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        TL630兩級(jí)推料離心機(jī)在我公司小蘇打擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目中的應(yīng)用

        2019-12-19 01:43:52
        純堿工業(yè) 2019年6期
        關(guān)鍵詞:濾渣刮刀純堿

        (連云港堿業(yè)有限公司,江蘇 連云港 222042)

        原小蘇打生產(chǎn)系統(tǒng)主要為純堿生產(chǎn)的配套裝置,一方面可回收利用熱堿液中的純堿產(chǎn)品,減輕熱堿液的處理壓力,平衡消耗石灰石煅燒后富余的CO2放空氣;另一方面可提高純堿產(chǎn)品的附加值,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。擴(kuò)產(chǎn)前小蘇打系統(tǒng)的生產(chǎn)能力為1.5萬(wàn)t/a,2019年通過技術(shù)改造,在原有生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上,將現(xiàn)有的裝置能力擴(kuò)產(chǎn)到3萬(wàn)t/a。其中在擴(kuò)產(chǎn)改造過程中,核心設(shè)備脫水裝置離心機(jī)采用了南京新篩分科技實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的TL630兩級(jí)推料離心機(jī),使用性能較好。本文結(jié)合實(shí)際使用情況,將部分內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),希望對(duì)國(guó)內(nèi)類似情況有所幫助。

        1 小蘇打擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目的主要內(nèi)容

        原小蘇打生產(chǎn)裝置采用純堿合成法,該法是國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期使用的一種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法,是以工業(yè)純堿為原料,經(jīng)過化堿、精制、碳化、分離和干燥等步驟生產(chǎn)小蘇打,產(chǎn)品白度高、鹽分控制好、水不溶物少、質(zhì)量比較穩(wěn)定,對(duì)原料質(zhì)量波動(dòng)敏感性不強(qiáng)。

        本項(xiàng)目為擴(kuò)產(chǎn)改造項(xiàng)目,因此仍采用原有的工藝技術(shù)方案——純堿合成法生產(chǎn)小蘇打。

        總化學(xué)反應(yīng)式為:

        Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓

        將輕灰崗位來(lái)的熱堿液或小蘇打崗位配制的適當(dāng)濃度的純堿液進(jìn)行過濾,保證堿液澄清度,將合格的堿液及時(shí)輸送到碳化塔,堿液在碳化塔內(nèi)吸收CO2生成碳酸氫鈉結(jié)晶,經(jīng)過離心機(jī)分離后,濕碳酸氫鈉進(jìn)入氣流干燥管加熱、干燥,制成合格的小蘇打,并進(jìn)行包裝。

        根據(jù)其現(xiàn)場(chǎng)的工藝、設(shè)備、廠房等實(shí)際情況,在現(xiàn)有廠房不改變的基礎(chǔ)上,改造新增部分設(shè)備,將小蘇打裝置能力擴(kuò)大到3萬(wàn)t/a。

        2 離心機(jī)改造的必要性

        小蘇打裝置擴(kuò)產(chǎn)改造前,采用的國(guó)產(chǎn)GKH800—N和GKH800—NB虹吸式刮刀離心機(jī),主要由機(jī)座組合、門蓋組件、機(jī)殼組合、轉(zhuǎn)動(dòng)組件、虹吸管組件、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等部件組成,另配套電氣控制箱,機(jī)上設(shè)有進(jìn)料閥、沖洗閥、排液管,轉(zhuǎn)鼓尺寸φ800×450,啟動(dòng)電機(jī)配液力偶合器傳送動(dòng)力。

        2.1 GKH800刮刀離心機(jī)主要參數(shù)

        轉(zhuǎn)鼓尺寸 φ800×450

        主機(jī)N=45 kWn=1 500 r/min

        油泵電機(jī)N=2.2 kW

        工作壓力 2.8~3.5 MPa

        2.2 主要問題

        1)GKH800型虹吸式刮刀離心機(jī)為刮刀式結(jié)構(gòu),在運(yùn)行中無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè),間歇性進(jìn)料和間歇性出料,進(jìn)出料都不能穩(wěn)定持續(xù),對(duì)于進(jìn)口堿液管線閥門需要電磁閥控制,很容易堵塞。

        2)刮刀卸料時(shí),沖擊力較大,導(dǎo)致刮刀和整體機(jī)器在卸料期間振動(dòng)劇烈,這是導(dǎo)致設(shè)備故障的主要緣由。整體故障率高。

