PVC离心机挤塑化片的原因分析与处理措施

摘 要：本文对聚氯乙烯生产装置离心机产生塑化片的原因进行了分析，提出了确保设备安全、平稳运行的建议和措施。

关键词：离心机 聚氯乙烯 塑化片 原因 处理措施

中图分类号：TQ325.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0101-01

1 离心机概况

离心机CF-401/5是齐鲁分公司氯碱厂23万吨聚氯乙烯（PVC）生产装置的关键设备之一，由日本巴工业株式会社制造，2000年10月投入使用，为TRH074型卧式螺旋卸料离心机（以下简称TRH074离心机，见图1），利用浆料中PVC和水密度不同在离心力场中迅速沉降分层实现分离的，其作用是脱除PVC浆料中的水分。

自2007年12月份以来，离心机出料滤饼中含大量塑化片（宽4 mm左右、厚度约0.20 mm，产品应为PVC粉末），引起离心机下料不畅，同时塑化片造成物料结块使振动筛筛网破损加快，更换周期最短15天，多次故障停机导致整条生产线停车，大修周期由2年缩短至6个月。离心机挤塑化片问题已成为严重威胁PVC生产装置安全、稳定、长周期运行的主要因素。（见图1）

2 产生塑化片的原因分析

TRH074离心机浆料进料温度为70 ℃，PVC达到85 ℃时出现软化现象[1]，如果同时受到挤压就会形成塑化片。经过一段时间的运行观察和检查后，初步分析认为，导致塑化片产生的主要原因有内外转鼓的轴向间隙偏差过大、旋转同轴度偏差过大和表面粗糙等。

2.1 内外转鼓的轴向间隙偏差过大

TRH074离心机为提高生产能力采用双锥角转鼓设计，内外转鼓锥段由大锥角段和小锥角段组成，大锥角段主要是物料沉降区，小锥角段是物料再干燥区。在液池以下靠近液面处有一锥角变化点，滤饼输出液池后在平缓的小锥角段稳定移动。

正常状态下，内外转鼓轴向间隙在7.6～8.6 mm之间[2]，大锥角段和小锥角段是相对应的，不应有偏差。螺旋输送器对滤饼的力沿着外转鼓内壁方向，使滤饼向出料口方向移动。内外转鼓轴向间隙不均匀导致螺旋输送器对滤饼的力在垂直于外转鼓内壁的方向上产生了分量，这样滤饼在移动过程中就受到了挤压，挤压必然使滤饼与转鼓间的摩擦力增加，摩擦产生的热量使温度升高。螺旋输送器刮刀有明显的过热变色现象，说明温度升高已明显超过PVC软化温度。

如果内外转鼓轴向间隙过大，内转鼓锥角变化点处于外转鼓大锥角段，滤饼在大锥角段输出液池，会受到大小和锥角差的正弦值成正比、方向垂直于外转鼓内壁的挤压，产生塑化片。如果内外转鼓间隙过小，外转鼓内壁和输送器刮刀在锥角变化点的间距较小，滤饼同样受到较大挤压形成塑化片。

2.2 内外转鼓的旋转同轴度偏差过大使离心机产生塑化片

轴承座磨损、耳轴弯曲、轴承损坏和内外转鼓的加工精度都会造成径向间隙偏差过大，影响内外转鼓旋转同轴度。旋转同轴度偏差过大使内外转鼓在旋转过程中形成楔型间隙环（前面小、后面大）。而这种楔块形成后，滤饼在推送过程中同样会受到挤压和摩擦产生塑化片。

2.3 内外转鼓表面粗糙导致塑化片的产生

粗糙的表面由多个突起和凹槽组成。滤饼在经过粗糙表面时，不断进出沟槽受到挤压和摩擦，在挤压和摩擦热的作用下产生塑化片。

3 处理措施及改进建议

3.1 调整内外转鼓轴向间隙，使大小锥角段相对应

处理措施：一是调整隔环厚度，使内外转鼓轴向间隙在7.6～8.6 mm之间，并保持各处间隙均匀。二是测量碟簧初始高度，低于16.8 mm时更换碟簧，保证碟簧能承受足够的轴向力避免内外转鼓轴向窜动。

经过测量，内外转鼓轴向间隙为8.0 mm，碟簧初始高度为17.2 mm，均在规定的范围内。可见TRH074离心机挤塑化片不是轴向间隙偏差引起的。

3.2 校正内外转股耳轴直线度和轴承座径向跳动，检查止推轴承径向间隙，提高内外转鼓旋转精度

测量发现止推轴承P-140-13轴承座磨损0.05 mm，外转鼓差速器侧耳轴直线度偏差0.08 mm，内转股皮带轮侧耳轴轴承位置径向跳动0.06 mm，止推轴承径向间隙超标。

处理措施：一是修复轴承座。修复前先去除旧镀层露出母材，修复易采用电镀和激光熔焊，保证镀层有足够的硬度，不宜采用刷镀和喷镀。轴承与轴承座由过渡配合调整为过盈配合，过盈量为0.01～0.03 mm，增加轴承外圈紧力减小磨损。二是校正耳轴直线度偏差不大于0.02 mm，与轴承内外圈配合位置径向跳动小于0.02 mm；三是更换止推轴承P-140-13。四是内外转鼓装配完成后复测径向间隙在1.0～1.5 mm之间，实测间隙为1.2 mm。

3.3 打磨抛光内外转鼓划痕，提高表面粗糙度

检查发现外转鼓内壁有大面积划痕，划痕位于大锥角段前部，方向垂直于滤饼的运动方向。打磨划痕至圆滑过渡的凹坑，再用200#抛光轮手动抛光，最后内外转鼓分别进行动平衡试验保证不平衡质量小于5.0 g。

4 结语

经过以上措施的处理，目前TRH074离心机运行状况良好，塑化片问题有明显好转。但外转鼓内壁划痕处理不彻底，还需对塑化片问题进一步分析总结，确保离心机安全、稳定、长周期运行。

参考文献

[1] 潘祖仁.塑料工业手册：聚氯乙烯[M].北京：化学工业出版社，1999：1.

[2] Tomo-e沉降离心机（TRH074）厂家最终文件：巴工业株式会社[Z].1999：41.