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张家港市谱发机械制造有限公司

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浅析虹吸离心机的振动原因及排除措施

人气:发表时间:2018-09-27
1  虹吸离心机的原理结构
    七十年代初,西德Kranss-Maffei公司推出了一种划时代的新型离心机,即虹吸刮刀卸料离心机,在1973年的Achema化工机械展览会上崭露头角,并很快形成了系列产品。由于该机种过滤推动力大,滤渣含湿量低,过滤速度可调,残留层可再生,而且采用计算机控制,自动化程度高,运行可靠,操作稳定,适应性强,特别适用于大负荷生产和需要充分洗涤的物料,目前己广泛用于聚丙烯腈、维生素B、小苏打、过硼酸钠、磷酸钙等多种物料的分离。
    虹吸离心机结构示意图如图1所示,主要由转鼓、刮刀装置、虹吸装置、反冲管、加料管等部件组成。
图1虹吸过滤刮刀卸料离心机结构示意图
    图1虹吸过滤刮刀卸料离心机结构示意图
    如图1所示,料浆通过加料管进入离心机转鼓的内表面,固相颗粒被过滤介质截留形成滤饼层,液相在离心力作用下穿过滤饼层和过滤介质进入外转鼓,沿流体通道通过转鼓底的斜孔进入虹吸室。当虹吸管转动进入虹吸室液池后,虹吸室内滤液会由于压差通过虹吸管迅速排出机外,同时在过滤介质和虹吸室之间形成一个负压区,使得过滤推动力变成离心力加真空抽力。转鼓内物料层通过洗涤管加入的洗水进行洗涤。脱水、洗涤甩干后的物料通过旋转刮刀刮下,刮刀卸下的物料通过出料斗排出机外。卸料结束后,刮刀、虹吸管均处于“悬空”位置。通过反冲管将反冲水加入虹吸室,反冲水通过转鼓底斜孔进入转鼓内,使得滤饼残留层重新变得疏松。同时在滤饼残留层内表而形成一层液环,使得新一轮加料时物料分布均匀避免振动。反冲完后,进入下一个操作周期。
    虹吸离心机操作过程中最常见的故障是振动,振动对操作是极为不利的,严重时会给机器本身、环境及操作人员造成极大的损害。为使操作平稳可靠,本文对虹吸离心机操作过程中常见的振动现象及产生原因从空车运行、加料脱水过程和卸料三方而进行了分析,并提出了行之有效的解决措施。
2  虹吸离心机常见的振动及排除措施
2.1空车运行时的振动
    机器操作时,都是空车起动至全速运转时才开始加料。起动过程中,主机的振动及噪声与物料无关,通常可能是由如下原因引起的。主轴承有缺陷、磨损或安装不当;转鼓不平衡,导致转动件偏心;转鼓与主轴锥度配合不良;机器各部分安装紧固不好或是润滑不良。此时,需要停车.针对以上可能的原因进行分析并采用相应的措施来消除振动。若主轴承有缺陷或被磨损,造成间隙过大,可更换主轴承,并正确安装;若是转子偏心,则需重新进行动平衡;若是主轴配合不良,则需重新刮研主轴与转鼓配合锥而,用手盘动皮带轮,转鼓应转动白如,无碰擦现象和异常的响声;若是因安装紧固不牢或是润滑不良,则在机器起动前,需检查润滑系统,及各紧固连接件是否固紧,以保证空车运转正常。
    2.2加料及脱水过程中的振动
    在离心机的加料过程中,所加物料不均匀或浓度太低、太浓,进料速度不稳定,都可能引起主机的振动。所以,在加料时,要尽量保证悬浮液相对稳定的固液比,不同的物料有不同的固液比,可通过实验确定,而且在进料时需充分搅拌,通过进料阀前的闸阀调节好进料速度。另外,可能因底网及面网的安装不良,导致面网破损致使漏料;吸振橡胶老化,也将导致机器振动。安装时,面网应紧贴筛网,形成端而密封,避免使用被褶皱的过滤介质:若网而破损,应及时更换或修复面网;吸振橡胶老化后也应及时更换。在反冲过程中,若反冲不充分,也会使机器振动,因此反冲要充分。
    2.3卸料时的振动
    卸料时出现最多的问题是刮刀架的振动,从而诱发主机的振动。引起卸料振动的原因很多,主要原因和改进措施如下:
    2.3.1刮刀片磨钝
    通常情况下,刮刀片磨损的原因有:刮刀支座损坏;刮刀安装时未对准,与轴心线不平行;刮刀所受线压力过大;刮刀材质不当,过硬或过软;由于静电放电、电解腐蚀、灼热等原因引起刮刀片的腐蚀;不恰当的润滑等等,使刮刀的寿命缩短。尤其是人工操作时,每道工序的时间不能准确控制,例如,在生产纯碱的过程中,用虹吸式刮刀卸料离心机进行重碱分离,如果料层甩干时间过长,滤渣过硬.特别是当洗液管堵塞或水压较低时,转鼓上粘有一层坚硬的结晶盐(氯化钠等),刮刀卸料时,便出现强烈的振动,刮刀及轴承等易破坏。刮刀磨损后,与料层的接触而积相对增大,造成卸料时阻力增大及刀片松动、刀背积盐严重,改变了刀刃的角度等,均会诱发卸料振动。因此,要正确安装、使用和维护刮刀。
