三足离心机在锡化工工艺中的选型及应用

三足离心机在锡化工工艺中的选型及应用
三足离心机在锡化工工艺中的选型及应用
摘要:本文阐述了三足离心机在锡化工工艺设计中该如何选型，生产过程中该如何操作和养护，才能满足各种锡化工产品的特性要求和质量要求及保证平安生产。

本文对生产和设计有一定的帮助。

关键词:三足离心机;化工工艺;选型
Abstract: This paper describes the three - foot centrifuge in tin chemical process design and the selection, how to operation and maintenance in the production process, in order to meet the performance requirements of various chemical products tin and quality requirements and to ensure safety in production. This paper has certain help to the design and production. Keywords: Three - foot centrifuge; chemical process; selection
中图分类编号：F416.45 文献标示码：A文章编号：1、前言
云锡股份化工材料分公司是云南锡业股份下属企业之一，主要生产各种锡化工的有机、无机产品，目前共有20多个品种。

分公司随着近几年来生产能力的不断扩大，生产本钱也逐年降低，劳动生产率逐年提高，员工收入不断增长，科研、质量、环保工作也有了长足开展。

在开展建设和生产过程中，其中产品的过滤离心机是工程建设工艺设计和生产过程中的重要设备之一，过滤离心机的选型关系着产品的质量和生产平安，选型的正确与否对生产很关键。

本文仅仅针对几种主要化工产品，结合生产实际，对过滤离心机中的三足式离心机选型和生产应用进行阐述。

2、三足离心机简述
过滤离心机分为三足式离心机、上悬式离心机、卧式刮刀卸料离心机、卧式活塞推料离心机、离心力卸料离心机和螺旋卸料离心机等。

三足式离心机属过滤离心机中的一种，是过滤离心机中应用最广泛、适应性最强的设备。

该文主要围绕三足式离心机进行论述。

三足离心机根据卸料方式又可分为人工卸料和机械卸料两种。

其原理是以离心力为推动力来别离液－固两相，固相不断堆积成为滤饼，经过加工成为产品，液相由于离心力的作用透过过滤介质成为滤液返回流程使用。

过滤离心机适用于处理10μm至数毫米的粒径，含固量从5%－80%的液－固两相悬浮液，对物料浓度的变化，物料过滤性能的变化适应性好，易于保持产品晶粒不被破坏(卧式不能满足要求)，而且滤饼易于洗涤，洗涤时间和洗涤水用量可随意调整。

缺点是上部人工卸料的三足式离心机工人劳动强度大。

3、三足式离心机在锡化工产品中的选型原那么
不同的物料及别离要求，需要选用不同的机型。

机型及主参数确定后，根据不同材料在不同环境中的耐腐蚀性能，综合其理化特性，性价比等诸多因素，生产厂家从根本面上确定强度零件材料。

从材料本身来看，没有绝对的万能防腐材料，必须充分了解应用环境，如不锈钢不适合浓硫酸，碳钢却适合。

不锈钢不是不锈，只是在空气和其它适应性环境下才不锈。

在同一环境中，尽可能选同一种材料，综合性价比，特别要重视加工工艺性的影响。

三足式离心机的选用必须满足进料量、物料特性、压力、温度等工艺参数的要求。

根据产品特性和工艺条件，我司化工产品过滤设备适合用三足式离心机。

锡化工产品品种多，产品
特性各不相同，客户对产品的质量要求大都很严格，且产品参数也不一样，因此，在选型过程中，要从多方面考虑，既满足生产需求，又满足产品客户要求。

4、过滤离心机选型
过滤离心机选型很重要，在设计过程中，如果该设备选型不合理，会造成产品质量的不合格、生产过程中的不平安、使用年限的减少、操作的不方便、生产本钱的提高等诸多因素。

