在聚氯乙烯樹脂生產過程中,干燥是整個生產的最后工序,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為70%～75%的水分,經離心機脫水后,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過程中的關鍵設備。

　　目前,國內外聚氯乙烯漿料脫水系統都是采用臥式螺旋離心機來完成脫水工藝。新疆天業股份有限公司石河子化工廠(以下簡稱石河子化工廠)現有兩套PVC生產線,一套是6萬t/a,一套是10萬t/a。6萬t/aPVC漿料脫水系統采用的是重慶江北機械廠與法國堅納公司合作新開發生產、在石河子化工廠試用的D6NC臥式螺旋離心機,10 萬t/aPVC漿料脫水系統采用的是日本巴工業株式會社生產的TRH050臥式螺旋離心機。下面將國產與進口離心機的主要性能、技術參數、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,進一步脫水后經出渣口排出,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長度加以調節。

　　從工作原理上講,國產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進料、連續操作、處理能力大、結構緊湊等優勢,被聚氯乙烯樹脂行業公認為首選設備。

　　2　主要性能及參數對比國產離心機與進口離心機主要參數及性能對比見表1。

　　表1　國產離心機與進口離心機主要參數及性能對比

　　在性能及參數對比中,進口離心機轉鼓轉速略高于國產離心機;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,強制油循環因潤滑充分,通�？梢赃\行一年半至兩年后更換主軸承,但強制油循環一方面增加了能耗;另一方面在運行及檢修過程中工作現場油漬大,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,國產離心機占據了很大的優勢, 結構緊湊、維修方便、占地面積小;并且設計了變頻啟動、振動數顯,還能直觀地在顯示屏上看到運行參數。在以上參數對比中,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內很多企業,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。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為國產離心機運行狀態時機組,國產離心機無中間倉,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,應考慮強制排風。

　　4　結　語

　　目前D6NC臥式螺旋離心機是國內產出量最大的離心機,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節及運行系統是否完善,工藝裝備要為設備運行創造滿足、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,才能保證穩產、高產的實現。