低鹽優(yōu)質(zhì)重灰沖洗水系統(tǒng)改造

(中鹽青海昆侖堿業(yè)有限公司，青海德令哈 817099)

低鹽優(yōu)質(zhì)重灰純堿生產(chǎn)技術(shù)，是我單位首次在高原引進(jìn)的新技術(shù)，是我單位一大亮點工程。而德國進(jìn)口設(shè)備離心機(jī)，作為一水堿結(jié)晶脫除游離水設(shè)備，也是低鹽優(yōu)質(zhì)重灰純堿生產(chǎn)中的核心設(shè)備。

設(shè)計上，離心機(jī)四大沖洗水：前腔沖洗水(即洗鹽水)、側(cè)腔(外篩籃)沖洗水、后背板沖洗水、三瓣密封沖洗水，均為含堿溶液(含Na2CO3約20～60 tt)，溫度高(約60～80 ℃)。在離心機(jī)運(yùn)行過程中，出現(xiàn)含堿溶液沖洗水，無法沖洗干凈后背板，導(dǎo)致后背板結(jié)疤；無法沖洗并冷卻三瓣密封，導(dǎo)致三瓣密封硬化、磨損嚴(yán)重；無法沖洗干凈外篩籃結(jié)疤，影響過濾效果；前腔洗鹽水噴灑至差速器產(chǎn)品室側(cè)，導(dǎo)致后背板結(jié)疤等現(xiàn)象，造成離心機(jī)頻繁故障，且每次維修費用昂貴，嚴(yán)重影響低鹽優(yōu)質(zhì)重灰生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。而廠家在拆卸檢修過程中發(fā)現(xiàn)后背板及三瓣密封處積堿多。 故經(jīng)過對離心機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)的考慮以及工藝系統(tǒng)的研究，將低鹽優(yōu)質(zhì)重灰原有混合洗水、熱水系統(tǒng)改造，分離成單獨的兩個系統(tǒng)。且將三瓣密封沖洗水改造為脫鹽水(軟水、溫度25～30 ℃)，起到對三瓣密封沖洗、降溫的效果。

1 低鹽優(yōu)質(zhì)純堿工藝流程

低鹽優(yōu)質(zhì)純堿工藝流程圖見圖1。由圖1可以看出，離心機(jī)的作用是脫除一水堿結(jié)晶的游離水，是整個生產(chǎn)系統(tǒng)中承上啟下的重要設(shè)備。故離心機(jī)是否正常穩(wěn)定運(yùn)行，直接影響整個生產(chǎn)系統(tǒng)。

圖1 優(yōu)重運(yùn)堿系統(tǒng)流程圖

2 離心機(jī)沖洗水結(jié)構(gòu)

離心機(jī)產(chǎn)品室前端，有一沖洗水總管，將沖洗水送往兩個前腔洗鹽水管、兩個側(cè)腔(外篩籃)沖洗水管以及外加沖洗水管(橡膠管，可來回移動，變換沖洗位置)中。前腔洗鹽水管進(jìn)水由閘閥(DN25)控制，管端安裝噴頭，用來沖洗螺旋刮刀結(jié)疤、螺旋刮刀及篩籃間隙結(jié)疤，以及沖洗一水堿結(jié)晶體中鹽分。而側(cè)腔沖洗水有2條管線(DN32)附帶8個噴頭，用于沖洗外篩籃結(jié)疤，增大篩籃過濾效果。

圖2 前腔及側(cè)腔沖洗水管示意圖

圖3 差速器端密封沖洗水圖

離心機(jī)沖洗系統(tǒng)存在的問題：

1)原有后背板沖洗水為含堿溶液，在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)后背板結(jié)堿疤等情況，堿塊卡在篩籃與后背板之間，影響離心機(jī)正常運(yùn)行。

2)原有離心機(jī)三瓣密封沖洗水為熱水(溫度60～80 ℃)，在運(yùn)行過程中，由于設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)，三瓣密封溫度會升高，而原有沖洗水只起到?jīng)_洗作用，無法給予三瓣密封冷卻降溫。

3 改造前沖洗水流程

圖4 原低鹽優(yōu)質(zhì)純堿熱水、洗水系統(tǒng)圖

4 洗水、熱水系統(tǒng)改造

4.1 洗水系統(tǒng)

1)保留原洗水高位槽溢流管線(DN200),將洗滌塔出口洗水管線(DN150)并入洗水高位槽溢流管線豎管上，使洗水自洗滌塔流出后直接流入洗水桶，而不進(jìn)入洗水高位槽。

2)生產(chǎn)過程中，洗水泵Ⅰ將洗水桶中洗水輸送至洗滌塔，沖洗完洗滌塔的回水，直接通過改造管線回至洗水桶，形成一條洗水閉合循環(huán)線。

4.2 熱水系統(tǒng)

