淺談臥螺離心機(jī)在鹽泥固液分離中的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 鹽泥漿液固液分離領(lǐng)域的現(xiàn)狀
鹽泥漿液是氨堿法生產(chǎn)中利用石灰-純堿法除去粗鹽水中的Ca2+、Mg2+而產(chǎn)生的沉降物，其主要成分包括：NaCl、CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、MgSO4、H2O等。其中固含量約為10%（w/w），pH值10～12，溫度39～42℃。目前，鹽泥漿大多進(jìn)行固液分離，鹽分進(jìn)行回收再利用，脫水后泥餅外運(yùn)堆存。
連云港堿業(yè)有限公司在泥漿鹽分回收利用中，先前采用的是XZA（M）Z500/1500型壓濾機(jī)。其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理：XZA（M）Z500/1500型壓濾機(jī)主要由主梁、濾板（含濾布）、壓緊板、止推板、壓緊裝置（主要是液壓壓緊裝置）、拉板裝置、液壓泵站、電控系統(tǒng)及輔助部件等幾大部分組成。濾布裝在濾板兩面，在壓緊裝置作用下，多塊濾板被夾緊在壓緊板和止推板之間，每兩塊濾板之間形成一個(gè)封閉的濾室，當(dāng)給料泵將物料打入濾室后，在入料壓力下液相物料（水）通過濾布從濾液孔分離出來，固相物料留在濾室內(nèi)逐漸形成濾餅，完成壓濾機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。
傳統(tǒng)的板框壓濾機(jī)由于自動(dòng)化程度低，需要2～3人進(jìn)行濾餅卸料，濾布、濾板在高壓物料作用下易損壞導(dǎo)致噴料，日常維護(hù)中濾布要進(jìn)行高壓水槍沖洗，液壓系統(tǒng)的閥組、拉板裝置等易出現(xiàn)故障檢修，整體人工成本高、占地面積大，現(xiàn)場操作環(huán)境差。在當(dāng)前生產(chǎn)要求日益高效的條件下，需要更加先進(jìn)的固液分離設(shè)備來進(jìn)行升級替代。
臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)是目前污泥脫水領(lǐng)域應(yīng)用廣泛且安全可靠、技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備，具有占用空間小、自動(dòng)化程度高、可連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)、操作維修方便、人工使用少等特點(diǎn)，經(jīng)過調(diào)研，該類設(shè)備成為該廠板框壓濾機(jī)的首選替代設(shè)備。2013年8月，該廠引入了CS26-4T臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)，投入后運(yùn)行效果基本達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)。
2 臥式螺旋離心機(jī)介紹
2.1 工作原理
臥式螺旋離心機(jī)主要是由螺旋體、轉(zhuǎn)鼓與液壓差速器三個(gè)關(guān)鍵部件組成。待分離的懸浮液通過進(jìn)料管進(jìn)入螺旋和轉(zhuǎn)鼓之間的腔體，在主驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)下，螺旋和轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)從而形成離心力，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)形成一個(gè)環(huán)形液池。在離心力作用下，物料中密度大的固體顆粒物沉積在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上，工作時(shí)螺旋體通過液壓差速器驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)鼓作不等速的相對運(yùn)動(dòng)，螺旋體不斷將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固體顆粒物刮下來并從排渣口推出，分離后的清液經(jīng)過螺旋體螺旋內(nèi)液層通道從轉(zhuǎn)鼓溢流口排出，從而實(shí)現(xiàn)固液分離過程。
離心機(jī)部件包括：轉(zhuǎn)鼓、螺旋推料器、主驅(qū)動(dòng)電機(jī)、液壓差速器系統(tǒng)、外殼、底座、隔振器、連接件及控制系統(tǒng)等。
