离心机故障的分析处理及改造方案

离心机故障的分析处理及改造方案

钱百兴、郑红强、金炜畅、李中亮

（江苏盛虹科技股份有限公司，江苏 吴江 215228）

摘要：离心机是各行业不可缺少的重要设备之一。本文从实际生产角度出发，针对进口立式离心机在实际使用中出现的故障进行诊断、处理，在充分了解离心机的基本工作原理后对其不合理之处作相应的技术改造，经过实际的使用表明，离心机运行可靠、稳定。 关键词：离心机历史、工作原理、故障分析改造

中图分类号：

0 前言

离心技术在生物学，特别是在生物化学和分子生物研究领域，已得到了十分广泛的应用，每个生物化学和分子生物学实验都要装备多种型式的离心机。离心技术主要用于各种生物样品的分离和制备，生物样品悬浮液在高速旋转下，由于巨大的离心力作用，使悬浮液的微小颗粒以一定的速度沉降，从而与溶液得以分离，而沉降速度取决于颗粒的质量、大小和密度。 1 离心机的发展历史

离心机在各行业中大量使用，主要应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理及船舶等部门。

中国古代，人们用绳索的一端系住陶罐，手握绳索的另一端，旋转甩动陶罐，产生离心力挤压出陶罐中蜂蜜，这就是离心分离原理的早期应用。

工业离心机诞生于欧洲，比如19世纪中叶，先后出现纺织品脱水用的三足式离心机，制糖厂分离结晶砂糖用的上悬式离心机，这些早期的离心机都是间隙操作和人工排渣的。 由于卸渣机构的改进，20世纪30年代出现了连续操作的离心机，间隙操作离心机也因实现了自动控制而得到发展。

工业用离心机按结构和分离要求可分为过滤离心机、沉降离心机和分离机三类。 2 离心机工作原理

离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒，称之为转筒（或转鼓），通常由电动机驱动。转筒（或转鼓）是离心机的主要部件，其安装在高速旋转的竖直或水平轴上，在离心力的作用下，悬浮液（或乳浊液）加入转筒，被迅速带动与转筒（或转鼓）同速度旋转起来，在离心机力作用下各组分分离，并分别排出。分离因素是离心机分离性能的主要指标，通常转筒（或转鼓）转速越高，分离效果也越好。

3 离心机的结构

离心机的主要部件有：驱动电机、油箱、循环油泵、转筒、卸渣连杆装置、牵引装置等部件组成。如图：

图1

图2

图3

图4

图5

4 离心机常见故障分析及处理方法

4.1 轴承损坏或转动受阻

一般发生此类故障，主要是轴承内缺油或轴承内污垢较多而引起摩擦阻力增大，电动机达不到额定转速，应及时清洗或更换轴承。

4.2 剧烈震动、异响

离心机一旦出现这种现象，应立即停车检查，首先检查转筒内壁是否结料较多，必要时清理结料物。其次检查转轴上轴承的安装问题；轴承胀紧套是否有松动，螺栓是否拧紧，如果有问题应重新把胀紧套上的螺栓拧紧，。之后检查确认转轴是否变形有摩擦、转筒本身是否有损伤。这些因素都可以导致机体剧烈振动、异常的响声。当发生这种故障时，应更换损坏的转轴、转筒，并调整卸料结构的进给量。

4.3 离心机在离心、分散阶段悬浮液未分离出来

经过仔细分析原因，发现造成此种现象的因素主要有以下两个方面：进料胶管或出料胶管堵塞。离心机的离心转速未达到实际使用要求的速度。处理的方法是疏通或更换胶管，重新设置离心的转速。

4.4 离心阶段无故障报警，转入分散阶段时转速、电流报警跳停

离心机在正常离心阶段能正常工作，当转入分散阶段，卸渣机构进入卸渣区域时的3/4位置时，发生了转筒的速度直线下降，同时伴随着电机的电流上升而发生离心机跳停故障。一般认为是卸渣机构与转筒边发生摩擦导致，但实际检查未发现此类现象，最终综合分析工艺的日常操作流程后；发现是冲洗液流量的改变所引起的。逐渐调整冲洗液流量，上述问题解决！

4.5 转筒轴承的润滑油流量报警

检查供油泵，松开供油泵出口管线接头，发现有油流出，证明供油泵能够正常供油，在检查流量感应器，发现流量感应器浮子卡住不动作，于是解体流量感应器，发现内部较脏，清理干净后安装投用，报警故障解除。

4.6 润滑油油箱内油位下降

因为高转速轴内的轴承是依靠供油泵循环润滑散热的，轴承的安装有骨架油封、

如果润

滑油较脏，就会使骨架油封磨损漏油，而此时必须更换骨架油封，否则润滑油流入原料中影响原料品质。

4.7 工艺问题

进料浓度不均匀，控制进料浓度对离心机是非常重要的，进料浓度不均匀会使机组振动较大，且进料浓度过大，容易使转筒内壁积料多，电机负荷增加。悬浮液浓度太低，影响产量。加长离心时间，机组效率较低。

进料阀门设计不合理。目前离心机进料阀普遍选用气动阀门，但阀门的大小必须与离心机相匹配，，若阀门较小会导致进料不畅，阀门过大，则很难控制，容易导致离心机堵料。所以在选用阀门时应注意这些问题。

5 离心机存在缺陷问题及改造方案

经过实际使用及频繁发生的故障问题，可以归纳以下两条：

5.1 针对进、出料管线发生堵塞、开裂现象，进行了改造更换，离心机原来使用的是原厂家提供的内部四氟，而外部是黑色复合胶管，在长时间使用后，内壁发生脱落变形而堵塞管道，且不易被发现，造成无法离心分离悬浮液颗粒，严重时可能影响生产。 图1

图2

现经过比对测试，采用内夹钢丝的加强型透明胶管，在平时使用时容易观察到内壁的变化，且强度好，不易折断变形，长期使用也不开裂。

5.2 卸渣牵引杆在运行时，由于挡卡发生脱落或者断裂故障，造成牵引杆弯曲变形，甚至断裂。由于离心机配套来的牵引杆固定挡卡，设计上存在瑕疵，卡槽极浅，且卡簧细小，安装空间狭窄，卡簧钳无法使用，检修拆装不易。综合考虑到上述多方面原因，在改造时决定了采用开口销代替挡卡，一来拆装方便，再者固定牢度可靠。首先将牵引杆焊接加长3-4mm ，然后在卡槽外侧用∮4mm （如下图所示） 图1 图2

在经过了一系列简单改造后，离心机至今运行平稳。

6 结语

离心机主要分进料、分离、洗涤和卸渣等过程，有间隙自动进行和连续自动进行，其出现的故障涉及范围较广、复杂。因此，在实际的使用中应从多方面进行综合考虑。并加以论证分析，才能全面直观的发现问题，并相应地加以处理改造。