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華祥離心機(jī)

27年經(jīng)驗(yàn)積累  傳承匠心品質(zhì)  樹立民族品牌

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三相臥螺超級(jí)離心機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用與改進(jìn)

 摘 要:為了保證焦油加工工序中煤焦油的品質(zhì),唐山瑞豐鋼鐵集團(tuán)有限公司焦化廠引進(jìn)了兩臺(tái)高速三相臥 螺離心機(jī)。針對(duì)運(yùn)行期間出現(xiàn)的問題,對(duì)其應(yīng)用的工藝及其外圍控制元件進(jìn)行了合理改進(jìn),使得離 心機(jī)系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠,提高了焦油蒸餾設(shè)備的生產(chǎn)能力。

關(guān)鍵詞:煤焦油高速三相臥螺離心機(jī)脫渣脫水三通閥

1引言

粗焦油是煉焦過程產(chǎn)生的煤氣用循環(huán)氨水噴灑 和在初冷器中冷凝冷卻加以回收的,它含大量水分。 雖經(jīng)加熱靜置脫水,送往焦油加工工序時(shí)其含水量仍 在4%左右,有時(shí)甚至達(dá)到8%~10%。焦油含較多水分 對(duì)其蒸餾操作不利。焦油蒸餾釜中,焦油含水多,將延 長(zhǎng)脫水時(shí)間而降低設(shè)備生產(chǎn)能力,增加耗熱量。特別 是水能在焦油中形成穩(wěn)定的乳濁液,受熱時(shí),形成乳 濁液小水滴,開始不能立即蒸發(fā)而過熱,當(dāng)溫度繼續(xù) 升高時(shí),水滴急劇蒸發(fā),造成突然沸騰而發(fā)生沖油的 事故。為防止這類事故發(fā)生,在脫水期間必須緩慢加 熱,因此延長(zhǎng)了蒸餾時(shí)間。此外,在管式爐連續(xù)蒸餾系 統(tǒng)中,如焦油含水多,會(huì)使系統(tǒng)壓力顯著增高,阻力增 加,打亂了操作制度。此時(shí),必須降低焦油處理量,否 則會(huì)因高壓引起管道設(shè)備破裂導(dǎo)致火災(zāi)。因此焦油必 須進(jìn)行脫水才能蒸餾加工。

因此在回收系統(tǒng)中安裝一種能用于給焦油脫水、 脫渣的設(shè)備勢(shì)在必行,三相(固—液—液)臥螺離心機(jī) 系統(tǒng)可以很好地解決這個(gè)問題。焦化廠有關(guān)人員自行 完成了回收系統(tǒng)、離心機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備安裝、線纜敷設(shè)、 控制柜接線、操作柜接線、設(shè)備調(diào)試等工作。并針對(duì)具 體問題對(duì)離心機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了維修與改進(jìn),至今運(yùn)行良 好,效果顯著。

2離心機(jī)系統(tǒng)介紹

2.1離心機(jī)本體

需要分離的物料通過中心供料管進(jìn)入離心機(jī)內(nèi), 在離心力的作用下,密度大的固體沉降到轉(zhuǎn)鼓壁上。兩 相密度不同的清液形成同心圓柱,較輕的液相處于內(nèi) 層,較重的液相處于外層。不同液體環(huán)的厚度可通過 調(diào)節(jié)溢流堰和可變?nèi)~輪來(lái)改變。沉積在轉(zhuǎn)筒壁上的固 體(黑色)由螺旋輸送器傳送到轉(zhuǎn)筒體的錐體端,從 排料口排入固體積料箱。



排出固體的含水率和液體的澄清度可通過以下方 式改變:

(1)調(diào)節(jié)堰板,改變液池深度

增大堰板直徑,排水區(qū)域增大,固體含水率可下 降;減小堰板直徑,液池深度增大,清液中固體含量可 下降。

(2)改變轉(zhuǎn)筒速度

固體顆粒越細(xì),轉(zhuǎn)筒速度需越高,以達(dá)到滿意的 分離效果。

(3)改變螺 旋差速

轉(zhuǎn)筒與螺旋的差速越小,排出固體的含水率也越 低;進(jìn)料的固體含量越高,所需的差速越高。 機(jī)器運(yùn)行最佳參數(shù)的設(shè)置需經(jīng)仔細(xì)調(diào)試后才能 確定。

2.2離心機(jī)控制系統(tǒng)介紹

離心機(jī)控制系統(tǒng)采用西門子S7-300系列的PLC, 主要由機(jī)架、CPU處理模塊、信號(hào)模塊、功能模塊、接 口模塊、通信處理器、電源模塊等組成。PLC采集外 部信號(hào):

(1)PLC主要采集的DI信號(hào):三通閥狀態(tài)、清 洗用電磁閥狀態(tài)信號(hào)、離心機(jī)振動(dòng)報(bào)警信號(hào)、齒輪油 位信號(hào)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)超溫報(bào)警信號(hào)(兩個(gè))、急停按鈕 報(bào)警信號(hào)、螺旋差速信號(hào)、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速信號(hào)、變頻器故 障信號(hào)、空氣開關(guān)狀態(tài)信號(hào)等。

