淺談臥螺離心機在鹽泥固液分離中的應(yīng)用

張守軍

(連云港堿業(yè)有限公司，江蘇連云港 222042)

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淺談臥螺離心機在鹽泥固液分離中的應(yīng)用

張守軍

(連云港堿業(yè)有限公司，江蘇連云港 222042)

介紹了液壓差速臥螺離心機的工作機理及在鹽泥漿液固液分離過程中的應(yīng)用情況，實踐證明在鹽泥漿液脫水過程中以離心機代替板框壓濾機是可行的。該項目的成功實施對純堿鹽泥脫水、鹽分回收具有重要的借鑒意義。

臥式螺旋離心機；鹽泥；固液分離；應(yīng)用

1 鹽泥漿液固液分離領(lǐng)域的現(xiàn)狀

鹽泥漿液是氨堿法生產(chǎn)中利用石灰-純堿法除去粗鹽水中的Ca2+、Mg2+而產(chǎn)生的沉降物，其主要成分包括： NaCl、CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、MgSO4、H2O等。其中固含量約為10%(w/w)，pH值10～12，溫度39～42 ℃。目前，鹽泥漿大多進行固液分離，鹽分進行回收再利用，脫水后泥餅外運堆存。

在泥漿鹽分回收利用中我廠先前采用的是XZA(M)Z500/1500型壓濾機。其主要結(jié)構(gòu)特點及工作原理：XZA(M)Z500/1500型壓濾機主要由主梁、濾板(含濾布)、壓緊板、止推板、壓緊裝置(主要是液壓壓緊裝置)、拉板裝置、液壓泵站、電控系統(tǒng)及輔助部件等幾大部分組成。濾布裝在濾板兩面。在壓緊裝置作用下，多塊濾板被夾緊在壓緊板和止推板之間，每兩塊濾板之間形成一個封閉的濾室，當給料泵將物料打入濾室后，在入料壓力下液相物料(水)通過濾布從濾液孔分離出來，固相物料留在濾室內(nèi)逐漸形成濾餅，完成壓濾機的一個工作循環(huán)。

傳統(tǒng)的板框壓濾機由于自動化程度低需要2～3人進行濾餅卸料，濾布、濾板在高壓物料作用下易損壞導(dǎo)致噴料,日常維護中濾布要進行高壓水槍沖洗，液壓系統(tǒng)的閥組、拉板裝置等易出現(xiàn)故障檢修，整體人工成本高、占地面積大，現(xiàn)場操作環(huán)境差。在當前生產(chǎn)要求日益高效的條件下，需要更加先進的固液分離設(shè)備來進行升級替代。

臥式螺旋卸料沉降離心機是目前污泥脫水領(lǐng)域應(yīng)用廣泛且安全可靠、技術(shù)先進的設(shè)備，具有占用空間小、自動化程度高、可連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)、操作維修方便、人工使用少等特點，經(jīng)過調(diào)研，該類設(shè)備成為我廠板框壓濾機的首選替代設(shè)備。2013年8月，我廠引入了成都天保1臺CS26-4T型臥式螺旋卸料沉降離心機，投入后運行效果基本達到了預(yù)期指標。

2 臥式螺旋離心機介紹

2.1 工作原理

圖1 臥式螺旋離心機工作原理

臥式螺旋離心機主要是由螺旋體、轉(zhuǎn)鼓與液壓差速器三個關(guān)鍵部件組成。待分離的懸浮液通過進料管進入螺旋和轉(zhuǎn)鼓之間的腔體，在主驅(qū)動電機帶動下螺旋和轉(zhuǎn)鼓進行高速旋轉(zhuǎn)從而形成離心力，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)形成一個環(huán)形液池。在離心力作用下，物料中密度大的固體顆粒物沉積在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上，工作時螺旋體通過液壓差速器驅(qū)動與轉(zhuǎn)鼓作不等速的相對運動，螺旋體不斷將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固體顆粒物刮下來并從排渣口推出，分離后的清液經(jīng)過螺旋體螺旋內(nèi)液層通道從轉(zhuǎn)鼓溢流口排出，從而實現(xiàn)固液分離過程。

