TRH084離心機故障及解決方法

秦德輪，孟維慶，楊玉軍

(唐山三友氯堿有限公司，河北 唐山 063305)

TRH084離心機故障及解決方法

秦德輪，孟維慶，楊玉軍

(唐山三友氯堿有限公司，河北 唐山 063305)

本文主要介紹日本巴工業(yè)TRH084臥式沉降離心機設(shè)備的主要設(shè)備參數(shù)及運轉(zhuǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的各種設(shè)備故障及解決方法。

離心機結(jié)構(gòu)；工作原理；設(shè)備故障；解決方法

懸浮法聚氯乙烯生產(chǎn)過程中，一般要加入氯乙烯量的1.1~2倍的水。水是起分散和傳熱介質(zhì)作用，并不參加聚合反應。在氯乙烯聚合反應完成后形成聚氯乙烯漿料，一般這種聚氯乙烯漿料含有70%~75%的水分。在物料進入干燥工序前需進行脫水處理。目前，國內(nèi)外都采用離心機來完成脫水工藝。我公司引進日本巴工業(yè)TRH084臥式沉降離心機兩臺，單臺處理能力為15 t/h（干基），其具有技術(shù)先進，零部件加工精度高，操作簡單自控能力強，性能穩(wěn)定故障率低的特點。

1　TRH084臥式沉降離心機工作原理與設(shè)備結(jié)構(gòu)（圖1）

1.1工作原理

臥式沉降螺旋卸料離心機主要由高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)向相同且轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)筒略低的螺旋輸送器和差速器等部件組成。當聚氯乙烯懸浮液進入離心機轉(zhuǎn)筒后，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒產(chǎn)生強大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁，由于螺旋和轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速不同，二者存在有相對運動（即轉(zhuǎn)速差），利用螺旋和轉(zhuǎn)筒的相對運動把沉積在轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁的固相推向轉(zhuǎn)筒小端出口處排出，分離后的清液從離心機另一端排出，差速器（齒輪箱）的作用是使轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間形成一定的轉(zhuǎn)速差。離心沉降是把固體和液體的混合物加在筒形（或錐形）轉(zhuǎn)子中，由于離心力的作用，固體在液體中沉降，沉降后的物料進一步受到離心力的擠壓，擠出其中水分，以達到固體和液體分離的目的。

1.2THR084離心機主要構(gòu)成部件

其結(jié)構(gòu)主要有轉(zhuǎn)筒、螺旋輸送器、差速器、油潤滑系統(tǒng)、扭矩系統(tǒng)、機罩等組成。

（1）螺旋輸送器。螺旋輸送器擔負把已分離的PVC物料連續(xù)不斷地排出離心機的任務，螺旋輸送器的強度，螺紋數(shù)與表面處理情況直接影響離心機的處理能力。THR084離心機的螺旋體軸，采用整體高速離心鑄造技術(shù)，經(jīng)固熔化熱處理，其材料均采用JSM537A/ B（優(yōu)于SUS316/316L）雙相不銹鋼，斷面系數(shù)為一般機器的4.8倍；螺旋葉片厚度10 mm，采用3螺旋葉片，機內(nèi)物料120度分布，機器運轉(zhuǎn)平衡性更好，每片葉片搬送物料更少，轉(zhuǎn)矩更小，有效減輕齒輪箱的負載，螺旋葉片的物料搬送面采用#200特殊拋光（Ra≤0.6 um），有效降低推送阻力。

（2）轉(zhuǎn)筒。THR084離心機轉(zhuǎn)鼓采用整體高速離心鑄造技術(shù)，經(jīng)固熔化熱處理，其材料均采用JSM537A/B（優(yōu)于SUS316/316L）雙相不銹鋼，機械強度可達3 200 G，材質(zhì)均勻，強度高，耐磨耐腐蝕性好。轉(zhuǎn)鼓錐體部分采用二段式錐角設(shè)計，可有效降低PVC固體物的含水量。轉(zhuǎn)鼓錐部采用200#特殊拋光（Ra≤0.6 um），并設(shè)置有導向槽，使物料能暢通排出。

圖1　TRH084離心機結(jié)構(gòu)圖

（3）高扭矩專用差速器。差速器是離心機的核心部件，TRH084離心機差速器采用2級行星齒輪PVC專用差速器，差速比為1/40，設(shè)計扭矩26000NM，最適合PVC漿料的處理，使物料有足夠的脫水時間

（4）負載檢測系統(tǒng)。負載檢測系統(tǒng)，可非常直觀反映離心機的負載情況。可根據(jù)現(xiàn)場運轉(zhuǎn)需要設(shè)定負載值，輸出4~20 mA模擬信號到DCS。

2　設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中主要檢測參數(shù)（表1）

3　維護

加油脂及加油要求如下：

（1）差速器：牌號為美孚SHC630潤滑油，換油周期2個月，因TRH084離心機負載較大，造成差速器油溫過高，容易造成太陽軸油封處泄漏，需定期檢查，油量不足時補加潤滑油。

