選煤廠脫水設備離心機故障分析及排除

魏海旭 國家能源集團準能集團哈爾烏素選煤廠

選煤廠離心機主要用于煤炭脫水環(huán)節(jié)，新時期背景下，科學技術不斷進步，離心機種類也不斷豐富。按照安裝方式對其進行分類，可以分為立式離心機和臥式離心機兩種。按照卸料方式對其進行分類，可以分為刮刀卸料離心機和振動卸料離心機兩種。由于選煤廠離心機需要長時間投入運行，所以受多種因素影響容易產生振動過大、篩籃磨損等一系列故障，嚴重影響其脫水效果，不利于為選煤廠安全選煤提供保障[1]。基于此，本文將結合實際案例，對離心機故障原因進行分析，并提出幾點切實可行的故障處理方法和維護管理措施，旨在為促進離心機高效、穩(wěn)定運行奠定基礎。

一、選煤廠離心機概述

（一）離心機工作原理

選煤廠離心機在運行過程中，主要借助離心力作用對煤炭進行脫水，從而實現(xiàn)固液分離基本目標。這里提到的離心力，相對于重力場中的重力而言高出上百、上千倍，同行需要通過離心常數(shù)表示。通常情況下，離心常數(shù)越大，離心力越高，離心機煤炭脫水效果越好。然而，由于選煤廠中的原煤煤質較脆，能夠輕易粉碎，所以如果離心常數(shù)過高，會導致原煤粉碎度隨之提高，不僅會增加脫水過程損失率，還會加大離心機動力消耗情況和磨損情況。

現(xiàn)階段，選煤廠中較為常見的離心機設備有兩種，一種為臥式振動卸料離心機；另一種為臥式刮刀卸料離心機。對這兩種離心機設備運行原理進行詳細分析，具體如下：第一，臥式振動卸料離心機。在運行過程中需要借助振動離心作用對煤炭進行脫水。當煤炭通過料管進入篩籃后，受離心力作用影響，物料會與篩面緊緊貼合在一起[2]。通過振動，料層會不斷移動到篩籃外部，完成脫水作業(yè)后，篩籃會將煤炭甩出，使煤炭進入機殼底部并排出。同時，在離心力作用下，煤炭吸附的外水會進入篩縫中，并甩向機殼周圍，最終通過內壁排出。第二，臥式刮刀卸料離心機。煤炭通過離心過濾進入篩籃與刮刀中間位置。此時，水分和離心液在離心力作用下會穿過物料層進入外殼集水槽中，通過液管可以將水和離心液全部排出。由于篩籃和刮刀轉速存在差異，所以在運行過程中，刮刀會將煤炭從篩籃中刮下，同時將煤炭排到篩籃外側，脫水后的煤炭會進入篩籃收料漏斗中。

（二）離心機結構

臥式振動卸料離心機結構包括以下組成部分：第一，基座。主要由支撐槽鋼、基座架和加固構件組成，主要為機箱和排料裝置提供支撐作用。第二，排料箱。是覆蓋在篩籃上的箱體，主要作用是收集煤炭和離心液，并將其從料口排出。第三，篩籃。是由多條不銹鋼焊接而成，并固定在篩籃轂上。第四，驅動裝置。主要由皮帶輪、傳動帶組成，主驅動電機位于可調座上。第五，潤滑系統(tǒng)。該系統(tǒng)涉及到的裝置較多，包括油箱、油泵等。

臥式刮刀卸料離心機機構包括以下組成部分：第一，齒輪箱，主要由軸承、密封件、減速機等構件組成。其作用與上文提到的油泵相似，能夠將冷卻油返回到油槽中。第二，減速裝置。這種離心機的減速箱有兩種輸出速度和一種輸入速度，也是導致刮刀和篩籃轉速存在差異的主要因素[3]。第三，轉矩限制器，其主要作用是保護減速組件，通常安裝在減速器輸入軸中。

二、選煤廠脫水設備離心機常見故障及處理措施

（一）臥式振動卸料離心機故障及排除方法

1.實際案例

本文結合某選煤廠臥式振動卸料離心機實際案例進行分析，該離心機篩籃直徑為140cm，入料粒度為0.15-50mm范圍內，篩縫為0.4mm，轉速為每分鐘297轉，振幅在4-6mm范圍內，出料粒度小于0.4mm（包括0.4mm）。

2.故障情況

該離心機投入運行一段時間后，出現(xiàn)排料異常、機體大幅度振動等情況，并且運行過程中有明顯金屬碰撞聲響，脫水效果不盡人意。

3.故障原因

通常情況下，離心機排料異常大多因為振幅過小引發(fā)，而出現(xiàn)金屬碰撞聲音，是因為激振箱和緩沖套之間產生較大縫隙。上文提到，該離心機在運行過程中需要將振幅控制在4-6mm范圍內。只有滿足這一需求才能夠提高離心機處理能力，達到最佳脫水效果。但與此同時也會增加篩籃磨損率，加快諧振墊老化速度。雖然降低振幅能夠提高延長諧振墊使用年限，但脫水效果不佳，并且篩籃中長期積累物料，勢必會引發(fā)阻塞問題。

