雙級(jí)活塞推料離心機(jī)在小蘇打生產(chǎn)中的應(yīng)用

(江蘇蘇鹽井神股份有限公司第三分公司，江蘇 淮安 223200)

在國內(nèi)的大中型純堿企業(yè)中，一般都配套小蘇打生產(chǎn)裝置作為純堿裝置的一項(xiàng)環(huán)保措施。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。節(jié)約資源，解決環(huán)保排放的問題，可一舉兩得實(shí)現(xiàn)雙贏。

1 小蘇打生產(chǎn)中選用HR630-NA離心機(jī)

2013年淮安堿廠為配套30萬t純堿裝置設(shè)計(jì)年產(chǎn)能為3萬t小蘇打裝置，其主要配套2臺(tái)HR630-NA雙級(jí)活塞推料離心機(jī)，開一備一，每班倒換。隨著純堿裝置能力的不斷提升，小蘇打目前產(chǎn)能已達(dá)到4萬t，兩臺(tái)離心機(jī)完全滿足生產(chǎn)的需要。

目前從應(yīng)用成熟和經(jīng)濟(jì)投資方面考慮，選用刮刀式、虹吸式離心機(jī)的居多，雙級(jí)活塞推料離心機(jī)應(yīng)用較少。隨著小蘇打產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量要求不斷提升，企業(yè)瞄準(zhǔn)高端小蘇打產(chǎn)品市場，以及小蘇打生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定要求，對(duì)離心機(jī)性能要求越來越高。目前市場上出現(xiàn)的雙級(jí)活塞推料離心機(jī)，進(jìn)料連續(xù)穩(wěn)定，甩水率低，連續(xù)出料，運(yùn)行穩(wěn)定，工作效率高，維修管理費(fèi)用低，因此最終選用HR630-NA雙級(jí)活塞推料離心機(jī)。

2 雙級(jí)推料式離心機(jī)介紹

2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

雙級(jí)推料離心機(jī)主要由六個(gè)部分組成，即機(jī)殼部件、轉(zhuǎn)鼓部件、軸承室部件、液壓部件、油缸部件、機(jī)座部件。

機(jī)殼部分主要完成需要分離的物料供給，以及分離后的固體、液體收集。

轉(zhuǎn)鼓部件是實(shí)現(xiàn)分離的主要工作部件，有第一級(jí)、第二級(jí)轉(zhuǎn)鼓以及篩網(wǎng)、推料盤、推料片等零件組成，是離心機(jī)的核心部件，此部件工作操作，關(guān)系著小蘇打產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)能以及離心機(jī)使用周期的長短。

2.2 主要性能參數(shù)

轉(zhuǎn)鼓級(jí)數(shù)：2級(jí)

轉(zhuǎn)鼓直徑：560/630 mm

最高轉(zhuǎn)數(shù):1 900 r/min

推料次數(shù)：40～108 次/min

工作壓力：8 MPa

油泵電機(jī)功率：30 kW

主機(jī)電機(jī)功率：55 kW

外形尺寸：3 130×1 840×1 265 mm

工作溫度：80 ℃

3 雙級(jí)推料式離心機(jī)工作過程

將碳化塔制成的小蘇打混合液，經(jīng)稠厚器沉淀形成的高濃度小蘇打溶液，通過進(jìn)料管連續(xù)地供入離心機(jī)，由進(jìn)料分配器將物料均勻地撒在第一級(jí)轉(zhuǎn)鼓上，通過篩網(wǎng)，大部分母液在這里得到過濾，并由機(jī)殼匯集，經(jīng)出口排出機(jī)外，固體物料(含水的濕小蘇打)留在了濾網(wǎng)上形成濾餅，在既旋轉(zhuǎn)又往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一級(jí)轉(zhuǎn)鼓的作用下，濾餅被推料盤逐漸推到第二級(jí)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，使得它在篩網(wǎng)上的位置結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并獲得了更大的離心力。因?yàn)V餅在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，在強(qiáng)大的離心力作用下，是濾餅含水率大大降低。同時(shí)第二級(jí)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾餅被第一級(jí)轉(zhuǎn)鼓逐漸向外推出，當(dāng)濾餅到達(dá)轉(zhuǎn)鼓出口排出機(jī)外。含水率在3%～8%的濾餅排除離心機(jī)，經(jīng)絞龍送入干燥系統(tǒng)。