1)熱水罐側(cè)面離地10 cm處打孔，另加裝一條管徑為DN80碳鋼管，接入洗水高位槽頂部預(yù)留孔洞，且將管線往洗水高位槽插深0.5 m。管線(DN80)起點熱水罐根部位置，加裝截止閥(DN80)。

2)洗水高位槽安裝遠(yuǎn)傳液位計，接入主控室DCS系統(tǒng)。

3)生產(chǎn)過程中，將脫鹽水補(bǔ)充至熱水罐，通過熱水罐盤管蒸汽加熱后，人工控制打開DN80截止閥，將熱水罐內(nèi)熱水輸送至洗水高位槽。

4)洗水高位槽中熱水(溫度約50～75 ℃)由洗水泵Ⅱ打到離心機(jī)，將此熱水接通到離心機(jī)后背板沖洗水、側(cè)腔(外篩籃)沖洗水及前腔洗鹽水管道上。

5)改造后，離心機(jī)用水完全是由熱水罐、熱水高位槽、洗水泵Ⅱ等組成的熱水系統(tǒng)供給，即改造后離心機(jī)所有水均為熱水，不含堿液。

6)將洗水、熱水系統(tǒng)徹底分離后，原洗水高位槽改名為熱水高位槽(改造后洗水、熱水系統(tǒng)如圖5所示)。

4.3 脫鹽水系統(tǒng)

拆除原熱水沖洗三瓣密封管線，將脫鹽水接至三瓣密封沖洗水管線內(nèi)(結(jié)構(gòu)如圖2所示)，因運(yùn)行過程中三瓣密封溫度高，即脫鹽水完全可沖洗干凈三瓣密封處堿疤，同時降低三瓣密封溫度，延長三瓣密封壽命，即延長離心機(jī)使用壽命。

4.4 保留部分原管線

1)保留原高位槽洗水補(bǔ)充母液桶管線，改造后在母液濃度高時可以將高位槽熱水補(bǔ)充至母液中。

2) 在洗水泵Ⅰ出口管線，加裝一DN80管線并入高位槽洗水補(bǔ)充母液桶管線上，當(dāng)洗水桶洗水濃度高時，高位槽熱水也可以補(bǔ)充至母液中。

圖5 改造后低鹽優(yōu)質(zhì)純堿熱水、洗水系統(tǒng)圖

5 離心機(jī)沖洗水改造后效果

1)將離心機(jī)沖洗水改為熱水后，離心機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，杜絕了班中因篩籃與離心機(jī)后背板結(jié)疤，造成離心機(jī)振動大，離心機(jī)自停等現(xiàn)象。

2)將離心機(jī)沖洗水改為熱水后，離心機(jī)頻繁結(jié)疤現(xiàn)象減少，故障率降低，返廠維修情況減少。

3)由于三瓣密封沖洗水改為脫鹽水，不僅起到?jīng)_洗密封作用，同時給三瓣密封降溫，延長三瓣密封使用壽命。改造后，未出現(xiàn)因三瓣密封結(jié)疤或磨損嚴(yán)重、老化導(dǎo)致的離心機(jī)故障。

4)規(guī)范了離心機(jī)洗車，即先用側(cè)腔水沖洗外篩籃15 min ，堵塞在篩網(wǎng)外面結(jié)疤清理干凈，再用前腔水沖洗篩籃內(nèi)側(cè)15 min ，保證沖洗水通過篩網(wǎng)縫隙回到母液桶，清洗徹底。

5)因改造后含堿溶液沖洗水改為熱水，不含堿液，故沖洗后背板等沖洗得干凈，很大程度上降低了因后背板結(jié)堿疤而造成離心機(jī)故障的情況。

表1 改造前離心機(jī)沖洗水濃度

改造后，因沖洗水改為熱水，即往熱水罐補(bǔ)充脫鹽水加熱而成，故不含堿液，沖洗水濃度為0。

以1#離心機(jī)為例，改造前后振動值對比見表2。

表2 改造前2014年4月振動值 單位：mm/s

表3 改造后2017年4月份振動值 單位：mm/s

(續(xù)表)

6 總 結(jié)

在改造前每年均有一到兩臺的離心機(jī)返廠維修，不僅拆裝難度較大，且維修時間較長，維修費用較高還嚴(yán)重影響公司的生產(chǎn)運(yùn)營。以2014年大修3#離心機(jī)為例：密封件維修價：30萬元，其余部位維修價：49萬元，來回運(yùn)費：3萬，維修總價：82萬元。

通過對離心機(jī)沖洗水改造后至今未出現(xiàn)因密封損壞返廠維修的情況，節(jié)省了高額的維修費用，減輕了職工的勞動強(qiáng)度，穩(wěn)定了生產(chǎn)，為企業(yè)贏得利益。