寇福卓,劉征強(qiáng),李 臣,趙寶亮

(山東?；煞萦邢薰?山東 濰坊 262737)

螺旋刮刀式離心機(jī)(H1000)是利用高速旋轉(zhuǎn)的離心力將固體、液體、固液混合物分離的機(jī)械設(shè)備。純堿生產(chǎn)主要應(yīng)用在二次脫水、液相水合系統(tǒng)的水分甩干分離中,使用過程中內(nèi)壁容易粘結(jié)物料、過載、振動(dòng)、超速等,導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸斷裂、轉(zhuǎn)筒損壞,偏心等造成設(shè)備重大損壞,更甚至于危害到工作人員安全,因此離心機(jī)的過流保護(hù)、油溫、油壓、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速報(bào)警和連鎖保護(hù)非常重要。但是如果連鎖報(bào)警設(shè)計(jì)過于繁瑣,也會(huì)帶來操作不便,電氣儀表誤測、誤報(bào)、頻繁誤停等弊端,同時(shí)對(duì)生產(chǎn)的連續(xù)性、電耗、汽耗、重灰產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)量也會(huì)產(chǎn)生影響。

1 離心機(jī)原保護(hù)控制設(shè)計(jì)

離心機(jī)油泵啟動(dòng)3 min后,油壓大于0.4 MPa,離心機(jī)主機(jī)才允許啟動(dòng),在油壓大于0.4 MPa、振動(dòng)小于8 mm/s、過載轉(zhuǎn)速小于48 rpm、油溫小于55 ℃、主帶輪轉(zhuǎn)速在750～850 rpm,這些參數(shù)都滿足下具備投料條件,可以投料正常運(yùn)行;若油壓小于0.4 MPa、振動(dòng)大于8 mm/s、過載轉(zhuǎn)速大于48 rpm、油溫大于60 ℃、主帶輪轉(zhuǎn)速小于750 rpm、主帶輪轉(zhuǎn)速大于850 rpm中有一個(gè)參數(shù)超標(biāo)則離心機(jī)連鎖停車。

2 優(yōu)化后的保護(hù)設(shè)計(jì)

1)原設(shè)計(jì)的主機(jī)自動(dòng)開停和順控取消,油泵、主機(jī)的開機(jī)順序和開停時(shí)間按操作規(guī)程手動(dòng)控制。

2)潤滑油溫度點(diǎn)單點(diǎn)檢測,可靠性較差;只設(shè)計(jì)報(bào)警同時(shí)參考就地溫度檢測,綜合判定真實(shí)狀況。

3)振動(dòng)檢測受現(xiàn)場干擾因素較多,容易誤測、誤報(bào),只做報(bào)警設(shè)置,不參與連鎖停車;轉(zhuǎn)速只保留過載轉(zhuǎn)速連鎖,轉(zhuǎn)速上下限設(shè)置報(bào)警。

4)主機(jī)過載、過流、缺相等保護(hù)由電機(jī)保護(hù)器功能設(shè)置,保護(hù)動(dòng)作觸點(diǎn)接入PLC參與連鎖保護(hù)并設(shè)置保護(hù)器動(dòng)作狀態(tài)顯示。

5)油壓開關(guān)保護(hù)直接進(jìn)入PLC參與連鎖保護(hù)并設(shè)置開關(guān)狀態(tài)顯示,更便于識(shí)別判斷。離心機(jī)油泵啟動(dòng)3 min后,油壓大于0.4 MPa,離心機(jī)主機(jī)才允許啟動(dòng),在油壓大于0.4 MPa、過載轉(zhuǎn)速小于48 rpm、這些參數(shù)都滿足下具備投料條件,可以投料運(yùn)行;若油壓小于0.4 MPa、過載轉(zhuǎn)速大于48 rpm、主機(jī)過載、過流、缺相保護(hù)中有一個(gè)參數(shù)超標(biāo)都是連鎖停車條件。

6)在振動(dòng)大于10mm/s、油溫大于55 ℃、主帶輪轉(zhuǎn)速小于750 rpm、主帶輪轉(zhuǎn)速大于850 rpm、主機(jī)過載、過流、缺相保護(hù)時(shí)DCS系統(tǒng)分別產(chǎn)生報(bào)警,操作人員分析判斷具體情況做出應(yīng)急措施。

7)增加油壓開關(guān)狀態(tài)顯示,油壓大于0.4 MPa,油壓開關(guān)閉合,綠色,油壓小于0.4 MPa,油壓開關(guān)斷開,紅色。

3 DCS、PLC設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)設(shè)置電氣PLC機(jī)柜兩個(gè)、儀表DCS機(jī)柜一個(gè)配置中間繼電器及接線端子。電氣設(shè)備控制點(diǎn)接入PLC機(jī)柜01西門子300;儀表設(shè)備控制點(diǎn)接入DCS機(jī)柜01-西門子417-4H。離心機(jī)過載輪轉(zhuǎn)速SI-651e-2>48 rpm的連鎖停車信號(hào)由儀表DCS控制柜DO卡到中間繼電器經(jīng)端子排再到電氣柜DI卡導(dǎo)入PLC連鎖組態(tài)模塊中作為連鎖停車條件;油壓開關(guān)、電機(jī)保護(hù)器觸點(diǎn)經(jīng)PLC控制柜DI卡導(dǎo)入PLC連鎖組態(tài)模塊中作為連鎖停車條件。PLC連鎖停車信號(hào)由DO卡到中間繼電器經(jīng)端子排再到電氣低壓配電柜二次回路中控制停機(jī)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖2。

圖1 H1000離心機(jī)優(yōu)化后的連鎖原理

圖2 DCS、PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

4 其他優(yōu)化措施

1)制定合理的H1000離心機(jī)檢修計(jì)劃,油箱內(nèi)油量不低于油標(biāo),液壓工作油采用46號(hào)液壓油,使用油溫在15～60 ℃,工作油每半年更換一次,第一次使用不應(yīng)超過三個(gè)月。負(fù)荷試車不少于3小時(shí),其中頻繁啟動(dòng)試驗(yàn)1 h,啟動(dòng)次數(shù)不少于2次。

2)制定H1000離心機(jī)計(jì)劃性維護(hù)方案,嚴(yán)格控制離心機(jī)運(yùn)行周期和清洗間隔,每8 h清洗1次,每次清洗至少10 min。清洗時(shí)仔細(xì)檢查輪轂區(qū)、密封區(qū)、和轉(zhuǎn)鼓內(nèi)清洗徹底干凈。合理設(shè)置沖洗間隔,沖洗時(shí)間,保證沖洗效果,防止了物料沉淀形成不平衡和振動(dòng)。

3)進(jìn)液量提升至額定負(fù)荷(100 m3/h)的時(shí)間控制在2 h,必須確保懸浮液流量緩慢增加到額定值,并且流量穩(wěn)定不能異常波動(dòng)。

5 保護(hù)優(yōu)化后效果

表1 優(yōu)化前后對(duì)比分析表

H1000離心機(jī)保護(hù)優(yōu)化后,達(dá)到了操作簡便,運(yùn)行穩(wěn)定的目的。實(shí)現(xiàn)了超速、超溫、不平衡故障自動(dòng)報(bào)警,及過載、轉(zhuǎn)速、過電流、油壓連鎖保護(hù)功能。