污泥脫水機房離心機振動技術(shù)分析
技術(shù)支持
某水廠污泥脫水機房是把污水分離成污塊和水的過程，在三臺離心機運行過程中，都發(fā)生過斷軸的故障，經(jīng)過多次的拆裝、檢查、分析與試車，運用調(diào)節(jié)設(shè)備、檢查皮帶、調(diào)整同軸度等操作方法，進(jìn)行脫水機房離心機的故障排除，可以快速安裝而達(dá)到預(yù)期效果，且出泥量、藥量、電流符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
1 水廠污泥脫水機房工藝概況及存在問題
1.1 污泥脫水機房工藝概況
污泥脫水機房設(shè)有三臺ANDRITZ臥式離心機，投產(chǎn)于2011年，處于2臺運行，1臺備用的狀態(tài)。根據(jù)濃縮池中污泥的濃度來決定制泥量的多少，目前產(chǎn)泥量為8m3/h，每天2臺離心機24小時運行，日產(chǎn)泥量為384m3。
1.2 污泥脫水機房在運行中存在的主要問題
某水廠其工藝流程設(shè)計污泥脫水機房負(fù)責(zé)排除工藝處理后的污泥，脫水機房有三臺離心脫水機，兩用一備。離心機的工作原理是通過回轉(zhuǎn)體——轉(zhuǎn)鼓和螺旋的高速旋轉(zhuǎn)使其內(nèi)的固液混合物隨之高速旋轉(zhuǎn)形成液環(huán)并產(chǎn)生較高的離心力，通過較高的離心力作用加速固液的沉降分離，其中比重較重的固體顆粒沉降在液環(huán)的外圈，即沿轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁形成泥環(huán)，通過螺旋與轉(zhuǎn)鼓的差速由刮泥螺旋將泥推出回轉(zhuǎn)體液環(huán)，通過堰池口溢流出回轉(zhuǎn)體之外。
使用不久，污泥脫水機房值班人員巡察發(fā)現(xiàn)，1#離心脫水機聲音響、振動大。迅速通知檢修人員到達(dá)現(xiàn)場，1#離心脫水機振動聲音很大，用手觸摸機座感覺明顯振動，立刻停機，此時值班人員告知振動時轉(zhuǎn)矩實際值為零。操作人員與廠家一起分析1#離心機的故障原因，經(jīng)過現(xiàn)場分析和判斷認(rèn)為是軸斷了，打開上蓋，拆下彈性聯(lián)軸器、差速器后，確實發(fā)生斷軸事故。決定與廠家一起大修，對設(shè)備解體分析原因、排檢事故，并制定應(yīng)急預(yù)案防止斷軸事故再次發(fā)生。
ANDRITZ臥式離心機有幾十年的開發(fā)生產(chǎn)歷史，其設(shè)備在此領(lǐng)域處于 水平，迄今為止已有超過一萬臺的離心機在全球使用，但均沒有發(fā)生過斷軸事故，只有在某水廠發(fā)生過三次斷軸事故，不僅廠家非常重視，水廠人員也積極出謀劃策想找出事故的原因。
2 脫水機房離心機故障排除實施方案
根據(jù)現(xiàn)場情況制定故障排除實施方案：
步：切斷電源，打開安裝保護(hù)罩。
第二步：檢查皮帶并拆卸。檢查皮帶時，發(fā)現(xiàn)皮帶有兩條裂口，判斷皮帶有損傷。需要做更換皮帶的處理，傳統(tǒng)的做法是先拆掉彈性聯(lián)軸器、扭矩限制器、電機的四個地腳螺栓和兩個開口定位銷，然后移出電機，拆下舊皮帶。目前采用新的安裝方法，把聯(lián)軸器后端皮帶讓車工師傅車下5mm，在更換新皮帶時，直接松扭矩限制的螺絲讓皮帶直接穿過，避免換皮帶時拆電機的過程，使操作過程更加簡化。
第三步：
（1）安裝新皮帶，在輕度張緊的皮帶上距離L的2個調(diào)節(jié)點打上記號A和B。
