn)鼓外表面，這樣有利于增大長徑比，提高脫水效率；內(nèi)表面貼120目過濾網(wǎng)，通過端面壓圈固定在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上。由于轉(zhuǎn)鼓的錐角（15°）較小，物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)停留時(shí)間較長，可以提高濾餅的洗滌效果。

1.3.2 螺旋送料器

螺旋送料器是SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)的重要部件之一，外表面有連續(xù)整體螺旋葉片3個(gè)。在推料時(shí)，因螺旋送料器的葉片易受到物料的磨損，故在葉片表面噴涂高硬度的碳化鎢合金，同時(shí)將葉片頂端做成半徑為10mm的圓弧，并倒出45°×3mm的倒角，減輕磨損和粘滯阻力所引起的離心機(jī)振動(dòng)。螺旋送料器與轉(zhuǎn)鼓的間隙不小于0.2mm，可防止螺旋送料器與轉(zhuǎn)鼓之間產(chǎn)生摩擦且引起機(jī)組振動(dòng)。

1.3.3 差速器

臥式螺旋卸料離心機(jī)中，濾餅在螺旋送料器和轉(zhuǎn)鼓之間的軸向移動(dòng)是通過螺旋送料器和轉(zhuǎn)鼓之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)速差）來實(shí)現(xiàn)的，而轉(zhuǎn)速差是通過差速器來完成的。螺旋送料器和轉(zhuǎn)鼓之間的速差大小，在一定程度上也決定著物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間，有利于提高固液二相的分離效果。SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)采用圓弧擺線針輪傳動(dòng)差速器，差速器的殼體與轉(zhuǎn)鼓相連，輸出軸與螺旋送料器相連，來實(shí)現(xiàn)差速比，轉(zhuǎn)速差為15r/min。

1.3.4 過載保護(hù)裝置

臥式螺旋卸料離心機(jī)中，當(dāng)進(jìn)料量或濃度突然增大而改變了濾餅量時(shí)，就會(huì)增大螺旋推料扭矩和主電機(jī)電流，若此時(shí)沒有保護(hù)措施，難免會(huì)損壞差速器。SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)采用Trig-O-Maric防過載偶合器，如果扭矩超載，液力偶合器將吸合裝在差速器后端的電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)差速器行星輪和太陽輪同速旋轉(zhuǎn)。

1.4 試車過程中存在的問題

在50kt/a ABS擴(kuò)建裝置進(jìn)入物料試車階段時(shí)，首先對(duì)SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)進(jìn)行空負(fù)荷試車。該離心機(jī)開車時(shí)，機(jī)體產(chǎn)生周期性振動(dòng)并呈上升趨勢，且振動(dòng)值嚴(yán)重超標(biāo)。經(jīng)對(duì)螺旋送料器和轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在著動(dòng)不平衡現(xiàn)象，而且偏差較大。經(jīng)過調(diào)試處理，將螺旋送料器和轉(zhuǎn)鼓的動(dòng)不平衡量控制在允許范圍之內(nèi)，安裝完成之后試車，周期性振動(dòng)有所減弱且振動(dòng)值有所下降。

SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)在進(jìn)料量6m3/h，淤漿濃度約15%的情況下進(jìn)行負(fù)荷試車，出料的濕含量為36%，而且濕含量不穩(wěn)定。試車1h左右，離心機(jī)突然發(fā)生過振動(dòng)連鎖停車，打開檢查發(fā)現(xiàn)，過濾網(wǎng)因過振與離心機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生刮蹭而破損，且網(wǎng)上有一層膠狀結(jié)垢。

經(jīng)分析認(rèn)為，主要由以下原因所致：

（1）進(jìn)料通過高位槽溢流，進(jìn)料量波動(dòng)較大。

（2）離心機(jī)過濾網(wǎng)目數(shù)太小，在有效時(shí)間內(nèi)母液不能及時(shí)脫除造成擊振，進(jìn)而使螺旋送料器與轉(zhuǎn)鼓間刮蹭振動(dòng)加劇。

（3）經(jīng)測量，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為2150r/min，接近并超過該機(jī)的二階臨界轉(zhuǎn)速，這是產(chǎn)生周期性振動(dòng)的主要原因。