因此在选型过程中，必须综合考虑，顾全大局，不能只考虑一方面的条件。

该文主要从以下几方面进行阐述。

其它选型条件能满足生产工艺要求即可。

4.1从介质特性方面选择设备材质
在选型过程中，材质选择很重要，化工产品的介质特性必须要重点考虑介质的酸碱性和介质温度。

一般常用的材质有碳钢、不锈钢、碳钢衬塑、碳钢衬胶等。

分别论述如下：
4.1.1酸性介质
对于高温含酸性的介质，宜选用碳钢衬塑，主要对离心机的转鼓、外壳和底盘进行衬塑。

塑料材质为PP，PP在五大通用塑料中耐热性是最好的，可长时间在1000C以下工作，在无外力作用下，PP制品加热至1500C也不会变形。

其次，PP材质的化学稳定性优异，耐酸、碱、盐等，但在局部非极性有机溶剂中容易溶解或溶胀。

针对以上两点，对照介质特性，就能选择适合工艺要求的过滤设备。

我司某酸性产品原设计时由于经验缺乏，选用304材质的三足离心机进行过滤，运行3－4个月腐蚀非常严重，且出现整台设备爆裂飞逸现象。

因此，过滤设备的外壳、底盘和地脚螺栓的腐蚀是个平安隐患，与产品接触的转鼓部位腐蚀后影响产品质量。

该产品经选用碳钢衬塑的三足离心机进行过滤至今已7年，运行良好。

对于常温含酸性的介质，宜选用碳钢衬胶，主要对离心机的转鼓、外壳和底盘进行衬橡胶，该橡胶为通用合成橡胶，经采用硫化处理，使离心机外表附着一层硫化胶涂层，具有耐酸、碱、盐等性能，通用合成橡胶不耐高温，但价格低廉。

我司相同特性的产品有三种，选用碳钢衬胶的三足离心机进行过滤运行良好，该种设备投资比碳钢衬塑低。

4.1.2碱性介质
对于高温或常温含碱性的介质，宜选用304或316L不锈钢材质。

对腐蚀不是很严重的含碱介质选择304材质，其中底盘用碳钢即可，这样可降低设备价格。

316L的耐腐蚀性优于304，强碱必须选择316L材质。

我司碱性产品选用的就是304或316L材质的过滤设备。

4.2卸料方式、转鼓直径等选型
三足离心机按卸料方式分为人工上部卸料、人工下部卸料、吊袋上部卸料、刮刀下部卸料、自动刮刀下部卸料、抽吸上部卸料等。

在设备型号的后面加上材料代号，如耐腐蚀钢为N，碳钢为G，衬橡胶为X，衬钛为I等。

三足离心机均为间歇式或周期循环式别离操作，只适用于中小型生产。

对于连续进料方式和产品要求较细的别离，须选择类似卧式螺旋离心机的设备，在此文中不作论述。

锡化工无机锡产品全部选用上部人工卸料三足离心机，这是由于生产规模和生产工艺决定的。

锡化工每天过滤无机锡产品量最多的工序为13吨左右，最少的工序每天只有2吨左右，以选用转鼓直径为1000mm为例，设备装料限重为200kg，每次过滤时间为1.5~2min，加上进料、卸料和包装时间，三台离心机3个小时可以完成13吨产品的过滤。

其次是工艺方面的因素，锡化工过滤物料都要经过冷却结晶，含水量很少，只有用人工进行间歇进料，含水量多的用管道间歇进料。

因此，选用上部人工卸料三足离心机可以减少投资和生产本钱，满
足生产和工艺要求。

这种类型的离心机结构简单，价格最廉价，对物料的过滤性能变化适应性好，改变操作时间最方便。

对于生产规模较大滤饼含湿量有严格要求或对洗涤有一定要求时，可选用自动刮刀下部卸料式离心机，转鼓直径以1000~1250mm为好。

因为这种类型的三足式离心机滤饼容量适中，别离因数一般为500~800，相对来说可获得含湿量较低的滤饼，并且也能取得较好的滤饼洗涤效果，当转鼓直径达1500mm以上时，往往由于转鼓自身强度问题，而得不到较高的别离因素，影响滤饼含湿率，不建议选用大直径转鼓。

使用下部卸料或自动刮刀下部卸料的方法，工人劳动强度低，可以适用于较大规模的生产要求，易实现程序或自动控制。

锡化工某有机锡产品就选用SGZ自动刮刀下部卸料三足离心机，设备材质为不锈钢。

试验室选用较小转鼓直径的下部卸料三足离心机也是适宜的，因为当该设备用于中间试验的场合时应考虑将来生产规模而选用适宜的别离因素，以便今后生产规模放大提供可靠依据，同时也应该考虑今后放大时适宜的卸料方法，以便验证新产品对卸料方法的适应程度。

