污泥臥螺離心脫水機(jī)的故障判斷及檢修

董勤

【摘? 要】用于污泥脫水的臥螺離心脫水機(jī)突然出現(xiàn)劇烈振動(dòng)和噪聲，根據(jù)振動(dòng)頻譜進(jìn)行故障分析及診斷，及時(shí)組織檢修，排除故障。

【關(guān)鍵詞】臥螺離心脫水機(jī);不平衡;頻譜分析;污泥切割機(jī)

引言

污水處理場(chǎng)采用生物化學(xué)法處理污水，日處理工業(yè)污水和生活污水3.6萬(wàn)噸，其污泥脫水的工藝設(shè)備采用兩臺(tái)進(jìn)口臥螺離心脫水機(jī)，型號(hào)NX4555，最大轉(zhuǎn)速3250rpm，工作轉(zhuǎn)速2600rpm，是污水處理場(chǎng)的主要設(shè)備，24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。

1.污泥脫水工藝及臥螺離心脫水機(jī)工作原理

污泥脫水工藝：二沉池污泥經(jīng)過(guò)濃縮池后，進(jìn)入污泥切割機(jī)、經(jīng)過(guò)螺桿泵加壓進(jìn)入管道，加藥后通過(guò)污泥入口管進(jìn)入臥螺離心脫水機(jī)，實(shí)現(xiàn)泥水分離，污泥運(yùn)送至電廠干化焚燒，上清液回流至污水處理系統(tǒng)。

臥螺離心脫水機(jī)工作原理：臥螺離心脫水機(jī)分為機(jī)座、螺旋轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)筒、電機(jī)、齒輪箱變速等部分組成，;螺旋轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，污泥在離心力的作用下迅速被甩向轉(zhuǎn)筒，導(dǎo)致污泥和水的分離。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)筒之間存在3～10轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速差，使得螺旋轉(zhuǎn)子相對(duì)軸向推動(dòng)污泥排出，實(shí)現(xiàn)排泥，與此同時(shí)分離出的上清液通過(guò)管道排入回流污水中。

2.出現(xiàn)故障及應(yīng)急措施

兩臺(tái)臥螺離心脫水機(jī)自投運(yùn)以來(lái)一直正常穩(wěn)定運(yùn)行，兩年后其中一臺(tái)正常運(yùn)行的臥螺離心脫水機(jī)突然出現(xiàn)劇烈振動(dòng)，噪聲劇大。為保障污泥脫水的連續(xù)性，生產(chǎn)上要求盡力保持臥螺離心脫水機(jī)運(yùn)行，避免污水處理生產(chǎn)上產(chǎn)生較大波動(dòng)，出水超出環(huán)保要求，引起環(huán)保事故。對(duì)運(yùn)行設(shè)備所采取的緊急措施：

（1）對(duì)臥螺離心脫水機(jī)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)，特護(hù)運(yùn)行。（2）減少污泥進(jìn)入流量。

3.振動(dòng)頻譜分析及故障診斷

減少污泥量，降低生產(chǎn)負(fù)荷后，采用離線監(jiān)測(cè)儀器緊急進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)，振動(dòng)并沒(méi)有改善。振動(dòng)頻譜如圖1

從振動(dòng)圖譜分析，振動(dòng)能量集中在工頻，振動(dòng)值達(dá)到22.5mm/s，其他頻率并無(wú)分量，典型的不平衡故障頻譜，判斷臥螺離心脫水機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)動(dòng)態(tài)不平衡的故障。

但臥螺離心脫水機(jī)主要靠動(dòng)平衡工作，正常工作時(shí)一直很穩(wěn)定，并不存在動(dòng)態(tài)不平衡，突然間出現(xiàn)的不平衡是何種原因?qū)е?？根?jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備振動(dòng)、溫度及電流的變化分析，可能的原因有：

（1）轉(zhuǎn)子基體出現(xiàn)損壞。（2）污泥附著在轉(zhuǎn)子上。（3）異物進(jìn)入附著在轉(zhuǎn)子上。

第一種狀況：轉(zhuǎn)子基體出現(xiàn)損壞。一旦轉(zhuǎn)子基體損壞引起的振動(dòng)應(yīng)有由小變大的故障發(fā)展過(guò)程，同時(shí)振動(dòng)也將會(huì)有不規(guī)則的變化，其振動(dòng)頻譜不僅在工頻上會(huì)有振動(dòng)分量的增大，其他頻率上也應(yīng)有表現(xiàn)。隨著離心力的作用，振動(dòng)會(huì)快速擴(kuò)大，導(dǎo)致機(jī)組報(bào)警甚至連鎖停車(chē)。另外損壞的基體會(huì)掉出部分基體材料，導(dǎo)致振動(dòng)加劇，或與轉(zhuǎn)筒之間產(chǎn)生摩擦，進(jìn)一步增加振動(dòng)和噪聲。但從實(shí)際振動(dòng)監(jiān)測(cè)圖譜看，振動(dòng)能量集中在工頻，且連續(xù)4次（每次間隔半小時(shí)）檢測(cè)數(shù)據(jù)均沒(méi)有明顯的變化，振動(dòng)突然出現(xiàn)，沒(méi)有漸變過(guò)程，振動(dòng)原因應(yīng)該是從外部獲得的，初步判斷基體損壞的可能性不大。