針對(duì)上述問題，對(duì)離心機(jī)進(jìn)行了多次改造，具體工作如下：

（1）對(duì)離心機(jī)螺旋送料器和轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行了動(dòng)平衡調(diào)試，并重新校正。

（2）將離心機(jī)過濾網(wǎng)目數(shù)增大至150目。

（3）更換皮帶輪，降低螺旋卸料離心機(jī)的轉(zhuǎn)速至1570r/min。

（4）將原高位槽進(jìn)料改為用螺桿泵，穩(wěn)定進(jìn)料量。

經(jīng)過改造后，離心機(jī)及進(jìn)料系統(tǒng)雖滿足了生產(chǎn)需要，但其產(chǎn)量無法滿足要求，而且離心機(jī)上游聚合系統(tǒng)也不正常——真空帶式脫水機(jī)洗滌效果不佳，勢必造成淤漿中凝膠含量的提高，過濾網(wǎng)極易堵塞，濕含量提高，影響下游裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)。若更換過濾網(wǎng)就會(huì)使整個(gè)裝置停車，按照較快的拆卸、安裝速度，更換時(shí)間需要4h左右；離心機(jī)經(jīng)常因動(dòng)平衡調(diào)試、校正的停車時(shí)間至少也在8h左右。為此，SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)成為影響ABS裝置連續(xù)穩(wěn)定長周期生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。

2 LWL450×300-N型臥式螺旋卸料離心機(jī)

為了徹底改變50kt/a ABS 擴(kuò)能改造生產(chǎn)中的被動(dòng)局面，經(jīng)與廠家探討，認(rèn)為LWL450×300-N型臥式螺旋卸料離心機(jī)與SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)同類型，可滿足連續(xù)性生產(chǎn)的需要。

2.1 工作原理

LWL450×300-N型臥式螺旋卸料離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓與螺旋送料器以一定差速（通過齒輪差速器完成）同向高速旋轉(zhuǎn)，物料由進(jìn)料管連續(xù)引入輸料旋內(nèi)筒，加速后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，在離心力場作用下，液相穿過過濾介質(zhì)排出機(jī)外，固相物截留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)形成濾餅，濾餅在離心力的錐面分力和螺旋送料器的共同作用下，連續(xù)不斷地向轉(zhuǎn)鼓大端移動(dòng)排出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)卸料槽排出機(jī)外。

2.2 主要技術(shù)參數(shù)

轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑：450mm

轉(zhuǎn)鼓工作長度：300mm

錐角：10°

轉(zhuǎn)速：2096r/min

分離因數(shù)：1105

主電機(jī)功率：22kW

進(jìn)料量：4.5m3/h

2.3 特點(diǎn)及應(yīng)用情況

LWL450×300-N型臥式螺旋卸料離心機(jī)能在全速運(yùn)轉(zhuǎn)下連續(xù)進(jìn)料、分離、洗滌和卸料。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、連續(xù)操作、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、適應(yīng)性強(qiáng)、處理量大以及濾餅含濕率低等特點(diǎn)。

在平均進(jìn)料濃度15%的情況下，單機(jī)濕基產(chǎn)量是3.375t/h，且能滿足80%的生產(chǎn)負(fù)荷。從機(jī)械結(jié)構(gòu)方面該離心機(jī)采用齒輪差速器，體積小、運(yùn)行平穩(wěn)且周期長、檢修方便和勞動(dòng)強(qiáng)度低，大大緩解ABS濕粉料生產(chǎn)的被動(dòng)局面。

3 結(jié)束語

經(jīng)過對(duì)LWL450×300-N型臥式螺旋卸料離心機(jī)各項(xiàng)工藝運(yùn)行指標(biāo)和設(shè)備維護(hù)效益的評(píng)價(jià)，決定淘汰SC800H型臥式螺旋卸料離心機(jī)，采用“開二備二”的工藝配置模式，將LWL450×300-N型臥式螺旋卸料離心機(jī)作為生產(chǎn)ABS濕粉料的專用設(shè)備。實(shí)踐證明，LWL450×300-N型臥式螺旋卸料離心機(jī)徹底克服了原離心機(jī)的各種不利因素，消除了ABS裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行的“瓶頸”，為國內(nèi)同類裝置同類設(shè)備的選型提供了可參考的依據(jù)。