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污泥脱水机房离心机振动技术分析
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-05 14:15:31

    【摘要】某水厂污泥脱水机房是把污水分离成污块和水的过程,在三台离心机运行过程中,都发生过断轴的故障,经过多次的拆装、检查、分析与试车,运用调节设备、检查皮带、调整同轴度等操作方法,进行脱水机房离心机的故障排除,可以快速安装而达到预期效果,且出泥量、药量、电流符合标准要求。 

  【关键词】离心机振动指标振动容量基本设计 

  1水厂污泥脱水机房工艺概况及存在问题 

  1.1污泥脱水机房工艺概况 

  污泥脱水机房设有三台ANDRITZ卧式离心机,投产于2011年,处于2台运行,1台备用的状态。根据浓缩池中污泥的浓度来决定制泥量的多少,目前产泥量为8米3/小时,每天2台离心机24小时运行,日产泥量为384m3。 

  1.2污泥脱水机房在运行中存在的主要问题 

  某水厂其工艺流程设计污泥脱水机房负责排除工艺处理后的污泥,脱水机房有三台离心脱水机,两用一备。离心机的工作原理是通过回转体――转鼓和螺旋的高速旋转使其内的固液混合物随之高速旋转形成液环并产生较高的离心力,通过较高的离心力作用加速固液的沉降分离,其中比重较重的固体颗粒沉降在液环的外圈,即沿转鼓的内壁形成泥环,通过螺旋与转鼓的差速由刮泥螺旋将泥推出回转体液体环通过堰池口溢流出回转体之外。 

  使用不久污泥脱水机房值班人员巡察发现,1#离心脱水机声音响、振动大。迅速通知检修人员到达现场,1#离心脱水机振动声音很大,用手触摸机座感觉明显振动,还有�绲南焐�,立刻停机,此时值班人员告知振动时转矩实际值为零。操作人员与厂家一起分析1#离心机的故障原因,经过现场分析和判断认为是轴断了,打开上盖,拆下弹性连轴器、差数器后,确实发生断轴事故。决定与厂家一起大修,对设备解体分析原因、排检事故,并制定应急预案防止断轴事故再次发生。 

  ANDRITZ卧式离心机有50多年的开发生产历史,其设备在此领域处于世界领先水平,迄今为止已有超过一万台的离心机在全球使用,但均没有发生过断轴事故,只在某水厂发生过三次断轴事故,不仅厂家非常重视,水厂人员也积极出谋划策想找出事故的原因。 

  2脱水机房离心机故障排除实施方案 

  根据现场情况制定故障排除实施方案: 

  第一步:切断电源,打开安装保护罩。 

  第二步:检查皮带并拆卸。检查皮带时,发现皮带有两条裂口,判断皮带有损伤。需要做更换皮带的处理,传统的做法是先拆掉弹性联轴器、扭矩限制器、电机的四个地脚螺栓和两个开口定位销,然后移出电机,最后拆下旧皮带。目前采用新的安装方法,把连轴器后端皮带让车工师傅车下5mm,在更换新皮带时,直接松扭矩限制的螺丝让皮带直接穿过,避免换皮带时拆电机的过程,使操作过程更加简化。 

  第三步:(1)安装新皮带,在轻度张紧的皮带上距离L的2个调节点打上记号A和B。(见图2-1) 

  (2)在静张力为F张紧之后,计算距离L1(A’至B),例如:L1=L+(0.6/100×L); 

  (3)张紧皮带直到两个记号之间的距离等于L1,例如:L=500mm, 

  L1=500+(0.6×500/100)=503mm,(皮带型号spb1900lw偏差口5.3大轮直径365mm小轮直径155mm) 

  第四步:检查皮带轮。 

  (1)由于皮带的运行偏差会使皮带槽极为锋利或皮带槽生锈等都会损坏皮带,为了皮带能有更长的寿命,螺旋离心脱水机上的皮带轮与电机上的皮带轮的标准是很有必要的; 

  (2)用线对齐电机皮带轮和螺旋离心脱水机皮带轮边缘,如果皮带轮正确的对齐,直的边缘将不会碰到皮带轮的表面; 

  (3)旋转每根皮带轮,检查皮带轮或是传动轴是否有变形。 

  第五步:调节液面高度。 

  (1)转鼓内液池高度的调节很重要。低液面:排出沉渣的含湿量减小,但输送扭矩增大;高液面:排出的液相含固量小,澄清度高,检查滑动溢流挡板上的液池高度调节;例如:见图2-2,根据经验液面高度调节至302mm。 

  (2)四块板都调整在302mm的水平线的位置; 

  (3)拆下出液座上的挡板,松开螺钉(V)滑动溢流挡板到刻度线(R)相对应的内径,旋紧螺钉(V)为保持较好的动平衡,需将四块液池高度调到相同的高度上。(左边是v,右边是R.) 

