книги из ГПНТБ / Лукьяненко, В. М. Промышленные центрифуги

типа 15кч16бр, а перед вентилем, на ответвлении нагнетательного трубопровода, установлен предохранительный клапан с перелив­ ным золотником, сбрасывающий масло непосредственно в станину центрифуги.

Увеличивая или уменьшая подачу масла в гидроцилиндр, с по­ мощью вентиля и предохранительного клапана регулируют число пульсов толкателя центрифуги.

По принципу действия и конструкции клапан в основном (кроме размеров) аналогичен предохранительному клапану с переливным золотником, описанному ниже (стр. 155),

Маслонасосная установка центрифуги 2/2 ФГП-1201К-1 изобра­ жена на рис. ІИ-14. Основными ее узлами являются винтовой маслонасос типа МВН, распределительный золотник, проходной вентиль, предохранительный клапан с переливным золотником, указатель пульсации, муфты подвода масла в гидроцилиндры и механизм переключения подачи масла в распределительный золотник.

Нижняя часть станины центрифуги представляет собой масля­ ную ванну. Отсюда насос подает масло через проходной вентиль к распределительному золотнику. Напорная ветвь перед проходным вентилем имеет два ответвления. По одному из них масло направ­ ляется к механизму переключения золотника, по второму — к пре­ дохранительному клапану. Из распределительного золотника через муфты, установленные на главном валу, масло под давлением по­ очередно поступает то в левую, то в правую полости гидроцилиндра машины, осуществляя пульсацию толкателя. Вытесняемое из поло­ стей гидроцилиндра масло возвращается в распределительный зо­ лотник и через его отводящие каналы и штуцер идет в ванну.

Управление распределительным золотником осуществляется с помощью механизма переключателя, установленного на главном валу и связанного штангой с толкателем. Двигаясь вместе с толка­ телем, он переключает подачу масла в торцовые полости распреде­ лительного золотника. Для визуального наблюдения за перемеще­ нием толкателя система снабжена указателем (рис. II1-14,а). Он состоит из небольшого гидроцилиндра 1 и поршня со штоком 2, ко­ торый воздействует на контакт сигнальной лампочки. Мигание ее сигнализирует о движении толкателя. Число пульсов толкателя регулируется проходным вентилем и предохранительным клапаном с переливным золотником.

Маслонасосную установку центрифуги 2/2 ФГП-1201К-1 разби­ рают при разборке машины. Прежде всего открепляют и снимают трубопроводы. Затем открепляют и снимают со станины распреде­ лительный золотник, предохранительный клапан, проходной вен­ тиль, указатель пульсации. В последнюю очередь рассоединяют и последовательно снимают маслонасос и электродвигатель.

Сборка маслонасосной установки производится в обратной по­ следовательности. Перед сборкой все детали и трубопроводы необ­ ходимо тщательно очистить, промыть и продуть, обратив особое внимание на маслоканалы. В процессе сборки следует тщательно затянуть все резьбовые соединения. Муфты подачи масла после

153

сборки, перед подсоединением маслопровода, должны легко, без заеданий, поворачиваться на валу. После сборки при работающем насосе проверяют отсутствие утечек и подтеков масла и работу маслонасосной установки.

Предохранительный клапан с переливным золотником (рис. ІП-14,г) устанавливается на отводе напорной ветви маслосистемы машины после насоса и служит для поддержания в системе посто­ янного давления. Конструкция клапана такова: корпус 10 имеет четыре внутренние выточки, которые, разделяясь между собой зо­ лотником 9, образуют полости. Полость 11 соединена с полостью 7 каналом 12 и находится постоянно под давлением, так как посред­ ством штуцера 14 соединяется с отводом от напорной ветви. По­ лость 16 также находится под давлением и соединена с напорной ветвью посредством трубопровода через канал 15, заканчивающий­ ся отверстием диаметром 2 мм. Кроме того, полость 16 соединяется со сливным патрубком каналом 5.

