GKH1600-N型離心機(jī)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用

喻學(xué)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(jī)改造背景介紹

青海鹽湖元通鉀肥有限公司生產(chǎn)系統(tǒng)中脫水工序選用GKH1600-N型臥式虹吸刮刀卸料離心機(jī)。該機(jī)是一種連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、間歇卸料的虹吸過濾式離心機(jī)，與普通刮刀卸料離心機(jī)所不同的是，虹吸離心機(jī)的過濾推動(dòng)力除離心機(jī)外，還有類似于真空的虹吸抽力。因此，該機(jī)比普通刮刀卸料離心機(jī)具有更高的生產(chǎn)能力及更佳的分離效果。主要應(yīng)用與固相顆粒小、粘度高、過濾速度慢以及需對(duì)濾餅進(jìn)行充分洗滌的物料的分離。該機(jī)主要在淀粉行業(yè)使用較多，在鉀肥生產(chǎn)行業(yè)屬首次使用。在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，該機(jī)出現(xiàn)以下問題：離心機(jī)主進(jìn)料時(shí)主機(jī)震動(dòng)較大、虹吸管磨損嚴(yán)重、主機(jī)前軸承進(jìn)物料、潤滑、液壓系統(tǒng)安裝設(shè)置不當(dāng)?shù)取?/p>

二、GKH1600-N型離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

數(shù)量：8臺(tái)

轉(zhuǎn)鼓直徑：1600 mm

轉(zhuǎn)鼓長度：1000 mm

過濾面積：5 m2

裝料容積：0.83 m3

轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速：950 r/min

主機(jī)電機(jī)型號(hào)、功率：Y315M-4/132KW

三、GKH1600-N型離心機(jī)存在問題的原因分析

1.離心機(jī)振幅過大

在設(shè)備運(yùn)行前期，主機(jī)振幅在允許范圍內(nèi)，兩個(gè)月后振動(dòng)加劇，尤其在主進(jìn)料時(shí)振幅達(dá)到20-30次/秒。排除其他因素后，振動(dòng)原因是由主機(jī)軸承損壞、磨損而造成。該機(jī)采用氣密封裝置對(duì)主軸軸承進(jìn)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(gòu)成一道密封裝置，該裝置采用壓縮空氣來進(jìn)行密封。該裝置對(duì)于氯化鉀物料密封效果不佳，物料穿透密封裝置進(jìn)入主機(jī)前軸承，造成前軸承磨損，潤滑油變質(zhì)加快，同時(shí)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(dòng)下，虹吸反向切入虹吸室，當(dāng)管口接觸液面，脫水后的濾液即被帶入虹吸管內(nèi)，由于虹吸室內(nèi)濾液在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的動(dòng)能，故當(dāng)它進(jìn)入虹吸管后，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)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(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，虹吸管口材質(zhì)硬度設(shè)計(jì)未考慮物料硬度，造成其磨損嚴(yán)重。虹吸管口被磨損后，虹吸室內(nèi)底部濾液不能排出，液位升高造成離心機(jī)脫水能力降低，主機(jī)負(fù)荷隨之增加，影響離心機(jī)工序產(chǎn)量及質(zhì)量。

3.離心機(jī)反沖水的作用

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

4.離心機(jī)在安裝時(shí)，將其潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)安裝在鋼平臺(tái)下。潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況監(jiān)測(cè)及檢修維護(hù)極為不便。且潤滑系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，對(duì)離心機(jī)主機(jī)損傷巨大。

四、GKH1600-N型離心機(jī)改造方案

1、首先在5# 機(jī)加裝主軸加裝迷宮密封裝置，迷宮密封為三道，阻止物料進(jìn)入主軸，增加密封性。后檢查5# 機(jī)主軸進(jìn)料情況，物料進(jìn)入迷宮第一道密封，效果良好，為提高保險(xiǎn)系數(shù)，計(jì)劃將其余離心機(jī)迷宮密封加至五道；

2、針對(duì)虹吸管口材質(zhì)硬度不足，用廢舊汽車鋼板對(duì)其進(jìn)行加固處理，

3、將反沖水改為使用生產(chǎn)用水，重新架設(shè)管線至8臺(tái)離心機(jī)；

4、在不影響潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)回油的情況下，鋼平臺(tái)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(tái)。

五、GKH1600-N型離心機(jī)改造的成效

經(jīng)過以上技術(shù)改造，取得以下成效：

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

2、提高設(shè)備完好使用率，八臺(tái)離心機(jī)能正常穩(wěn)定運(yùn)行；

3、減少設(shè)備維護(hù)檢修費(fèi)用，按每年更換一次主軸前后軸承算所需費(fèi)用約為：40萬元，而該軸承使用周期應(yīng)在2-3年；

4、解決虹吸室結(jié)晶現(xiàn)象，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)進(jìn)入的反沖水能形成一定厚度的液環(huán)，有利于料漿的均勻分布，進(jìn)一步消除因布料不均勻而引起的主機(jī)振動(dòng)；

5、轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾布、濾網(wǎng)及虹吸室通孔得到淡水的清洗，消除結(jié)晶現(xiàn)象，保證進(jìn)、排水的順暢；

6、轉(zhuǎn)鼓內(nèi)脫出的液相能很好的經(jīng)轉(zhuǎn)鼓與虹吸室的通孔排出，脫水效果良好；

7、對(duì)潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況能及時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)調(diào)節(jié)潤滑系統(tǒng)流量，并通過流量計(jì)觀測(cè)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(shí)間工作條件下能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，杜絕機(jī)械設(shè)備事故；

8、能及時(shí)調(diào)整液壓回路中的單向調(diào)節(jié)閥及節(jié)流閥，調(diào)節(jié)油缸運(yùn)動(dòng)速度，更重要的是為各油缸合理分配流量，從而使可能同時(shí)工作的油缸能協(xié)調(diào)工作；

9、成功的改造使此機(jī)能夠適應(yīng)鉀肥物料的處理，物料含濕量≤8%。8月份離心機(jī)脫水工序物料水分三個(gè)工段分別為：7.89%，7.91%，7.69%，平均為7.83%，達(dá)到生產(chǎn)工藝要求。