自1836年 臺(tái)工業(yè)用三足式離心機(jī)在德國問世,迄今一百多年以來離心機(jī)已獲得很大的發(fā)展。各種類型的離心機(jī)品種繁多,各有特色,正在向高技術(shù)參數(shù)、系列化、自動(dòng)化方向發(fā)展?,F(xiàn)今離心機(jī)已廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、石油煉制、輕工、醫(yī)藥、食品、紡織、冶金、煤炭、選礦、船舶、軍工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域,離心機(jī)已成為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門廣泛應(yīng)用的一種通用機(jī)械。
LW500A離心機(jī)是4萬t/a PVC裝置中的關(guān)鍵設(shè)備。由于P4600NMA離心機(jī)具有生產(chǎn)能力大特點(diǎn),因此同樣的能耗,使PVC生產(chǎn)成本較低,已呈現(xiàn)替代其它型離心機(jī)的趨勢。
由于國內(nèi)化工行業(yè)大中型氯堿廠生產(chǎn)PVC樹脂脫水用離心機(jī),大多為從日本巴工業(yè)株式會(huì)社引進(jìn)的P4600L離心機(jī),該機(jī)一般為2萬t/a PVC裝置用。而目前許多PVC廠改擴(kuò)建提高產(chǎn)量,該機(jī)已不能滿足要求,再引進(jìn)需花費(fèi)大量外匯。為此實(shí)現(xiàn)P4600NMA離心機(jī)國產(chǎn)化,用以替代進(jìn)口很有必要。
1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
LW500A離心機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓部、差速器部、機(jī)殼部等部件組成。該機(jī)在設(shè)計(jì)過程中,充分考慮國情,其結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn):
(1)該機(jī)在設(shè)計(jì)過程中,充分考慮到現(xiàn)有P4600L離心機(jī)應(yīng)用廠家的實(shí)際情況,無需變更設(shè)備基礎(chǔ)及其它安裝條件,即可應(yīng)用LW500A離心機(jī)。
(2)該機(jī)電機(jī)功率為90kW,同P4600L離心機(jī)相匹配,包括電器控制柜也可通用,無需更換。
(3)差速器為雙級2K-H型漸開線行星齒輪差速器,由英制改為公制,加工方便,并可完全與P4600L離心機(jī)差速器互換。
(4)自控聯(lián)鎖及過載保護(hù)。該機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備,為防止偶然現(xiàn)象發(fā)生,而不致使機(jī)器發(fā)生破壞,設(shè)有如下自動(dòng)聯(lián)鎖:
①潤滑系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)有油壓保護(hù),當(dāng)油壓低于設(shè)定值時(shí),自動(dòng)報(bào)警并切斷主電機(jī)電源,該系統(tǒng)必須重新啟動(dòng)后方可啟動(dòng)主電機(jī)。
②扭矩控制系統(tǒng)。若因物料波動(dòng)或其它原因而致使離心機(jī)扭矩過大超過限定值時(shí),安全裝置動(dòng)作,觸及行程開關(guān),發(fā)出信號切斷主電機(jī)電源同時(shí)報(bào)警,保護(hù)差速器不發(fā)生破壞。
(5)檢修安裝方便。該機(jī)在設(shè)計(jì)過程中,充分考慮到應(yīng)用廠家檢修方便。將主機(jī)軸承座由整體結(jié)構(gòu)更改為剖分式軸承座。
2 主要技術(shù)參數(shù)的確定
2.1 分離因數(shù)的確定
分離因數(shù)是表示離心機(jī)分離能力的主要指標(biāo),是代表離心機(jī)性能的重要標(biāo)志之一。
LW500A離心機(jī)用于低聚合度聚氯乙烯漿料的分離。由于分離因數(shù)同轉(zhuǎn)鼓直徑及旋轉(zhuǎn)速度有關(guān),根據(jù)P4600L離心機(jī)現(xiàn)有參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)確定轉(zhuǎn)鼓直徑為Φ508mm,主機(jī)旋轉(zhuǎn)速度為2750r/min,差轉(zhuǎn)速為56r/min,控制分離因數(shù)在2150即可達(dá)到同類型離心機(jī)在PVC漿料分離的工藝要求。
2.2 回轉(zhuǎn)部件結(jié)構(gòu)尺寸的確定
(1)轉(zhuǎn)鼓部。離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓采用柱錐結(jié)構(gòu),由于轉(zhuǎn)鼓體的長徑比是離心機(jī)中很關(guān)鍵的參數(shù),依據(jù)物料特性及與P4600L離心機(jī)相比較,確定轉(zhuǎn)鼓的長徑比為2.5:1。根據(jù)國內(nèi)外離心機(jī)的 經(jīng)驗(yàn),轉(zhuǎn)鼓采用整體雙錐角結(jié)構(gòu)。在轉(zhuǎn)鼓中焊有6條防滑筋板,此結(jié)構(gòu)更改可使離心機(jī)在保證原工藝參數(shù)條件下,將產(chǎn)量提高至5t/h干聚氯乙烯生產(chǎn)能力。