當(dāng)對(duì)固體物料純度有要求時(shí)，可在離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行二次洗滌，通過洗滌濾管，洗滌液連續(xù)噴灑到固體濾餅上，再經(jīng)過濾網(wǎng)、機(jī)殼排出機(jī)外。分離的母液和洗滌液可以分別收集排出，避免母液膨脹。大部分分離的濾液在第一級(jí)轉(zhuǎn)鼓排入濾液管，小部分濾液在第二級(jí)轉(zhuǎn)鼓排入濾液管，進(jìn)入濾液收集桶。

4 離心機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行狀況

淮安堿廠小蘇打裝置在2013年9月開始設(shè)備安裝，12月進(jìn)行系統(tǒng)試生產(chǎn)，并在2014年5月份通過了72 h達(dá)標(biāo)考核，離心機(jī)完全滿足生產(chǎn)需要。到2017年，小蘇打產(chǎn)能已達(dá)到4萬t的生產(chǎn)能力，兩臺(tái)離心機(jī)開一備一，滿足該系統(tǒng)的生產(chǎn)要求。

投產(chǎn)初期，我廠并未對(duì)離心機(jī)進(jìn)行改造，按照操作規(guī)程將推料調(diào)整在50%，推料次數(shù)大約在70次/min，濾網(wǎng)間隙在0.10～0.12 mm之間，離心機(jī)甩后液濃度、濕小蘇打含水率、產(chǎn)能均滿足生產(chǎn)操作的各項(xiàng)指標(biāo)。

5 存在不足及解決調(diào)整辦法

在投入生產(chǎn)初期由于試生產(chǎn)階段，生產(chǎn)負(fù)荷比較低，離心機(jī)運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，但是隨著負(fù)荷不斷加大離心機(jī)出現(xiàn)了一些問題。

濾網(wǎng)損壞頻繁，濾網(wǎng)間隙之間有細(xì)粉結(jié)疤，推料盤與濾網(wǎng)及濾網(wǎng)與轉(zhuǎn)鼓間磨損嚴(yán)重，成品中細(xì)粉量偏多，影響包裝系統(tǒng)；油壓系統(tǒng)爆管，接頭噴油；離心機(jī)水汽大，整個(gè)廠房霧氣繚繞；出料易堵，造成離心機(jī)憋停等狀況。

5.1 增大濾網(wǎng)孔徑

將濾網(wǎng)間隙的尺寸改大，間隙由0.1 mm增加到0.2 mm，既不影響產(chǎn)能，又不影響濾液中小蘇打大顆粒含量，使濾液和細(xì)微顆粒迅速通過濾網(wǎng)，延長濾網(wǎng)使用壽命，提高了小蘇打成品顆粒的尺寸，粒徑對(duì)比見表1。

5.2 更換壓力軟管及密封

通過檢修和幾次事故的分析，發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力大，即瞬時(shí)推料壓力太大，再加上濾網(wǎng)間有結(jié)疤，造成壓力升高，并且接頭密封形式不好，造成油壓系統(tǒng)爆管及接頭噴油現(xiàn)象。通過提高壓力軟管的壓力由原設(shè)計(jì)的3.2 MPa提高到6.4 MPa，并將接頭密封墊圈改為O形密封墊圈。經(jīng)過生產(chǎn)運(yùn)行效果良好。

5.3 增加排氣管，改小出料口

離心機(jī)出氣水汽大，整個(gè)廠房霧氣繚繞；出料易堵，造成離心機(jī)憋停等狀況，解決辦法是在離心機(jī)出液管上增排氣管，將蒸汽和濾液在排出離心機(jī)時(shí)進(jìn)行分離，減少蒸汽量。再將出料口改小由原出料口尺寸200×600 mm,改為200×200 mm。避免出料口過大，不被利用的面積冷熱不均造成結(jié)疤，清理不及時(shí)造成出料管堵塞現(xiàn)象。

6 結(jié) 語

經(jīng)過不斷地完善和改進(jìn)，離心機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，維修方便，產(chǎn)能等各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求。72 h考核期間主要數(shù)據(jù)濾餅含水率5.4%，濾液濃度43 tt，產(chǎn)量4.1 t/h。

表1 小蘇打粒徑指標(biāo)分布

通過這幾年來的使用情況來看，HR630-NA雙級(jí)活塞推料離心機(jī)適應(yīng)淮安堿廠小蘇打生產(chǎn)裝置的要求，目前兩臺(tái)離心機(jī)在一開一備的情況下，已達(dá)到年產(chǎn)量4萬t，是小蘇打生產(chǎn)應(yīng)用中比較理想的設(shè)備之一。