（2）在靜張力為F張緊之后，計算距離L1（A至B），例如：L1=L+（0.6/100×L）。
（3）張緊皮帶直到兩個記號之間的距離等于L1，例如：L=500mm。
L1=500+（0.6×500/100）=503mm，（皮帶型號spb1900lw偏差口5.3，大輪直徑365mm，小輪直徑155mm）。
第四步：檢查皮帶輪。
（1）由于皮帶的運行偏差會使皮帶槽極為鋒利或皮帶槽生銹等都會損壞皮帶，為了皮帶能有更長的壽命，螺旋離心脫水機上的皮帶輪與電機上的皮帶輪的標(biāo)準(zhǔn)是很有必要的。
（2）用線對齊電機皮帶輪和螺旋離心脫水機皮帶輪邊緣，如果皮帶輪正確的對齊，直的邊緣將不會碰到皮帶輪的表面。
（3）旋轉(zhuǎn)每根皮帶輪，檢查皮帶輪或是傳動軸是否有變形。
第五步：調(diào)節(jié)液面高度。
（1）轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液池高度的調(diào)節(jié)很重要。低液面：排出沉渣的含濕量減小，但輸送扭矩增大；高液面：排出的液相含固量小，澄清度高，檢查滑動溢流擋板上的液池高度調(diào)節(jié)；例如：根據(jù)經(jīng)驗液面高度調(diào)節(jié)至302mm。
（2）四塊板都調(diào)整在302mm的水平線的位置。
（3）拆下出液座上的擋板，松開螺釘（V），滑動溢流擋板到刻度線（R）相對應(yīng)的內(nèi)徑，旋緊螺釘（V），為保持較好的動平衡，需將四塊液池高度調(diào)到相同的高度上。
第六步：螺旋轉(zhuǎn)鼓的差轉(zhuǎn)速影響及螺旋輸送器的清洗及安裝。
（1）螺旋轉(zhuǎn)鼓的差轉(zhuǎn)速對泥形成的干濕度很重要，含泥量低的物料差轉(zhuǎn)速低，含泥量高的物料差轉(zhuǎn)速高，低差轉(zhuǎn)速降低沉渣度，但增大扭矩，高差轉(zhuǎn)速增大沉渣的含濕度，減小扭矩。因此，選擇合適的差轉(zhuǎn)速是非常重要的，若差轉(zhuǎn)速太高，會引起渦流從而影響澄清度。
（2）差轉(zhuǎn)速的計算和調(diào)節(jié)。
差轉(zhuǎn)速選擇10tr/mm，可防止螺旋輸送器的過度磨損，扭矩過大，振動過大，大噪音等事故發(fā)生。
（3）螺旋輸送器的清洗與安裝：螺旋葉片間的間隙被分離出來的干泥部分或全部填滿，從而引起機器運行受阻，泥水、藥、高壓力都加不進(jìn)去時，必須拆下螺旋輸送器進(jìn)行檢查。稍微提起螺旋輸送器，使其位于轉(zhuǎn)鼓中心，沿軸向小心地取出螺旋輸送器，用一張擦機布保護(hù)螺旋輸送器的花鍵軸。
螺旋輸送器沿軸方向移出一點，上面都鑲滿了硬干泥，用小鏟子鏟下一部分泥，再往外移出一點，再用鏟子把露在外邊和周圍的泥清理干凈，這樣一步一步地把螺旋輸送器移出。檢查螺旋輸送器磨損狀況，螺旋輸送器的耐磨塊磨損約3mm，在正常范圍內(nèi)（廠家標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)耐磨塊磨損約7mm，就要對螺旋進(jìn)行維修），用清水沖洗螺旋輸送機和轉(zhuǎn)鼓。
重新安裝螺旋輸送器，花鍵轂已清潔潤滑，更換螺旋輸送器的O形密封，清洗花鍵軸，如有必要，清除鐵銹，檢查定心裝置和接合面、轉(zhuǎn)鼓/轉(zhuǎn)鼓盤。完成這些操作后，小心地插入螺旋輸送器到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，安裝完成。
第七步：調(diào)整電機的同軸度。
