在聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)過程中,干燥是整個生產(chǎn)的最后工序,離心機是干燥工序的關鍵設備之一,其運行是否正常,將影響干燥的生產(chǎn)能力及質量指標,嚴重時甚至會影響整個聚氯乙烯裝置的正常運行。離心機主要是將物料在進入干燥床前進行脫水處理,一般聚氯乙烯漿料含有質量分數(shù)為70%～75%的水分,經(jīng)離心機脫水后,濾餅含水量控制在20%～25%,再進入干燥床進行干燥。由此可見,離心機是聚氯乙烯生產(chǎn)過程中的關鍵設備。

　　目前,國內外聚氯乙烯漿料脫水系統(tǒng)都是采用臥式螺旋離心機來完成脫水工藝。新疆天業(yè)股份有限公司石河子化工廠(以下簡稱石河子化工廠)現(xiàn)有兩套PVC生產(chǎn)線,一套是6萬t/a,一套是10萬t/a。6萬t/aPVC漿料脫水系統(tǒng)采用的是重慶江北機械廠與法國堅納公司合作新開發(fā)生產(chǎn)、在石河子化工廠試用的D6NC臥式螺旋離心機,10 萬t/aPVC漿料脫水系統(tǒng)采用的是日本巴工業(yè)株式會社生產(chǎn)的TRH050臥式螺旋離心機。下面將國產(chǎn)與進口離心機的主要性能、技術參數(shù)、安裝工藝要求進行對比及闡述。

　　1　工作原理聚氯乙烯懸浮液通過漿料泵輸送,經(jīng)加料管進入轉鼓,由于離心力的作用,轉鼓內的懸浮液很快分成兩相,較重的固相沉積在轉鼓壁上形成沉渣層,較輕的液相則形成分離液層,在螺旋推料器的作用下沉渣和分離液向相反的方向運動,沉渣被推送到錐段干燥區(qū),進一步脫水后經(jīng)出渣口排出,分離液從大端溢流口排出。懸浮液分離脫水的效果可以通過改變溢流半徑來增減干燥區(qū)長度加以調節(jié)。

　　從工作原理上講,國產(chǎn)與進口臥式螺旋離心機相同,只是在進料方式上不同。進口離心機是前進料,國產(chǎn)離心機是后進料,但脫水原理都是利用離心沉降的方式來分離懸浮液,因臥式螺旋離心機具有在高速運轉下連續(xù)進料、連續(xù)操作、處理能力大、結構緊湊等優(yōu)勢,被聚氯乙烯樹脂行業(yè)公認為首選設備。

　　2　主要性能及參數(shù)對比國產(chǎn)離心機與進口離心機主要參數(shù)及性能對比見表1。

　　表1　國產(chǎn)離心機與進口離心機主要參數(shù)及性能對比

　　在性能及參數(shù)對比中,進口離心機轉鼓轉速略高于國產(chǎn)離心機;在相對應的轉鼓結構中,進口離心機使用了多頭螺旋推料,多頭螺旋推料器加速了整個推料過程,也減輕了單位時間內螺旋的扭力。而國產(chǎn)離心機轉鼓直徑略大于進口離心機,相對應的長徑比(指的是轉鼓的有效長度與轉鼓的有效直徑之比)大于進口離心機,轉鼓的直徑大,內表面的沉降面積就大,因此國產(chǎn)離心機使用雙頭螺旋推料器。從運行原理上講,離心機轉鼓的有效直段長度越長,懸浮液在轉鼓內停留時間越長,排出清液固含量越低;錐段干燥區(qū)長度越長,脫水后濾餅含水量越低。

　　關于離心機主軸承的潤滑,國產(chǎn)離心機采用脂潤滑,脂潤滑對操作有嚴格要求,需每天加入定量油脂(5～10mg),但加多了主軸承會發(fā)熱,加少了會縮短主軸承運行壽命,脂潤滑要求每年更換主軸承。進口離心機采用強制油循環(huán),強制油循環(huán)因潤滑充分,通常可以運行一年半至兩年后更換主軸承,但強制油循環(huán)一方面增加了能耗;另一方面在運行及檢修過程中工作現(xiàn)場油漬大,操作人員需對油壓、回油量加以控制,并定期更換油質。在外型尺寸上,國產(chǎn)離心機占據(jù)了很大的優(yōu)勢, 結構緊湊、維修方便、占地面積小;并且設計了變頻啟動、振動數(shù)顯,還能直觀地在顯示屏上看到運行參數(shù)。在以上參數(shù)對比中,最關鍵的部件是差速器,它處于整套設備的心臟部位,所以國產(chǎn)與進口離心機都對它分別設計了過載保護。

　　3　安裝工藝要求對比在引進進口離心機時,石河子化工廠走訪了行業(yè)內很多企業(yè),通過學習和了解,更加深了對離心機工藝要求的認識,從而也吸取了各企業(yè)的長處,為離心機的整個安裝過程奠定了一定的基礎。圖1為進口離心機運行狀態(tài)時的機組,有較嚴格的氣流方向要求,否則很難使設備達到理想狀態(tài)。圖1中的(1) 為分離母液的排出口側面接管排氣,是自然排風口;(2)為強制進風口,該離心機設計有中間倉,依靠進風的風量封住固相及液相排出的氣流,起到密封作用。在離心機運轉時,因離心作用使腔內為負壓,吸進等于吸出,故離心機固相及液相有氣流排出;(3)為強制排風口,此氣流不排出,會造成離心機下料倉氣阻,增加了運行電流及振動,嚴重時易搭橋造成事故(脫水濾餅有一定的水含量,流動性非常差)。在考慮強制排風時,計算排風量要留有余量,因為進口離心機中間倉有外來氣體介入。

　　圖2為國產(chǎn)離心機運行狀態(tài)時機組,國產(chǎn)離心機無中間倉,依靠迷宮式密封及軟密封來完成固液兩相密封。圖2中(1)為自然排風口,由設備廠家自帶汽水分離罐,按分離罐上端法蘭口配管就能滿足排氣要求;(2)為強制排氣口,國產(chǎn)離心機雖無外來氣體的介入,為使其能夠達到最佳運行狀態(tài),應考慮強制排風。

　　4　結　語

　　目前D6NC臥式螺旋離心機是國內產(chǎn)出量最大的離心機,石河子化工廠是國內第1家使用該離心機的,經(jīng)過半年多的帶負荷運行,該機仍然保持著良好的運行狀況,各項技術指標在控制范圍內。總之離心機能否達到運行指標主要是看設備的綜合環(huán)節(jié)及運行系統(tǒng)是否完善,工藝裝備要為設備運行創(chuàng)造滿足、適宜的運行條件, 設備運行工況要與工藝要求相適宜。只有對新設備技術進行深入的學習和廣泛的了解,才能保證穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的實現(xiàn)。