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1、1 2 阿法拉伐卧螺机用户培训讲义 非现场部分 级 3 卧式螺旋输送沉降离心机 DecanterCentrifuge 简称卧螺机 中文也译成滗析机 倾析机 这是一种利用离心力 使混合在一起的不相溶的 不同比重的液 液 固三相或者液 固两相进行连续分离的一种机械 其工作部分是一个内装螺旋输送器的转鼓 两者之间有转速差 从而使螺旋获得轴向输送力 把被分离的固体连续地推向转鼓小端 并利用离心力排出机外 液体则从相反方向 从转鼓大端 溢流出转鼓 其背驱动装置的作用是控制螺旋与转鼓的差速和扭矩 4 离心力与分离因素离心力 当一个物体作圆周或圆弧运动时产生的一个背离圆心方向的力 也即离心力 其加速度为离心
2、加速度a r 2 其中 r 作用半径 角速度分离因素 离心加速度与重力加速度的比值 倍数 Fr r 2 其中 2 n g60n 转子转速 rpm g 9 81m s2 重力加速度 可导出一个比较精确的近似公式 分离因数Fr r 2 Dn 其中D 转子直径 m g1793 5 6 7 8 悬浮液的预处理 絮凝 斯托克定律表明 悬浮液中的颗粒粒径越大 其沉降速度也越大 许多含细小颗粒的悬浮液在进入卧螺机时都需要加入一种絮凝剂以使小颗粒的粒径增大 使其更容易被分离 常用的絮凝剂主要是高分子聚合物 这些有机化合物带有高的正电荷或负电荷 能去除同电荷颗粒之间的排斥力 同时此絮凝剂具有吸附颗粒之功能 从而
3、能使颗粒和絮凝剂结合成团状的絮凝物 对某种待分离的悬浮液来说 选择合适的絮凝剂是非常重要的 絮凝剂溶液的配制也有各种不同的要求 以分子量为5 106的聚丙烯酰胺干粉用于城市混合污泥脱水为例 配制浓度一般为0 3 0 5 w w 在20 C气温下经搅拌溶解熟化约30 45分钟 然后 稀释到0 1 0 2 浓度再注入到离心机进料管处 与污泥进行混合絮凝 9 离心机内部结构 卧螺机的工作部分是一个内装螺旋输送器的转鼓 这个转鼓可看作是个一端为圆锥形的沉降槽 当高速旋转时 转鼓内产生大于重力加速度千倍以上的离心力 悬浮液便在这个离心力场中实现液固分离 密度小的液体形成同心内层 经过可调节的堰板连续地从
4、转鼓大端排出 密度较大的颗粒则迅速沉降至转鼓内壁上 被螺旋输送器从锥形端连续推出至转鼓外 行星差动齿轮箱是产生和调节差速的关键部件 差速与一定单位时间的固体排出量成正比 正常情况下 如图所示 在转鼓内越靠近小端出口液体越少 越靠近大端出口固体越少 10 差速的计算 差速 n n1 n2 如果是DD齿轮箱 DirectDrive 则 n n2 ii如果背驱动是涡流制动器 ECB 则最大 n n1 300i 11 智能型的背驱动系统 涡流制动器 ABC或DSC控制器 卧螺机运行时 当向线圈 6 通入电流时 产生磁通 7 此时电枢轴 2 被控制轴 1 带动旋转 300rpm 电枢导体中因切割磁通产生
5、涡电流 涡电流在磁通中使控制轴的旋转受到某种程度的制动 调节电流改变磁通就能控制制动力的大小 从而改变控制轴的转速 这样就组成了一个方便灵敏且节能的无节调速系统 这个系统的另一个作用是能直接反映和控制螺旋的运行扭矩 这对有效地保护行星齿轮箱和螺旋输送器来说是至关重要的 图例 控制轴电枢 扭力管 弹性联轴器磁极机壳励磁线圈磁通转速计微处理控制单元行星齿轮箱 12 行星齿轮箱的扭矩保护 当转鼓内的固体进料量大于排出量的时候 未被排出的固体会在转鼓内积聚起来 螺旋输送器的负载也就越来高 这个负载直接反映在齿轮箱的运行扭矩上 齿轮箱是卧螺机上最重要也是最精密的机械组件 除了规范的润滑以外 确保齿轮箱在