  第六步:螺旋转鼓的差转速影响及螺旋输送器的清洗与安装 

  (1)螺旋转鼓的差转速对泥形成的干湿度很重要,含泥量低的物料差转速低,含泥量高的物料差转速高,低差转速降低沉渣度,但增大扭矩,高差转速增大沉渣的含湿度,减小扭矩。因此,选择合适的差转速是非常重要的,详见图2-3表明相对转速与扭矩、干度和澄清度的相对关系,若差转速太高,会引成涡流从而影响澄清度。 

  (2)差转速的计算和调节。 

  根据差转速的计算公式: 以及图2-4计算示意图,对差转速进行分析。 

  差转速选择10tr/mm,可防止螺旋输送器的过度磨损,扭矩过大,振动过大,大噪音等事故发生。 

  (3)螺旋输送器的清洗与安装:螺旋叶片间的间隙被分离出来的干泥部分或全部填满,从而引起机器运行受阻,泥水、药、高压力都加不进去时,必须拆下螺旋输送器进行检查(如图2-5所示)。稍微提起螺旋输送器,使其位于转鼓中心,沿轴向小心地取出螺旋输送器,用一张擦机布保护螺旋输送器的花键轴。 

  螺旋输送器沿轴方向移出一点,上面都镶满了硬干泥,用小铲子铲下一部分泥,再往外移出一点,再用铲子把露在外边和周围的泥清理干净,这样一步一步地把螺旋输送器移出。检查螺旋输送器磨损状况,螺旋输送器的耐磨块磨损约3mm,在正常范围内(厂家标准是当耐磨块磨损约7mm,就要对螺旋进行维修),用清水冲洗螺旋输送机和转鼓。 

  重新安装螺旋输送器,花键毂已清洁润滑,更换螺旋输送器的O形密封,清洗花键轴,如有必要,清除铁锈,检查定心装置和接合面、转鼓/转鼓盘。完成这些操作后,小心地插入螺旋送器到转鼓内,安装完成。   第七步:调整电机的同轴度。 

  (1)拆掉无限制器、过渡联轴器和开槽联轴器,露出电机轴头,把百分表吸在机座上,指针顶住轴头端面,把电机后罩打开,可转动叶片和叶片转动轴,检测电机轴的同轴度,标准值应该5道以里,它超出范围,拧开四条地脚螺栓,打出开口膨胀销,用橡皮锤轻轻敲击进行调整,如果指针对在零的位置上,转动轴数值在(-2,2)之间正常,超出时用橡皮锤轻敲电机的中部,多次调整后使其在正常范围值之内。拧紧地脚螺栓的四条螺丝,如开口膨胀销放不进去,需对电机底座位置进行调整,原来膨胀销的直径为6mm,用电钻扩孔为8mm,改安装8mm膨胀销定位,这样的调整使电机与螺旋输送器保持平衡,运行时减少振动,使设备达到最佳工况点。 

  (2)新轴的安装:CYCLO减速器和轴是一体的,具体操作方法如下:1)拆下所有防护罩和上出泥箱。2)拆去皮带。3)拆去后轴承座的销钉及紧固螺丝,抬起转子约0.1mm到0.3mm。本楔块放在机托架上,撑住转子,拆去把轮毂和锥部转鼓坚固在一起的螺丝,从锥部转鼓上分离出减速器。用旋在轮毂法兰上的顶出螺丝沿轴线方向取出减速器。4)更换新的减速器,轴和减速器是一体的,换轴也就是轴和减速器一起更换,重新安装。以相反顺序进行,清洁接合面,确保其没有受损外,更换CYCLO减速器花冠形密封,转动偏心轴使圆盘上的孔面向销钉,便于安装完成。 

  3 断轴的原因 

  严格按照上述方案实施后,发现由于水厂工艺特点,在回流的污水中,含砂量较大,水厂砂子细小而且均匀,像面粉一样,这样进入离心机对螺旋输送器、陶瓷喷嘴、螺旋碳化物喷嘴、胀圈等都有磨损,而且磨损很严重,正常这些易损件使用期在二年以上。水厂一年更换一次,每年一次大修以厂家为主,水厂为辅。由于大修保修期一年,所有更换的零件都在保修费用里,一台设备大修一次约9万元。原计划两年更换一次,由于设备磨损严重,一年更换一次,甚至半年就更换一次,如果三台设备就需要约27万元,按此情况水厂的运营成本就会增加。 

  如何减少粉细砂对设备磨损,大家想了很多方法,如往污泥里加化学药品让粉细砂沉降以降低进入设备的含砂量等方案,最终通过多方案比选,找出最适合水厂工况的方案,首先调大螺旋推进器和滚筒之间的间隙,其次调小进泥量,减少含砂量,通过多次调试,找出最优工况,目前在此工况下已经运行了3年没有出现断轴现象,为厂里节省了投资。 

  根据几年的使用情况以后在运行过程中值班人员多观察或建议厂家设自动报警器装置更及时的发现问题。 

  4 结语 

  设备需要根据污泥的特点,选择更适合有效的工况并定期的维护与维修,以定时加油、检查油管等过程管理,达到使油路畅通,皮带松紧合适,设备灵活性高的特点,以期获得最佳的AS/SS组合来进行脱水污泥的处理,使过程更加标准化,操作性更强,有效提高工作效率,节省时间,延长设备的使用寿命,起到可借鉴、可推广的作用。 

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