При повышении давления в напорной ветви растет давление в полостях 7, 11 и 16, шарик 17 поднимается и полость 16 соединяет­ ся со сливом. Возникает разность давлений на торцах золотника, что приводит к его подъему и, следовательно, к соединению напор­ ной ветви маслосистемы со сливным патрубком. При падении дав­ ления в системе пружина 18 преодолевает давление в камере 16 и шариком 17 закрывает слив масла из этой камеры. Давление под торцами золотника уравновешивается, и золотник 9, опускаясь, пе­ рекрывает слив из напорной ветви маслосистемы. Настройка предо­ хранительного клапана производится до установки его на машину на специальном стенде с помощью регулировочного винта 19 путем поджатая или ослабления пружины 18. Пружина 4 служит для возврата золотника в нижнее положение. Крышки / и 8 притерты

к корпусу 10.

Данный предохранительный клапан в сочетании с проходным вентилем используется для регулировки числа пульсов толкателя также в центрифуге ФГП-1201Т-1.

Разборка. Снятый с масляной магистрали клапан положить на подставку и слить из него остатки масла. Отвернув крепеж, снять крышки 1 и 8. Вынуть из корпуса 10 золотник 9 и пружину 4. От­ вернув винт 19, вынуть из крышки 1 пружину 18 и шарик 17.

Контроль. Осмотреть состояние трущихся поверхностей корпуса и золотника. Не допускаются повышенный износ, забоины и риски, видимые невооруженным глазом. Проверить пружины — они не дол­ жны иметь поломок и трещин. Осмотреть уплотнительные кольца и прокладки. Проверить и прочистить масляные каналы корпуса и

крышки.

Сборка клапанов производится в последовательности, обратной

разборке.

Распределительный золотник (рис. ІІІ-14,б) представляет со­ бой чугунный корпус 1, внутри которого расположен золотник 2. С торцов корпус закрыт стальными литыми крышками 3 и 7, вну­ три которых размещены толкатели 4 с дроссельным устройством 6

155

и обратным клапаном 5. Корпус имеет две цилиндрические вы­ точки, через которые масло поступает из подводящего штуцера в полость гидроцилиндра, и две выточки, соединенные общим кана­ лом со штуцером, отводящим масло в ванну. Торцовые крышки соединены трубопроводами с переключателем масла. Плавность переключения золотника обеспечивается дросселями. Обратные клапаны служат для уменьшения сопротивления масла при подаче его под толкатели.

Золотник изготовляется из термически обработанной легирован­ ной стали 38ХА или других аналогичных сталей, толкатели — из стали 40. Для деталей распределительного золотника требуется высокий класс чистоты и точности обработанных поверхностей.

Зазор между внутренней расточкой корпуса и золотником допу­ скается в пределах 0,025—0,05 мм, а между толкателями и расточ­ ками в крышках — в пределах 0,02—0,04 мм.

Разборка. Открепить и снять с корпуса 1 крышки 3 и 7 в сборе. Вынуть из корпуса золотник 2. Вынуть из крышки толкатель 4, от­ вернуть дроссельное устройство 6 и обратный клапан 5.

Контроль. Осмотреть состояние трущейся рабочей поверхности под золотник — она не должна иметь повышенного износа, царапин, забоин и следов коррозии. Аналогично контролируются золотник и толкатель 4. В крышках, дроссельных устройствах и клапанах про­ верить качество резьбы, пружин и шариков. Непригодные детали заменить новыми.

Сборка производится в последовательности, обратной разборке. Муфта подачи масла в гидроцилиндр (рис. ІИ-14,в) состоит из следующих основных деталей: корпуса 2, крышки 1, стакана 3,

распорной втулки 4 и двух роликоподшипников 5 № 32124Л. Кор­

резьба — с одной стороны правая, с другой левая.

Посадка стакана в корпус и распорной втулки на вал — сколь­ зящая, по второму классу точности (А/С), посадка подшипников в стакан — скользящая подшипниковая, по второму классу точности (А/Сп), а подшипников на вал — плотная подшипниковая, по вто­ рому классу точности (А/Пп). Зазор между стаканом и распорной втулкой 0,2—0,8 мм. Уплотнение между валом и корпусом — вой­ лочное. Масло в муфту подводится по центру, утечки отводятся

по трубопроводам.

