碟式分離機使用中應注意的若干問題探討
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碟式分離機利用薄層分配原理來優(yōu)化離心過程，適用于不同比重的液-液、液-固、液-液-固等物料的分離，被廣泛應用于植物油連續(xù)精煉的脫膠、脫皂、水洗等工藝中，是現(xiàn)代油脂精煉的主要設備之一。
碟式分離機主要由機身、機蓋、轉鼓、橫軸、立軸、進出口裝置等部分組成，工作核心部件為轉鼓，被安裝于立軸之上。轉鼓內(nèi)有多層碟片，按順序裝在分配器上，碟片及分配器的分配孔上下對齊，形成幾條進液通道（中性孔）。碟片之間用定距條隔開，轉鼓內(nèi)分成許多薄層分離空間，從而大大縮短沉降距離，改善和提高分離效果。工作中待分離的混合油脂均勻進入轉鼓內(nèi)部，在轉鼓高速轉動而產(chǎn)生的巨大離心力作用下，混合油經(jīng)中性孔進入碟片束的分離間隔中，比重較大的物料（磷脂、皂腳、水等）被離心力拋向轉鼓內(nèi)壁，流動性較好的油沿著轉鼓蓋和碟片壓蓋間的通道向上運動，由大向心泵排入重相出口，而少量油泥等重渣會積聚在沉渣區(qū)，周期性自動排出或停機后由人工清理。而比重較小的物料（輕相）被迫沿碟片內(nèi)緣入中間通道，向上由小向心泵排入輕相管道。國產(chǎn)及進口大產(chǎn)量碟式分離機的重相向心泵多設計為可調(diào)式，其大小的變化可改變轉鼓內(nèi)輕、重相的分離界面，獲得不同的分離效果。
用于油脂精煉工藝的碟式分離機現(xiàn)今有多種品牌及規(guī)格，但分離工作原理基本相同，下面以國產(chǎn)DHZ470型自清式碟式分離機為例，從工藝的角度就保證碟式分離機能穩(wěn)定工作應注意的若干問題進行探討。
1 碟式分離機的就位及拆裝
碟式分離機的地腳以澆鑄為宜，4個地腳螺栓應與車間樓面內(nèi)的鋼筋焊接相連，在澆鑄之前務必校驗4個地腳的水平。當多臺分離機安裝時，應保證所有轉鼓中心在同一線上，并且基礎之間應有足夠操作空間以保證轉鼓或橫軸的拆卸及安裝。分離機上方用于安裝電動葫蘆的工字鋼應牢固水平，電動葫蘆的吊鉤中心應在多臺分離機轉鼓的中心聯(lián)線上。實踐證明在吊裝轉鼓時，將一小手拉葫蘆掛在電動葫蘆的吊鉤上，人工慢慢吊裝轉鼓，能有效保護轉鼓與立軸的結合錐面，減少對立軸軸承的沖擊，延長分離機使用壽命。為不影響分離機的動靜平衡，生產(chǎn)廠家在設備出廠前在相關部位都打上裝配標志，裝配不到位是不允許開機運行的，否則可能造成嚴重后果。
2 碟式分離機開車的基本外部要求
除供電應達到運行要求外，還有其他幾個要求。首先是對毛油的質(zhì)量要求，進入工藝中的毛油中固雜含量應控制在0.2%以下，較低的含雜量是使分離機能長期穩(wěn)定工作的因素之一。當油中的固雜含量過高超出了自清分離機周期排渣的能力時，不斷增加的雜質(zhì)會累積在轉鼓內(nèi)，使轉鼓內(nèi)有效工作容量減少，輕重相分離效果變差，影響油品的產(chǎn)量及質(zhì)量，嚴重時會很快堵塞轉鼓，增加停機清理的次數(shù)。值得注意的是剛開始進油時，建議用新的、干凈的毛油，盡量不用煉過的回油，因為回油內(nèi)含水量一般過高，并且油品的物化性質(zhì)不均，加水、加酸或加堿的量不能很好把握，這樣的油如果再進到分離機內(nèi)進行分離，不能快速形成很好的分離界面，反而更易出現(xiàn)嚴重的分離不清或重相跑油現(xiàn)象，會造成較多的油品損失，甚至又會產(chǎn)生更多的難處理的回油，形成惡性循環(huán)。當采用品質(zhì)穩(wěn)定的毛油分離達到正常后，再逐步少量的把回油摻入毛油中，平穩(wěn)地把回油煉完。