(2)PLC主要輸出的DO信號(hào):螺旋啟動(dòng)信號(hào)、 轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)信號(hào)、三通閥啟動(dòng)信號(hào)、清洗用電磁閥啟動(dòng) 信號(hào)。

(3)PLC主要采集的AI信號(hào)(4~20mA):螺旋驅(qū) 動(dòng)扭矩信號(hào)、轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動(dòng)功率信號(hào)、進(jìn)料溫度。

(4)PLC主要輸出的AO信號(hào)(4~20mA):螺旋 驅(qū)動(dòng)設(shè)定信號(hào)、轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動(dòng)設(shè)定信號(hào)。

2.3控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

(1)離心機(jī)電控柜:包括空氣開關(guān)、變頻器、交 流接觸器、中間繼電器、變壓器、可編程控制器(PLC) 以及操作面板(OP)。

(2)離心機(jī)現(xiàn)場(chǎng)防爆柜是高速三相臥螺離心機(jī)的 主要操作單元,它的操作直接影響到離心機(jī)的正常穩(wěn) 定運(yùn)行。

(3)離心機(jī)外圍控制元件包括:溫度傳感器、三 通閥、清洗閥、振動(dòng)探頭、速度探頭、油位開關(guān)等。

3運(yùn)行期間出現(xiàn)的具體問題

離心機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)的具體問題:

(1)三通閥找不到離心機(jī)的進(jìn)料位置,即一部 分料經(jīng)過旁通,一部分料經(jīng)過離心機(jī),不能對(duì)所有 焦油完全處理,失去使用離心機(jī)的意義;

(2)離心機(jī)本體的轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動(dòng)電機(jī)不運(yùn)行,導(dǎo)致離 心機(jī)系統(tǒng)不能正常工作;

(3)離心機(jī)正常運(yùn)行過程中遇到突發(fā)故障后,從 排渣管“漏焦油”,造成環(huán)境污染。

4維修與改進(jìn)

針對(duì)離心機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題,逐一進(jìn)行了維修并 進(jìn)行了合理改進(jìn):

(1)三通閥(如圖1所示)找不到離心機(jī)的進(jìn)料 位置 手動(dòng)控制三通閥打到進(jìn)料位置(進(jìn)離心機(jī))或旁 通位置(回流管)時(shí),閥芯始終朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),并 且兩個(gè)位置都找不到(以現(xiàn)場(chǎng)操作盤上的位置指示燈 為準(zhǔn))。打開閥蓋對(duì)控制部分進(jìn)行剖析,分別對(duì)進(jìn)料 (OPEN旋鈕)、旁通(CLOSE旋鈕)兩個(gè)可調(diào)旋鈕的 位置進(jìn)行調(diào)整。具體方法是:1)把三通閥搖到離心 機(jī)進(jìn)料位置,其判別方法為從三通閥進(jìn)料管進(jìn)沖洗用 的熱氨水,手搖三通閥的調(diào)節(jié)手輪,使三通閥閥桿上 的一個(gè)紅點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)離心機(jī)的進(jìn)料方向,用手觸摸進(jìn)離心 機(jī)的料管,若不燙手,保持一個(gè)方向繼續(xù)搖手輪,按 每90°為一個(gè)過程,直到進(jìn)離心機(jī)料管有燙手的感覺, 即為離心機(jī)進(jìn)料位置,觀察與第1個(gè)紅點(diǎn)夾角為90°

的另外一個(gè)紅點(diǎn)的位置,并記住此兩個(gè)紅點(diǎn)的位置, 便于今后可以從外觀上確認(rèn)進(jìn)料位置;2)打開三通閥 的上蓋,按所標(biāo)識(shí)的方向調(diào)節(jié)進(jìn)料位置(OPEN)旋鈕, 直到現(xiàn)場(chǎng)防爆操作柜上的三通閥進(jìn)料開啟燈亮,說明 進(jìn)料位置及其信號(hào)調(diào)試成功;3)把三通閥搖到旁通 位置(判別方法如上述,但是另外一個(gè)紅點(diǎn)要對(duì)準(zhǔn)旁 通方向),按所標(biāo)識(shí)的方向調(diào)節(jié)旁通位置(CLOS)旋 鈕,直到現(xiàn)場(chǎng)防爆操作柜上的三通閥進(jìn)料關(guān)閉燈亮, 說明旁通位置及其信號(hào)調(diào)試成功;4)調(diào)整好兩個(gè)位 置及其信號(hào)后,按現(xiàn)場(chǎng)防爆操作柜上的三通閥進(jìn)料開 啟或關(guān)閉按鈕,三通閥就可以自動(dòng)找到進(jìn)料位置或旁 通位置(相應(yīng)的進(jìn)料開啟或關(guān)閉指示燈亮)。此時(shí)三通 閥找不到離心機(jī)進(jìn)料位置的問題解決;5)離心機(jī)運(yùn) 行一段時(shí)間后,又出現(xiàn)了三通閥找不到離心機(jī)進(jìn)料位 置的問題,由此判斷是兩個(gè)到位開關(guān)出現(xiàn)了問題,把 三通閥的機(jī)械限位部分打開,發(fā)現(xiàn)到位開關(guān)沒有問題。 經(jīng)過仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)此開關(guān)帶有兩組接點(diǎn),三通閥原 來(lái)使用的一組接點(diǎn)需要把開關(guān)頂?shù)降撞拍芙油,而?nbsp;外一組接點(diǎn)只需要把開關(guān)頂?shù)揭话胛恢镁涂梢越油ǎ?nbsp;因此把兩組接點(diǎn)并接到一起,比原使用的一組接點(diǎn)靈 敏、可靠,重新調(diào)整好三通閥兩個(gè)位置的到位信號(hào)后, 三通閥找不到離心機(jī)進(jìn)料位置的問題得到徹底解決。

