試論臥式螺旋離心機(jī)運(yùn)行調(diào)整
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臥螺離心機(jī)是一種利用離心沉降原理進(jìn)行不同比重間物料分離的設(shè)備，其基本結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、動(dòng)力系統(tǒng)和變速系統(tǒng)等組成。轉(zhuǎn)鼓與螺旋同向高速旋轉(zhuǎn)但存在可以調(diào)整的速差，物料連續(xù)進(jìn)入螺旋內(nèi)筒時(shí)，由于螺旋的高速旋轉(zhuǎn)，物料被加速后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，在轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)一步加速旋轉(zhuǎn)，在離心力場(chǎng)作用下，物料因比重不同將進(jìn)行分離，其中比重較大的固相物在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上形成沉積層，比重較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán)。在螺旋和轉(zhuǎn)鼓差速的作用下，螺旋將沉積的固相物推至轉(zhuǎn)鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機(jī)外，而內(nèi)層液環(huán)也就是澄清液由轉(zhuǎn)鼓溢流堰板處溢出轉(zhuǎn)鼓，完成分離過程。離心機(jī)適合分離含固相物粒度大于0.01mm，濃度2-45%的懸浮液。近年來由于離心機(jī)處理量大、運(yùn)行平穩(wěn)，在化學(xué)、礦山、環(huán)保、食品和其它許多工業(yè)部門得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文就離心機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù)對(duì)其運(yùn)行的影響進(jìn)行了分析，并提供了離心機(jī)在煉油廠的實(shí)際應(yīng)用中，在固定物料的情況下，進(jìn)行的運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以期提供較科學(xué)的調(diào)整依據(jù)。
1 離心機(jī)速差的基礎(chǔ)作用
臥螺離心機(jī)要實(shí)現(xiàn)連續(xù)的對(duì)輸入機(jī)器內(nèi)的物料進(jìn)行分離，就要求將已經(jīng)在其內(nèi)部完成分離的物料排除出去，以便能夠繼續(xù)處理新物料。這種連續(xù)排料就是通過螺旋和離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也就是離心機(jī)的“差速”來實(shí)現(xiàn)的。
在固定的離心力作用之下，合理的差速對(duì)離心機(jī)分離效果起到非常關(guān)鍵的輔助作業(yè)，也是實(shí)際生產(chǎn)中，為適應(yīng)物料的變化，常用的調(diào)整手段。沒有合理的差速，離心機(jī)就無法達(dá)到物料平衡，就無法實(shí)現(xiàn)良好的連續(xù)分離功能。因?yàn)椴钏俣戎苯記Q定著離心機(jī)的處理能力和處理效果，所以作為實(shí)際運(yùn)行中常用的調(diào)節(jié)參數(shù)之一來進(jìn)行分析。
提高差速度，有利于盡快的將沉積物推出機(jī)外，進(jìn)而減少固體沉積層厚度，提高處理能力，而且因?yàn)闇p少了沉積物向澄清液的滲透，澄清液的固含量得到很好的降低；不利的方面是因?yàn)槌练e物在離心機(jī)內(nèi)停留時(shí)間短，脫水效果降低，脫水后干泥含水率將增大。相反降低差速度時(shí)，有利于增大沉積層厚度，進(jìn)而增加沉渣的脫水時(shí)間，干泥含水率降低；不利的方面是固渣向清液方向的滲透加大，所以降低差速，提高排渣干度的同時(shí)會(huì)得到相對(duì)渾濁的澄清液。
在離心機(jī)運(yùn)行時(shí)，固渣干度和澄清液清潔就是這樣的一對(duì)矛盾體，研究差速的目的就是找出兼顧兩者的差速值。在這個(gè)差速推動(dòng)下，干泥有一個(gè)基本穩(wěn)定的含水率，又將使得推料螺旋有一個(gè)基本穩(wěn)定的推料負(fù)荷。利用推料負(fù)荷可以實(shí)現(xiàn)對(duì)差速的自動(dòng)控制。
在煉油廠實(shí)際應(yīng)用中處理的主要是低濃度生化污泥，固體含量較少。在固定物料的情況下，將轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速設(shè)置為2600r/min進(jìn)行實(shí)測(cè)，測(cè)試結(jié)果顯示，當(dāng)速差設(shè)置為10～15r/min時(shí)，干泥含水率在85%左右，清液含固率0.3%左右，離心機(jī)處理效果比較理想。
