選煤廠脫水設(shè)備離心機(jī)故障分析及排除

魏海旭 國家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán)哈爾烏素選煤廠

選煤廠離心機(jī)主要用于煤炭脫水環(huán)節(jié)，新時期背景下，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，離心機(jī)種類也不斷豐富。按照安裝方式對其進(jìn)行分類，可以分為立式離心機(jī)和臥式離心機(jī)兩種。按照卸料方式對其進(jìn)行分類，可以分為刮刀卸料離心機(jī)和振動卸料離心機(jī)兩種。由于選煤廠離心機(jī)需要長時間投入運(yùn)行，所以受多種因素影響容易產(chǎn)生振動過大、篩籃磨損等一系列故障，嚴(yán)重影響其脫水效果，不利于為選煤廠安全選煤提供保障[1]?；诖?，本文將結(jié)合實際案例，對離心機(jī)故障原因進(jìn)行分析，并提出幾點切實可行的故障處理方法和維護(hù)管理措施，旨在為促進(jìn)離心機(jī)高效、穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

一、選煤廠離心機(jī)概述

（一）離心機(jī)工作原理

選煤廠離心機(jī)在運(yùn)行過程中，主要借助離心力作用對煤炭進(jìn)行脫水，從而實現(xiàn)固液分離基本目標(biāo)。這里提到的離心力，相對于重力場中的重力而言高出上百、上千倍，同行需要通過離心常數(shù)表示。通常情況下，離心常數(shù)越大，離心力越高，離心機(jī)煤炭脫水效果越好。然而，由于選煤廠中的原煤煤質(zhì)較脆，能夠輕易粉碎，所以如果離心常數(shù)過高，會導(dǎo)致原煤粉碎度隨之提高，不僅會增加脫水過程損失率，還會加大離心機(jī)動力消耗情況和磨損情況。

現(xiàn)階段，選煤廠中較為常見的離心機(jī)設(shè)備有兩種，一種為臥式振動卸料離心機(jī)；另一種為臥式刮刀卸料離心機(jī)。對這兩種離心機(jī)設(shè)備運(yùn)行原理進(jìn)行詳細(xì)分析，具體如下：第一，臥式振動卸料離心機(jī)。在運(yùn)行過程中需要借助振動離心作用對煤炭進(jìn)行脫水。當(dāng)煤炭通過料管進(jìn)入篩籃后，受離心力作用影響，物料會與篩面緊緊貼合在一起[2]。通過振動，料層會不斷移動到篩籃外部，完成脫水作業(yè)后，篩籃會將煤炭甩出，使煤炭進(jìn)入機(jī)殼底部并排出。同時，在離心力作用下，煤炭吸附的外水會進(jìn)入篩縫中，并甩向機(jī)殼周圍，最終通過內(nèi)壁排出。第二，臥式刮刀卸料離心機(jī)。煤炭通過離心過濾進(jìn)入篩籃與刮刀中間位置。此時，水分和離心液在離心力作用下會穿過物料層進(jìn)入外殼集水槽中，通過液管可以將水和離心液全部排出。由于篩籃和刮刀轉(zhuǎn)速存在差異，所以在運(yùn)行過程中，刮刀會將煤炭從篩籃中刮下，同時將煤炭排到篩籃外側(cè)，脫水后的煤炭會進(jìn)入篩籃收料漏斗中。

（二）離心機(jī)結(jié)構(gòu)

臥式振動卸料離心機(jī)結(jié)構(gòu)包括以下組成部分：第一，基座。主要由支撐槽鋼、基座架和加固構(gòu)件組成，主要為機(jī)箱和排料裝置提供支撐作用。第二，排料箱。是覆蓋在篩籃上的箱體，主要作用是收集煤炭和離心液，并將其從料口排出。第三，篩籃。是由多條不銹鋼焊接而成，并固定在篩籃轂上。第四，驅(qū)動裝置。主要由皮帶輪、傳動帶組成，主驅(qū)動電機(jī)位于可調(diào)座上。第五，潤滑系統(tǒng)。該系統(tǒng)涉及到的裝置較多，包括油箱、油泵等。

