雙級(jí)推料離心機(jī)在氯酸鈉生產(chǎn)中的應(yīng)用及改進(jìn)

       雙級(jí)推料離心機(jī)在氯酸鈉生產(chǎn)中的應(yīng)用及改進(jìn)
     余浩，崔政
            （重慶索特鹽化股份有限公司設(shè)備動(dòng)力部，重慶404002）

摘要:雙級(jí)活塞推料離心機(jī)以其獨(dú)有的自動(dòng)連續(xù)操作、生產(chǎn)能力高、功率消耗低等優(yōu)勢(shì)，已被越來越多的氯酸鹽生產(chǎn)企業(yè)認(rèn)識(shí)和使用。針對(duì)雙級(jí)推料離心機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、氯酸鈉物料特性及在氯酸鈉脫水中存在的問題，提出了對(duì)雙級(jí)推料離心機(jī)在結(jié)構(gòu)及操作維護(hù)上的改進(jìn)。
    關(guān)鍵詞:氯酸鈉；雙級(jí)推料離心機(jī)；分離；爆炸
    中圖分類號(hào)：TQ051.8+4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1005-8265（2011）03-0034-03
    0·前言
    氯酸鈉生產(chǎn)中脫水分離設(shè)備早期大多為三足式離心機(jī)，其生產(chǎn)效率低，操作不方便。后隨著雙級(jí)推料離心機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其具有自動(dòng)連續(xù)操作、生產(chǎn)能力高、功率消耗低且均勻、無峰值負(fù)荷、結(jié)構(gòu)緊湊、耐腐蝕性好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)振動(dòng)小、對(duì)晶粒不易破碎、分離物料可洗滌等傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)外，還具有產(chǎn)量高、固體回收率高、物料含濕量低、能量消耗低等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用于氯酸鈉生產(chǎn)中。但由于氯酸鈉的物理及化學(xué)特性，以及管理上的一些問題，我公司于2003年10月投用的一臺(tái)HR400-N離心機(jī)使用一年多后便出現(xiàn)爆炸造成設(shè)備全部損壞的重大事故，此類事故在國(guó)內(nèi)青海一家氯酸鈉廠家也曾發(fā)生。
    1·原因分析
    1.1物料特性
    1.1.1物理性質(zhì)
    物料名稱氯酸鈉，化學(xué)分子式為NaClO3，常溫下為無色立方晶體或三方結(jié)晶或白色粉末，味咸而涼，密度2.490 g/cm3，熔點(diǎn)255℃，易溶于水，0℃在水中的溶解度為79 g，溶于乙醇、甘油、丙酮、液氨。
    1.1.2化學(xué)性質(zhì)
    常壓下加熱至300℃以上易分解放出氧氣。在中性或弱堿性溶液中氧化力非常低，但在酸性溶液中或有誘導(dǎo)氧化劑和催化劑(如硫酸銅)存在時(shí)，則是強(qiáng)氧化劑，與酸類(如硫酸)作用放出二氧化氯；有極強(qiáng)的氧化力，與硫、磷和有機(jī)物混合或受撞擊，易引起燃燒和爆炸；易潮解。
    1.2設(shè)備結(jié)構(gòu)
    設(shè)備物料部分與油壓系統(tǒng)動(dòng)密封結(jié)構(gòu)為：分離的大轉(zhuǎn)鼓后邊有兩個(gè)迷宮密封，分別是大轉(zhuǎn)鼓后側(cè)附帶圓環(huán)與外殼上圓環(huán)組成的第一級(jí)迷宮密封，其主要作用是阻止物料進(jìn)入后腔，第二級(jí)是密封體與空心軸前端外圓組成的迷宮密封，其主要作用是防止液壓油漏出，同時(shí)阻止外面的物料進(jìn)入油系統(tǒng)。小轉(zhuǎn)鼓推桿軸采取一個(gè)派克密封圈進(jìn)行密封，以保證產(chǎn)品和液壓油不發(fā)生交叉污染。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