分離機對水的要求也非常嚴格，轉鼓沖洗水（包括熱機水）及洗滌油脂水均應為軟水，對控制轉鼓自動排渣的操作用水也要求為軟水，甚至用于配置堿液的水也應為軟水。軟水的各項指標應達到鍋爐用水的要求。因為硬水中的鹽類會在分離機的碟片、大小活塞、轉鼓內(nèi)外壁上結垢，影響轉鼓的動平衡，尤其是轉鼓內(nèi)大小活塞的結垢會造成活塞運動不靈活，使自動排渣失常，嚴重時必須停機清洗。造成油品的損失及連續(xù)生產(chǎn)不正常，而且硬水在工藝中還會影響脫膠、脫酸及洗滌油中殘皂的效果，影響油品的質(zhì)量。控制轉鼓自動排渣的操作用水建議采用冷軟水，這更利于達到大小活塞內(nèi)較少結垢的要求及延長密封圈工作壽命，使分離工作長時間穩(wěn)定。熱水及冷水管道上應裝有過濾器，尤其是在進自動控制的電磁閥前務必安裝有細網(wǎng)過濾器，避免因大雜物卡在電磁閥內(nèi)而影響分離機的正常排渣。碟式分離機的操作用水建議采用單機單泵方式供給，單獨從冷的軟水罐中泵出，不建議與工藝熱水共用熱水泵或多臺分離機共用一泵，因為實際生產(chǎn)中可能會造成操作水壓不穩(wěn)，影響分離機的正常工作。為利于操作水壓的平穩(wěn)性及易調(diào)性，保障分離機排渣連續(xù)正常，操作水泵選用小流量大揚程的多級離心泵或旋渦泵等，操作水壓一般在0.2～0.4MPa之間可調(diào)。
3 碟式分離機的起動及工作
在確認分離機安裝到位及毛油、熱水、操作水、酸、堿等相關工藝條件準備就緒的前提下，起動分離機，國產(chǎn)DH470自清式分離機的一般起動時間在6～10min，起動電流瞬間可達70～80A，到全速后電流一般在20A左右，當通入操作水后轉鼓內(nèi)大活塞密封，這時分離機工作電流還會變小一些?？陕蜣D鼓內(nèi)通入少量熱水，并觀察電流表的變化，如果在加入少量水后電流變化很大且逐漸升高，說明轉鼓密封未完全，應停止進水，進行一個或多個手動排渣后再觀察。如加水后上升的電流很快下降并正常，說明轉鼓大活塞已經(jīng)密封好，調(diào)整自控儀上的排渣時間，通過運行手動排渣，達到理想的排渣效果，連續(xù)加入熱水對分離機進行熱機。
在準備進油之前先把轉鼓排渣的周期調(diào)長一些，建議在30min以上，主要是避免剛進油后可能會使分離機排渣跑油。分離機準備進油時應格外小心，建議初進的油經(jīng)加熱器時不要加熱，當看到分離機的重相口（先進行短混工藝）沒有較多水流出時，說明轉鼓內(nèi)已經(jīng)充滿油，這時可加入酸堿及升高油溫。在進油量、加堿、混合及油溫都正常穩(wěn)定的前提下，通過調(diào)節(jié)輕相管道處的背壓閥，慢慢使壓力在0.2MPa左右，同時仔細觀察輕相及重相的分離效果。當分離正常后調(diào)小自控儀上的排渣周期，一般在5～15min之間。