GK800-N离心机泄漏整改

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)四川攀枝花市炼铁厂 作者:杨 龙

  介绍GK800—N离心机存在的问题及原因分析,通过对离心机的轴封及衬包层改造,达到了解决离心机泄漏的目的。

一、前言

  GK800—N型卧式离心机是一种刮刀卸料间隙操作的过滤式离心机,该机适用于固相粒度0.05~1mm,固相浓度为20%~80%(重量浓度)悬浮物的分离。该机与物料直接接触的零部件(或表面)的材料均为1C r18N i9Ti,具有较高的抗蚀能力。其转鼓内径800mm,转鼓长度400mm,n=1 400r/min,装料限度120kg。在四川攀枝花市炼铁厂用于工业蒽、工业芴和工业苊的生产和加工。

  精制车间共有7台GK800—N离心机,离心机是对于进入离心机的原料油通过高速旋转,从而得到结晶产品的一个关键设备。离心机的运行状况好坏,直接影响到结晶产品的质量好坏。但从1995年投入运行以来,由于生产操作和原料质量原因使离心机存在着泄漏现象,主要泄漏点是轴封泄漏和衬包层泄漏。直接影响到产品数量和质量。所以,真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为有必要对GK800—N离心机泄漏现象进行研究分析,并采取必要的措施确保离心机工作正常和运行稳定。

离心机部件

图1 离心机部件

1.挡液板 2.轴封间隙 3.挡液板 4.刮刀 5.转鼓盖板

二、设备现状及分析

  机体结构间隙:轮毂轴封泄漏,上、下密封环与轮毂有一定的间隙(根据测量最大间隙为2mm、最小间隙为1.3mm),自然存在着泄漏的可能。

  生产操作中进料不稳定以及料过干、过稀引起离心机转子产生附加载荷,造成离心机振动使轮毂与密封环产生摩擦,加剧间隙进一步增大,同时长时间振动使机体内衬包层(δ =3mm)产生疲劳损坏而裂纹,使分离液从衬包层裂纹处向机体各部渗透泄漏。通过观察和了解,离心机进料悬浮液较干时轴封泄漏比较严重。综合分析:离心机轴封泄漏是由于进料不均匀和悬浮液浓度达不到要求造成的,同离心机结构没有直接关系。

三、拟定改进措施

  1.弹簧的选用、设计过程对轴封处进行螺旋密封改造。螺旋密封是利用螺杆送回工作介质的一种动密封,又称螺纹密封。通常在密封部位的轴上加工螺纹,使用时液体充满螺纹和外壳之间所含的空间,形成流体螺母。当螺旋转动时,流体螺母受到壳体摩擦阻力作用而不与螺杆一起转动,但产生轴向运动,使流体不断返回机壳内。如泄漏量小于螺杆送回的流量,则可达到密封的目的。螺旋密封属于非接触式密封,如果设计合理,寿命可达数年。

  (1)螺旋槽形状选择 螺旋槽可作成矩形、三角形、梯形、方形、扇形和燕尾形等。从密封效果比较,三角形最好,梯形较次,方形最差。从输油量比较,梯形最好,三角形次之方形最差。一般常用矩形,其加工方便,应用广泛。

  (2)间隙 根据试验得知,间隙越小,密封效果越好。但考虑到轴的振动、摩擦及安装偏差等因素,要选择得当,一般常用间隙S=(0.6/1000~2.6/1000)D。

  (3)螺旋槽的几何尺寸 螺旋槽结构如图2所示。当间隙S确定后,再选择螺旋角β ,一般β 在7°~15°之间,当β 决定后,螺距L为

L=πDtanβ

  实际应取车床螺距值作为选定的L值,则螺旋角β为

β=arctan(L/πD)

  GK800—N离心机的密封初步设计为螺旋密封。转速n=1 400r/min,旋转角速度ω=2πns-1=146.53rad/s,

螺旋槽结构

图2 螺旋槽结构

  螺旋外径d=190mm,螺旋槽宽a=2.07mm,螺旋齿宽b=2.07mm,螺旋槽深h=0.35,齿顶间隙S=1mm,螺旋长度L=65mm,螺旋角β =30°,螺旋密封压差修正系数CΔp=0.008 8,动力黏度μ =0.001 75Pa·s。故压差为

GK800-N离心机泄漏整改

  通过对鼓体的轮毂进行机加工,并镶嵌带反螺旋的密封轴套同密封圈(附加气孔)进行配合。使运行中产生反螺旋的泵送力和附加气压进行密封。

  2.气封的结构改造

  根据生产现场的实际情况,在确保安装尺寸一致的情况下,自行设计、加工和制作压缩空气管线,如图3所示。

气封结构改造示意

图3 气封结构改造示意

  此外,衬包层泄漏整治措施为:通过对衬包层进行加热,找出衬包层的泄漏点和裂纹,进行焊补。

四、效果

  对离心机改进后,可以确保离心机安全、稳定和可靠运行:

  1)解决了离心机轴封泄漏问题。

  2)解决了因泄漏造成的环境污染。

  3)通过改造可创造较大的经济效益。

  4)可以确保离心机较长时间运行,不会出现泄漏现象,确保系统正常、稳定运行。

  对离心机进行分析、改进后,可以确保焦油系统安全、稳定和可靠运行。此项研究及分析可以运用到类似设备上,具有很好的推广和借鉴价值。

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