4.3驱动装置
三足离心机的驱动装置一般均用电动机通过皮带轮驱动主轴转动，在周期性循环操作中，各个操作阶段的转速各不相同。

一般在200~800r/min转速下加料，在1000~1600r/min转速下别离，在20~100r/min转速下进行刮刀卸料，人工卸料三足离心机需在停车时进行卸料。

所以要求驱动装置能实现宽范围的变速。

另外，因不同物料要求的别离转速不同，要求驱动装置能实现连续、平滑的无级变速。

目前三足式离心机中采用的调速方法有多速电动机驱动、主副电动机驱动、变频调速驱动、转差电动机电磁调速驱动、液压驱动等几种。

工艺设计时可按别离要求和生产规模等要求进行选用。

5、过滤离心机选型及操作考前须知
5.1选型考前须知
1、离心机是一种高速旋转的设备，腐蚀的危害是极其巨大的，其平安要求与压力容器同样重要，设计人员在选型中一定要了解介质特性，选择适宜的设备材质，否那么导致一些严重后果，轻那么影响产品质量，重那么造成机毁人亡。

对于特定的介质，应选用适宜的材料来制造，同时也是为到达防腐这一根本要求。

这些材料不仅仅是转鼓等金属材料，所有接触物料的零件材料都应到达这一要求，包括密封件、紧固件等等。

全国有很多离心机生产企业，在这里顺带提醒购置部门一定要重点考虑质量优先实力强注重技术开发的大型企业。

2、三足式离心机的转鼓厚度是个值得在意的参数，这个是保证离心机平安使用和长久使用的根底。

因为化工行业使用的离心机一般受腐蚀比拟严重，所以必须对离心机的转鼓厚度进行了解。

以转鼓直径800的三足式离心机为例，按n=2-2．5进行壁厚设计时，壁厚应取5~7mm (不计腐蚀余量)，当转鼓壁厚仅仅为3mm，通常发生爆裂。

所以购置离心机是一定要按照要求选购离心机的转鼓厚度，不要因为贪廉价买了劣质离心机。

正确的选择离心机是设备运转良好的前提
5.2操作考前须知
1、离心机运转前应先切断电源并先松开离心机刹车，用手试转动转鼓，看有无咬煞情况，并检查其他部位有无松动及不正常情况。

接通电源依顺时针方向开车启动(通常从静止状态到正常运转约需40-60秒左右)，无异常情况即可工作。

滤布的目数应根据所别离物料的固相颗粒的大小而定，否那么影响别离效果。

另外滤布安装时应将滤布密封圈嵌入转鼓密封槽内，以防物料跑入。

2、开车时首先要开低速，一般是100r/min，然后放料到一半停下，等料满后重新启动，开低速，物料均匀后开中速800 r/min，在1000~1600r/min高速下进行过滤别离。

离心结束后先切断电源，操纵制动手柄缓慢制动，必须采用间隙式刹车，切记不可一次性刹车，须几收几放逐步拉紧，以到达制动的目的，一般制动时间不得小于50s，接下来才可人工出料，严禁离心机运转时将手或铁锹等工具伸到转动的机器内。

易燃易爆场合尽可能不用刹车装置。

6、结语
近年来，随着各种新技术的相继应用，国内外出现了许多新型、自动操作的三足式离心机，通过采用时间继电器及数字程序控制的方法，使设备适时调整，连续运转，加料阀门及卸料机构的动作，均由电动、液动元件控制，整个操作可以在完全自动的周期性循环过程下进行。

然而，随着离心别离技术的逐步提高，卧式螺旋沉降离心机和卧式螺旋过滤离心机的技术的不断成熟和完善，在很大方面，对三足离心机构成了严重的市场替代威胁。

2021年，我们考查了江苏牡丹离心机制造和连云港德邦化工机械，这是国内实力比拟强的离心机生产厂家，这两家厂家正在进行扩大再生产改造工程的实施，更多的是注重对卧螺离心机高端机型的技术开发。

总之，不管是老技术还是新技术，都必须满足生产工艺要求，并保障设备平安运转。

参考文献：?化工工艺设计手册?第三版化学工业出版社
作者简介
刘亚，女，云南省个旧市人，长春建筑专科学校毕业，云南锡业股份环保高级工程师。

研究方向：化工和环保设计及施工管理。