離心機部件包括：轉(zhuǎn)鼓、螺旋推料器、主驅(qū)動電機、液壓差速器系統(tǒng)、外殼、底座、隔振器、連接件及控制系統(tǒng)等。

2.2 CS26-4T型臥式螺旋離心機主要特點

1)長度與直徑比為4∶1，采用轉(zhuǎn)速高、差速低的系統(tǒng)設(shè)計，待分離的懸浮液在腔體內(nèi)的停留時間長，螺旋對懸浮液的攪動小，分離效果好。

2)差轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)范圍(1.0～20.0 r/min)，發(fā)生堵料故障時一般無需拆機只要啟動螺旋可自動排渣，清除積料。

3)為提升離心機耐磨損、耐腐蝕性能，轉(zhuǎn)鼓、螺旋體材料均采用雙相不銹鋼A890離心澆注，螺旋葉片采用316L不銹鋼；轉(zhuǎn)鼓沿縱長方向點焊316L不銹鋼筋條，排泥口采用碳化鎢耐磨套，螺旋葉片推料部位耐磨保護采用噴涂碳化鎢涂層厚度3 mm。

4)電機及變頻器采用ABB品牌，液壓差速器采用瑞士VISCOTHERM產(chǎn)品，PLC為西門子S7-200/300，品質(zhì)好性能可靠。

5)離心機配有自動潤滑系統(tǒng)LincolnP301/401,潤滑按周期循環(huán)運行。

6)系統(tǒng)配置一套PLC控制系統(tǒng)，能根據(jù)生產(chǎn)要求從鹽泥脫水系統(tǒng)各設(shè)備的啟動、進料、配藥、加藥、脫水直至系統(tǒng)停機、清洗全過程自動操作。該系統(tǒng)可以根據(jù)負載變化自動調(diào)整轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間差速。并且有多種異常狀態(tài)檢測、報警和聯(lián)鎖控制功能，以確保脫水系統(tǒng)的運行可靠、安全。

3 工程設(shè)計選型

設(shè)計技術(shù)參數(shù)：

單臺設(shè)備連續(xù)進料能力：≥65 m3/h

濾餅含水量： ≤30%(質(zhì)量比)

濾液中懸浮物含量：≤200 mg/L

離心機運行時間：連續(xù)運行

絮凝劑 (分子量≥800萬PAM)投加量：≤1 kg/tds (每噸干基固體)

4 裝置運行狀況

4.1 鹽泥固液分離運行數(shù)據(jù)

表1 運行數(shù)據(jù)表(2014年9月)

4.2 運行結(jié)論

1)臥螺離心機能夠有效對鹽泥進行固液分離，振值5.3～9.6 mm/s，軸承溫度在25.0～31.0 ℃，均能夠保持穩(wěn)定，液壓系統(tǒng)穩(wěn)定，基本能夠滿足生產(chǎn)需要。

2)臥螺離心機可連續(xù)運行，出泥量均勻且出泥的含固體率達到53%以上，有利于外運和堆存，可以有效節(jié)省儲存空間。

3)臥螺離心機故障率低，自投用以來，出現(xiàn)過偶爾堵料、進料軟管接頭斷裂、主電機軸承振動大、皮帶輪磨損等系列問題，通過整改都得到快速解決，主體設(shè)備具有良好的運行穩(wěn)定性。

4)臥螺離心機自動化程度高，操作方便。相對于板框壓濾機，卸料時需要3人，日常濾布、濾板清洗、破損更換需要2人，臥螺離離心機1～2人即可操作，可以有效降低勞動用工總量和勞動強度。

5)臥螺離心機具有良好安全環(huán)保性能，全封閉式運行，分離效果人為因素影響小，現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生條件好。而板框壓濾機工作時為敞開式，濾布容易阻塞，濾板密封面容易損傷或夾料而造成物料噴出，易形成二次污染，工作環(huán)境較差。

5 結(jié) 語

臥螺離心機在我廠投入應(yīng)用已經(jīng)1年半多了。在鹽泥漿的固液分離處理中，無論是技術(shù)查定還是生產(chǎn)實際應(yīng)用臥螺離心機都表現(xiàn)出了良好的設(shè)備技術(shù)性能，控制技術(shù)穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)自動化程度高，生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境整潔，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益，相信臥螺離心機將在我國純堿行業(yè)得到更加廣泛的推廣和應(yīng)用。

TQ114.15

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1005-8370(2016)05-38-03

2016-07-20

張守軍(1974—)，1998年7月畢業(yè)于南京化工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系。連云港堿業(yè)有限公司鹽水車間設(shè)備主任，工程師。