2.2 CS26-4T臥式螺旋離心機(jī)主要特點(diǎn)
（1）長度與直徑比為4:1，采用轉(zhuǎn)鼓高、差速低的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，待分離的懸浮液在腔體內(nèi)的停留時(shí)間長，螺旋對懸浮液的攪動(dòng)小，分離效果好。
（2）差轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍（1.0～20.0r/min），發(fā)生堵料故障時(shí)一般無需拆機(jī)，只要啟動(dòng)螺旋可自動(dòng)排渣，清除積料。
（3）為提升離心機(jī)耐磨損、耐腐蝕性能，轉(zhuǎn)鼓、螺旋體材料均采用雙相不銹鋼A890離心澆注，螺旋葉片采用316L不銹鋼；轉(zhuǎn)鼓沿縱長方向點(diǎn)焊316L不銹鋼筋條，排泥口采用碳化鎢耐磨套，螺旋葉片推料部位耐磨保護(hù)采用噴涂碳化鎢，涂層厚度3mm。
（4）電機(jī)及變頻器采用ABB品牌，液壓差速器采用瑞士VISCOTHERM產(chǎn)品，PLC為西門子S7-200/300，品質(zhì)好，性能可靠。
（5）離心機(jī)配有自動(dòng)潤滑系統(tǒng)LincolnP301/401，潤滑按周期循環(huán)運(yùn)行。
（6）系統(tǒng)配置一套PLC控制系統(tǒng)，能根據(jù)生產(chǎn)要求從鹽泥脫水系統(tǒng)各設(shè)備的啟動(dòng)、進(jìn)料、配藥、加藥、脫水直至系統(tǒng)停機(jī)、清洗全過程自動(dòng)操作。該系統(tǒng)可以根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間差速。并且有多種異常狀態(tài)檢測、報(bào)警和聯(lián)鎖控制功能，以確保脫水系統(tǒng)的運(yùn)行可靠、安全。
3 工程設(shè)計(jì)選型
設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)：
單臺設(shè)備連續(xù)進(jìn)料能力：≥65m3/h
濾餅含水量：≤30%（質(zhì)量比）
濾液中懸浮物含量：≤200mg/L
離心機(jī)運(yùn)行時(shí)間：連續(xù)運(yùn)行
絮凝劑（分子量≥800萬PAM）投加量：≤1kg/tds（每噸干基固體）
4 裝置運(yùn)行狀況
（1）臥螺離心機(jī)能夠有效對鹽泥進(jìn)行固液分離，振值5.3～9.6mm/s，軸承溫度在25.0～31.0℃，均能夠保持穩(wěn)定，液壓系統(tǒng)穩(wěn)定，基本能夠滿足生產(chǎn)需要。
（2）臥螺離心機(jī)可連續(xù)運(yùn)行，出泥量均勻且出泥的含固率達(dá)到53%以上，有利于外運(yùn)和堆存，可以有效節(jié)省儲存空間。
（3）臥螺離心機(jī)故障率低，自投用以來，出現(xiàn)過偶爾堵料、進(jìn)料軟管接頭斷裂、主電機(jī)軸承振動(dòng)大、皮帶輪磨損等系列問題，通過整改都得到快速解決，主體設(shè)備具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性。
（4）臥螺離心機(jī)自動(dòng)化程度高，操作方便。相對于板框壓濾機(jī)，卸料時(shí)需要3人，日常濾布、濾板清洗、破損更換需要2人，臥螺離心機(jī)1～2人即可操作，可以有效降低勞動(dòng)用工總量和勞動(dòng)強(qiáng)度。
（5）臥螺離心機(jī)具有良好安全環(huán)保性能，全封閉式運(yùn)行，分離效果人為因素影響小，現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生條件好。而板框壓濾機(jī)工作時(shí)為敞開式，濾布容易阻塞，濾板密封面容易損傷或夾料而造成物料噴出，易形成二次污染，工作環(huán)境較差。
5 結(jié)語
臥螺離心機(jī)在該廠投入應(yīng)用之后，在鹽泥漿的固液分離處理中，無論是技術(shù)查定還是生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用，臥螺離心機(jī)都表現(xiàn)出了良好的設(shè)備技術(shù)性能，控制技術(shù)穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境整潔，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，相信臥螺離心機(jī)在我國純堿行業(yè)會得到更加廣泛的推廣和應(yīng)用。