Разборка. Отвернуть болты и снять крышку 1, вынуть из кор­ пуса 2 стакан 3. Демонтировать наружные обоймы подшипников 5 с роликами. В случае необходимости снять с полувала крайнюю внутреннюю обойму подшипников, распорную втулку 4 и вторую

обойму.

Контроль. Проверить состояние стакана 3 и распорной втулки 4. На рабочих поверхностях не должно быть забоин, трещин, значи­ тельного износа и следов коррозии. Обратить внимание на надеж­ ность посадки внутренних обойм подшипников на полувал. Осмот­ реть роликоподшипники,

168

Сборка муфты производится в последовательности, обратной сборке. Непригодные подшипники, распорные втулки, прокладки и крепеж подлежат замене или ремонту.

Механизм переключения подачи масла к распределительному золотнику (рис. III-14,д) состоит из корпуса 3, закрепленного на торце правой муфты подачи масла в гидроцилиндр, направляющего стакана 10, запрессованного во внутреннюю расточку главного вала, поршня 2, скалки 4, крышки корпуса и переключающих вту­ лок 5 и 6, связанных со скалкой винтами 7 и 8. Один конец скалки посредством шарикоподшипника 1 закреплен в поршне, второй скользит во втулке 6. Таким образом, скалка перемещается только поступательно.

С помощью штанги 11 поршень шарнирно связан с толкателем. Последний, совершая возвратно-поступательное движение, увле­ кает за собой поршень со скалкой, которая посредством переклю­ чающих втулок перемещает золотник 9, изменяя направление по­ дачи масла от напорной линии к торцам распределительного золот­ ника. Длину хода толкателя устанавливают регулировочными винтами путем изменения взаимного положения переключающих

втулок.

Разборка. Открепить и снять с корпуса 3 крышку, планки, пере­ ключающую втулку 5 и перегородку. Вынуть из корпуса вторую переключающую втулку 6 с золотником 9, после чего отсоединить и снять с уплотнительной муфты корпус 3. Отвернув гайки и вынув из поршня 2 скалку 4 с шарикоподшипниками 1, отвернуть гайки и демонтировать подшипники. Отвернуть болты и снять с полувала направляющий стакан. После снятия уплотнительной муфты отсо­ единить от штанги и снять поршень 2.

Контроль. Проверить состояние трущихся поверхностей корпуса, направляющего стакана, втулок и поршней — на них не должно быть забоин, глубоких рисок, значительного износа и следов кор­ розии. Осмотреть подшипники, гайки и крепеж.

Сборка производится в последовательности, обратной разборке. Непригодные детали подлежат замене или ремонту.

4. ОБСЛУЖИВАНИЕ ЦЕНТРИФУГ

Подготовка к пуску и пуск

Перед пуском центрифуги аппаратчик обязан внимательно осмо­ треть установку и убрать все лишнее; установив отсутствие посто­ ронних предметов в роторе, с помощью небольшого ломика или от руки проверить свободное его вращение. При наличии заеданий или незначительного трения между деталями ротора и кожуха необхо­ димо устранить их до пуска. Проверить крепление центрифуги и привода к постаменту (плите) и последнего к фундаменту или перекрытию, герметичность всех фланцевых соединений обвязочных трубопроводов, гибких связей и разъемов центрифуги; затяжку сальниковых уплотнений и крышек подшипников. При этом очень

157

важно обеспечить отсутствие перекосов и плотность прилегания фетровых, резиновых и других уплотнений к штоку или валу по всей окружности.