6、其额定扭矩以下运行是极其重要的 否则齿轮箱就会因过载而损坏 右表的扭矩报警值可在控制器内设定 扭矩报警值表 13 卧螺机常用的运行控制模式 在阿法拉伐常见的控制器上可实现两种控制模式 差速控制和扭矩控制 差速控制模式是以恒差速 rpm 为设定值 直线 扭矩的轨迹曲线则以差速设定值为中心而上下波动 其特点是反应灵敏 显示直观 扭矩控制模式是以恒扭矩 kNm 为设定值 差速的轨迹则是一条环绕着扭矩设定值波动的曲线 其特点是安全上定位比较精确 不易触发扭矩报警 操作上通常在进料开始阶段采用差速控制 待进料状况和其他参数稳定之后再切换到扭矩控制 但要使运行扭矩基本保持稳定 处理量和含固率的基本恒定是极
7、其重要的先决条件 14 卧螺机分离效果的调节 一 一相对固定的调节 通过堰板堰板是调节液位的部件 通过更换不同的堰板 可得到许多种不同半径的液位 根据有无BD板来确定液位的最高点 有BD板的可有较高的液位 但其最高点也是有限度的 如无BD板 则根据液相最低澄清度和固相干度的要求来确定液位的最低点 一般来说 低的液位能得到较高的固相干度 高的液位能得到较高的液相澄清度 二转鼓转速的调节较高的转速能得到较高的分离因数 得到较好的分离效果 但对某些物料来说 分离因数并非越高越好 15 卧螺机分离效果的调节 二 当选择了合适的堰板和转鼓转速之后 在运行过程中可通过一些参数的调节来得到最佳的分离效果 这
8、些参数调节原则一般如下 差速越低 扭矩越高 固相越干差速越高 扭矩越低 液相越清三随机的微调絮凝剂投入量大则液相澄清度高 处理量过大则分离效果差 悬浮液中含固量过低 不易得到高的固相干度悬浮液中含固量过高则需降低处理量并提高差速 以平衡扭矩负载 16 固体回收率的计算 d为固体含量 重量比 固体回收率R d2 d1 d3 d1 d2 d3 17 卧螺机的在位清洗 CIP 当卧螺机在运行中发生堵料时或每次停机前 都需要做CIP 其目的主要是将积聚在转鼓内的固体冲洗干净 以避免在下次开机时由于残留固体引起转鼓动不平衡而产生剧烈振动 CIP清洗分高速和低速两种 高速CIP是在工作转速上进行的 目的是
9、洗出停止进料后还留在转鼓内的较大量的固体 一般建议冲洗液的流量为120 的工作流量 低速CIP是在离心力低于1G的转速上进行的 紧贴在转鼓内壁和螺旋输送器上的那层固体在离心力很小的状态下能被清洗下来 一般建议的冲洗液的流量为30 的工作流量 在低速CIP时如能交替地进行反向旋转 则效果更佳 其他如喷嘴和经由套管的冲洗水流量 需按照说明书所示来设定 需要特别注意的是 水或清洗液的流量必须随着转速的下降而减低 以避免液体从进料管处的间隙溢出机外 18 堵机故障的判断与排除 当固体进出失衡 并在转鼓内积聚到相当程度的时候 即使停料进行CIP也不能将固体排清 此即为堵机故障 较为常见 其典型症状是经C
10、IP后扭矩仍居高不下 停机后手盘齿轮箱 控制轴阻力感增大 并时常在盘动转鼓时伴有明显的静不平衡 起因通常为两类 一是由于操作不当引起固体在转鼓内不断积聚 二是突发性能源停止供应致使机器未经CIP而停车 排除方法一 待机器静止后切断电源 打开机盖拆除出液口堰板 从进口料管注入少量的水 然后一人用手 不准用工具 捏住行星轮控制轴 其余人按运行的相反方向盘动转鼓 此时如因扭矩大而捏不住行星轮轴 可间隙性松手 渐渐可持续捏住并能反转 此时出液口会有固体排出 每隔一段时间 所有人换向盘动 直到盘动控制轴时手感轻松有惯性 转鼓的静不平衡减轻或消失 排除方法二 拆出螺旋输送器 清洗转鼓和螺旋输送器 19 卧
11、螺机的润滑 一 卧螺机的传动部分采用两种润滑方式 脂润滑和油润滑 无论是润滑脂还是润滑油 都必须在阿法拉伐说明书中的润滑剂牌号推荐表内选用 无论是润滑脂还是润滑油 都必须存放在防尘防水的密封容器内 环境干燥 存放温度为15 20摄氏度 如润滑剂的出厂时间已超过两年 使用前应通过制造商的质量性能再次认证 所有关于润滑剂牌号 加注量 加注周期等规定 都以阿法拉伐随机提供的使用说明书为准 所有的不同牌号的润滑剂都不能混用 一脂润滑许多机型的主轴承和螺旋轴承都采用脂润滑方式 右图中1 和 分别是主轴承和螺旋轴承的注入口 是两端的油脂出口 每两次加注的间隔时间见 检查维护周期表 每次加注量见右表 20
