GKH1600-N型離心機性能優化設計與應用

喻學豐(青海鹽湖元通鉀肥有限公司 青海格爾木 816000)

一、GKH1600-N型離心機改造背景介紹

青海鹽湖元通鉀肥有限公司生產系統中脫水工序選用GKH1600-N型臥式虹吸刮刀卸料離心機。該機是一種連續運轉、間歇卸料的虹吸過濾式離心機，與普通刮刀卸料離心機所不同的是，虹吸離心機的過濾推動力除離心機外，還有類似于真空的虹吸抽力。因此，該機比普通刮刀卸料離心機具有更高的生產能力及更佳的分離效果。主要應用與固相顆粒小、粘度高、過濾速度慢以及需對濾餅進行充分洗滌的物料的分離。該機主要在淀粉行業使用較多，在鉀肥生產行業屬首次使用。在生產運行過程中，該機出現以下問題：離心機主進料時主機震動較大、虹吸管磨損嚴重、主機前軸承進物料、潤滑、液壓系統安裝設置不當等。

二、GKH1600-N型離心機主要技術參數

數量：8臺

轉鼓直徑：1600 mm

轉鼓長度：1000 mm

過濾面積：5 m2

裝料容積：0.83 m3

轉鼓轉速：950 r/min

主機電機型號、功率：Y315M-4/132KW

三、GKH1600-N型離心機存在問題的原因分析

1.離心機振幅過大

在設備運行前期，主機振幅在允許范圍內，兩個月后振動加劇，尤其在主進料時振幅達到20-30次/秒。排除其他因素后，振動原因是由主機軸承損壞、磨損而造成。該機采用氣密封裝置對主軸軸承進行密封，它與主軸的軸套、氣封軸套、壓蝶軸套、外封以及筐后密封座一起構成一道密封裝置，該裝置采用壓縮空氣來進行密封。該裝置對于氯化鉀物料密封效果不佳，物料穿透密封裝置進入主機前軸承，造成前軸承磨損，潤滑油變質加快，同時也造成后軸承的磨損。

2.虹吸管口磨損

虹吸管在油缸的推動下，虹吸反向切入虹吸室，當管口接觸液面，脫水后的濾液即被帶入虹吸管內，由于虹吸室內濾液在高速旋轉時產生強大的動能，故當它進入虹吸管后，動能轉化為勢能，液體被壓出。由于氯化鉀物料比其他物料（如淀粉）硬，且在虹吸室內高速旋轉，虹吸管口材質硬度設計未考慮物料硬度，造成其磨損嚴重。虹吸管口被磨損后，虹吸室內底部濾液不能排出，液位升高造成離心機脫水能力降低，主機負荷隨之增加，影響離心機工序產量及質量。

3.離心機反沖水的作用

由反沖管向轉鼓后端的虹吸室內注水（或澄清的濾液），液體經轉鼓與虹吸室間的斜向通孔被壓入轉鼓內。一方面排出虹吸室和過濾介質與轉鼓內壁間的空氣，另一方面在過濾介質上形成一層液環，這樣可有助于進料時物料的均勻分布。另外，反沖裝置向虹吸室內注入清水（或澄清的濾液），通過虹吸管的上下旋轉使液體從濾網下面向轉鼓內脈沖式的反沖洗滌濾網。原設計使用精鉀母液水向虹吸室內注水，因結晶嚴重，從而堵塞轉鼓與虹吸室的斜向通孔，影響反沖裝置效能。

4.離心機在安裝時，將其潤滑系統、液壓系統安裝在鋼平臺下。潤滑系統、液壓系統運轉情況監測及檢修維護極為不便。且潤滑系統運轉不正常，對離心機主機損傷巨大。

四、GKH1600-N型離心機改造方案

1、首先在5# 機加裝主軸加裝迷宮密封裝置，迷宮密封為三道，阻止物料進入主軸，增加密封性。后檢查5# 機主軸進料情況，物料進入迷宮第一道密封，效果良好，為提高保險系數，計劃將其余離心機迷宮密封加至五道；

2、針對虹吸管口材質硬度不足，用廢舊汽車鋼板對其進行加固處理，

3、將反沖水改為使用生產用水，重新架設管線至8臺離心機；

4、在不影響潤滑系統、液壓系統回油的情況下，鋼平臺開孔，將潤滑站、液壓站整體上移，使壓力表、液壓閥等露出鋼平臺。

五、GKH1600-N型離心機改造的成效

經過以上技術改造，取得以下成效：

1、有效的解決離心機振幅過高問題，振幅≤10次/秒，并減少因主機振動而造成其它零部件的損壞；

2、提高設備完好使用率，八臺離心機能正常穩定運行；

3、減少設備維護檢修費用，按每年更換一次主軸前后軸承算所需費用約為：40萬元，而該軸承使用周期應在2-3年；

4、解決虹吸室結晶現象，轉鼓內進入的反沖水能形成一定厚度的液環，有利于料漿的均勻分布，進一步消除因布料不均勻而引起的主機振動；

5、轉鼓內的濾布、濾網及虹吸室通孔得到淡水的清洗，消除結晶現象，保證進、排水的順暢；

6、轉鼓內脫出的液相能很好的經轉鼓與虹吸室的通孔排出，脫水效果良好；

7、對潤滑系統、液壓系統運轉情況能及時監測、及時調節潤滑系統流量，并通過流量計觀測其流量大小，從而保證主軸上的兩套軸承得到充分潤滑，確保軸承在長時間工作條件下能正常運轉，杜絕機械設備事故；

8、能及時調整液壓回路中的單向調節閥及節流閥，調節油缸運動速度，更重要的是為各油缸合理分配流量，從而使可能同時工作的油缸能協調工作；

9、成功的改造使此機能夠適應鉀肥物料的處理，物料含濕量≤8%。8月份離心機脫水工序物料水分三個工段分別為：7.89%，7.91%，7.69%，平均為7.83%，達到生產工藝要求。