    为解决这一问题,首先应正确选用刮刀材料。刀片是刮刀装置中与滤渣直接接触的唯一零件,必须保证其平整,具有锋利均匀的刀口,刀片的材质应均匀一致,无较硬与较弱点或分布不均匀的填料。在选择刀片的材料时应考虑卸料对刮刀的要求及周围的温度、腐蚀情况、附加在刀片上的载荷、刀片的耐磨性等。过去使用的刀片一般是钢制刀片较多,但在其使用过程中钢片刮刀磨损快,寿命短,需要频繁换刀,生产率低。随着科学技术的进步,一种新型的陶瓷刮刀己被用于实践。它是将陶瓷喷涂在钢刀的刀刃上,目前,化工行业常用的陶瓷刮刀有两种不同的陶瓷原材料:氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷。瑞士BTG公司是较早生产氧化铝陶瓷刮刀的厂家,韩国GREEN COAT公司是主要生产氧化锆陶瓷刮刀的厂家。实践证明,陶瓷刮刀具有以下特点:
    A.耐磨,使用寿命长,为一般钢刀的5~6倍,节省了换刮刀的时间,减轻了操作强度。
    B.具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
    C.其主要原料之一碳化硅具有导热系数大、热膨胀系数小及有良好的抗热振性等特性。
    D.制造精度高,表面平整光滑。
    刮刀用钝后,可以进行刃磨,但要保持刮刀的前角、后角,还应使用冷却液,以降低磨削温度,防止刮刀变形、表面灼伤及退火。磨损比较严重的,应及时更换新刮刀。对于不平直的刮刀,应将其校平直。装刀时,可使用水平仪校正其水平度,使刮刀刀口与主轴中心线的平行度误差不大于1mm/m:应注意调节好刮刀上死点位置,使刮刀与过滤介质及转鼓两侧壁间距必须保持6~1mm,可通过调节门盖上限位螺栓来实现,以避免刮坏滤网,造成事故。
    2.3.2刮刀轴套磨损
    从刮刀轴中心孔加润滑油,通过轴上油槽,分散到刮刀轴套油槽中对轴套进行润滑。由于轴的油孔细而长,且轴的旋转角度较小(一般400左右),润滑效果较差。可能会出现刮刀轴难以转动,刮刀升降不灵活,甚至不能升降。特别是当轴套前端压盖处的耐油橡胶损坏后,腐蚀液体易进入轴套内,造成轴套腐蚀、磨损。另外,轴的径向受力较大,易使轴套受到损坏。轴套磨损后,配合间隙变大,刮刀轴易晃动,刮刀切入渣层后,将受到一个向渣层内切进的力,轴的径向跳动将会增大.当刮刀轴旋转到最终位置时,刀刃将与鼓而不平行,其距离可能比安装要求(6~10mm)的要小,易造成刮料时振动,并产生噪声,严重时会刮坏滤网。
    有人提出改进刮刀轴润滑的办法,即从油压表外接一个三通,将油泵输出的液压油,经针形阀后,压入轴套内。有油经轴套间隙,从门盖处渗出时,关针形阀停止加油。另外,经实践证明,若压盖由不锈钢板车制,油封由聚四氟车制,刮刀轴套的磨损将会得到改善。
    2.3.3布料不均匀
    当高位槽中的物料储存时间过长,又无搅拌装置时,结晶盐易沉淀,加料时固液比将失调,使加入转鼓内的物料分布不均匀,不仪造成进料及过滤时的严重振动,同时也会造成刮刀卸料时的严重振动。应增加搅拌装置,将高位槽中的物料搅拌均匀,并控制好固液比,以消除因布料不均匀造成的振动。
    2.3.4刮料速度过快
    刮料速度过快,使每次切削的滤渣过厚,切削力明显增加,将会造成刮料时的振动。刮刀旋转升降的速度可以通过改变输油速度来进行凋速。凋速阀采用减压阀和节流阀串联组合的形式,用减压阀来保证节流阀前后压差不受负载影响,从而使通过节流阀的流量为定值。若发现凋速器流量不稳定时,可将其拆下,取出减压阀,进行清洗,检查阻尼孔是否堵塞等,使其正常工作。
    同时,卸料油缸内密封圈老化或其缸体磨损,将保证不了压力:刮刀油缸活塞磨损后,刮刀推动力变小:油压系统内的油泵叶片间隙过大,油压达不到工作需要的压力都将致使刮刀工作时出现振动。这些因素诱发的刀架的振动有时很激烈,在操作中需要认真分析,逐一排查,并及时改进,保证离心机安全运行。
3  结束语
    本文从三个方而分析了离心机振动的原因,提出了相应的解决措施。空车运行时的振动通常是由主轴承的磨损或安装不当、转鼓不平衡、转鼓与主轴锥度配合不良、润滑不良、机器各部分安装紧固不好引起的;在加料及脱水过程中,加料不均匀、进料速度不稳定、过滤介质安装不良或破损、吸振橡胶老化、反冲不充分,都将导致机器的振动:而卸料时的振动则主要可能是由刮刀片的磨钝、刮刀轴套磨损、刮料速度过快、布料不均、刮刀油缸活塞磨损等原因引起的。
    虹吸式刮刀卸料离心机是一种比较常用的离心机,在应用过程中,若能消除刮刀离心机在空车运行、加料脱水过程及卸料时的振动,使其安全运行,这种离心机的优势将会得到充分利用。



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