為了進一步分析離心機故障原因，技術人員將對其進行拆卸，發(fā)現(xiàn)緩沖套和激振箱之間已經存在嚴重的銹蝕問題，并且二者之間的距離超出1mm[4]。在離心機運行過程中，要求激振箱和緩沖套過盈配合。技術人員通過調整諧振墊，并更換全新緩沖套和激振箱，而后在此觀察離心機運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其恢復正常。

一般情況下，離心機振幅減小或者完全消失，可以將原因總結為兩點：其一，諧振墊縫隙超出標準范圍；其二，諧振墊橡膠彈性不佳。針對這兩種問題，可以通過以下方式進行調整：首先，準確測量諧振墊間隙尺寸，并采用科學、合理的增墊、減墊方式，將間隙控制在0.6-0.9mm范圍內。另外，還應盡可能保證7天內所有諧振墊間隙相同，一旦存在差異性，會導致振動能量失衡，使得諧振墊橡膠不斷升溫，在一定程度上加快其老化速度。與此同時，在測量諧振墊間隙時，需要在離心機運行過程中進行。如果選煤廠生產需求較大，需要存在故障的離心機快速恢復運轉狀態(tài)，那么應提高故障分析速度，此時最簡便的方式就是增加振動結構速度。為了滿足這一需求，需要技術人員將墊片插入分體皮帶輪中，以此來改變振動速度，通常需要將振動速度控制在每分鐘1400-1600轉范圍內，在調速時每次只能調節(jié)一個墊片，并且保證轉速小于最大轉速。

（二）臥式刮刀卸料離心機故障及排除方法

1.實際案例

本文結合某選煤廠臥式刮刀卸料離心機實際案例進行分析。該離心機篩籃直徑為100cm，入料粒度在0.15-1.5mm范圍內，篩縫為0.35mm，篩籃轉速為每分鐘780轉，刮刀轉速為每分鐘795轉。

2.故障狀況

該離心機投入一段時間后，出現(xiàn)排料異常、脫水效果不佳、刮刀和篩籃嚴重磨損問題。

3.故障原因

通常情況下，造成臥式刮刀卸料離心機排料異常的原因是因為進料速度超出設計速度，或者排料口堵塞。而引發(fā)脫水效果不佳的主要原因可以概括為以下內容，分別為發(fā)生阻塞、轉速不足、入料不整、隔震裝置性能不佳等。導致篩籃和刮刀磨損嚴重的主要原因是二者之間間隙不適，或者三角帶緊張度與標準需求不符等[5]。除此之外，離心機中刮刀和篩籃均有明確使用壽命，如果壽命到期，也會產生各種故障。

針對以上問題，首先需要在入料時，避免混入金屬物或硬質非金屬物，為滿足這一需求，需要在入料口增加攔雜網(wǎng)。另外，還要做好三角帶緊張度調整工作，保證其滿足4-5kg力壓需求，并處于皮帶中間位置，允許偏差范圍在10-12mm范圍內，嚴禁出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。

為了徹底解決離心機故障問題，技術人員將設備進行拆除，發(fā)現(xiàn)軸承受到嚴重磨損，篩籃偏斜較大。通過更換軸承，調整篩籃位置，重新啟動離心機，發(fā)現(xiàn)其恢復正常運行狀態(tài)。

三、選煤廠脫水設備離心機維護保養(yǎng)措施

由上文分析可以看出，離心機組成結構復雜，在運行中受到的干擾因素較多，所以故障發(fā)生率較高，需要相關部門做好日常維護管理工作，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并針對性采取措施解決，保證離心機安全、穩(wěn)定運行。為了滿足這一需求，從以下方面入手分析：

（一）做好日常維護管理工作

技術人員需要每周對離心機潤滑情況進行檢查，觀察油位是否正常、油質是否受到污染、過濾器是否存在阻塞問題等。另外，還應以月份為單位對離心機進行點檢，重點檢查螺栓固定是否松動、電動機運行狀態(tài)是否穩(wěn)定、溫度是否異常、皮帶傳送是否失效等。在此基礎上，技術人員還應以季度為單位，對軸承潤滑情況進行檢查，重點檢查軸承間隙是否符合標準需求，如果存在異常，需要及時更換軸承。針對篩籃、刮刀磨損問題，需要找到其中原因并進行調整。除此之外，每半年需要對離心機軸曲徑和蓋板進行檢查，重點檢查有無損壞、裂紋等問題，同時觀察入料是否偏移[6]。

（二）注意事項

啟動離心機設備前，需要做好傳動皮帶、油位檢查工作，保證滿足標準需求。啟動時應按順序進行，先啟動油泵電機，而后依次是驅動電機和振動電機。如果離心機發(fā)生故障，不得頻繁啟動驅動電機，盡量控制在4次以內，否則會導致電機不斷升溫，從而燒毀絕緣層。另外，離心機停止時要嚴格按照啟動順序倒敘形式關閉，關機前沖洗離心機，將篩籃處理干凈。

四、結束語

綜上所述，選煤廠離心機設備在長時間運行過程中，受人為、環(huán)境、自身磨損等因素影響，容易產生各種故障問題，不僅影響設備性能和使用年限，還會降低選煤廠工作效率和工作質量。本文結合常見故障及引發(fā)原因進行分析，提出維護管理措施，希望為選煤廠各項工作順利開展奠定基礎。