卧螺离心机操作方法及操作调整技术

卧螺离心机操作方法及操作调整技术

第一节螺旋运行在离心机运行中的关键作用

在卧螺离心机的运行中，尤其是在处理物料分离的运行中，离心机内部螺旋体的运行可以说是卧螺离心机运行的“灵魂”，没有螺旋体的正确运行，离心机就无法实现其基本的功能。

卧螺离心机最基本的功能是要求能够连续不断的对输入机器内的物料进行分离，这就要求机器将已经在其内部完成分离的物料排除出去，以便机器能够继续处理进入其内部的新物料，而且工业化生产方式要求这种“分离－排料－继续分离－继续排料”的过程是自动化且连续不断，离心机内部的推料螺旋正是被用来进行连续排料，这种排料的功能是通过螺旋和离心机转鼓体之间的相对旋转运动而实现，这种相对旋转运动我们称为离心机的“差速”。

由于离心机的进料是连续不断的，离心机要实行连续处理物料的功能，差速也必须是连续的。为了不使离心机内部物料堆积而发生故障，差速必须始终存在，而且差速始终是推料方式。所谓“推料方式”是指，螺旋和转鼓体之间产生的“差速”是将分离后的固渣向离心机排渣口方向推进。对同一个螺旋体，根据转鼓旋转方向的不同，可以将差速设计成正差速和负差速，但两者的推料行为是相同的。

推料螺旋在运行中能够“感觉”到固渣的干度。这种感觉是通过螺旋运转的负荷来反映，即所谓螺旋当时的“扭矩”。SIMP齿轮箱差速方式对扭矩的感觉是从其驱动电机负荷上间接反映的，液压差速驱动方式对扭矩的感觉是从液压驱动机的油压上间接反映的。

当转鼓的转速固定不变时，如果我们降低螺旋的差速，我们能够得到比较干燥的固渣排放，由于降低了差速，螺旋每旋转一个差速周期所推出的固渣量相对较多，同时由于低差速时固渣比较干燥，所以螺旋的推料扭矩就会变大。

如果我们增加螺旋差速，螺旋推出的固渣就比较潮湿，此时螺旋的推料扭矩会下降。

所以当固渣太干或推料扭矩过高时，我们可以采取增加差速的方法加速排渣从而使推料扭矩降低，当固渣太潮湿时，我们可以采取降低差速的方法提高固渣的干度。

我们在离心机的运行中通过不断调节运行参数希望得到的固渣干度比较稳定，在具体的操作中我们是观察差速驱动电机的负荷或扭矩，或者是液压管路的油压。如果差速驱动电机的负荷或液压管路的油压稳定，我们就可以断定离心机排出固渣的干度是非常稳定的。所以说离心机的重要运行要求之一是得到一个稳定的推料扭矩或推料液压。

第二节离心机运行对物料的依赖

良好的离心机设计对物料分离的效果有促进作用，但是离心机的运行效果对物料有依赖性。

离心机由于其转鼓系统的高速旋转，给进入其内部的物料提供了一个离心力场。离心力场加快了具有自然沉降性能的物料的沉降速度。物料自然沉降性能越好，它在这个加速离心力场中的沉降速度就越快，我们所能够得到的分离效果就“越好和越快”。

为了使分离效果达到“越好和越快”，我们经常采用辅助的方法使细小的物料颗粒聚集成较大的颗粒，常用的辅助方法是在物料中添加絮凝剂，正确添加了絮凝剂的物料再经过离心机分离，物料被分离得更彻底，分离后液体中的细小颗粒含量更少。

物料的粘度是阻碍其中的固体颗粒沉降速度的重要因素之一。过高的粘度将使离心分离变得十分困难或不可能，离心机处理这种物料时可能分离效果极差，因为此时的物料不具备很好的自然沉降性能，它在离心机内部需要非常长的逗留分离时间，应此离心机的处理量（通过量）急剧下降。最有效的方法是直接升高物料的温度。这在食品行业中比较常见。

为了得到更干燥得固渣排放，我们希望被沉降的固渣具有良好的致密性能，而且这种致密的结构不易受到上层液体流动而破坏，如果沉降的固渣很容易被其上部流动的液

体带动而粉碎，那么离心机排出的液体中固体含量就会上升。

最后，我们输入离心机的物料必须具有合适的固体体积浓度。尽管重量比浓度是个非常有用的物料性能之一，但物料在离心机内部的分离是以固体体积占有比例来和液体形成分界面的。所以对分离效果来说，体积浓度比重量浓度更具有现实意义。如果固体体积占用比例太大，澄清液体占有的厚度就越小，有时更本就无法得到澄清的分离液体。