        3)需配備單獨(dú)的液壓油站,油站為電磁閥控制,密封性和故障率非常高,穩(wěn)定性差。

        4)占地面積大,運(yùn)行功率大,工作效率低,不利于現(xiàn)代化工廠和節(jié)能環(huán)保的要求。

        5)由于該型號(hào)的機(jī)器屬于淘汰產(chǎn)品,備件供應(yīng)困難。

        3 擴(kuò)產(chǎn)后選用的離心機(jī)介紹

        3.1 規(guī)格及技術(shù)參數(shù)

        表1 TL630兩級(jí)推料離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表

        3.2 TL兩級(jí)推料離心機(jī)分離原理

        TL兩級(jí)推料離心機(jī)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓分別和空心軸、推桿軸連接,由主電動(dòng)機(jī)通過皮帶帶動(dòng),并進(jìn)行高速同步旋轉(zhuǎn),同時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)鼓在活塞推桿軸作用下,相對(duì)于外轉(zhuǎn)鼓做前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)(50~70次/分)。如圖1所示。

        1.進(jìn)料管 2.布料盤 3.內(nèi)轉(zhuǎn)鼓篩網(wǎng) 4.大轉(zhuǎn)鼓篩網(wǎng) 5.固相收集槽 6.固相出料口 7.排液管 8.排液口

        在離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,將要分離的懸浮液通過進(jìn)料管1連續(xù)均勻的輸送到布料盤2處,在離心作用下,物料被均勻的分布到內(nèi)轉(zhuǎn)鼓的篩網(wǎng)3上,經(jīng)離心分離及篩網(wǎng)3過濾,大部分液相被分離出,甩出轉(zhuǎn)鼓外,而固相則被截留在篩網(wǎng)3上形成濾渣層,通過內(nèi)轉(zhuǎn)鼓向后運(yùn)動(dòng),使濾渣層向前推進(jìn),當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)鼓回程時(shí),空出的篩網(wǎng)3表面又形成新的濾渣層,這樣連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng),把濾渣層不斷的往前推進(jìn),并進(jìn)一步脫水,當(dāng)濾渣層脫離內(nèi)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)入外轉(zhuǎn)鼓篩網(wǎng)4時(shí),濾渣松散在大轉(zhuǎn)鼓篩網(wǎng)4上后被重新分布,在這過程中還可以對(duì)濾渣進(jìn)行洗滌,提高濾渣的純度,濾渣不斷的往前推進(jìn)的過程中,使洗滌過的濾渣又得到進(jìn)一步的脫水,最后濾渣被推出轉(zhuǎn)鼓,進(jìn)入固相收集槽5中,通過收集槽中的刮刀把濾渣刮進(jìn)固相出料口6卸出。而濾液和洗滌液可分別通過7、8排液口排出。

        3.3 推料桿推料原理

        TL630兩級(jí)推料離心機(jī)推料過程由液壓系統(tǒng)控制(如圖2所示),液壓油由油泵輸出,通過復(fù)合活塞換向單元實(shí)現(xiàn)推桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)推料離心機(jī)的推料過程。在液壓系統(tǒng)中設(shè)置換熱器、溢流閥,控制系統(tǒng)中的溫度和壓力,以確保液壓系統(tǒng)的正常工作。

        1.油泵 2.油泵電機(jī) 3.溢流閥 4.熱換器 5.溫度計(jì) 6.濾芯 7.壓力表 8.復(fù)合活塞換向單元 9.回油過濾器 10.油箱

        4 TL630推料離心機(jī)的技術(shù)分析

        連云港堿業(yè)有限公司小蘇打擴(kuò)產(chǎn)改造采用的TL630在技術(shù)上屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,采用專利技術(shù),與國(guó)內(nèi)通常采用HR630離心機(jī)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上有著很大的不同和先進(jìn)性。

        4.1 液壓系統(tǒng)的進(jìn)出油構(gòu)架和輸油密封組合結(jié)構(gòu)