             
    從圖1可看出當(dāng)離心機(jī)后腔長(zhǎng)期不沖洗或沖洗不干凈，物料便會(huì)順著大轉(zhuǎn)鼓后的迷宮密封之間的間隙進(jìn)入機(jī)殼底板后腔，再經(jīng)過一段時(shí)間便造成后腔排泄孔堵塞，最后物料便順著空心軸與密封體之間的間隙進(jìn)入油系統(tǒng)，同時(shí)油系統(tǒng)中的油也會(huì)由相同的路徑到大轉(zhuǎn)鼓后腔（在制鹽系統(tǒng)離心機(jī)運(yùn)行一年后便出現(xiàn)后腔被鹽嚴(yán)重堵塞）。另外推料軸前軸表面由于在不停的在物料和油系統(tǒng)中來回移動(dòng)，而密封推料軸的密封圈不可能完全將物料和油隔離，同時(shí)密封圈也存在磨損，所以隨著運(yùn)行時(shí)間變長(zhǎng)，油系統(tǒng)中也會(huì)進(jìn)入一定量的物料。
    1.3最終原因分析
    由于操作人員經(jīng)常對(duì)離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓清洗不干凈，造成轉(zhuǎn)鼓后腔積附大量的物料，同時(shí)物料進(jìn)入油系統(tǒng)，另外設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)中沒有及時(shí)更換液壓油，使油系統(tǒng)中物料含量較高。當(dāng)這些條件達(dá)到一定程度后，再由于操作人員在離心機(jī)啟動(dòng)時(shí)沒有清洗干凈離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓上附著的物料，引離心機(jī)啟動(dòng)后振動(dòng)較大，產(chǎn)生劇烈摩擦，從而引起物料溫度劇烈上升，并產(chǎn)生大量的熱量，致使轉(zhuǎn)鼓底內(nèi)物料發(fā)生燃爆鏈鎖反應(yīng)，繼而引發(fā)油箱的爆炸。
    2·改進(jìn)措施
    2.1設(shè)備結(jié)構(gòu)改進(jìn)
    我們與浙江設(shè)備生產(chǎn)公司相關(guān)技術(shù)人員一道對(duì)后腔迷宮密封等進(jìn)行了改進(jìn)。
    2.1.1后腔迷宮密封的改進(jìn)
    將外轉(zhuǎn)鼓處的迷宮密封從中間移到邊沿，及將外轉(zhuǎn)鼓邊直接延長(zhǎng)到后腔，而其內(nèi)壁與密封支座體外圓形成迷宮密封。同時(shí)將后腔沖洗水從沖洗大轉(zhuǎn)鼓后底改成沖洗外轉(zhuǎn)鼓延長(zhǎng)到后腔部分的外圓部分，沖洗水可直接流入母液。
    改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)前進(jìn)入后腔的物料沒有沖洗水進(jìn)行沖洗，物料較易在后腔堆積，改進(jìn)后由于外圓直接延長(zhǎng)到后腔，進(jìn)入后腔的物料在離心力的作用下摔落到外壁流入排卸孔，在定期沖洗便可避免物料在后腔堆積。進(jìn)入后腔后物料液體及氣體動(dòng)能被衰減后再通過迷宮密封，進(jìn)入空心軸處迷宮密封的物料氣體及液體極少。同時(shí)由于有二級(jí)迷宮密封，液壓油進(jìn)入后腔的數(shù)量也極少。結(jié)構(gòu)如圖2所示。

             
    2.1.2外殼的改進(jìn)
    在外殼后部增加一個(gè)觀察孔，可在啟動(dòng)前檢查轉(zhuǎn)鼓外壁的清潔情況，如未沖洗干凈可及時(shí)進(jìn)行清洗。
    2.1.3下料部分的改進(jìn)
    在下料槽外加隔板，同時(shí)在下料法蘭下做漏斗將沖洗液接入母液管，可在下料時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁進(jìn)行沖洗且沖洗水也不會(huì)進(jìn)入物料，這樣可在出現(xiàn)設(shè)備布料不均產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁進(jìn)行沖洗。結(jié)構(gòu)如圖3所示。
    2.2電器上的改進(jìn)
    2.2.1在主機(jī)啟動(dòng)上采取變頻器啟動(dòng)，變頻啟動(dòng)可按照用戶的需要進(jìn)行平滑地加速啟動(dòng)，而直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)速度過快機(jī)械部分會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，這樣可避免由于開始轉(zhuǎn)鼓未清洗干凈或其他情況在開車時(shí)出現(xiàn)劇烈振動(dòng)。同時(shí)變頻器還可用作過載保護(hù)，當(dāng)負(fù)荷超過設(shè)定的負(fù)荷后可自動(dòng)停機(jī)。
    2.2.2在主機(jī)上安裝在線測(cè)振儀，并通過儀表控制設(shè)定最高振動(dòng)值，當(dāng)離心機(jī)的振動(dòng)值超過設(shè)定值后設(shè)備自動(dòng)停機(jī)（我們將最高允許振動(dòng)值設(shè)置成20 mm/s）?？杀苊庠O(shè)備劇烈振動(dòng)對(duì)設(shè)備造成破壞，同時(shí)也可避免由于劇烈振動(dòng)造成設(shè)備零部件之間的摩擦而使氯酸鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而造成安全事故。
    2.3規(guī)范操作
    2.3.1要求運(yùn)行人員在每次開車前需對(duì)內(nèi)外轉(zhuǎn)鼓沖洗2分鐘，并進(jìn)行盤車檢查，轉(zhuǎn)盤車靈活且檢查后腔無積料后方可開車。每次停車前沖洗干凈轉(zhuǎn)鼓上的物料后再?zèng)_洗5分鐘，可避免物料積聚在轉(zhuǎn)鼓外壁后腔等部位，保證設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)不會(huì)存在不平衡現(xiàn)象而產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。同時(shí)也可大大減少物料進(jìn)入油系統(tǒng)的概率。在離心機(jī)工作時(shí)，保證進(jìn)料的均勻連續(xù)，以免進(jìn)料不均造成機(jī)器的振動(dòng)。
    2.3.2對(duì)設(shè)備實(shí)行計(jì)劃?rùn)z修和維護(hù)。每半年對(duì)液壓系統(tǒng)液壓油進(jìn)行更換，保證液壓油中的氯酸鈉含量在較低的水平（我公司將換下的油用作小泵的潤(rùn)滑油）。
    對(duì)所有轉(zhuǎn)鼓螺栓每半年進(jìn)行一次檢查，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)或損壞的及時(shí)進(jìn)行更換，對(duì)大轉(zhuǎn)鼓后迷宮密封每年進(jìn)行一次拆開清洗檢查，對(duì)推料同軸密封圈每年進(jìn)行一次更換，減少物料進(jìn)入油系統(tǒng)的概率。
    3·結(jié)論
    自2006年8月對(duì)雙級(jí)推料離心機(jī)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，并規(guī)范了操作，要求運(yùn)行人員每班對(duì)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行沖洗，保證設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行；另外定期對(duì)液壓油進(jìn)行更換。在認(rèn)真操作和精心維護(hù)和嚴(yán)格管理下，現(xiàn)離心機(jī)運(yùn)行正常，各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定。