Следует проверить равномерность зазоров в лабиринтных уплот­ нениях; параллельность приводных шкивов; натяжение ремней; на­ личие смазки в подшипниках (при консистентной смазке); крепле­ ние ограждения привода и защитного кожуха; крепление и исправ­ ность питательного устройства (шнека, транспортера или трубы загрузки); крепление гибких связей; соответствие штуцерам трубо­ проводов отвода паров и газа из кожуха, из разгрузочного бункера и т. д.; свободное проворачивание насоса от руки, правильность подключения электродвигателей (вращение электродвигателей на­ соса проверяется по стрелке на корпусе электродвигателя или ста­ кане, вращение электродвигателя центрифуги должно соответство­ вать вращению ротора по часовой стрелке, если смотреть со сто­ роны выгрузки осадка); соответствие уровня масла в станине верхней метке маслоуказателя; циркуляцию воды в маслоохлади­ теле; наличие термометра и манометра на нагнетательном трубо­ проводе маслоустановки.

Манометры и термометры должны быть исправны — с целыми стеклами и корпусом без вмятин. Диапазон рабочего давления мас­ лонасоса должен приходиться на первую половину шкалы мано­ метра. Если, например, маслоустановка центрифуги работает в диа­ пазоне давлений 5—20 кгс/см2, то шкала манометра должна быть рассчитана на 40 кгс/см2. На корпусе манометра и термометра должны быть пломба и знак государственного поверителя, свиде­ тельствующий о том, что прибор прошел ежегодную проверку.

Особое внимание при осмотре машины необходимо уделить кре­ пежным соединениям ротора и гидроцилиндра, в частности затяжке крепежа прижимных колец каскадов, приемного конуса, уравни­ тельного кольца, крышки гидроцилиндра и др. В центрифуге 1/4 ФГП-650У-1 нужно проверить от руки свободное вращение раз­ грузочного конуса, равномерность зазора между скребком и кону­ сом, а также величину зазора между торцами башмака питатель­ ной трубы и опорного кольца приемного конуса. При наличии гидромуфты в приводе центрифуги проверяются герметичность фланцевых соединений, надежность крепления на валу электродви­ гателя и уровень масла в объемном бачке.

После осмотра центрифуги и всех подводящих и отводящих ком­ муникаций приступают к пробному пуску маслосистемы. Для этого маслосистему настраивают на максимальный сброс масла в ем­ кость, т. е. на минимальное число пульсов толкателя. В центрифу­ гах, снабженных регулятором скорости, полностью открывают дрос­ сель, а в центрифугах, укомплектованных проходным вентилем и предохранительным клапаном с переливным золотником, прикры­ вают на 2/з проходное отверстие вентиля. Затем включают электро­ двигатель маслосистемы и проверяют плавность работы толкателя, отсутствие утечек масла в соединениях трубопроводов и агрегата, подачу масла через торцовую муфту в гидроцилиндр и плотность

.158

торцового уплотнения, поступление масла в подшипники качения (для этого открывают боковую крышку корпуса главного вала или станины), регулировку количества пульсов толкателя. В центри­ фуге 2/2 ФГП-1201К-1 регулируется также длина хода толкателя.

Подача масла в подшипники проверяется только в начале за­ пуска центрифуги, а также при нагреве подшипников выше допу­ стимой температуры. Перед пуском центрифуги нужно выключить электродвигатель маслосистемы.

Запуск центрифуги осуществляется от станции управления, схе­ мой которой предусмотрена блокировка приводного электродвига­ теля с электродвигателем насоса, обеспечивающая определенную очередность их пуска и остановки. Электродвигатель привода цен­ трифуги включают только после пуска электродвигателя насоса и, наоборот, последний останавливают только после остановки элек­ тродвигателя привода центрифуги.

При пуске с помощью кнопки «Пуск» и магнитного пускателя включают электродвигатель масляной системы. Затем аналогичным образом включают электродвигатель привода центрифуги. Не ме­ нее двух часов проверяют работу центрифуги на холостом ходу. Убедившись в исправности подшипников и других механизмов ма­ шины, приступают к загрузке центрифуги. Перед загрузкой реко­ мендуется произвести обмывку ротора и включить подачу воды в передний лабиринт и заднюю полость ротора.

В сахарных и некоторых других производствах ротор и лаби­ ринтные уплотнения пропаривают перед загрузкой. После этого, выключив промывку (пропарку) ротора и лабиринтных уплотнений, приступают к загрузке ротора.