        目前國(guó)內(nèi)離心機(jī)制造企業(yè)引進(jìn)的進(jìn)出油構(gòu)架和輸油密封組合結(jié)構(gòu)技術(shù)基本來(lái)源于FERRUM的P50、P60結(jié)構(gòu),這種進(jìn)出油構(gòu)架和輸油密封的組合模式在油泵和活塞之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是:①系統(tǒng)背壓高,油泵必須提供高壓,克服系統(tǒng)高背壓,才能推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致液壓系統(tǒng)內(nèi)壓力過高。②德國(guó)GAT公司生產(chǎn)的輸油密封價(jià)格昂貴,供貨期長(zhǎng),維修成本高。③要求推桿軸的三點(diǎn)同心精度很高,而推力離心機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)就是在進(jìn)料、停料、工藝發(fā)生變化時(shí),極易引起設(shè)備振動(dòng);從而加劇三點(diǎn)支撐部位對(duì)推桿軸的磨損。磨損后的推桿軸同心度變差,又引起輸油密封和進(jìn)出油構(gòu)架的嚴(yán)重磨損和液壓系統(tǒng)的內(nèi)漏,導(dǎo)致推力不足,引起設(shè)備振動(dòng)。這種結(jié)構(gòu),在故障判斷、故障維修、維修精度、配件支持等方面對(duì)使用方提出了極高的要求。TL630兩級(jí)推料離心機(jī)的專利技術(shù)則避免了上述問題,擴(kuò)大油路通道,增大通道流量,將液壓系統(tǒng)背壓減少到最小,將油泵傳到活塞的阻力減到最小。

        4.2 全新設(shè)計(jì)的復(fù)合活塞

        國(guó)外FERRUM的活塞設(shè)計(jì)在換向滑閥上存在結(jié)構(gòu)缺陷。這種結(jié)構(gòu)的活塞在機(jī)器投入運(yùn)行一段時(shí)間后,活塞進(jìn)行高頻短距離往復(fù)運(yùn)動(dòng),但推料系統(tǒng)卻推不出料,也就是推料行程很短,換向速度很快的現(xiàn)象,卻沒有物料出來(lái)。這個(gè)問題是換向滑閥和換向閥桿之間的阻尼無(wú)法在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中得到可靠保證,換向閥桿還沒有撞到側(cè)邊時(shí),就已經(jīng)在慣性的作用下回縮換向了。

        TL630兩級(jí)推料離心機(jī)最新技術(shù),則克服了換向閥桿因?yàn)閼T性自動(dòng)換向的問題,在閥桿上增加了自動(dòng)阻尼設(shè)計(jì),避免了閥桿自動(dòng)換向的現(xiàn)象。

        4.3 符合更嚴(yán)格環(huán)保要求的隔斷密封結(jié)構(gòu)

        國(guó)外FERRUM和國(guó)內(nèi)采用FERRUM結(jié)構(gòu)的隔斷密封設(shè)計(jì)為兩組迷宮密封的結(jié)構(gòu)。原理是在設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后,依靠多個(gè)環(huán)形槽,在設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)力的作用下,形成環(huán)狀氣流進(jìn)行密封。這個(gè)原理的前提是有環(huán)形溝槽、形成環(huán)形氣流。但是,實(shí)際使用過程中,環(huán)形槽經(jīng)常被物料堵塞阻斷,無(wú)法形成有效的迷宮密封,導(dǎo)致某些極端情況下,物料外漏、潤(rùn)滑油進(jìn)入物料倉(cāng)、物料倉(cāng)內(nèi)氣體外溢等現(xiàn)象。

        TL630兩級(jí)推料離心機(jī)的結(jié)構(gòu)采用多重物理隔斷主動(dòng)密封,即便密封在磨損的情況下,也能有效密封,不會(huì)導(dǎo)致密封失效的情況。

        5 結(jié) 語(yǔ)

        隨著小蘇打使用量的增加,近幾年和今后一段時(shí)間內(nèi),國(guó)內(nèi)的小蘇打項(xiàng)目呈井噴式增加,很多擴(kuò)產(chǎn)和新建的小蘇打項(xiàng)目正在進(jìn)行。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建設(shè)中,配套設(shè)備的選用至關(guān)重要,直接決定了裝置開車后的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。目前純堿行業(yè)的輕重灰生產(chǎn)裝置設(shè)備研發(fā)和改造的比較多,小蘇打生產(chǎn)裝置的機(jī)器相對(duì)較少,新型離心機(jī)和粉體流已經(jīng)成功使用于生產(chǎn)運(yùn)行中。

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