卧式刮刀卸料离心机的优化改进
王培为,姜建平,刘德森,赖水红,牛娜
(杭州科力化工设备有限公司,浙江 杭州 310017)
摘 要:分析了卧式刮刀卸料离心机在生产运行中存在的不足之处,提出了优化改进方案,并介绍了自主研发的进料阀和智能控制系统,使卧式刮刀卸料离心机自动化程度更高、生产效率更大、降低了能耗,从而更好地满足了用户的需求。
关键词:卧式刮刀卸料离心机;离心机智能控制系统;优化改进
1概述
卧式刮刀卸料离心机是在全速下进行加料、过滤、洗涤、甩干、卸料、洗网等工序的间歇操作过滤式离心机。卧式刮刀卸料离心机自上世纪出现后,由于具有单机处理能力大、操作方便、自动化强度高、劳动强度低、占地面积少以及维护费用低等优点,并经过了几十年的改进和完善,已广泛应用于食品、医药、化工、冶金等行业。
我公司自八十年代初生产GK1250和GK800卧式刮刀卸料离心机,在各行业有着丰富的使用经验。近年来针对GK型卧式刮刀离心机在生产现场的使用情况,同时根据国内外用户、特别是淀粉生产用户在使用离心机过程和离心机运行中存在的不足,自主创新并采纳了国际先进技术,对多个部件进行优化改进,更好地满足了用户的需求。
2 改进项目和效果
2.1新增进料限位装置,有效地控制了料浆厚度,节约了成本。
***代产品的进料是靠时间程序设定加料终止的,因进料前料浆波美 度控制不稳定,常有进料溢出或加料不足现象,溢出的料浆进入排液口直接排出造成浪费而加大成本。
第二代产品新增进料限位装置(图1),其工作原理是:进料时当料浆满到转鼓口时,会带动料浆层探测片顺时针旋转,料浆层探测片再带动感应块逆时针旋转靠近接近开关,然后接近开关给进料阀发出停止进料的信号,从而终止进料。
进料限位装置可以很好的控制料浆层厚度,保证料浆层厚度的稳定,既避免了料浆浪费,又保证了物料的含湿率。
2.2 设置黄浆回收通道,增加收益。
针对淀粉料浆存在黄浆的情况,专门为其设计一个排液通道,将溢出的黄浆进入此通道进行回收。回收的黄浆既可返回原料浆储槽,又可单独回收利用,这样,不但增加了客户的收益,还减轻了尾水处理的压力。
2.3增加主轴承温度显示和报警装置,保证了生产的安全性。
我国刮刀离心机现已执行国标 JB/T7220-2006新标准(原 JB/T7220-94标准作废),新标准4-2-5条规定主轴承温度显示和报警为标准配置。在***代离心机产品的基础上增加了主轴承温度显示(精度精确到0.1℃)和温度异常报警装置,使离心机(特别是主轴承转动)在完全的监控下运行,这样保证了生产的安全性。
(按照新标准4-1-4规定,离心机空转时主轴承温度应不大于65℃,温升应不大于30℃;离心机负荷运转时,主轴承温度应不大于75℃,温升应不大于40℃;)
第二代产品前后轴承、工作环境均有温度显示,同时装有报警装置,在温度达到75℃时或温升>40℃时,报警装置发出报警信号。
2.4改进刮料机构的结构,增加有效推力。
***代产品刮料机构的工作油缸为拉缸,第二代产品的工作油缸改为推缸,在相同的油压下,新增了25%的有效推力;同时刮刀轴连接方式由平键联接改为铰制螺丝连接,彻底解决了松动问题。
2.5改进液压站
2.5.1减少加油量:原液压站装油70L,现装油45L
2.5.2***代离心机由于油没有冷却装置,油温高(约70℃) 油易变质,从而使管路不易密封、油的更换周期短,维护成本变高。第二代产品新增机油冷却器,能确保工作油温在 40℃左右。
2.5.3选用VP变量叶片泵,可根据设定压力,自动调整泵的排量。内置压力调整阀,系统无须添加调压阀,装配容易,可直接电机组成电机泵组合,密封效果好,使用寿命长,***高工作压力可达5 MPa。
2.5.4液压站面板上增加了回油槽。加油时飞溅到面板上的油通过面板流到回油槽里,再通过回油槽底部的放油孔进行回收利用。
2.6主轴承润滑系统的改进及润滑油选用
***代刮刀离心机主轴承主要为润滑脂润滑(黄油-二硫化钼锂脂),轴承运转时散热条差,润滑脂的添加量难以控制。第二代离心机主承选用油池润滑(15#主轴油),有以下几个优点:
2.6.1在高速状态下润滑条件优于脂润滑,使轴承使用寿命延长。并 且免维护,跟换润滑油方便。
2.6.2本系统不需要循环冷却(为浸溅式),这就不会发生因循环系统故障造成供油不足损坏主轴承的可能,也不会发生因供油过量产生漏油的现象。
2.7 进料阀的改进
2.7.1针对***代产品进料速度不能控制情况,第二代产品选用了自主研发的进料阀,可通过调节轮精确调节进料开口大小,从而控制进料速度。
2.7.2在淀粉生产中采用双阀进料,当进料达到极限前,大阀关闭,小阀继续进料,进料达到***佳状态时关闭小阀。这样,既能保证进料充分,又可避免料浆溢出造成料浆浪费,同时又减小尾液处理压力。
2.8增加了离心机智能控制系统
针对高端客户或有特殊要求的用户,我们自主研发了离心机智能控制系统。该系统主要由:PLC、变频器、彩色触摸屏、控制单元、刹车单元等组成。
2.8.1可以在彩色触摸屏上自由设置离心机主轴低、中、高速。
①进料选择中速,料浆不会飞溅、对转鼓的冲击力小,设备无振动。
②脱水选择高速,脱水快。
③卸料选择低速,物料松、阻力小,电流低、电耗低、不会产生振动、对设备的损伤小,刮刀不易磨损,刮刀使用寿命长,从而降低成本。
2.8.2将系统默认离心机低速启动,有以下几点优势:
① 起动时间短,约为100秒,原约为 4分钟。
② 起动电流低,约为60A,原约为130A-150A。
③ 起动平稳。
2.8.3降低了能耗。
① 电机功率减小 。以GK1250为例:原主电机为55KW,使用离
心机智能系统后可以使用45KW主电机。每小时节约10度电,
按1元/度,10度×1元=10元,每小时×8小时=80元/天(每
天8小时工作时间)。
② 运行中降速节能。
转速下降 20% (900转/分) 省电48%
转速下降 50% (600转/分) 省电87%
3 结语
经过上述改进后的第二代卧式刮刀卸料离心机(图2),在相关行业用户的使用和运行适应性更好,并在节约能源、安全保障、操作方便性和用户终端产品质量等方面有了较大的提升。离心机产品的开发、提高及优化改进,可以提高用户的产品质量、生产效率,提升产品档次,降低生产成本,提高市场竞争能力。可以相信,卧式刮刀卸料离心机的这次优化改进,必将在食品、医药、化工、冶金等行业发挥更大的作用,获得更广泛地应用。
参考文献:
[1] 机械工业部通用机械研究所,离心机,1974
[2] ***机械工业部编,分离机械产品样本,机械工业出版社,1987
[3] 全国化工设备设计技术中心站机泵技术委员会,工业离心机选用手册,化工工业出版社,1999
[4] JB/T 5284-91刮刀卸料离心机型式与基本参数,机械电子工业部机械标准化研究所,1991
[5] JB/T 7220-2006刮刀卸料离心机,机械工业出版社,2006