卧螺离心机实时检测及故障分析

陶 慧

（莱芜市能源检测站，山东 莱芜271100）

0 引言

卧式螺旋卸料沉降离心机（简称卧螺离心机）是一种高效的离心分离设备，是利用固-液-液比重差，并依靠离心力场使之扩大几千倍，固相在离心力的作用下被沉降，从而实现固液液分离，并在特殊机构的作用下分别排出机体。整个进料和分离过程均是连续、封闭、自动的完成。

1 卧螺离心机工作原理

卧螺离心机是一种卧式螺旋卸料、连续操作的沉降设备。 卧螺离心机工作原理为：转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外。 较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。三相卧螺离心机的原理是固液液三相分离， 通常我们所说的油水渣三相分离，这样一台三相卧螺离心机即可一次性解决三种物料的分离。以往需要两台二相卧螺离心机，一台固液分离，先除渣，另一台液液分离，再脱水，这样生产模式繁琐，后来逐步采用三相卧螺离心机进行油水渣三相分离，当要分离的悬浮液经进料管进入转鼓后，高速旋转的转鼓产生强大的离心力把比液相密度大的固相颗粒沉降到转鼓内壁，由于螺旋和转鼓的转速不同，二者存在有相对运动（即转速差），密度大的固体（焦油渣）沉降到转鼓壁上。 两相密度不同的清液形成同心圆柱，较轻的液相(油)处于内层，较重的液相(水)处于外层。 不同液体环的厚度可通过调液板调节，沉积在转筒壁上的渣由螺旋输送器传送到转筒体的锥体端，从排料口排入固体积料箱，水和油分别从各自出口排出，整个处理过程均是自动进料、自动卸料、全封闭、连续式分离、脱水、脱渣。

1.1 卧螺离心机的优点

对物料的适应性较大， 能分离的固相粒度范围广0.005—2mm，在固相粒度大小不均时也能照常分离；能自动、连续、长期运转，维修方便，能够进行封闭操作；单机生产能力大，结构紧凑，占地小；可以实现DCS 控制；耐磨性好：螺旋叶片采用堆焊碳化钨硬质合金、喷焊碳化钨硬质合金、粘结陶瓷片等，出料口采用了陶瓷或硬质合金嵌套。

1.2 操作应该注意事项

作为高速转动的离心机， 绝大部分的机械故障以机器振动的方式。 所以作为操作人员对机器的振动和动平衡的常识要有基本了解。离心机的转鼓和螺旋必须用动平衡的方法来平衡。有些动平衡由于没有平衡矫正机，自己解决不了，比如转鼓和螺旋的变形，但在使用过程中，有些是可以预防的：

1.2.1 离心机由于结构的局限性，转筒长度1680mm,其转鼓和螺旋的刚度不大，长期处在不变的位置，因自重而弯曲变形，使振动加激。 对于长期不用的机器要半个月盘车一次。

1.2.2 开机要缓慢，防止受热不匀。

1.2.3 一定按规定的开机和停机清洗程序操作。

1.2.4 随时注意机器的振动和噪音，及时排除，不能带病工作。

2 简单的故障分析及常用做法

2.1 机器堵塞

离心机堵塞的第一现象是较长时间不排渣。在其他进料条件不变的情况下，排出的清液逐渐浑浊变深色，逐渐接近进料的颜色和状态，伴随着转鼓电流上升和转鼓转速较大幅度的下降，排渣扭矩逐渐上升且居高不下。 这些都表示离心机存在内部堵塞的可能。

处理方法：遇到这种情况，不要按动紧急按钮，离心机在高速运行且没有刹车装置，紧急按钮此时不能提供任何帮助。 我们首先必须立即切断离心机的进料，在大多数情况下，离心机能够依靠螺旋的推料作用自行排除堵塞，如果无法自行推料排堵，我们应该立即降低转鼓的转速或关闭转鼓驱动机，但千万不能关闭螺旋电机，离心机转鼓降速后，堵塞的固渣可能逐渐松弛，被螺旋排出机外。对于确实发生堵塞的离心机，在转鼓完全停止转动后，我们仍应该向机内注水，同时尽一切可能恢复螺旋的运行。 只要螺旋能够转动，离心机就没有被真正堵死，仍有可能恢复正常。 向机内注水和恢复螺旋运行是离心机排除堵塞的首选办法。