第三节离心机运行的三大关键参数之一，转鼓转速

转鼓转速直接决定了物料在离心机内部受到离心力的大小，直接决定了固体的沉降速度和处理量，转鼓转速上升能够增加物料的分离速度，能够获得更为清澈的分离后清液，分离沉降后的固渣变得更紧密和牢固，排出离心机的固渣干度更干，同时由于增加了沉降速度，使得离心机在正常分离基础上物料通过能力加大，处理量就随之上升。

但是过高的转鼓转速有时也会带来一些不利的方面，最直接的不利方面可能是增加了不必要的转鼓电机功耗，应为不是所有的物料都需要运行在离心机的最高转速才能被分离。

过高的转鼓转速产生了过高的离心力，随之产生了过高的固体沉降紧密度，因此增加了螺旋推料的负荷，所以它的另一个不利方面是增加了螺旋电机功耗。

对某些粘滑物料或固体颗粒非常细小的物料，过高的离心力将会导致沉降的固体难以通过离心机的锥体部位到达离心机排渣口，离心机可能发生排渣困难，改进螺旋体的设计结构和转鼓锥体的设计结构能够改善离心机在处理这种物料时的排渣能力。

第四节离心机运行的三大关键参数之二，螺旋推料差速

在特定的离心力作用之下，螺旋的推料差速对离心机分离物料的效果起了关键的辅助作用，没有正确的螺旋推料差速，离心机内部就无法达到物料平衡，就无法实现良好的连续分离作业。

螺旋推料的作用，就是将转鼓分离沉降好的固渣平稳而连续地推向离心机排渣口使之排出机外。但是由于固渣和液体同时存在于离心机内，所以螺旋的推料运动无疑对液体也将具有同方向的“推波助澜”作用，所以通常情况下螺旋推料的差速是比较小的，较小的差速一方面有效抑止了螺旋对液体的“推波助澜”作用，一方面又延长了沉降的固渣在离心机内部受压缩的时间。只有这样我们才能够得到较干燥的固渣排放。

由于降低了螺旋推料的差速，使得固渣被推出离心机的速度比较慢，同时清液的排放自发形成了一股潮流，这就使固渣向清液方向的渗透倾向加大。所以我们在降低差速，提高排渣干度的同时可能将会得到比较浑浊的分离清液，也就是说，清液中的固体含量上升了。

如果增加螺旋推料的差速，我们能够抑止固渣向清液方向的渗透，我们能够得到较为清澈的分离清液，但螺旋的“推波助澜”作用加大，同时固体在离心机内部的压缩时间缩短，早早被螺旋推出机外，我们就可能得到较为潮湿的固渣排放。

在推料螺旋差速的作用下，固渣干度和清液清澈度就是如此的一对互相矛盾体，机器调试的目的就是找出兼顾两者平衡点的差速值。

找到了平衡点差速，就是找到了兼顾固渣干度和清液清澈度的最佳差速值，在这个最佳差速推动下，排渣有一个基本固定的干度，这个基本固定的干度又将使得推料螺旋需要一个基本固定的推料负荷（扭矩和液压），我们把这个推料负荷称为特征推料负荷。它可以用来以后对差速进行自动控制。不同的工厂，不同的物料，不同的处理量，不同的固渣干度和清液清澈度兼顾方式，这个特征推料扭矩是不同的，但是在普通每个特定工厂的运行方式中，这个特征推料扭矩又是基本不变的。我们要重视它所起的作用。

第五节离心机运行的三大关键参数之三，液池深度

液池深度就是物料在离心机内部，在离心机力作用之下，在转鼓体内壁形成的固渣＋液体混合圆环的厚度。在这个圆环中，固体由于其比重较液体大而被沉降在圆环的最外圈，越靠圆环的内圈是越清澈的分离液体。液池深度越大，圆环厚度越大，最内圈的液体更为远离固液分解面，此处的液体更为清澈。所以液池深度也是离心机非常关键的辅助参数之一。