(2)螺旋部。螺旋部是依靠螺旋葉片直接與沉渣接觸并輸送沉渣的部件。本機(jī)設(shè)計(jì)的螺旋葉片垂直于回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓側(cè)母線,為雙螺旋結(jié)構(gòu),導(dǎo)程為204mm,螺旋葉片厚度為8mm,錐角為15°和3°。螺旋與轉(zhuǎn)鼓之間的間隙值控制在1.5mm,螺旋葉片旋向?yàn)樽笮?/span>
(3)差速器部。差速器部是離心機(jī)中復(fù)雜而又重要的部件,其性能與質(zhì)量的優(yōu)劣決定整臺(tái)設(shè)備的工作性能,轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間的轉(zhuǎn)速差依靠差速器部件來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)物料扭矩及P4600NMA離心機(jī)應(yīng)用情況,設(shè)計(jì)了雙級2K-H漸開線行星齒輪差速器。該機(jī)差速器與P4600L離心機(jī)差速器相同,完全可替代進(jìn)口機(jī)型差速器。
3 LW500A離心機(jī)同P4600L離心機(jī)技術(shù)參數(shù)對比
項(xiàng)目 | P4600L離心機(jī) | LW500A離心機(jī) |
轉(zhuǎn)鼓直徑/mm | 508 | 508 |
轉(zhuǎn)鼓長度/mm | 1250 | 1250 |
轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速/r/min | 2750 | 2750 |
分離因數(shù) | 2150 | 2150 |
差轉(zhuǎn)速/r/min | 56 | 56 |
處理能力/t/h | 2.5 | 5 |
電機(jī)功率/kW | 90 | 90 |
應(yīng)用場合 | PVC脫水 | PVC脫水 |
固相含濕量/% | 20~27 | 20~27 |
液相含固量/10-6 | <300 | <300 |
4 離心機(jī)空試車及負(fù)荷試車數(shù)據(jù)
LW500A離心機(jī)經(jīng)過在廠內(nèi)空試車運(yùn)行后,1997年12月在吉化電石廠PVC車間進(jìn)行了工業(yè)性生產(chǎn)考核試車,現(xiàn)已連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)近1年時(shí)間,各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,完全能夠滿足PVC漿料脫水的工藝要求。
項(xiàng)目 | P4600L離心機(jī) | LW500A離心機(jī) | |||
電機(jī)電流/A | 90 | 90 | |||
日產(chǎn)量/t | 62 | 75 | |||
固相含濕率/% | 22.32 | 24.83 | |||
液相含固量/10-6 | <300 | <300 | |||
空載 | 前軸承振幅 | +20 | -26μm | +25 | -30μm |
后軸承振幅 | +28 | -35μm | +30 | -38μm | |
電機(jī)振幅 | +38 | -40μm | +40 | -42μm | |
負(fù)荷 | 前軸承振幅 | +25 | -28μm | +28 | -33μm |
后軸承振幅 | +30 | -35μm | +30 | -32μm | |
電機(jī)振幅 | +40 | -42μm | +40 | -43μm | |
空載 | 前軸承油溫/℃ | 50 | 52 | ||
后軸承油溫/℃ | 47 | 50 | |||
負(fù)荷 | 前軸承油溫/℃ | 55 | 55 | ||
后軸承油溫/℃ | 50 | 53 | |||
噪聲/dB | 85 | 88 |
測試條件:室溫28℃,離心機(jī)負(fù)荷均為90A
5 結(jié)束語
LW500A離心機(jī)通過空運(yùn)轉(zhuǎn)及工業(yè)性生產(chǎn)考核試車,其測試數(shù)據(jù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo),試制是成功的。為我國分離機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)品又增添了一個(gè)新的品種,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,尤其為低聚合度聚氯乙烯生產(chǎn)提供了一個(gè)理想的單元分離設(shè)備。其工藝參數(shù)和機(jī)械參數(shù)已達(dá)到國際90年代初同類產(chǎn)品的 水平,適用于低聚合度聚氯乙烯生產(chǎn),完全可以替代國外同類機(jī)型。LW500A離心機(jī)的研制成功,在節(jié)約投資等方面具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,除對我國聚氯乙烯工業(yè)發(fā)展具有重要意義外,還可以推廣到其它行業(yè)。