1、摘要
在聚氯乙烯生产中,VCM单体在聚合釜中进行悬浮聚合。生成PVC悬浮液,该悬浮液进入汽提塔脱去VCM气后,形成含水量68%~75%的PVC浆料。在物料进入干燥床之前,必须进行脱水处理,使PVC含水量控制在25%以下。完成脱水工艺的关键设备便是离心机。目前,国内厂家多采用螺旋沉降式离心机,我公司技术人员维修的螺旋沉降式离心机产于英国Thomas Broadbent&Sons公司,单台处理能力10000kg/h。该离心机作为23万吨/a PVC生产装置的主要设备,于1999年5月投入使用。该种离心机在投入生产以来,以其操作简便,运行弹性大,性能稳定,易损件少,拆装容易等颇受好评,完全能够满足生产需要。但离心机最常见的问题就是异常振动。
2、引发离心机异常振动常见的原因
①基础的紧固螺栓松动。②离心机进料波动。③离心机经过长期运转,在转鼓内壁或螺旋输送器叶片上附着一层沉积的PVC物料垢层,从而造成离心机动平衡的丧失。④离心机在运转过程中,通过电机带动皮带轮旋转,皮带轮通过转鼓将扭矩传递给差速器外壳;差速器输出轴以一定的速比将扭矩传递给螺旋输送器。螺旋输送器叶片不断地将沉积在转鼓内壁的PVC固体物料刮下并推入滤饼出口。在此过程中,螺旋输送器一直受到来自PVC固体物料的轴向力,此轴向力是通过来自皮带轮侧的推力轴承来平衡的。在长期运转过程中,特别是在变负荷工况条件下运行时,极易造成推力轴承的磨损。如果推力轴承磨损量达到一定程度,会造成螺旋输送器的轴向串动,从而引发异常振动。⑤在螺旋输送器传动轴和转鼓头之间安装有滑动铜套,该铜套外壁与转鼓头内壁为过盈配合,随转鼓同速旋转。该铜套与螺旋输送器传动轴之间存在速度差,形成一对磨擦副。在长期运转过程中,该铜套的磨损量逐渐增大。该磨损量达到一定程度,会造成螺旋输送器和转鼓的同轴度变差,从而也引发异常振动。经验表明,该铜套为易损件,应该每年更换。⑥主轴承的磨损也会造成离心机振动增大。
3、异常振动的原因及故障部位的判定
既然离心机常见异常振动的诱因有上述几种,那么具体到上文所述离心机的振动值的增大,确切原因是什么呢?结合其他数据,我们逐个进行分析判断。
首先,可用力矩扳手,对地脚螺栓是否松动,预紧力是否均匀,做逐个确认。现场测试结果,表明地脚螺栓未松动,预紧力均匀,该原因可以排除。第二,由离心机进料流量计显示数值和离心机主电机电流显示值,表明离心机进料未波动。第三,将离心机进料操作暂停,改为冲水操作,2小时后,振动数值仍在不正常范围,未见好转迹象。这表明:离心机转鼓或螺旋输送器上新粘附PVC物料顽固性垢层的可能性不大;若有垢层也是以前在运行中逐渐粘附的,这在影响离心机振动的多种因素中不是关键性的。第四,主轴承的温度:进料侧56℃,差速器侧53℃,与振动值在正常范围时相比,未见明显升高。故主轴承磨损的可能性也可排除。
推力轴承的磨损量以及滑动铜套的磨损量是否超标,必须将离心机解体后才能进一步判断。
4、结束语 振动异常是离心机的常见故障,也是所有转动设备不可回避的问题。此次检修,使离心机运行状况大为改观,取得了明显的效果,达到了预期的目的,并且在随后的生产运行中,状态稳定,未发生振动超标现象。同时,该问题的解决也为类似的问题提供了思路。
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