在增加液池深度的同时，我们获得了更为清澈的分离液体，但由于液体圆环变厚，圆环的内圈将向固渣排渣口逐渐蔓延，排渣口附近的无水区（干燥区）长度会逐渐变短，这将使得排放的固渣逐渐变得潮湿。

相反如果我们减少液池深度，离心机内的液体圆环变薄，圆环的内圈将逐渐远离排渣口，排渣口附近的无水区长度将逐渐变长，这将使得排放的固渣逐渐变得干燥。但由于液体圆环的内圈离固液分解面比较近，得到的分离清液就比较浑浊。

液池深度的具体调节是通过离心机的溢流堰板、或可变叶轮来调节的。值得注意的是，由于螺旋推料差速的“推波助澜”作用，在一个特定的液池深度情况下，过高的差速将容易使排渣口区域受到液体蔓延的影响，这样我们就必须再次降低液池的深度。如果选择一个较低的螺旋推料差速，我们就可能增加液池的允许深度。利用福乐伟的公司可变叶轮技术，我们可以在改变差速的同时方便地对液池深度作相应的动态调节。

离心机一旦开始排渣，由于螺旋和转鼓之间的间隙以及排渣口区域附近有分离的固渣充填，使得我们有可能再将液池深度增加1～2mm，这只有再配置了福乐伟公司可变叶轮的机器上才能实现。

第六节技术调整之一，开机顺序

遵循离心机运行必须始终存在差速这一原则，我们无论在程序控制中，以及在任何环境下都必须首先运行螺旋。

理由有两个：

第一、在普通的设备清洗之后，离心机内部总有少量的物料残渣留下，如果离心机被较长时间停放未运行，残留的少量固渣会沉积在底部并且比较坚硬。所以我们利用螺旋先开的原则能够更大程度的保证以后转鼓的顺利启动。

第二、由于离心机运行中螺旋和转鼓存在相对旋转运动，且这种相对运动都建立在两者的高速旋转之上，利用螺旋先开的方法，我们可以检查和倾听螺旋和转鼓在相对运动时是否存在相碰和摩擦的现象，进一步完善开机前的安全检查。

所以我们一定要遵守螺旋先开原则，以确保离心机运行的安全。

我们在启动每个电机之前，首先要预先设定电机的运行频率，至今仍有相当多的操作者，在不管电机转动频率设定为多少值的情况下，盲目开启设备，如果设备启动后存在很大的振动，等到发现时转速已经非常高，这时即便紧急停机也不可能立即停止离心机的运转，对设备的伤害将是非常大的。

我们在程序上设定了离心机甚至整个系统自动启停的功能。但是我们强烈建议操作工必须首先完全掌握手动开机和停机的顺序，并完全理解其中逻辑先后顺序的理由，否则如果在自动状态下一旦出现异常，操作工可能不知道设备或系统的运作究竟进行到哪一步，他们将无法采取正确的紧急措施。

当我们确认螺旋单独运行完全正常后，我们可以开启转鼓驱动电机，我们建议在转鼓运行至300～500rpm时适量向离心机内部注水。注水的目的是为了进一步确保转鼓启动的平稳，消除可能由于少量物料残留引起的旋转失平衡。

在整个转鼓的加速过程中，我们必须全程关注和倾听加速的声音，要和平时正常情况下的声音作对比，以便提前发现任何微小的异常。

第七节技术性调整之二，启动进料

在离心机转速完全达到设定值且运转完全正常后，我们可以启动进料系统。

谈到进料系统大家很自然地想到进料泵和加药泵。但是其中最关键的设备是离心机的各个出口必须“打通”。离心机的出口是指固渣排放口下面的出渣系统和分离后清液的出口管路、出口管路上的对应阀门。如果离心机出口受阻，排出的物料将迅速地蔓延或堵塞到离心机的转鼓系统，它们将和高速运转的转鼓产生强烈摩擦，将使离心机发生强烈振动和噪声直至过载停机，离心机内部可能发生严重固渣堵塞。

如果离心机的出口发生经常性的堵塞或物料蔓延上升，固渣将会逐渐堆积在离心机罩壳以及罩壳和转鼓体的缝隙中，最终导致转鼓体受到严重磨损起凹槽，引发不安全因素。

所以在启动进料泵之前，一定要先启动出渣系统和打通液体出口管路。我们在控制系统中已经采取了逻辑保护，但在个别场合客户可能有特殊要求而忽略逻辑保护，作为操作工，应该非常清楚这个逻辑顺序并严格执行。

