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PTA装置中离心机运行状况研究
[ 2000-10-18 0:02:00 | By: hkm2hzia ]
 
王 瑞1,2(1.东北大学,辽宁沈阳110004;2.辽阳职业技术学院,辽宁辽阳111004)  

  摘要:简述了国内大型石化企业PTA装置中离心机的运行状态,分析了PTA生产装置中离心机运行存在的问题,给出了解决措施,对未来离心机的发展方向提出了建议.

  关键词:PTA;离心机运行状态;故障监测与诊断

  中图分类号:TH6 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2006)02-0084-02

   前言

        PTA装置中国离心机报价是PTA生产中关键的机器设备,其进口价格昂贵,因此,掌握求购离心机厂的运行情况,了解目前设备运行中存在的问题,对于提高国产离心机价格的程度和水平,有重要意义.在分别对上海石化、仪征化纤、扬子石化三个公司的PTA装置中国离心机报价生产能力,产地、类型、规格和价格,以及在使用过程中的常见故障、维修周期及维修费用,国产化程度及水平进行实地调研的基础上,对离心机维修运行状况进行分析与研究.

     1 PTA装置中离心机运行状况

     1 1 中国石化上海石油化工股份有限公司上海金山石化公司PTA装置原设计能力为225kt,后经改建扩容生产能力可达到320kt,现稳定在300kt,下一步的扩容目标是400kt.

    该公司PTA装置中离心机网为立式,由日本三井日化引进,日本巴工业生产,型号为P6000和P6100,1981年开始建设,1984年投入使用.PTA生产分三级分离,每级三台,原设计为两用一备,改建扩容后三台均投入使用.

    该离心机特点:立式,下部螺旋与转鼓之间的轴承为无油润滑轴承.轴承材料为工程塑料.在安装前轴承材料为一平行四边形,厚度为2 7mm,轴承使用期限为3~6个月,每次更换价格为人民币7000元左右.进口该型式离心机转毂、螺旋推进器和差速器总价格在550~600万元人民币,进口整机价格在人民币1000万元以上,设备整机12~15年自然报废.每年每台维修成本为人民币10~15万元.

    该公司PTA装置三足式人工卸料衬塑离心机衬胶离心机于1991年进行了国产化尝试,整机由上海金山石化公司机修厂测绘生产,经鉴定后投入生产,基本能满足生产要求,但是,由于国产齿轮箱(差速器)的加工精度不够,导致振动较大,使用时间不能太长,一般只能使用2个月左右,对装置的持续生产有影响,因此金山的国产设备目前基本停用.

    三足式过滤离心机运行存在的主要问题:振动,腐蚀,差速器故障.

    1 2 中国石化仪征化纤股份有限公司

    江苏仪征石化PTA装置生产能力为350kt,1995年投入生产,原有的离心机为立式,阿尔法拉法(AlfaLavalSharples)生产,三台,后经改建扩容添加一台,三用一备共四台.

    该装置的离心机维修周期约为一年,常规维修费用基本为每年四台近一百万元人民币.主要问题为物料在转鼓结垢引起的振动,还有机械密封泄漏问题也比较严重,采用进口和国产密封效果都不太好.

    该公司PTA装置的洁净离心机洁净型离心机平板离心机主要部件没有国产备件,只有轴承和机械密封使用过国产备件,机械密封使用的是西安永华的产品,对于离心机的国产化,该厂的技术和生产部门认为国产设备生产不稳定,并提出国产化离心机应逐步模仿、循序渐进.该公司新上了450kt装置,还新引进五台卧式洁净离心机洁净型离心机平板离心机,德国贝克休斯(BakerHughes)生产,三台带压、两台常压,2003年4月28日开车,单台处理能力35t/h.

    新卧式离心机监测的参数是[1]:轴线的径向振动;转子的轴向位置;转子推力环的摩擦;热涨和冷缩量;粘结导致的质心偏心;不平衡和不对中导致的机壳、轴承和转子的振动;轴相对于静子的绝对运动,如幅值和相位.加速度传感器测量机壳、轴承座的高频振动.