（2）螺旋輸送器軸承：牌號為殼牌愛萬利EP2油脂，換油周期3個月，每次更換時需注意把出油塞及出氣塞全部打開，加注潤滑脂時需把舊油脂全部置換直至新油脂流出為止。

（3）電機：每1個月1次在運轉(zhuǎn)時加，按照電機銘牌上規(guī)定定期加油。

（4）油潤滑系統(tǒng)：用于主軸承潤滑，牌號為殼牌得力士46號潤滑油。換油周期1年。

4　TRH084離心機維修過程中故障分析及對策

本公司兩臺TRH084離心機自投產(chǎn)來，已連續(xù)運轉(zhuǎn)4年的時間，單體大修發(fā)現(xiàn)的問題及故障主要是以下兩點。

4.1差速器內(nèi)部積碳嚴重

與TRH050離心機不同，TRH084離心機載荷大，造成潤滑油溫度過高，日常檢測溫度在70℃左右，導致差速器內(nèi)部齒輪及內(nèi)壁積碳，油質(zhì)劣化。TRH084機型差速器需將組成部分全部拆檢清洗，清洗積碳的方法是將零部件浸在煤油中用百潔布或水砂紙慢慢打磨清理，費時費力且容易造成部件的磨損，影響裝配精度，清洗完成后測量各部件尺寸均在標準范圍內(nèi)，按圖紙進行備件更換和組裝。

采取的措施：第一，潤滑油更換周期由原來的3個月縮短至2個月；第二，通過與廠家溝通，巴工業(yè)正在進行其他牌號潤滑油實驗，采用有更強的抗腐蝕性、抗氧化性和抗乳化功能得高品質(zhì)合成工業(yè)齒輪油，無論在低溫啟動、高溫運行的工況下，都能在齒輪、軸承表面迅速形成油膜，減少積碳的產(chǎn)生。

4.2離心機螺旋輸送器軸承及軸承座磨損

（1）故障原因分析：大修前離心機振動值增大，經(jīng)連續(xù)監(jiān)測離心機驅(qū)動端和自由端主軸承水平和垂直徑向上主軸承最大振動位移值分別為215 μm和240 μm，而巴工業(yè)離心機允許的主軸承水平、垂直方向最大允許振動位移峰－峰值為80 μm，明顯超差嚴重，決定立即停機檢修。拆檢過程中發(fā)現(xiàn)螺旋輸送器進料端蓋軸承HR32036XJP6X座孔處軸承位明顯磨損，設(shè)備原設(shè)計公差值為280-0.020mm，但實際測量值為280.01 mm，超差0.03 mm，螺旋輸送器差速器端軸承NU1036MMC3磨損嚴重，軸承內(nèi)圈出現(xiàn)疲勞失效，表面剝落，外圈軸承座有磨損跡象，經(jīng)實際測量發(fā)現(xiàn)螺旋輸送器端蓋處軸承位的測量值為280.03 mm，超差0.05 mm，從而確定造成離心機振動值超差的原因為螺旋輸送器軸承內(nèi)圈及軸承座孔處磨損。

（2）維修過程及對策：鑒于故障情況，解決根本問題的方法是磨損部位進行噴涂加工，重新做動平衡實驗，保證加工精度，需返廠進行維修，周期大約10~15天，但由于我公司生產(chǎn)任務緊張，不允許長時間停產(chǎn)，故在廠家的建議下采取臨時措施——磨損部位打麻點。在HR32036XJP6X和NU1036MMC3軸承外圈配合的軸承位處3個位置打麻點，間隔120°，每處打5排麻點，然后簡單修理毛刺后裝配軸承同時涂抹圓柱件固持膠。隨后進行整機裝配，滿載時運轉(zhuǎn)電流355 A，測量振動位移值最大為65 μmm，振動值未超過80 μmm。

5　總結(jié)

（1）TRH084離心機離心機只要精心維護，定期檢測各重要參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常后及時檢修，是可以長周期穩(wěn)定運行的

（2）據(jù)了解，聚氯乙烯用離心機，其螺旋輸送器的扭曲變形引起的微量振動，直接影響差速器的使用壽命;表現(xiàn)為差速器扭矩臂的振顫(或后驅(qū)動電機的電流波動較大)，限制了PVC處理能力的提高;巴工業(yè)開發(fā)了NCS系統(tǒng)，經(jīng)2~3年實機實驗證明，可有效衰減微量振動，處理能力可提高10%~20%。該機型TRH084NCS已經(jīng)在部分用戶使用，可有效保護震顫對差速器的損壞，提高產(chǎn)能。

表1 巴工業(yè)TRH084(380 V280 kW電機)離心機運轉(zhuǎn)參數(shù)一覽表

TU415

A

1671-0711（2016）09（上）-0108-02