
碟片离心机作为一种高效液液分离设备,具有运行稳定、分离因数高、处理量大等特点。碟片离心机在棉籽混合液精炼工业化应用,可以有效提高精炼得率,降低棉籽油色泽。某公司采用棉籽混合液精炼工艺,主要设备防爆碟片离心机为国产设备。国内制造防爆碟片离心机起步比较晚,都是对普通碟片离心机改造,没有 的防爆标准和要求,根据实际使用情况,对离心机做了很多防爆技术改造。本文结合实际使用情况,总结了防爆碟片离心机采购、安装、使用注意事项。
1 防爆碟片离心机采购注意事项
棉籽混合液精炼使用的防爆碟片离心机安装在浸出车间,浸出车间属于甲类车间,要求安装的设备必须达到防爆标准。一般企业对防爆标准 为配置防爆电机,离心机配置防爆电机仅仅解决了电动机的防爆,而没有真正意义上将普通离心机变成一台名副其实的防爆离心机。在离心机采购时,对离心机制造商提出了严格的防爆设计要求,并按照防爆要求进行进厂验收。具体要求如下:
(1)电机能耗制动代替传统刹车制动。碟片离心机在运转时,转速达到6500r/min,正常停车或故障停车,如果只用离心机惯性停车需要1h以上,车间故障停机一般都急于检查、维修,所以普通离心机有刹车制动装置,一般按下停机按钮0.5h,转速降到2000r/min以下,可拉起制动手刹,采用制动停车。而刹车制动停车的缺陷是摩擦片之间的摩擦产生很高的热量,甚至形成燃爆事故的“点火源”,如果环境中溶剂超标,将是十分危险的,所以防爆碟片离心机不能采用这种制动方式。经与离心机厂家共同研究,引进电机能耗制动方式,并在生产线试验,确定在离心机转速降到2000r/min以下,电机接通制动电源,离心机可以在3~5min内停止转动,缩短了制动时间,解决了刹车制动的缺点,消除了安全隐患。
(2)离心机配备的电磁阀要用防爆电磁阀。防爆电磁阀与普通电磁阀比,线圈部分大很多,设计和配置时,要求两阀间距适当增加,一是便于安装,二是有利于电磁阀散热。
(3)防爆碟片离心机除了电器系统防爆和软件控制的保护、报警外,还要在采购时提出以下要求:
①振动烈度检测、报警和紧急停机。
②内部氧含量在线连续检测、报警及紧急停机。
③轴承温度的检测、报警及紧急停机。
④离心机惰性气体的充入设计,包括转鼓腔的充氮系统和齿轮箱的充氮保护。
(4)防爆电机防护等级达到IP55,所配置的电气设施防爆等级不低于EXdⅡbT4,必要的现场装设的控制单元必须在标准的防爆箱内安装,可能接触到燃爆环境的元器件选择本质安全型的,对于强弱电之间的“柜间连线”等一律要求配置防爆隔离栅。
(5)转鼓腔和齿轮箱要有可靠的隔离密封。普通碟片离心机转鼓腔和齿轮箱密封性能较差,一般是用一个铜制密封盖配O型圈,只能防止溅水落入齿轮箱。棉籽混合油精炼时,混合油中溶剂会进入齿轮箱,在齿轮箱内稀释润滑油,造成轴承损坏,并持续不正常升温,当齿轮箱内溶剂达到一定浓度,有燃爆的危险。因此,需要做好转鼓腔和齿轮箱的隔离密封。有两种密封形式防止溶剂进入齿轮箱,一种是在传动立轴增加两道唇型密封圈,另一种是在传动立轴增加气浮密封圈,实践表明这两种方式都能有效隔离转鼓腔和齿轮箱,长期运行,均无溶剂进入齿轮箱。
(6)防爆碟片离心机由于其安全隐患始终存在,因此不可随意用低端品牌的普通离心机进行改造。
2 防爆碟片离心机安装、使用注意事项
(1)做好整机的防静电和防触电接地,接地电阻不大于4Ω。
(2)设备管道密闭连接。棉籽混合液一般含溶剂在20%~40%,普通碟片离心机进、出油一般都是密闭管道,出皂、出水一般都是直接敞开,而防爆碟片离心机进出油、出皂、排水管要密闭连接。另外,防爆碟片离心机出皂口需安装一个冲水小型皂脚罐,防止出皂管道密闭后,皂脚阻塞管道。离心机排水管位置的冲洗水出水管在排渣时会有溶剂气体一同排出,对于防爆碟片离心机,为防止溶剂气体排出,在排水口安装400mm水封管,从下部出水到管口形成水封,再进入连接的水管道,从而保证溶剂气体不会进入后续水管道。
(3)安装防爆离心机振动烈度仪。防爆碟片离心机运转时,立轴转速达到6500r/min,立轴靠上下四盘轴承支持,长时间运行,轴承自然磨损,游隙增加,出现立轴跳动,造成离心机振动增加。在防爆离心机机体座侧面安装防爆振动烈度仪,实时监测,连接PLC自控,对于新换轴承振动烈度一般为1mm/s,长时间运转轴承磨损,振动烈度会达到1.5mm/s,当振动烈度达到2.5mm/s时离心机开始报警,提醒检查,如果振动烈度达到4mm/s,离心机自动断电、停机,防止事故发生。
(4)充氮、测氧系统。防爆碟片离心机转鼓及转鼓外腔内充满有机溶剂,如果进入氧气,再有点火源会产生爆燃。一般为防止氧气进入、降低氧含量,采用密闭、充氮方式,配置专用充氮测氧装置,包括防爆氧变送器、防爆压力变送器、氮气流量计、采样流量计、气水分离器、精密过滤器等。在使用时,控制氮气源纯度大于99.9%,压力不小于0.3MPa,离心机内氧含量不大于3%。
(5)PLC系统控制。防爆碟片离心机是在普通碟片离心机基础上进行二次设计、改造,着重进行防爆设计,增加了氧含量检测系统,振动传感器、氮气压力变送器等监测元器件,并设置防爆型声光报警器、自动紧急切断阀等执行元件,配合PLC控制系统,达到智能安全的控制效果。离心机系统启动前,必须开启充氮、测氧系统,向离心机内充氮气,同时检测氮气压力、纯度,如不能达到要求,系统报警,离心机不能启动。氮气压力、纯度正常,离心机内氮含量小于3%后,才能开启离心机,PLC系统开始360s自检,氧含量稳定在3%以下后才开始启动动力系统,并逐步加大进料,直至系统稳定运行。设备运转过程中,时时检测振动烈度、氮气压力、氧含量、电机电流等参数,并时时与设定安全报警参数比较,一旦振动烈度、氮气压力、氧气含量出现5s以上超标,系统输出报警信号并开启现场声光报警器,如超标值连续2min以上或超出过高,控制主机自动断电、停机,控制紧急切断阀切断以停止进料,并持续发出报警信号直至维护完成后人员确认复位。在离心机运行过程中,各项参数实时监控,PLC系统实时运算,确保离心机安全运行。
(6)现场穿线管用镀锌管配防爆专用软连接管,组成隔爆型电缆配管,以达到浸出车间防爆等级要求。
3 结语
防爆碟片离心机作为防爆设备,安装在防爆禁区,在购置时要配置充氮、测氧、测振等保护措施,安装时要考虑管线密封、接地等,使用过程中,采用PLC系统时时监控,保证离心机稳定、安全运行。