离心机的进料需要以小流量开始，在添加絮凝剂的同时，我们必须密切关注排放出的清液和等待固渣在离心机内部堆积直至排放。排放的液体色泽必须清澈，如果极度浑浊则是堵塞的前兆。如果清液的液体从液体口排出，固渣口有固渣排出（可能是非常潮湿的），说明离心机的物料进出通畅，可以进一步作参数调整。

第八节技术性调整之三，参数调节

参数调节我们在螺旋推料差速和液池深度的段落中已经讲过调节的基本原则，离心机进料后，我们的任务是在基本原则的指导下具体实施调节的过程，这个过程主要是对转鼓转速、螺旋差速、溢流堰板位置或可变叶轮位置、配合进料量的上升，配合添加絮凝剂，摸索出一套运行参数，使得我们在固渣干度和清液清澈度之间能够达到一个适中点。

运行参数定下以后，我们需要特别关注的参数之一是螺旋差速，我们已经知道螺旋的差速、推料扭矩、固渣干度是紧密联系在一起的一组参数，其中差速起主导作用。当我们掌握了特征推料扭矩后，就可以用这个扭矩值作为控制点来自动调节差速。当测量到的扭矩值高于控制设定值时，自控系统就会增加差速以降低扭矩；当测量到的扭矩值低于控制设定值时，自控系统就会降低差速以增加扭矩，从而使排渣干度达到较大的稳定程度。

第九节技术性调整之三，关机顺序

关机前必须先切断进料，然后主要是设法将离心机内部的残留固渣排出机外。不管是执行程序自动关系步骤还是执行手动关键步骤，原理是一样的。这里介绍手动关机步骤。

如果程序先前使用了差速自动控制功能，请切换回差速手动控制功能，然后大幅度增加差速值，促进离心机排渣，同时大幅度降低转鼓的转速，促使沉降在离心机内部的固渣从转鼓内壁松脱，由螺旋排出。

固渣排放完毕后，可以向离心机内部注水冲洗，等待清澈的水从离心机排渣口溢出时，清洗就基本完成了。此时可以关闭转鼓驱动电机，等待转鼓转速完全降为零后，才可以关闭螺旋电机和出渣系统。

执行程序自动关机步骤的具体内容是相同的，所不同的是操作工必须清楚地知道程序目前正在执行的步骤位置，在正确的时候插入象注水清洗这样的步骤。

第十节技术性调整之五，故障判断

?机器堵塞

?离心机堵塞的第一现象是较长时间不排渣。在其它进料条件不变的情况下，排出的清液逐渐浑浊变深色，逐渐接近进料的颜色和状态，伴随着转鼓电流上升和转鼓转速较大幅度的下降，排渣扭矩逐渐上升且居高不下。这些都表示离心机存在内部堵塞的可能。

?遇到这种情况我们的第一行动不是按动紧急按钮，离心机在高速运行且没有刹车装置，紧急按钮此时不能提供任何帮助。我们首先必须立即切断离心机的进料，在大多数情况下，离心机能够依靠螺旋的推料作用自行排除堵塞，如果无法自行推料排堵，我们应该立即降低转鼓的转速或关闭转鼓驱动电机，但千万不能关闭螺旋电机，离心机转鼓降速后，堵塞的固渣可能逐渐松弛，可能会被螺旋排出机外。

?对于确实发生堵塞的离心机，在转鼓完全停止转动后，我们仍应该向机内注水，同时尽一切可能恢复螺旋的运行。只要螺旋能够转动，离心机就没有被真正堵死，我们仍有可能恢复至正常。

?向机内加水和恢复螺旋运行是离心机排除堵塞的首选方法。

?机器振动

?机器振动分慢性振动和突发性振动两种。慢性振动大多数表示离心机发生了磨损，外部零部件发生了磨损或脱落，轴承系统逐渐产生了损坏。

?突发性振动往往表示离心机内部物料堵塞，内部零部件发生了重大损坏和脱落，大多数情况下我们应该首先检查出渣系统是否发生故障导致固渣堆积上升，清液管路是否发生堵塞导致液体反向蔓延至离心机转鼓体等。

