進(jìn)口離心機(jī)的維護(hù)及保養(yǎng)淺析
技術(shù)支持
中糧生物化學(xué)（安徽）股份有限公司小酒精生產(chǎn)部是全國 一家以清液發(fā)酵制酒精的化工單位，發(fā)酵液在發(fā)酵終點時通過沉降式離心機(jī)進(jìn)行輕重相分離，清液進(jìn)五塔蒸餾制酒精。
離心機(jī)是清液發(fā)酵的關(guān)鍵重要設(shè)備，對離心機(jī)的轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性有非常高的要求，該公司采用瑞典產(chǎn)的阿法拉伐離心機(jī)，該離心機(jī)質(zhì)量可靠、運(yùn)行穩(wěn)定，但由于液化液調(diào)配使用大量氫氧化鈣進(jìn)行pH值調(diào)整，大量鈣離子隨發(fā)酵液進(jìn)入離心機(jī)，時間一長，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓、碟片附著大量鈣垢，進(jìn)而影響轉(zhuǎn)鼓的穩(wěn)定性，使轉(zhuǎn)鼓運(yùn)轉(zhuǎn)阻力增大，長時間的高速運(yùn)轉(zhuǎn)（4100r/min）就會造成皮帶張緊度不足，進(jìn)而皮帶打滑，無法保證分離效果，使生產(chǎn)頻繁停車。
在了解到工藝上無法改變添加氫氧化鈣后，只能對離心機(jī)進(jìn)行改造，使之滿足清液發(fā)酵的工藝要求。
1 離心機(jī)修復(fù)前的基本情況
該公司有三臺瑞典產(chǎn)的阿法拉伐離心機(jī)，自2002年投入運(yùn)行，對玉米發(fā)酵液分離效果一直不錯，但隨著設(shè)備使用年限的延長，離心機(jī)出現(xiàn)處理能力下降，分離不徹底，尤其是離心機(jī)運(yùn)行到一定階段后，操作屏顯示振幅高低波動，離心機(jī)本體噪音大。采用ANSYS軟件進(jìn)行應(yīng)力分析，從理論上分析設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)，再通過對造成分離不徹底的離心機(jī)部件觀察，發(fā)現(xiàn)：離心機(jī)的原設(shè)計軸與皮帶輪通過一套鎖緊裝置實現(xiàn)連接的，在長期高速運(yùn)轉(zhuǎn)（4100r/min）使發(fā)酵液中的大量鈣垢牢牢附著在轉(zhuǎn)鼓上，進(jìn)而影響轉(zhuǎn)鼓的穩(wěn)定性，使轉(zhuǎn)鼓運(yùn)轉(zhuǎn)阻力增大，造成皮帶輪與軸之間發(fā)生打滑現(xiàn)象，無法正常使用。
2 離心機(jī)修復(fù)方案的制訂
皮帶輪與軸之間的連接屬于靜摩擦連接，也就是說靠皮帶輪與軸之間的靜摩擦力來維持它們之間的相對靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)軸在高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生強(qiáng)大的切向力，當(dāng)這個切向力大于皮帶輪與軸之間的靜摩擦力時，皮帶輪和軸之間將會發(fā)生相對運(yùn)動，也就是所謂的打滑現(xiàn)象。為此必須加大皮帶輪與軸之間的靜摩擦力。
加大靜摩擦力的方案選擇：
（1）通過提高皮帶輪與軸接觸之間的粗糙度。
（2）加大皮帶輪與軸之間的相互擠壓力。在考慮改變粗糙度不便的情況下，考慮改變它們之間的相互擠壓力。
3 離心機(jī)修復(fù)的要點
該離心機(jī)的皮帶輪與軸之間的相互擠壓力是靠兩片法蘭與上下類似大小變徑以及螺栓相互作用產(chǎn)生的，當(dāng)螺栓在擰緊的時候會帶動上下的法蘭片相對靠攏，從而會擠壓上下的大小變徑縮小，以致皮帶輪與軸之間的加壓力增大。在原始的法蘭片上有7顆螺栓，通過擰緊（30Nm）7顆螺栓就可以改變皮帶輪與軸之間的擠壓力，但是由于離心機(jī)的使用年限較長，且發(fā)酵為連續(xù)生產(chǎn)，長時間的高速旋轉(zhuǎn)使7顆鎖緊螺栓出現(xiàn)疲勞松動。而螺栓發(fā)生疲勞松動，皮帶輪與軸之間的相互擠壓力就會變小，從而使皮帶輪與軸之間發(fā)生打滑現(xiàn)象。
4 改進(jìn)措施
針對這種情況，通過仔細(xì)研究決定在原法蘭面上的7顆螺栓（M8*65,10.9級）之間再均勻的錯位增加7顆螺栓，這樣不僅可以提高螺栓抗疲勞的程度，同時還可以增強(qiáng)螺栓相對之間的穩(wěn)定性，從而可以延長高速（4100r/min）運(yùn)行時皮帶輪與軸之間的相對靜止?fàn)顟B(tài)。通過技術(shù)修復(fù)：使即將進(jìn)入報廢期的大型設(shè)備又煥發(fā)出較佳運(yùn)行的第二春，同時也保證了生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定。另外該離心機(jī)屬于進(jìn)口設(shè)備，更換整套部件需花費(fèi)近30萬元人民幣，如果不及時修復(fù)，離心機(jī)在運(yùn)行到某一階段，就會出現(xiàn)螺栓疲勞松動，加大軸與皮帶輪之間的磨損現(xiàn)象，從而使備件的壽命縮短，提高離心機(jī)的維護(hù)成本。
5 結(jié)束語
借助ANSYS軟件進(jìn)行應(yīng)力分析，從理論上分析設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)，再通過對造成分離不徹底的離心機(jī)部件觀察，找出設(shè)備使用中容易變形的主要原因，通過法蘭面錯位均勻布置7顆螺栓強(qiáng)化了皮帶輪的強(qiáng)度和抗疲勞性，延長了離心機(jī)運(yùn)行時間，使離心機(jī)的性能恢復(fù)到設(shè)備進(jìn)口初期時的水平。