(2)轉(zhuǎn)鼓的驅(qū)動(dòng)電機(jī)不運(yùn)行的問題

在現(xiàn)場(chǎng)看到螺旋驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以旋轉(zhuǎn),按轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng) 按鈕后,轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動(dòng)電機(jī)不動(dòng)作,在集中控制室電控柜 OP操作面板上有這樣一條報(bào)警,S1-螺旋變頻器已啟 動(dòng)反饋接點(diǎn)故障(變頻器沒有啟動(dòng)),打開螺旋變頻 器面板,檢查反饋接點(diǎn)接觸良好,說明變頻器已得到 PLC輸出模板的啟動(dòng)指令,并且反饋接點(diǎn)接觸良好, 但是對(duì)應(yīng)的DI模塊上的對(duì)應(yīng)通道有輸入信號(hào)(24V), 通道指示燈不亮,打開程序進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)(離心機(jī)系 統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)的順序是先螺旋后轉(zhuǎn)鼓,PLC程序 中檢測(cè)不到螺旋變頻器已啟動(dòng)反饋接點(diǎn)信號(hào),認(rèn)為螺 旋變頻器沒有啟動(dòng),不會(huì)執(zhí)行轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)指令),發(fā)現(xiàn) 輸入信號(hào)傳輸不過去,說明輸入通道壞。把輸入信號(hào) 改接到另一備用通道,并改寫程序中的通道地址后, 再次按轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)按鈕,轉(zhuǎn)鼓的驅(qū)動(dòng)電機(jī)開始運(yùn)行,帶 動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn),該問題解決.

(3)離心機(jī)正常運(yùn)行過程中遇到突發(fā)故障停車后 從排渣管“漏焦油”問題 離心機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過程中,出現(xiàn)扭矩過大等重故 障時(shí),三通閥會(huì)自動(dòng)打到旁通位置,清洗閥自動(dòng)打開 進(jìn)行沖洗(15min),用于沖洗的熱氨水通過離心機(jī)的 排水孔從排水管道流入機(jī)械化澄清槽。離心機(jī)系統(tǒng)工 藝流程如圖2所示。

如果焦油從排渣管漏出,原因有:1)離心機(jī)系統(tǒng) 出現(xiàn)扭矩過大等重故障時(shí)三通閥不能及時(shí)自動(dòng)打到旁 通位置,并且差轉(zhuǎn)速較大,焦油會(huì)從離心機(jī)固體集料 箱順排渣管流出;2)調(diào)節(jié)堰板調(diào)節(jié)的位置不合適;3) 排水管的管徑細(xì),沖洗的熱氨水及離心機(jī)內(nèi)剩余的焦 油排不及,通過排煙管的連通管(排水管與排渣管之 間),從排渣管排出。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)操作人員的確認(rèn),1)、 2)兩種原因被排除,為避免今后出現(xiàn)從排渣管沖出熱 氨水及離心機(jī)內(nèi)剩余的焦油,調(diào)整手動(dòng)閥門減小熱氨 水的進(jìn)量,切斷了排水管與排渣管之間連通管,并增 加了轉(zhuǎn)鼓低限速(<3200轉(zhuǎn))報(bào)警,用以及時(shí)提示操作 人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看。采取這些措施后杜絕了從排渣 管漏焦油的現(xiàn)象。

5結(jié)論

焦化廠有關(guān)人員自行完成了回收系統(tǒng)、離心機(jī)系 統(tǒng)的設(shè)備安裝等工作,并針對(duì)工藝及系統(tǒng)控制方面的 缺陷進(jìn)行了合理改進(jìn),改進(jìn)后,離心機(jī)系統(tǒng)更加穩(wěn)定、 可靠。該系統(tǒng)的正常運(yùn)行給焦油加工工序帶來(lái)諸多積 極影響,如節(jié)時(shí)、節(jié)能、減排、減污、提高生產(chǎn)效率、提 高產(chǎn)品質(zhì)量等,焦油加工工序不用經(jīng)常清理焦油大槽 底部的油渣,節(jié)約了人力、物力。直接、間接地給焦化 廠創(chuàng)效降耗,效果顯著,適合焦化廠使用。

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