Подавать суспензию следует равномерно во избежание вибра­ ции центрифуги и выброса суспензий в приемник сухого осадка.

При появлении сильной вибрации, нагреве подшипников выше установленной паспортом температуры и других отклонениях в ра­ боте центрифуги необходимо остановить ее. Очистив ротор от осад­ ка, нужно промыть его, установить причины неисправностей и устра­ нить их. Затем следует произвести повторный пуск центрифуги. Запускать центрифугу с неочищенным ротором категорически запре­ щается. После установления требуемого режима работы машины рекомендуется отрегулировать число толканий и установить место промывки осадка в зависимости от обрабатываемого продукта.

После пуска машины нужно убедиться в отсутствии вибрации и перегрева подшипников, выяснить, не слишком ли много масла про­ пускает маслоторцовая муфта, нет ли утечек на соединениях масло­ установки, достаточны ли циркуляция воды в холодильнике, нагрев электродвигателей, плавность работы толкателя.

Эксплуатация

Соответствие обрабатываемого продукта условиям эксплуата­ ции центрифуги является основным фактором, определяющим ка­ чество получаемого продукта, производительность машины, дли­ тельность и безотказность ее работы.

159

Для нормальной работы машины требуется прежде всего не­ прерывная равномерная и оптимальная загрузка ротора. Оптималь­ ной загрузкой можно считать такую, при которой величина слоя осадка достигает уровня регулирующего кольца ротора, а при пе­ ресыпании осадка с каскада на каскад не видно прижимного кольца сит первого каскада. В тех случаях, когда осадок не до­ стигает уровня регулирующего кольца или когда центрифуга ра­ ботает с перегрузкой, наблюдаются вибрации центрифуги, повы­ шенный износ деталей ротора, особенно фильтрующих сит, ухуд­ шается качество получаемого продукта.

В процессе работы машины нельзя допускать даже кратковре­ менных перерывов в подаче суспензии, так как это приводит к пересушке осадка, повышению усилия выталкивания, интенсив­ ному износу сит и быстрому выходу их из строя. В ряде случаев закристаллизовавшийся на ситах пересушенный осадок является причиной расклинивания шпальт сит, местных выпучиваний их и задиров. Нередки случаи выхода из строя крепежа и других дета­ лей ротора.

При перерыве в подаче суспензии необходимо остановить цент­ рифугу, очистить ротор от осадка, промыть его и только после этого вновь запустить машину и начать загрузку.

Аппаратчик обязан следить за равномерностью подачи суспен­ зии в ротор и регулировать ее с помощью загрузочного вентиля. Для наблюдения за потоком суспензии из приемника необходимо установить перед вентилем смотровое стекло.

Для нормальной работы и высокой производительности цент­ рифуги важное значение имеют крупность кристаллов и содержа ние их в жидкой фазе. Величина зерна должна быть соизмерима с величиной щели фильтрующей основы машины. В центрифугах с пульсирующей выгрузкой обычно применяются сита с шириной щели 0,3 мм. Поэтому чем больше в суспензии кристаллов вели­ чиной 0,3 мм и более, тем меньше их будет уноситься с фугатом и тем быстрее будет образовываться слой осадка в роторе; одно­ временно сократится унос кристаллов в тыльную часть ротора, улучшится промывка осадка и снизится влажность готового про­ дукта. Необходимо стремиться к тому, чтобы в суспензии было не менее 40% кристаллов величиной 0,3 мм и более.

Оптимальной концентрацией суспензии является отношение твердой фазы к жидкой (Т :Ж ), равное 1:1 или близкое к нему, поскольку проходное сечение шпальтовых сит в центрифугах с пульсирующей выгрузкой составляет 8—12% общей площади сит и не может пропустить большее количество жидкости. К тому же фильтрация происходит преимущественно в зоне, расположенной между опорным кольцом первого каскада и уравнительным коль­ цом приемного конуса, что ограничивает и количество пропускае­ мой жидкости.

