摘要：在石化行业中，卧螺离心机主要用在污泥处理及回收固渣的脱水中，由于其没有辅助设备，并且体积小，而且还具有处理物料能力大以及处理系统简单等特点，因此，在我国石油化工行业得到了广泛的应用。但是，其也有着明显的缺点，比如耗能高、结构复杂以及脱水效果容易受到其他因素影响等。鉴于此，本文就影响卧螺离心机脱水效果的因素展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：卧螺离心机；脱水；影响因素；措施
1.原理分析
卧螺离心机主要由髙转速的转鼓、与转鼓转向相同且转速略低的带空心转轴的螺旋输送器和差速器等部件组成。离心机将泵入待处理物通过中心进料管送入转筒后，在髙速旋转产生的离心力作用下，立即被甩入转鼓腔内。由于液相的密度和固相的密度不同，转鼓转动工作时，固相在离心力的作用下附在转鼓内壁上，液相在离心力的作用下附在固相远离转鼓内壁的一侧。液相和固相在高速运转的转鼓空腔中产生分层点，卧螺离心机结构原理如图１所示。
由于螺旋和转鼓的转速不同，二者存在有相对运动（即转速差），利用螺旋和转鼓的相对运动把固环层的污泥缓慢地推动到转鼓的锥端，并经过干燥区后，由转鼓圆周分布的出口连续排出。为了释放转鼓空腔中的液相，在转鼓液相端盖上通常设置有多个堰板，堰板的用途是将转鼓空腔中的固相阻挡在转鼓空腔内部，堰板将转鼓空腔中的液相释放至转鼓空腔外部。通过调节堰板能够预设转鼓空腔中液相的高度，也称作液位高度。
图1 卧螺离心机脱水原理图
1.澄清液出口2.轴向进料 3.固体环 4.布料器
5.螺旋 6.固相排出口7.堰板
2.脱水因素影响分析
2.1入料水分
卧螺离心机脱水效果与入料浓度密切相关，以富乐伟Z 4E-3/401型卧螺离心机为研究对象，通过在卧螺离心机入料槽增加高压水阀门，通过高压水量来调解入料浓度进行脱水效果试验，试验结果表明，随着入料浓度的增加，所得产品水分呈降低趋势，其中当入料浓度低于20%时，产品水分含量较高，会严重影响产品质量，同时，低浓度物料还容易加快筛篮的磨损，不利于提高卧螺离心机使用效率；当超过20%时，产品水分与入料浓度呈线性关系反比下降。但是，并非入料浓度越大越好，因为，当入料浓度较高时容易造成离心机料槽堵塞，不利于提高卧螺离心机脱水工作效率。因此，在使用卧螺离心机进行物料脱水时要合理控制入料浓度，确保产品水分达到最佳，这样不仅有利于提高产品质量，还能够延长其使用寿命和提高使用效率。
2.2筛篮缝宽度
筛篮是卧螺离心机的关键部件，主要由上下法兰、加强筋、锥形筛筒等部件组成，而筛筒一般由扇形筛板焊接而成，筛篮在工作时要受到入料的严重冲击，使用不当易于更换。筛篮筛缝的大小直接影响着脱水效果，如筛缝过小或者新更换的筛篮，脱水效果较一般，随着筛篮的使用，筛缝因磨损等因素逐渐增大，脱水效果有提高趋势，其主要原因是小筛缝容易堵塞煤泥，导致筛缝宽度相对降低，影响入料水分通过，导致产品水分升高。对富乐伟Z 4E-3/401型卧螺离心机进行筛缝宽度与脱水效果关系进行研究，试验结果表明，当筛篮筛缝宽由0.25mm增加至0.35mm时，产品水分由16%降低至12%，脱水效果明显。但是筛缝过大，会影响细小固体颗粒的回收，因此应兼顾细小固体颗粒的回收和脱水效果合理确定筛篮筛缝。
3.提高脱水效果措施
3.1确定开机顺序
一定要遵守螺旋离心机先开原则，以确保卧螺离心机运行的安全。在设备清洗之后，卧螺离心机内部总有少量的物料残渣留下，如果卧螺离心机较长时间停放未运行，残留的固渣会沉积在底部并且比较坚硬。所以，人们利用螺旋先开的原则，能够更大程度地保证以后转鼓的顺利启动。在卧螺离心机转速完全达到设定值且运转完全正常后，才可以启动进料系统。
3.2投加合适的絮凝剂
在污泥脱水处理过程中，投加一定量的絮凝剂对污泥进行预处理，这对污泥脱水性能的有着非常重要的影响。实际运行中，选择阳离子的聚丙烯酰胺类絮凝剂较多，但人们需要根据前端水来水的特性来判断，也有使用阴离子聚丙烯酰胺。卧螺离心脱水机组絮凝剂单耗通常为2～5kg/tDS，随着卧螺离心脱水机进泥量的增加，卧螺离心脱水机絮凝剂的单耗也不断增加，污泥回收率随之降低。实际运行情况表明，在絮凝剂投加量达到一定程度后，投加絮凝剂的多少对离心脱水的泥块含固率的影响很小。絮凝剂用量太大，不仅造成浪费，而且处理效果没有显著提高。由于卧螺离心脱水机设备性能的差异，同样性质的污泥在使用相同型号絮凝剂的情况下，要达到理想的出泥效果也会产生不同的絮凝剂消耗量。
3.3确定合理的处理负荷
处理负荷是指每小时处理的固渣的重量。调整卧螺离心体的处理负荷，对脱水效果有很大影响，当进料流量达到一定程度，所带入的悬浮物含量超过卧螺离心脱水机所能承受的最大处理负荷时，脱水机扭矩力增加，脱水机保护动作，机器将无法正常运转。这时若是采用液压马达差速器的离心脱水机，压差也将达到峰值。然后反馈给脱水机螺旋一个速度调整信号，转鼓与螺旋的转速差会增大，加快速度推出固体物料，但因为固体物料分离的时间较短，沉降时间有限，脱出的固体物料含水量会比较大。而在排水侧，因为固体物料没有充分分离就排出，所以排出的水会比较浑浊。此时，若固渣泵具备变频调速功能，卧螺离心脱水机会给出一个反馈信号，影响污泥泵减小出力，降低负荷。
3.4保证设备及时自动清洗
即使设备有很好的使用效果，人们也需注意卧螺离心脱水机的内部清洗。例如，停机前充分清洗上清液返流管，清理进泥螺杆泵，定期检查卧螺离心机内部是否已冲洗干净，预防下次使用时堵塞。
结语
卧螺离心机是石化行业常用的污泥处理及回收固渣脱水设备，脱水效果是影响其应用的关键因素，因此在使用卧螺离心机时应在掌握其工作原理的基础上要了解影响其脱水效果的主要影响因素，只有这样才能有针对性的从多方面采取措施解决离心机脱水问题，提高产品质量。
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论文作者:宋小军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/25
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