    1 3 中石化扬子石油化工有限责任公司

    江苏扬子石化PTA装置原生产能力为700kt,2001年扩建后生产能力达到720kt.该装置的常压离心机已改为真空过滤器,压力离心机为阿尔法拉法(AlfaLavalSharples)生产,1982年引进,1986年建设,1989年投产,型号为P6100,立式,转鼓尺寸635mm×1650mm,使用情况为三台一备.1995年改建,将单螺旋改为双螺旋,效率提高30%,备台也投入使用,1997年又引进两套,2001年扩建为720kt,再引进2台,总数量达到8台.

    离心机特点:立式,下部螺旋与转鼓之间的轴承为无油润滑轴承.轴承材料为碳纤维PTFE.轴承使用期限为8~12个月.该装置离心机的维修周期为半年,维修费用为每条线人民币50万元/年.主要故障是振动和机械密封泄漏.

    该装置离心机除差速器外其余部件均逐步进行了国产化改建,转鼓和螺旋由西安航空发动机公司生产,机械密封为西安永华生产,无油润滑轴承由镇江电碳厂生产,差速器由于进口备件较多,而且国内生产精度不够,没有进行国产化.该公司离心机的国产化是从单个部件的备件起步的,国内生产的外转鼓和螺旋分别作为进口部件的备件投入使用,取得成功,效果基本达到进口设备水平,在外转鼓和螺旋分别与进口设备配合成功的基础上,该厂又将国产的外转鼓和螺旋配合考核了三个月,也能保证生产,因此国产化是成功的.对于机械密封存在的泄漏问题,由于国外进口密封需二十万元人民币,而国产仅需2万元人民币,并且使用后效果一致,所以现在机械密封全部选用的国内产品.

    在监控方面,现在已不用扭矩臂连锁装置,而改用轴向振动监测.对径向摆动没有监测.2001年引进的设备中,振动、温度等监测系统较全.

    比较而言,立式离心机的稳定性好于卧式离心机,卧式的离心机更容易产生振动[2].主要原因为:进料不均匀,物料含湿量不同,死角处容易积料,物料易粘堵,如果固体颗粒积聚在壳体内,并碰到转鼓,将引起振动,损坏离心机.离心机用含有碱液的热水进行冲洗,冲洗液管线的压力为4 22MPa.

    2 离心机运行中存在的几个共性问题

    (1)实验离心机实验室离心机实验用离心机的故障主要集中在振动和机械密封泄漏这两个方面.在振动方面,国产机器问题更加突出,主要是加工精度不够;机械密封泄漏方面,国内外产品差距不大,进口和国产密封效果基本一致,但都存在一定的泄漏问题,但国内产品具有很大价格优势.

    (2)大多数蔬菜离心机蔬菜脱水机食品离心脱水机运行中没有采用有效的监测和故障诊断系统;过载保护装置不能发挥其应有的作用;自动控制系统不够完善,普遍缺乏差速调节控制装置.

    (3)各公司在离心机的运行与管理等方面都有十分宝贵的经验,但多数都未作比较系统的整理和归纳;图纸、资料、使用与管理经验互相保密,不利于国产化技术水平的提高.

   3 结束语

    经过对PTA装置中脱水机工业脱水机离心脱水机纺织脱水机甩干机的运行使用情况进行更全面、深入的调研发现:离心机的使用数量大、使用频度高、进口和国产比价格相差悬殊,进口价格约为国产价格的5~10倍,因此迫切需求将离心机国产化.小型国产离心机质量已基本过关,PTA装置中使用的大型(转毂直径600mm以上)离心机的整机尚未国产化.离心机研发的最大问题是振动问题.大型离心机的转鼓、螺旋等部分关键部件均进行过国产化,但不同厂家国产化产品质量相差较大,大型离心机差速器国产化水平还很低.在研制过程中要对设备的材质、使用寿命、操作灵活性、自动控制及设备的保护措施等进行实质性的、深层次的研究,针对突出的振动问题进行动力学设计.应由SSC三足式人工上部卸料沉降式离心机的研究、使用和制造单位的专业人员共同进行技术攻关,落实固定的专业研制和制造单位,并对各公司离心机的进口和国产比例进行限制,逐渐降低进口数量,以提高SSC三足式人工上部卸料沉降离心机的国产化程度和水平,最终取代进口.

    参考文献:

    [1]刘竞成.交流调速系统[M].上海:上海交通大学出版社,1987.

    [2]杨江天.旋转机械故障的双相干谱特征及其识别[J].机械工程学报,2000,36(9):103-106.(责任编辑 王心满,王 巍)
 
 

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