污泥卧螺离心脱水机的故障判断及检修

董勤

【摘  要】用于污泥脱水的卧螺离心脱水机突然出现剧烈振动和噪声，根据振动频谱进行故障分析及诊断，及时组织检修，排除故障。

【关键词】卧螺离心脱水机;不平衡;频谱分析;污泥切割机

引言

污水处理场采用生物化学法处理污水，日处理工业污水和生活污水3.6万吨，其污泥脱水的工艺设备采用两台进口卧螺离心脱水机，型号NX4555，最大转速3250rpm，工作转速2600rpm，是污水处理场的主要设备，24小时连续运行。

1.污泥脱水工艺及卧螺离心脱水机工作原理

污泥脱水工艺：二沉池污泥经过浓缩池后，进入污泥切割机、经过螺杆泵加压进入管道，加药后通过污泥入口管进入卧螺离心脱水机，实现泥水分离，污泥运送至电厂干化焚烧，上清液回流至污水处理系统。

卧螺离心脱水机工作原理：卧螺离心脱水机分为机座、螺旋转子、转筒、电机、齿轮箱变速等部分组成，;螺旋转子及转筒高速旋转，产生离心力，污泥在离心力的作用下迅速被甩向转筒，导致污泥和水的分离。转子与转筒之间存在3～10转的转速差，使得螺旋转子相对轴向推动污泥排出，实现排泥，与此同时分离出的上清液通过管道排入回流污水中。

2.出现故障及应急措施

两台卧螺离心脱水机自投运以来一直正常稳定运行，两年后其中一台正常运行的卧螺离心脱水机突然出现剧烈振动，噪声剧大。为保障污泥脱水的连续性，生产上要求尽力保持卧螺离心脱水机运行，避免污水处理生产上产生较大波动，出水超出环保要求，引起环保事故。对运行设备所采取的紧急措施：

（1）对卧螺离心脱水机进行振动监测，特护运行。（2）减少污泥进入流量。

3.振動频谱分析及故障诊断

减少污泥量，降低生产负荷后，采用离线监测仪器紧急进行振动监测，振动并没有改善。振动频谱如图1

从振动图谱分析，振动能量集中在工频，振动值达到22.5mm/s，其他频率并无分量，典型的不平衡故障频谱，判断卧螺离心脱水机转子出现动态不平衡的故障。

但卧螺离心脱水机主要靠动平衡工作，正常工作时一直很稳定，并不存在动态不平衡，突然间出现的不平衡是何种原因导致？根据现场设备振动、温度及电流的变化分析，可能的原因有：

（1）转子基体出现损坏。（2）污泥附着在转子上。（3）异物进入附着在转子上。

第一种状况：转子基体出现损坏。一旦转子基体损坏引起的振动应有由小变大的故障发展过程，同时振动也将会有不规则的变化，其振动频谱不仅在工频上会有振动分量的增大，其他频率上也应有表现。随着离心力的作用，振动会快速扩大，导致机组报警甚至连锁停车。另外损坏的基体会掉出部分基体材料，导致振动加剧，或与转筒之间产生摩擦，进一步增加振动和噪声。但从实际振动监测图谱看，振动能量集中在工频，且连续4次（每次间隔半小时）检测数据均没有明显的变化，振动突然出现，没有渐变过程，振动原因应该是从外部获得的，初步判断基体损坏的可能性不大。

第二种状况：污泥附着在转子上。污泥进入卧螺离心脱水机前必须经过污泥切割机，非流体的块状物都会变切割、粉碎，混合成流体进入离心机。流体状态的污泥进入卧螺离心脱水机，卧螺离心脱水机高速旋转，离心力不可能使得污泥附着在转子上，且卧螺离心脱水机一直运行，转子一直高速旋转，并没有停机未冲洗导致污泥干化附着在转子上，所以污泥附着转子的这种可能性几乎不存在。

第三种状况，异物进入附着在转子上。异物进入卧螺离心脱水机前必须经过污泥切割机，能通过污泥切割机的异物，且能克服卧螺离心脱水机强大离心力附着在高速旋转的转子上，是什么样的材质？卧螺离心脱水机转子的有哪些特别的结构能使得异物能够附着在转子上？附着力从何而来？

根据以上分析，必须详细研究污泥的性质、污泥切割机的结构、加药沉淀浓缩的比例等方面的原因。

对进入污泥切割机前的污泥进行取样检查，并无明显的杂物，但应考虑增加过滤网，消除杂物进入的隐患。

对污泥切割机的结构进行研究，排查异物进入的原因并采取必要的防范措施。因厂家未提供相关图纸，必须等设备停止运行后，解体查看内部结构。

加药沉淀浓缩比例在整个生产过程中未发生变化，应该不是故障原因。

为立即处理故障，保证生产和设备安全，决定采取应急措施，尽快停机检修。同时联系厂家准备备件。

4.故障处理

4.1应急措施

（1）污水工艺尽快调整，准备停机检修;（2）停机前卧螺离心脱水机在实行特护运行，每隔半小时监测一次卧螺机的振动频谱，比较分析卧螺机故障发展情况;（3）针对存在的故障制定检修方案：停运卧螺离心脱水机，解体检查转子结构，排查故障原因并消除;（4）解体检查污泥切割机内部结构。

4.2解体检修

（1）解体卧螺离心脱水机后，抽出转子，发现转子上真的有异物：约50cm长，约30mm宽的编织带紧紧缠绕在转子孔洞处。

（2）故障原因：编织带缠绕在转子上，导致转子不平衡

（3）污泥切割机内部结构：两只啮合的齿轮状结构，挤压粉碎污泥，对柔性的织物并不能挤压切割粉碎。

（4）故障形成机理：污泥切割机是利用齿轮啮合挤压粉碎污泥的，编织带由于比较柔软，经过污泥切割机时并没有被挤压切断，而是被挤压后顺利通过污泥切割机，进入离心机。由于离心力作用，柔软的编织带被缠在转子的长孔中，越缠越紧，导致高速旋转时转子不平衡，引起离心机强烈振动和噪声。

5.检修后运行

故障原因查明，采取了相应的措施：

（1）去除转子上的编织带等杂物，清洗转子后安装完成。

（2）在污泥进入切割机前增加过滤网，防止类似柔软织物进入污泥，再次引起卧螺离心脱水机故障

卧螺离心脱水机检修后开车运行，达到工作速度时，振动值在规定范围内，故障排除，检修成功。无需更换转子备件，没有影响正常的污水排泥。

参考文献

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