第二種狀況：污泥附著在轉(zhuǎn)子上。污泥進(jìn)入臥螺離心脫水機(jī)前必須經(jīng)過(guò)污泥切割機(jī)，非流體的塊狀物都會(huì)變切割、粉碎，混合成流體進(jìn)入離心機(jī)。流體狀態(tài)的污泥進(jìn)入臥螺離心脫水機(jī)，臥螺離心脫水機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，離心力不可能使得污泥附著在轉(zhuǎn)子上，且臥螺離心脫水機(jī)一直運(yùn)行，轉(zhuǎn)子一直高速旋轉(zhuǎn)，并沒(méi)有停機(jī)未沖洗導(dǎo)致污泥干化附著在轉(zhuǎn)子上，所以污泥附著轉(zhuǎn)子的這種可能性幾乎不存在。

第三種狀況，異物進(jìn)入附著在轉(zhuǎn)子上。異物進(jìn)入臥螺離心脫水機(jī)前必須經(jīng)過(guò)污泥切割機(jī)，能通過(guò)污泥切割機(jī)的異物，且能克服臥螺離心脫水機(jī)強(qiáng)大離心力附著在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，是什么樣的材質(zhì)？臥螺離心脫水機(jī)轉(zhuǎn)子的有哪些特別的結(jié)構(gòu)能使得異物能夠附著在轉(zhuǎn)子上？附著力從何而來(lái)？

根據(jù)以上分析，必須詳細(xì)研究污泥的性質(zhì)、污泥切割機(jī)的結(jié)構(gòu)、加藥沉淀濃縮的比例等方面的原因。

對(duì)進(jìn)入污泥切割機(jī)前的污泥進(jìn)行取樣檢查，并無(wú)明顯的雜物，但應(yīng)考慮增加過(guò)濾網(wǎng)，消除雜物進(jìn)入的隱患。

對(duì)污泥切割機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，排查異物進(jìn)入的原因并采取必要的防范措施。因廠家未提供相關(guān)圖紙，必須等設(shè)備停止運(yùn)行后，解體查看內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

加藥沉淀濃縮比例在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中未發(fā)生變化，應(yīng)該不是故障原因。

為立即處理故障，保證生產(chǎn)和設(shè)備安全，決定采取應(yīng)急措施，盡快停機(jī)檢修。同時(shí)聯(lián)系廠家準(zhǔn)備備件。

4.故障處理

4.1應(yīng)急措施

（1）污水工藝盡快調(diào)整，準(zhǔn)備停機(jī)檢修;（2）停機(jī)前臥螺離心脫水機(jī)在實(shí)行特護(hù)運(yùn)行，每隔半小時(shí)監(jiān)測(cè)一次臥螺機(jī)的振動(dòng)頻譜，比較分析臥螺機(jī)故障發(fā)展情況;（3）針對(duì)存在的故障制定檢修方案：停運(yùn)臥螺離心脫水機(jī)，解體檢查轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，排查故障原因并消除;（4）解體檢查污泥切割機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

4.2解體檢修

（1）解體臥螺離心脫水機(jī)后，抽出轉(zhuǎn)子，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子上真的有異物：約50cm長(zhǎng)，約30mm寬的編織帶緊緊纏繞在轉(zhuǎn)子孔洞處。

（2）故障原因：編織帶纏繞在轉(zhuǎn)子上，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不平衡

（3）污泥切割機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：兩只嚙合的齒輪狀結(jié)構(gòu)，擠壓粉碎污泥，對(duì)柔性的織物并不能擠壓切割粉碎。

（4）故障形成機(jī)理：污泥切割機(jī)是利用齒輪嚙合擠壓粉碎污泥的，編織帶由于比較柔軟，經(jīng)過(guò)污泥切割機(jī)時(shí)并沒(méi)有被擠壓切斷，而是被擠壓后順利通過(guò)污泥切割機(jī)，進(jìn)入離心機(jī)。由于離心力作用，柔軟的編織帶被纏在轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)孔中，越纏越緊，導(dǎo)致高速旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子不平衡，引起離心機(jī)強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲。

5.檢修后運(yùn)行

故障原因查明，采取了相應(yīng)的措施：

（1）去除轉(zhuǎn)子上的編織帶等雜物，清洗轉(zhuǎn)子后安裝完成。

（2）在污泥進(jìn)入切割機(jī)前增加過(guò)濾網(wǎng)，防止類(lèi)似柔軟織物進(jìn)入污泥，再次引起臥螺離心脫水機(jī)故障

臥螺離心脫水機(jī)檢修后開(kāi)車(chē)運(yùn)行，達(dá)到工作速度時(shí)，振動(dòng)值在規(guī)定范圍內(nèi)，故障排除，檢修成功。無(wú)需更換轉(zhuǎn)子備件，沒(méi)有影響正常的污水排泥。

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