（1）拆掉無限制器、過渡聯(lián)軸器和開槽聯(lián)軸器，露出電機軸頭，把百分表吸在機座上，指針頂住軸頭端面，把電機后罩打開，可轉(zhuǎn)動葉片和葉片轉(zhuǎn)動軸，檢測電機軸的同軸度，標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該5道以里，它超出范圍，擰開四條地腳螺栓，打出開口膨脹銷，用橡皮錘輕輕敲擊進(jìn)行調(diào)整，如果指針對在零的位置上，轉(zhuǎn)動軸數(shù)值在（-2,2）之間正常，超出時用橡皮錘輕敲電機的中部，多次調(diào)整后使其在正常范圍值之內(nèi)。擰緊地腳螺栓的四條螺絲，如開口膨脹銷放不進(jìn)去，需對電機底座位置進(jìn)行調(diào)整，原來膨脹銷的直徑為6mm，用電鉆擴孔為8mm，改安裝8mm膨脹銷定位，這樣的調(diào)整使電機與螺旋輸送器保持平衡，運行時減少振動，使設(shè)備達(dá)到較佳工況點。
（2）新軸的安裝：CYCLO減速器和軸是一體的，具體操作方法如下：
①拆下所有防護(hù)罩和上出泥箱。
②拆去皮帶。
③拆去后軸承座的銷釘及緊固螺絲，抬起轉(zhuǎn)子約0.1mm到0.3mm。本楔塊放在機托架上，撐住轉(zhuǎn)子，拆去把輪轂和錐部轉(zhuǎn)鼓緊固在一起的螺絲，從錐部轉(zhuǎn)鼓上分離出減速器。用旋在輪轂法蘭上的頂出螺絲沿軸線方向取出減速器。
④更換新的減速器，軸和減速器是一體的，換軸也就是軸和減速器一起更換，重新安裝。以相反順序進(jìn)行，清潔接合面，確保其沒有受損外，更換CYCLO減速器花冠形密封，轉(zhuǎn)動偏心軸使圓盤上的孔面向銷釘，便于安裝完成。
3 斷軸的原因
嚴(yán)格按照上述方案實施后，發(fā)現(xiàn)由于水廠工藝特點，在回流的污水中，含砂量較大，水廠砂子細(xì)小而且均勻，像面粉一樣，這樣進(jìn)入離心機對螺旋輸送器、陶瓷噴嘴、螺旋碳化物噴嘴、脹圈等都有磨損，而且磨損很嚴(yán)重，正常這些易損件使用期在二年以上。水廠一年更換一次，每年一次大修以廠家為主，水廠為輔。由于大修保修期一年，所有更換的零件都在保修費用里，一臺設(shè)備大修一次約9萬元。原計劃兩年更換一次，由于設(shè)備磨損嚴(yán)重，一年更換一次，甚至半年就更換一次，如果三臺設(shè)備就需要約27萬元，按此情況水廠的運營成本就會增加。
如何減少粉細(xì)砂對設(shè)備磨損，大家想了很多方法，如往污泥里加化學(xué)藥品讓粉細(xì)砂沉降以降低進(jìn)入設(shè)備的含砂量等方案，通過多方案比選，找出適合水廠工況的方案，首先調(diào)大螺旋輸送器與轉(zhuǎn)鼓之間的間隙，其次調(diào)小進(jìn)泥量，減少含砂量，通過多次調(diào)試，找出較優(yōu)工況，目前在此工況下已經(jīng)運行了3年沒有出現(xiàn)斷軸現(xiàn)象，為廠里節(jié)省了投資。
根據(jù)幾年的使用情況，在運行過程，值班人員多觀察或建議廠家設(shè)自動報警器中裝置以便更及時的發(fā)現(xiàn)問題。
4 結(jié)語
設(shè)備需要根據(jù)污泥的特點，選擇更適合有效的工況并定期的維護(hù)與維修，以定時加油、檢查油管等過程管理，達(dá)到使油路暢通，皮帶松緊合適，設(shè)備靈活性高的特點，以期獲得較佳的AS/SS組合來進(jìn)行脫水污泥的處理，使過程更加標(biāo)準(zhǔn)化，操作性更強，有效提高工作效率，節(jié)省時間，延長設(shè)備的使用壽命，起到可借鑒、可推廣的作用。