2.2 机器震动

机器振动分慢性振动和突发性振动两种。慢性振动大多数表示离心机发生了磨损，外部零部件发生了磨损或脱落，轴承系统逐渐产生了损坏。 突发性振动往往表示内部物料堵塞，内部零部件发生了重大损坏和脱落，大多数情况下应该首先检查出渣系统是否发生故障导致固渣堆积上升，清液管路是否发生堵塞导致液体反向蔓延至离心机转鼓体等。

2.3 轴承温度高

轴承温度高首先要检查轴承的油脂添加量是否过大。离心机是否存在过大的振动，轴承运转是否发生异常的杂音。 同时我们要观察轴承废油脂的颜色，正常的废油脂的颜色应该是浅灰色（使用福乐伟标准油脂）， 如果轴承废油脂的颜色发黑、 发铁锈黄或其他不正常的颜色，表示轴承可能发生了损坏，应该提前更换轴承。

关于轴承区域噪音的问题， 并不是所有的噪音都说明机器有毛病，我们特别注意区分有一种正常的“档油层叠环”尖锐噪音。 它在轴承座内部是一个油脂润滑的摩擦部件，离心机正常运行是它会发出特定的尖锐声。 特点是时有时无，执行加油脂动作1-2 次后，此噪音会暂时消失，稍后又会响起。 这种判断就靠平时多观察，不断积累经验。

2.4 转鼓手动盘车

转鼓手动盘车是离心机在静止状态下人工判断是否存在内部物料堆积以及转鼓能否顺利启动的重要手法之一。当我们用手盘动正常的自由转鼓时，转鼓的旋转非常轻松，且转鼓能够自有减速直到停止，停止的角度位置是随机的。 如果转鼓的转动非常沉重，且用手盘动再松手后，转鼓自己又反向倒回来，几乎停留在转动前的位置，反复盘动后每次转鼓都停留在一个角度位置， 说明转鼓内部存在固渣堆积，此时如果启动转鼓增加转速，会产生严重的失衡振动。遇到这种情况，请在注水的同时运行螺旋推料，清空离心机内部物料后在启动。

3 离心机的日常维护

3.1 正确清洗、浸泡

如果机器需要长时间停放， 需要将内部的残留固渣清洗干净，普通的清洗方式往往会有固渣残留，这时需要进行长时间清洗，应采用浸泡的方式加长清洗时间， 具体的浸泡方法是采用较低的转鼓转速，非常小的螺旋差速，比较小的注水流量，大幅度延长清洗时间，这样沉降在转鼓内壁地固渣就会完全脱落。

3.2 传动皮带、皮带轮

传动皮带在离心机运行一定时间后，会产生磨损和松弛，从而引起电机的抖动和机器的振动。 离心机长时间停机再次启动前，需要清除皮带轮上的锈斑，锈斑是加速皮带磨损的重要原因。

3.3 检查磨损

3.4 润滑系统

4 总结

本文对卧螺离心机的原理进行了阐述，对设备运转期间经常出现的故障进行了深入分析,对改善卧螺离心机系统的运转、优化煤焦油的分离效果,提供了可靠的理论依据。

［1］姚润生,薛永强,王志忠,崔子祥.从洗油中分离和精制苊的新工艺研究[J].煤炭转化,2010(01).

［2］王立成,孙津生.煤焦油的分离与模拟[C]//第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（下）.

［3］黄筱调,赵松年.机电一体化原理、概念、应用[M].北京:科学出版社,2008.

［4］梁景凯,盖玉先.机电一体化技术与系统[M].北京：机械工业出版社,2007.