臥式刮刀卸料離心機(jī)機(jī)構(gòu)包括以下組成部分：第一，齒輪箱，主要由軸承、密封件、減速機(jī)等構(gòu)件組成。其作用與上文提到的油泵相似，能夠?qū)⒗鋮s油返回到油槽中。第二，減速裝置。這種離心機(jī)的減速箱有兩種輸出速度和一種輸入速度，也是導(dǎo)致刮刀和篩籃轉(zhuǎn)速存在差異的主要因素[3]。第三，轉(zhuǎn)矩限制器，其主要作用是保護(hù)減速組件，通常安裝在減速器輸入軸中。

二、選煤廠脫水設(shè)備離心機(jī)常見故障及處理措施

（一）臥式振動卸料離心機(jī)故障及排除方法

1.實際案例

本文結(jié)合某選煤廠臥式振動卸料離心機(jī)實際案例進(jìn)行分析，該離心機(jī)篩籃直徑為140cm，入料粒度為0.15-50mm范圍內(nèi)，篩縫為0.4mm，轉(zhuǎn)速為每分鐘297轉(zhuǎn)，振幅在4-6mm范圍內(nèi)，出料粒度小于0.4mm（包括0.4mm）。

2.故障情況

該離心機(jī)投入運(yùn)行一段時間后，出現(xiàn)排料異常、機(jī)體大幅度振動等情況，并且運(yùn)行過程中有明顯金屬碰撞聲響，脫水效果不盡人意。

3.故障原因

通常情況下，離心機(jī)排料異常大多因為振幅過小引發(fā)，而出現(xiàn)金屬碰撞聲音，是因為激振箱和緩沖套之間產(chǎn)生較大縫隙。上文提到，該離心機(jī)在運(yùn)行過程中需要將振幅控制在4-6mm范圍內(nèi)。只有滿足這一需求才能夠提高離心機(jī)處理能力，達(dá)到最佳脫水效果。但與此同時也會增加篩籃磨損率，加快諧振墊老化速度。雖然降低振幅能夠提高延長諧振墊使用年限，但脫水效果不佳，并且篩籃中長期積累物料，勢必會引發(fā)阻塞問題。

為了進(jìn)一步分析離心機(jī)故障原因，技術(shù)人員將對其進(jìn)行拆卸，發(fā)現(xiàn)緩沖套和激振箱之間已經(jīng)存在嚴(yán)重的銹蝕問題，并且二者之間的距離超出1mm[4]。在離心機(jī)運(yùn)行過程中，要求激振箱和緩沖套過盈配合。技術(shù)人員通過調(diào)整諧振墊，并更換全新緩沖套和激振箱，而后在此觀察離心機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其恢復(fù)正常。

一般情況下，離心機(jī)振幅減小或者完全消失，可以將原因總結(jié)為兩點：其一，諧振墊縫隙超出標(biāo)準(zhǔn)范圍；其二，諧振墊橡膠彈性不佳。針對這兩種問題，可以通過以下方式進(jìn)行調(diào)整：首先，準(zhǔn)確測量諧振墊間隙尺寸，并采用科學(xué)、合理的增墊、減墊方式，將間隙控制在0.6-0.9mm范圍內(nèi)。另外，還應(yīng)盡可能保證7天內(nèi)所有諧振墊間隙相同，一旦存在差異性，會導(dǎo)致振動能量失衡，使得諧振墊橡膠不斷升溫，在一定程度上加快其老化速度。與此同時，在測量諧振墊間隙時，需要在離心機(jī)運(yùn)行過程中進(jìn)行。如果選煤廠生產(chǎn)需求較大，需要存在故障的離心機(jī)快速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，那么應(yīng)提高故障分析速度，此時最簡便的方式就是增加振動結(jié)構(gòu)速度。為了滿足這一需求，需要技術(shù)人員將墊片插入分體皮帶輪中，以此來改變振動速度，通常需要將振動速度控制在每分鐘1400-1600轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，在調(diào)速時每次只能調(diào)節(jié)一個墊片，并且保證轉(zhuǎn)速小于最大轉(zhuǎn)速。

（二）臥式刮刀卸料離心機(jī)故障及排除方法

1.實際案例

本文結(jié)合某選煤廠臥式刮刀卸料離心機(jī)實際案例進(jìn)行分析。該離心機(jī)篩籃直徑為100cm，入料粒度在0.15-1.5mm范圍內(nèi)，篩縫為0.35mm，篩籃轉(zhuǎn)速為每分鐘780轉(zhuǎn)，刮刀轉(zhuǎn)速為每分鐘795轉(zhuǎn)。

