介紹GK800—N離心機(jī)存在的問題及原因分析，通過對(duì)離心機(jī)的軸封及襯包層改造，達(dá)到了解決離心機(jī)泄漏的目的。

一、前言

　　GK800—N型臥式離心機(jī)是一種刮刀卸料間隙操作的過濾式離心機(jī)，該機(jī)適用于固相粒度0.05～1mm，固相濃度為20%～80%(重量濃度)懸浮物的分離。該機(jī)與物料直接接觸的零部件(或表面)的材料均為1C r18N i9Ti，具有較高的抗蝕能力。其轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑800mm，轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度400mm，n=1 400r/min，裝料限度120kg。在四川攀枝花市煉鐵廠用于工業(yè)蒽、工業(yè)芴和工業(yè)苊的生產(chǎn)和加工。

　　精制車間共有7臺(tái)GK800—N離心機(jī)，離心機(jī)是對(duì)于進(jìn)入離心機(jī)的原料油通過高速旋轉(zhuǎn)，從而得到結(jié)晶產(chǎn)品的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。離心機(jī)的運(yùn)行狀況好壞，直接影響到結(jié)晶產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。但從1995年投入運(yùn)行以來，由于生產(chǎn)操作和原料質(zhì)量原因使離心機(jī)存在著泄漏現(xiàn)象，主要泄漏點(diǎn)是軸封泄漏和襯包層泄漏。直接影響到產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量。所以，真空技術(shù)網(wǎng)(http://bjjyhsfdc.com/)認(rèn)為有必要對(duì)GK800—N離心機(jī)泄漏現(xiàn)象進(jìn)行研究分析，并采取必要的措施確保離心機(jī)工作正常和運(yùn)行穩(wěn)定。

圖1 離心機(jī)部件

1.擋液板 2.軸封間隙 3.擋液板 4.刮刀 5.轉(zhuǎn)鼓蓋板

二、設(shè)備現(xiàn)狀及分析

　　機(jī)體結(jié)構(gòu)間隙：輪轂軸封泄漏，上、下密封環(huán)與輪轂有一定的間隙(根據(jù)測(cè)量最大間隙為2mm、最小間隙為1.3mm)，自然存在著泄漏的可能。

　　生產(chǎn)操作中進(jìn)料不穩(wěn)定以及料過干、過稀引起離心機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生附加載荷，造成離心機(jī)振動(dòng)使輪轂與密封環(huán)產(chǎn)生摩擦，加劇間隙進(jìn)一步增大，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)使機(jī)體內(nèi)襯包層(δ =3mm)產(chǎn)生疲勞損壞而裂紋，使分離液從襯包層裂紋處向機(jī)體各部滲透泄漏。通過觀察和了解，離心機(jī)進(jìn)料懸浮液較干時(shí)軸封泄漏比較嚴(yán)重。綜合分析：離心機(jī)軸封泄漏是由于進(jìn)料不均勻和懸浮液濃度達(dá)不到要求造成的，同離心機(jī)結(jié)構(gòu)沒有直接關(guān)系。

三、擬定改進(jìn)措施

　　1.彈簧的選用、設(shè)計(jì)過程對(duì)軸封處進(jìn)行螺旋密封改造。螺旋密封是利用螺桿送回工作介質(zhì)的一種動(dòng)密封，又稱螺紋密封。通常在密封部位的軸上加工螺紋，使用時(shí)液體充滿螺紋和外殼之間所含的空間，形成流體螺母。當(dāng)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流體螺母受到殼體摩擦阻力作用而不與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但產(chǎn)生軸向運(yùn)動(dòng)，使流體不斷返回機(jī)殼內(nèi)。如泄漏量小于螺桿送回的流量，則可達(dá)到密封的目的。螺旋密封屬于非接觸式密封，如果設(shè)計(jì)合理，壽命可達(dá)數(shù)年。

　　(1)螺旋槽形狀選擇 螺旋槽可作成矩形、三角形、梯形、方形、扇形和燕尾形等。從密封效果比較，三角形最好，梯形較次，方形最差。從輸油量比較，梯形最好，三角形次之方形最差。一般常用矩形，其加工方便，應(yīng)用廣泛。

　　(2)間隙 根據(jù)試驗(yàn)得知，間隙越小，密封效果越好。但考慮到軸的振動(dòng)、摩擦及安裝偏差等因素，要選擇得當(dāng)，一般常用間隙S=(0.6/1000～2.6/1000)D。

　　(3)螺旋槽的幾何尺寸 螺旋槽結(jié)構(gòu)如圖2所示。當(dāng)間隙S確定后，再選擇螺旋角β ，一般β 在7°～15°之間，當(dāng)β 決定后，螺距L為

L=πDtanβ

　　實(shí)際應(yīng)取車床螺距值作為選定的L值，則螺旋角β為

β=arctan(L/πD)

　　GK800—N離心機(jī)的密封初步設(shè)計(jì)為螺旋密封。轉(zhuǎn)速n=1 400r/min，旋轉(zhuǎn)角速度ω=2πns^-1=146.53rad/s，

圖2 螺旋槽結(jié)構(gòu)

　　螺旋外徑d=190mm，螺旋槽寬a=2.07mm，螺旋齒寬b=2.07mm，螺旋槽深h=0.35，齒頂間隙S=1mm，螺旋長(zhǎng)度L=65mm，螺旋角β =30°，螺旋密封壓差修正系數(shù)CΔp=0.008 8，動(dòng)力黏度μ =0.001 75Pa·s。故壓差為

　　通過對(duì)鼓體的輪轂進(jìn)行機(jī)加工，并鑲嵌帶反螺旋的密封軸套同密封圈(附加氣孔)進(jìn)行配合。使運(yùn)行中產(chǎn)生反螺旋的泵送力和附加氣壓進(jìn)行密封。

　　2.氣封的結(jié)構(gòu)改造

　　根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在確保安裝尺寸一致的情況下，自行設(shè)計(jì)、加工和制作壓縮空氣管線，如圖3所示。

圖3 氣封結(jié)構(gòu)改造示意

　　此外，襯包層泄漏整治措施為：通過對(duì)襯包層進(jìn)行加熱，找出襯包層的泄漏點(diǎn)和裂紋，進(jìn)行焊補(bǔ)。

四、效果

　　對(duì)離心機(jī)改進(jìn)后，可以確保離心機(jī)安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行：

　　1)解決了離心機(jī)軸封泄漏問題。

　　2)解決了因泄漏造成的環(huán)境污染。

　　3)通過改造可創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　4)可以確保離心機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，確保系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

　　對(duì)離心機(jī)進(jìn)行分析、改進(jìn)后，可以確保焦油系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。此項(xiàng)研究及分析可以運(yùn)用到類似設(shè)備上，具有很好的推廣和借鑒價(jià)值。