這時還應多注意幾個部分排渣的操作，看排渣是太大還是太小，當出現(xiàn)排渣跑油時說明排渣量可能大了，這時可把排渣量調(diào)小一些再觀察，直到滿意為止。排渣量太小起不到自清的效果，但排渣量過大又容易造成排渣跑油，調(diào)節(jié)自控儀上的排渣時間、改變操作水的壓力或流量都會對轉鼓的排渣動作產(chǎn)生影響。當毛油很干凈且磷脂含量很少時分離機更易跑油，這時可適量減小排渣量及延長排渣周期。如果自清式DHZ470分離機用在脫皂后的水洗工藝中，在部分排渣過程更易跑油，可延長排渣周期在30min以上，適當縮短排渣時間。分離機穩(wěn)定工作后，可把剛進油時分離不好的回油少量、多次摻入新毛油中，連續(xù)平穩(wěn)地把這些回油煉完。
當?shù)椒蛛x機加工棉籽油等排渣量大及皂腳多的油品時，應適當調(diào)長排渣周期中的沖洗時間，否則可能造成因排渣量大，大量排渣不能及時沖出而堵塞甚至抱死轉鼓，因電流升高而自動停機。
4 碟式分離機的停機及清洗
當分離機連續(xù)生產(chǎn)多日后發(fā)現(xiàn)分離效果逐漸不好或再次啟動時機身晃動較大時，可進行分離機的停機清洗工作，分離不好表現(xiàn)為輕相油透明度降低，重相皂腳（磷脂）量減少且落下間隔變長，分離出的洗滌水中含油升高等。這時停止進油泵，終止酸堿的定量加入，停止混合設備，關閉蒸汽閥門等，打開輕相口的污油閥后關閉清油閥，再關閉分離機進油閥門，打開熱水閥向轉鼓內(nèi)進水，對分離機進行幾次手動部分排渣，不建議使用全排渣方式。切斷分離機電源，不使用手動剎車，讓機器慢慢停止轉動，大約需2h的時間。
在生產(chǎn)中當發(fā)現(xiàn)分離效果不好時，在排除其他外圍因素情況下，部分操作人員為使連續(xù)生產(chǎn)不間斷，會采取短時間停止進油，對分離機轉鼓內(nèi)進水沖洗，并連續(xù)手動排渣幾次，甚至進行一、兩次大排渣，這些方法能短時間延長工作時間，但不能真正解決問題。因為自清分離機的排渣不是絕對徹底的，隨著時間的延長，轉鼓內(nèi)的油泥會越來越多，用水沖洗只能把皂腳等易流動的物質(zhì)沖走，而油泥等固雜幾乎不能被沖走，隨著工作時間的增加，沒有被排出的油泥會沉積在分配器下面，大活塞上表面，在轉鼓排渣區(qū)以上的內(nèi)壁上都會沉積較多的油泥，甚至在向心泵蓋內(nèi)側也會沉積較多油泥。這些油泥用熱水沖洗或排渣幾乎是不能去除的，因此重相分離通道會逐漸變小至堵塞，從分離效果來看輕相會變的不清，雖背壓調(diào)高，重相的皂腳也不理想。因此應當判定是因為分離機轉鼓內(nèi)沉渣較多而影響分離效果時，就應馬上停機清洗轉鼓。
實踐中打開待清洗的轉鼓，會發(fā)現(xiàn)轉鼓內(nèi)的沉積物主要為油泥，一旦沉積在排渣口區(qū)較遠的地方，很難再靠排渣方式排出，而且會越積越多，變得又干又硬，因此必須嚴格控制毛油中的固雜含量。
當工作較長時間的分離機停機后，雖然轉鼓內(nèi)不是很臟，但建議還是打開進行清洗。因為轉鼓內(nèi)的沉雜在分離機運轉時，自然平衡分布，而當分離機一停后，轉鼓內(nèi)的固雜會自然散開，破壞了已形成的平衡，再開機時會出現(xiàn)分離機振動過大的現(xiàn)象，嚴重時會對軸承造成破壞。