2.故障狀況

該離心機(jī)投入一段時間后，出現(xiàn)排料異常、脫水效果不佳、刮刀和篩籃嚴(yán)重磨損問題。

3.故障原因

通常情況下，造成臥式刮刀卸料離心機(jī)排料異常的原因是因為進(jìn)料速度超出設(shè)計速度，或者排料口堵塞。而引發(fā)脫水效果不佳的主要原因可以概括為以下內(nèi)容，分別為發(fā)生阻塞、轉(zhuǎn)速不足、入料不整、隔震裝置性能不佳等。導(dǎo)致篩籃和刮刀磨損嚴(yán)重的主要原因是二者之間間隙不適，或者三角帶緊張度與標(biāo)準(zhǔn)需求不符等[5]。除此之外，離心機(jī)中刮刀和篩籃均有明確使用壽命，如果壽命到期，也會產(chǎn)生各種故障。

針對以上問題，首先需要在入料時，避免混入金屬物或硬質(zhì)非金屬物，為滿足這一需求，需要在入料口增加攔雜網(wǎng)。另外，還要做好三角帶緊張度調(diào)整工作，保證其滿足4-5kg力壓需求，并處于皮帶中間位置，允許偏差范圍在10-12mm范圍內(nèi)，嚴(yán)禁出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。

為了徹底解決離心機(jī)故障問題，技術(shù)人員將設(shè)備進(jìn)行拆除，發(fā)現(xiàn)軸承受到嚴(yán)重磨損，篩籃偏斜較大。通過更換軸承，調(diào)整篩籃位置，重新啟動離心機(jī)，發(fā)現(xiàn)其恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

三、選煤廠脫水設(shè)備離心機(jī)維護(hù)保養(yǎng)措施

由上文分析可以看出，離心機(jī)組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在運(yùn)行中受到的干擾因素較多，所以故障發(fā)生率較高，需要相關(guān)部門做好日常維護(hù)管理工作，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并針對性采取措施解決，保證離心機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。為了滿足這一需求，從以下方面入手分析：

（一）做好日常維護(hù)管理工作

技術(shù)人員需要每周對離心機(jī)潤滑情況進(jìn)行檢查，觀察油位是否正常、油質(zhì)是否受到污染、過濾器是否存在阻塞問題等。另外，還應(yīng)以月份為單位對離心機(jī)進(jìn)行點檢，重點檢查螺栓固定是否松動、電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定、溫度是否異常、皮帶傳送是否失效等。在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員還應(yīng)以季度為單位，對軸承潤滑情況進(jìn)行檢查，重點檢查軸承間隙是否符合標(biāo)準(zhǔn)需求，如果存在異常，需要及時更換軸承。針對篩籃、刮刀磨損問題，需要找到其中原因并進(jìn)行調(diào)整。除此之外，每半年需要對離心機(jī)軸曲徑和蓋板進(jìn)行檢查，重點檢查有無損壞、裂紋等問題，同時觀察入料是否偏移[6]。

（二）注意事項

啟動離心機(jī)設(shè)備前，需要做好傳動皮帶、油位檢查工作，保證滿足標(biāo)準(zhǔn)需求。啟動時應(yīng)按順序進(jìn)行，先啟動油泵電機(jī)，而后依次是驅(qū)動電機(jī)和振動電機(jī)。如果離心機(jī)發(fā)生故障，不得頻繁啟動驅(qū)動電機(jī)，盡量控制在4次以內(nèi)，否則會導(dǎo)致電機(jī)不斷升溫，從而燒毀絕緣層。另外，離心機(jī)停止時要嚴(yán)格按照啟動順序倒敘形式關(guān)閉，關(guān)機(jī)前沖洗離心機(jī)，將篩籃處理干凈。

四、結(jié)束語

綜上所述，選煤廠離心機(jī)設(shè)備在長時間運(yùn)行過程中，受人為、環(huán)境、自身磨損等因素影響，容易產(chǎn)生各種故障問題，不僅影響設(shè)備性能和使用年限，還會降低選煤廠工作效率和工作質(zhì)量。本文結(jié)合常見故障及引發(fā)原因進(jìn)行分析，提出維護(hù)管理措施，希望為選煤廠各項工作順利開展奠定基礎(chǔ)。