?轴承温度高

?轴承温度过高我们首先要检查轴承的油脂添加量是否过大。离心机是否存在过大的振动，轴承运转是否发生异常的杂音。同时我们要观察轴承废油脂的颜色，正常的废油脂颜色应该是浅灰色（使用福乐伟标准油脂），如果轴承废油脂颜色发黑、发铁锈黄或其它不正常的颜色，表示轴承可能发生了损坏，应该提前更换轴承。

?关于轴承区域噪音的问题，我们必须特别注意区分出有一种正常的“档油层叠环”

尖锐噪音。它在轴承座内部是一个油脂润滑的摩擦部件，离心机正常运行时它会发出特定的尖锐声，特点是时有时无，执行加油脂动作1～2次后此噪音会暂时消失，稍后又会响起。

第十一节技术性调整之六，常用判断手法

?转鼓手动盘车

?转鼓手动盘车是离心机在静止状态下人工判断是否存在内部物料堆积、以及转鼓?能否顺利启动的重要手法之一。当我们用手盘动正常的自由转鼓时，转鼓的旋转非常轻松，且转鼓能够自由减速直到停止，停止的角度位置是随机的。如果转鼓

的转动非常沉重，

?且用手盘动再松开手后，转鼓自己又反向倒回来，几乎停留在转动前的角度位置，反复盘动后每次转鼓都停留在一个角度位置，说明转鼓内部存在固渣堆积，此时如果启动转鼓增加转速，会产生严重的失衡振动。

?遇到这种情况，请在注水的同时运行螺旋推料，清空离心机内部物料后再启动。?相邻部件互换对比法

?对一些小的部件特别是控制元件，我们要尽量多使用互换对比法来迅速诊断故障的部位，特别是一些速度探头、振动探头、液位探头，PLC模块、变频器以及连接电缆线，更换相同部件的连接电缆线也是一个非常重要的互换手法。我们从更换部件后故障或报警点是否迁移来迅速确定故障的部位。

?脉冲数量推算法

?这种方法主要用在检查速度探头和探测点的安装间隙是否合适。速度探头需要一定的响应时间和脉冲峰值，我们在低速的情况下能够得到速度探测脉冲信号，并不代表离心机在高速运转时速度探头也能工作正常。有时在高速运转时探头只能够探测倒四个速度脉冲中间的某两个或三个，当离心机以全速运转时，如果我们发现速度表显示值是额定转速的1/3或1/2，我们就首先应该怀疑速度探头和探测点之间的间隙平均太大，导致在离心机在高速运转时某1个或2个探测点没有产生脉冲值。

?管道逐级拆除法

第十二节技术性调整之七，日常维护

?正确清洗，浸泡概念

?如果机器需要长时间停放，我们需要将内部的残留固渣清洗干净，普通的清洗方式往往会有固渣残留，这时我们需要进行长时间清洗，我们应该采用浸泡的方式加长清洗时间，具体的浸泡手法是采用较低的转鼓转速，非常小的螺旋差速，比较小的注水流量，大幅度地延长清洗时间，这样沉降在转鼓内壁地固渣就会完全脱落。

?传动皮带，皮带轮

?传动皮带在离心机运行一定时间后会产生磨损和松弛，我们在皮带正常使用寿命内必须经常调整皮带张紧度和检查皮带的磨损程度，皮带必须和轴承一样，在损

坏前提前更换，否则会引起电机的抖动和机器的振动，如果运行中发生皮带断裂，大多数情况会连带损坏附件的速度探头，造成不必要的额外损失。

?离心机长时间停机再次启动前，需要清除皮带轮上的锈癍，锈癍是加速皮带磨损的重要原因。

?检查磨损

?检查磨损分三个方面。

?一是经常检查离心机固渣排放口的防磨损衬套。防磨损衬套不能理解成永不磨损衬套，它只是一个方便更换的衬套，使物料无法直接对不锈钢体产生磨蚀。检查排渣口防磨衬套的同时我们能够对物料的磨蚀特性有一个了解，以便预测物料对螺旋叶片的磨损。

?二是经常检查转鼓锥体及排渣口附件的固渣刮刀块，如果刮刀块脱落，固渣也会直接磨蚀转鼓不锈钢本体，同时将引起振动值上升。

?三是检查轴承的磨损程度，这主要是通过观察轴承的废油脂颜色，轴承温度和轴承振动来间接判断。