對于分離機的拆裝要格外小心，多臺同型號的分離機不要同時拆裝，容易造成零件的混裝，造成嚴重后果。裝配時嚴格按零件上的鋼印標記順序安裝，注意轉鼓內(nèi)的沉渣不要用金屬工具來刮，以免破壞轉鼓的平衡及內(nèi)壁與碟片的光滑度。
5 影響碟式分離機工作的其他因素
在油品方面，磷脂含量較高酸值較高的油品分離機重相成形好，排渣不容易跑油，皂腳吸附色素效果好，清相易清，相對來說好煉一些。對于磷脂含量少且酸值低的油品用自清式分離時要多小心，特別是處理四級油或車間回油時更要小心操作，實踐證明起初進油時的操作很重要，當分離機調(diào)穩(wěn)后，后面的操作就相對輕松一些。
（1）在油溫方面，采用不同的工藝對分離效果也不相同，短混工藝采用高溫（85℃～95℃）快混方式能達到好的分離效果，當油溫過低時會出現(xiàn)分離不好及重相跑油現(xiàn)象。而采用低溫長混工藝時，經(jīng)預混的加堿油在30℃～50℃的溫度下，在延時反應罐中長時間充分反應，之后快速升溫后進分離機后同樣達到高效的分離效果。如在高溫下進行長混，可能會出現(xiàn)大量油脂的皂化現(xiàn)象，分離機不能分離。關于兩種工藝對油品及精煉率的影響本文不進行比較，只強調(diào)油溫對分離機的影響。
（2）在水溫方面，無論是在分離機熱機時還是穩(wěn)定工作時，水溫都要求較高溫度，一般要求水溫要高于油溫。實踐證明，當較低水溫熱機或熱機時間不夠時，進油后易出現(xiàn)重相跑油現(xiàn)象。正常生產(chǎn)中，較低的水溫會影響水化及水洗效果，使分離不清或重相跑油。
（3）在加酸、加堿或加水等混合效果方面，充分有效的混合不但有利于油中化學及物理過程的充分反應，還利于皂腳（磷脂）的凝聚及色素的吸附等過程，分離效果好，工作也就穩(wěn)定。
（4）在加堿及加水量方面，都要求適量，加堿量過多會造成中性油損失，產(chǎn)生油品皂化現(xiàn)象，影響加工的精煉率，并直接影響分離機的分離效果。當進行水化脫膠工藝時，加水量不足會造成分離出的磷脂很干，不易分離，而且未參加反應的部分磷脂會跑到后面的離心機中，如正進行水洗時則會出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，輕則輕相分離不清，重則重相乳化跑油，影響生產(chǎn)的正常進行。分離機在進行水洗時，加水量一般為油重的10左右，加水太少起不到水洗的效果，影響后面的工序，加水太多不但會影響分離機的產(chǎn)量，還會造成軟水的浪費，增加廢水的排放量和處理的負擔。
6 常見故障的分析及解決
關于分離機的振動過大的問題，可能是由于裝配不到位，彈簧、軸承或傳動齒輪等機械零件的損壞，轉鼓長時間使用而未做動平衡，生產(chǎn)中排渣不充分或上次轉鼓內(nèi)沉渣沒有清理等原因。
關于分離機的重相跑油，無論是國產(chǎn)還是進口分離機，如操作不當都會出現(xiàn)跑油現(xiàn)象。造成跑油的原因非常多，直接原因是轉鼓中沒有形成穩(wěn)定的分離界面或分離界面突然遭破壞，分離界面向重相面移動，大量油從重相向心泵排出。分離機剛進油時很容易出現(xiàn)跑油現(xiàn)象，熱水溫度低或熱機時間不夠，油品物化性質(zhì)不穩(wěn)，進油流量不穩(wěn)定，油溫較低或加熱不穩(wěn)，油與管道中的大量水混合造成油品乳化現(xiàn)象，輕相油管上的背壓調(diào)的過高等，這些都會造成分離機的重相跑油。