В ряде случаев центрифуги используются для обработки сус­ пензии с отношением Т : Ж от 1:2 до 1:4. При таких концентра­ циях жидкость не успевает пройти через сита и прорывается но

160

слою осадка в роторе к приемнику сухого осадка. Работа центри­ фуг на разбавленных суспензиях приводит к неравномерному рас­ пределению осадка на ситах, образованию иромоев и( следователь­ но, к повышенным вибрациям, ухудшению качества сухого осадка, повышенному уносу кристаллов с фугатом и, в конечном счете, к . снижению производительности, поломке деталей центрифуги и

приемники с переливом осветленной жидкости, гидроциклоны, фильтры непрерывного действия, осадительные центрифуги и др. Простейшим устройством для сгущения суспензии является кристаллоприемник конической формы с переливом осветленной жидкости. На рис. ІІІ-15 показана схема сгущения, наиболее часто применяемая на установках пульсирующих центрифуг. Емкость

фуг с диаметром 1200 мм. Схема обеспечивает достаточное сгу­ щение суспензии без дробления кристаллов.

На некоторых производствах применяются другие схемы пита­ ния, например, схема параллельного подключения центрифуг с подводом суспензии по общему трубопроводу. Такая схема не

обеспечивает равномерного питания всех центрифуг. Если в первую центрифугу поступает большее количество пульпы, то последняя машина всегда будет работать с недогрузкой. С другой стороны, часть суспензии возвращается по замкнутому контуру в исходную емкость и вновь закачивается насосом в подводящий трубопро­ вод. Применение в схеме питающих насосов приводит к значитель­ ному дроблению кристаллов и тем самым ухудшает процесс фильтрации.

В процессе эксплуатации центрифуг с пульсирующей выгрузкой осадка требуется периодическая промывка ротора не менее одного раза в смену. Это необходимо потому, что в процессе фильтрации происходит постоянный унос мелкой фракции твердой фазы и осаждение ее на перемычках ротора и в лабиринтных уплотне­ ниях. Горячая жидкая фаза охлаждается в роторе вследствие большого вентиляционного эффекта, создаваемого ротором, а так­ же из-за отдачи тепла через стенки кожуха. При этом прошедшая через сита мелкая фракция закристаллизовывается, вследствие чего нарушается процесс фильтрации, снижается качество продук­ та и появляется возможность заклинивания ротора после его оста­ новки.

Очень важна промывка тыльной части ротора. Осадок, прошед­ ший через сита, а также попавший в щель между сталкивающим кольцом первого каскада и ситом, накапливается в тыльной части ротора и спрессовывается. В таких случаях наблюдаются повыше­ ние давления масла в маслосистеме и даже кратковременные оста­ новки толкателя в крайних положениях, что иногда приводит к по­ ломкам ротора и масляного цилиндра. В силу указанных причин в процессе эксплуатации необходима постоянная подача промыв­ ной жидкости в тыльную часть ротора для растворения и смыва накапливающегося осадка.

Долговечность деталей ротора и кожуха центрифуги в значи­ тельной степени зависит от содержания в суспензии нерастворяемых абразивных примесей. Фильтрующая поверхность ротора центрифуг данного типа находится в самых неблагоприятных усло­ виях работы. Шпальтовые сита подвергаются постоянному абра­ зивному воздействию продукта, обрабатываемого в коррозионной среде при значительных температурах. С увеличением содержания нерастворимых абразивных веществ резко сокращается срок службы деталей ротора и кожуха, а также фильтрующих сит. В зависимости от свойств обрабатываемого продукта срок службы сит колеблется от одного до шести месяцев.

Нередко в процессе эксплуатации центрифуг холодильники масла подключают к технической воде, содержащей много ила и различных солей. В пульсирующих центрифугах применены ком­ пактные трубчатые холодильники с большим числом перегибов.

При прохождении через холодильник технической воды на внутренних поверхностях трубок откладывается осадок, забивая их. При этом холодильники выходят из строя, что влечет за собой повышение температуры масла и выход из строя узлов масло-

162