12、卧螺机的润滑 二 1主轴承除了首次起动时和停用阶段之外 主轴承的润滑脂总是在机器作全速运行时加注 如果已计划机器将停用一至二周 那么在停机前要加注一次 如果停用时间超过两周 那么必须每两周加注一次 同时用手盘动转鼓 加量按前表 2螺旋输送器轴承两端加注时发现同时有油脂从出口流出 则停止加注 下列情况需进行额外加注一次 A 进行过卫生级的CIP之后 B 停机时或在300rpm以下有大量的液体进入转鼓之后 润滑脂不能加注过多 否则会引起轴承温度升高 3花键传动部件的花键部分在装配时应采用专用的润滑剂 见前表 如发现花键部分有磨损现象 应停止装配并立即与阿法拉伐技术服务部联系 21 卧螺机的润滑 三
13、 二油润滑一部分机型的主轴承及所有型号的行星齿轮箱采用油润滑 1行星齿轮箱必须严格遵照说明书选用润滑油和做好换油计划 放油时如发现油中有金属颗粒或粉末 应先注入新油进行冲洗 同时请与阿法拉伐技术服务部取得联系 加油时务必保证油的清洁 2主轴承有的卧螺机主轴承采用油润滑 主轴承的油润滑是一个循环系统 并伴有温度 压力 液位和流量等监控装置 按照 检查维护周期表 对油进行检查和更新 换油时要同时更新油过滤器内的滤芯 定期检查时要拆出流量开关 清除磁块上的铁末 放油后要清洁油箱 注意金属粉末的颜色和数量 22 23 24 传动皮带的检查与调整 卧螺机的主驱动都采用V型传动带 要定期对其进行张紧度与磨
14、损程度的检查 装配时根据电机功率与转鼓转速的不同各有不同的张紧力的要求 详见说明书 正确使用张紧力测试工具 下图 并使每根皮带的张紧力基本一致 装配时必须注意主动轮与被动轮两个端面的平行度和平面度 应使用绷紧的棉线进行校验 如传动带表面印有箭头指示 则必须使箭头指向与转向一致 25 与卧螺机相接管道的安装要求 管道的安装不当会造成机器的振动异常 与机器相连的所有管道必须按照说明书的要求进行安装 所有管道都必须在靠近机器的位置安装软连接 26 卧螺机的异常振动 离心机的异常振动是一种破坏力 会使机器受到严重的损害 异常振动大致可分为三大类 一安装方面 基础太弱 连接管道不符合要求 螺栓松动等等
15、二机械方面 轴承损坏 行星齿轮箱安装不当 花键磨损 螺旋输送器的轴向间隙不当 传动部件的装配不当等 三转子的动不平衡 1物料的原因 流量波动剧烈 含固量不稳定 固体积聚等 2部件的原因 旋转部件装配错误旋转部件的磨损与腐蚀 振动监测报警系统 一级报警值 18mm sRMS二级报警值 24mm sRMS如发生由物件引起的异常振动 应立即停止进料并打开水阀 让水进入转鼓以减缓振动 27 卧螺机拆装注意事项 必须使用阿法拉伐专用工具 起吊的电动葫芦要有慢速档 旋转部件如转鼓端盖轴 Hub 等不能与邻机混装 旋转部件各部位的紧固螺栓长度不一 不允许混用 装配时使用扭矩可调的套筒板手 按照说明书中对各部位紧固螺栓的扭矩要求进行装配 注意对行星齿轮箱的连接螺栓紧固顺序的要求 需要加热装配的轴承须严格按照说明书规定的温度进行 整个装配场地要保持清洁 周围没有扬尘和电焊作业 不要用易产生飘浮纤维的织物和纸擦拭轴承 轴 花键等部件 28 阿法拉伐说明书的分类与使用 阿法拉伐卧螺机的说明书一般分为三类 一安装手册 ID 包括主机安装说明要求 图示以及电气 可分册 一览表 接线图和电路图等 二操作和维护手册 OM 内容有工作原理 功能概述 维护和拆装步骤 控制器和保护装置等 三备件手册 SP 分列所有部件的名称 件号 使用数量及图示 也可用作装配参考 29 30 31