因為剛進的油品比重不容易穩(wěn)定，因此剛進油時的操作是非常重要的。在碟式分離機正常工作情況下，有時因排渣的突然變大一下打破了原先已形成的分離平衡，會出現(xiàn)部分排渣后重相跑油。增大排渣時間或縮短排渣周期，提高操作水的壓力或調(diào)大進水閥門，增加進油量或調(diào)高背壓壓力，連續(xù)幾個手動排渣，油溫、水溫降低，因使用硬水后小活塞突然靈活，這些因素都可能造成排渣跑油。在分離機工作中也可能出現(xiàn)非排渣跑油現(xiàn)象，油品的性質(zhì)突然改變，突然增加產(chǎn)量或調(diào)高背壓壓力，油溫、水溫變低等都可能造成生產(chǎn)中非排渣跑油。當發(fā)生小活塞內(nèi)閥芯及密封圈損壞或大活塞（滑動活塞）密封處泄漏時，分離機也會出現(xiàn)跑油現(xiàn)象，而且大活塞密封不嚴造成轉鼓跑油，會伴隨重相口的跑油及分離機電流的升高。實際生產(chǎn)中我們應做到少跑油或不跑油，除因大小活塞等密封件損壞而造成的跑油外，對于一般跑油處理，直接的方法是向轉鼓內(nèi)沖入熱水，隔離輕相使其回到小向心泵，這時輕相背壓升高至正常。同時認真檢查影響分離效果的各種因素，如調(diào)整不好，不管怎樣用熱水沖也不能達到連續(xù)平穩(wěn)工作的目的。
當出現(xiàn)分離效果不好時，首先要檢查是否出現(xiàn)外部條件，油品太臟，加水或加堿量不合適，油溫或水溫不合適，油與堿或水混合不充分，輕相背壓是否調(diào)得過低等問題。另外因分離機運行時間過長而使轉鼓內(nèi)沉渣過多也會造成分離效果不好。
對于分離機電流過高現(xiàn)象，如是起運電流過高，可檢查橫軸部分液力耦合器里的油量是否過多。如運轉中非排渣情況下電流過高，一般會伴隨有轉鼓泄漏發(fā)生或機內(nèi)零件摩擦（如向心泵部分），這時應停止進油，如發(fā)現(xiàn)轉鼓泄漏則用水沖洗分離機，進行幾次手動排渣。如是轉鼓泄漏，就要停機進行檢查。如不是轉鼓泄漏則立即停機檢查，看向心泵部分是否有擦痕，如有則根據(jù)情況調(diào)好它們之間的間隙。
當排渣不理想或不能排渣時，在調(diào)整操作水壓或流量、改變排渣時間等因素后還不理想，就要檢查生產(chǎn)用水，如果操作水達不到鍋爐用水的要求，生產(chǎn)一段時間后會在小活塞內(nèi)結垢，使排渣動作忽大忽小，甚至使閥體泄水孔堵塞，不能排渣，造成頻繁停機清洗，影響正常生產(chǎn)或不能生產(chǎn)。當大活塞（滑動活塞）或小活塞的密封圈損壞時，排渣也不理想。轉鼓與大活塞（滑動活塞）的結合面太緊也會影響排渣效果。
總之，在實際生產(chǎn)中，影響分離機穩(wěn)定工作的因素多在外部，人們常說的碟式分離機有問題大都不是其本身機械部件的故障，作為一臺被動地執(zhí)行分離操作的機器，分離機安裝、裝配到位及空運轉正常都只是分離工作的前提，要保持分離工作穩(wěn)定，更需要調(diào)整好外部因素，創(chuàng)造易于分離機工作的條件，使外圍油的品質(zhì)、水品質(zhì)、進油量、油溫、水溫、操作水壓、反應及混合的效果等因素都達到工藝要求，這樣才能長時間穩(wěn)定地發(fā)揮碟式分離機在油脂精煉工藝中的優(yōu)秀分離性能。