2 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速對(duì)離心機(jī)的影響
臥螺離心機(jī)是利用離心沉降原理來進(jìn)行不同比重物料間的分離。離心力場(chǎng)的大小非常重要。物料在離心機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)的速度取決于轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速，也就是說提高轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，可以增大離心機(jī)內(nèi)的離心力場(chǎng)。固相物在較大的離心力場(chǎng)作用下，不但分離的更加徹底，而且在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁附著的也更加致密。也就是說，適當(dāng)?shù)奶岣咿D(zhuǎn)速可以使干泥更干，清液更清。而且轉(zhuǎn)速的提高增加了沉降速度，離心機(jī)處理量也隨之上升。
但是過高的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速也會(huì)帶來不利的影響，首先轉(zhuǎn)鼓電機(jī)功耗隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加。其次由于附著在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固渣更加致密，要維持轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間的速差，也必將增大螺旋電機(jī)的功耗。甚至在一些物料中，由于轉(zhuǎn)鼓排渣口錐度的存在，過高的離心力會(huì)使分離出來的固體難以到達(dá)排渣口，發(fā)生排渣困難。
此外，為了改善物料的沉降性能，實(shí)際生產(chǎn)中常常在物料中加入絮凝劑等藥劑，使細(xì)小的顆粒聚集成較大的絮體，如果離心作用力太大，可能導(dǎo)致污泥絮體分解破碎，反而影響脫水效果。從設(shè)備本身來說，隨著轉(zhuǎn)速的增加，設(shè)備的機(jī)械磨損也大大增加。因此，設(shè)置經(jīng)濟(jì)合理的轉(zhuǎn)速非常重要。
在固定物料的情況下，當(dāng)速差為15r/min時(shí)，綜合考慮能耗和設(shè)備的磨損，在實(shí)際應(yīng)用中，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速建議設(shè)定在2500rpm～2800rpm之間。
3 溢流堰板的調(diào)整
由于離心力的作用，分離出來的固渣和澄清液體在離心機(jī)內(nèi)部形成圍繞轉(zhuǎn)鼓中心線轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)。固體由于比重較大沉降在圓環(huán)的外圈，越靠近圓環(huán)的內(nèi)圈是越清澈的液體。液池從離心機(jī)的溢流堰板排出。
圓環(huán)厚度越大，內(nèi)圈的液體越遠(yuǎn)離固液分解面，而且液體在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間增加，此時(shí)的液體更為清澈。但是，圓環(huán)厚度過大時(shí)，雖然能夠得到更為清澈的分離液體，但由于轉(zhuǎn)鼓排渣口錐度的存在，固液分離線將向排渣口逐漸延伸，排渣口無水區(qū)的長度會(huì)逐漸變短，這將使得排放的固渣含水率升高。
相反圓環(huán)厚度過小時(shí)，離心機(jī)內(nèi)的液體圓環(huán)變薄，固液分離線將向排液口延伸，排渣口無水區(qū)的長度會(huì)逐漸變長，干泥的含水率下降。但由于液體停留時(shí)間短，雖然能降低固渣的含水率，卻造成物料分離不夠徹底，澄清液含固量相應(yīng)升高。
因此，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的需要合理的調(diào)節(jié)液位擋板的位置。要特別提醒的是調(diào)整時(shí)一定要確保液位擋板的高度一致，否則會(huì)引起離心機(jī)的振動(dòng)增加。
4 結(jié)語
離心機(jī)的影響因素很多，本文只是在固定物料情況下對(duì)離心機(jī)做了調(diào)整試驗(yàn)，對(duì)物料性質(zhì)、藥劑的選擇和添加量等對(duì)離心機(jī)的運(yùn)行同樣非常重要的因素沒有分析。工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)綜合考慮各種因素，通過細(xì)致深入的試驗(yàn)，確定適合實(shí)際的各種參數(shù)。
