螺旋离心机不停机减振方法

权利要求书： 1.螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，包括以下清洗步骤：在所述螺旋离心机运行状态下，减少离心物料的通入量，同时向所述转鼓内部通入清洗液，单位时间内，所述离心物料的减少量等于所述清洗液的增加量，直至所述清洗液的通入量达到预设值，所述清洗液用于清洗所述转鼓内部的沉积物料；

所述清洗液的通入量达到预设值后，减少所述清洗液通入量，同时增加所述离心物料的通入量，单位时间内，所述清洗液的减少量等于所述离心物料的增加量，直至停止通入所述清洗液。

2.如权利要求1所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，监测所述螺旋离心机的振动幅度，当所述振动幅度达到预设的上限值时，启动所述清洗步骤。

3.如权利要求2所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，当所述振动幅度超过所述上限值时记录报警时间，通过多个所述报警时间的间隔判断所述螺旋离心机是否需要检修。

4.如权利要求1所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，所述清洗步骤按设定的时间间隔主动启动。

5.如权利要求1所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，所述离心物料和清洗液均利用管道通入所述转鼓，所述离心物料和清洗液的通入量通过各自的流量和通入时间控制，所述离心物料和清洗液的通入量的改变均通过流量的逐渐改变实现。

6.如权利要求5所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，所述离心物料通过进料管路通入所述转鼓，所述进料管路上设有进料调节阀，所述进料调节阀用于控制所述离心物料的流量；

所述清洗液通过清洗管路通入所述转鼓，所述清洗管路上设有清洗调节阀，所述清洗调节阀用于控制所述清洗液的流量。

7.如权利要求6所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，所述螺旋离心机通过振动传感器监测自身的振动幅度，所述振动传感器电连接PLC控制器的信号输入端，所述PLC控制器的信号输出端电连接所述进料调节阀和清洗调节阀，所述PLC控制器联锁控制所述进料调节阀和清洗调节阀的开度。

8.如权利要求7所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，所述进料管路上设有用于检测所述离心物料的质量的第一质量流量计，所述清洗管路上设有用于检测所述清洗液的质量的第二质量流量计，所述第一质量流量计和第二质量流量计均电连接所述PLC控制器的信号输入端。

9.如权利要求6所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，所述进料管路并联有能够手动操作的第一旁路系统，所述第一旁路系统用于向所述转鼓内通入所述离心物料。

10.如权利要求6所述的螺旋离心机不停机减振方法，其特征在于，所述清洗管路并联有能够手动操作的第二旁路系统，所述第二旁路系统用于向所述转鼓内通入所述清洗液。

说明书： 螺旋离心机不停机减振方法技术领域[0001] 本发明属于离心机技术领域，更具体地说，是涉及一种螺旋离心机不停机减振方法。

背景技术[0002] 卧式螺旋沉降离心机可以用于分离固液混合物，其主要结构包括转鼓以及同心设置在转鼓内的螺旋叶片。固液混合物进入转鼓后，在高速旋转产生的离心力作用下，比重较

大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上，与转鼓作相对运动的螺旋叶片连续将沉积在转鼓内壁上

的固相颗粒刮下，并推出排渣口，分离后的液相从清液出口排出。离心机运行一段时间后固

相颗粒会在转鼓与螺旋叶片之间沉积，使离心机重心偏离回转轴线，高速旋转时会产生大

幅振动，对设备造成严重损害，此时需要停机处理，设备频繁启动，损害设备，降低生产效

率。

发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种螺旋离心机不停机减振方法，旨在解决螺旋离心机转鼓内物料沉积，引发机体大幅振动，并且需要频繁启停设备的技术问题。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种螺旋离心机不停机减振方法，包括以下清洗步骤：

[0005] 在所述螺旋离心机运行状态下，减少离心物料的通入量，同时向所述转鼓内部通入清洗液，单位时间内，所述离心物料的减少量等于所述清洗液的增加量，直至所述清洗液

的通入量达到预设值，所述清洗液用于清洗所述转鼓内部的沉积物料；

[0006] 所述清洗液的通入量达到预设值后，减少所述清洗液通入量，同时增加所述离心物料的通入量，单位时间内，所述清洗液的减少量等于所述离心物料的增加量，直至停止通

入所述清洗液。

[0007] 进一步地，监测所述螺旋离心机的振动幅度，当所述振动幅度达到预设的上限值时，启动所述清洗步骤。

[0008] 进一步地，当所述振动幅度超过所述上限值时记录报警时间，通过多个所述报警时间的间隔判断所述螺旋离心机是否需要检修。

[0009] 进一步地，所述清洗步骤按设定的时间间隔主动启动。[0010] 进一步地，所述离心物料和清洗液均利用管道通入所述转鼓，所述离心物料和清洗液的通入量通过各自的流量和通入时间控制，所述离心物料和清洗液的通入量的改变均

通过流量的逐渐改变实现。

[0011] 进一步地，所述离心物料通过进料管路通入所述转鼓，所述进料管路上设有进料调节阀，所述进料调节阀用于控制所述离心物料的流量；

[0012] 所述清洗液通过清洗管路通入所述转鼓，所述清洗管路上设有清洗调节阀，所述清洗调节阀用于控制所述清洗液的流量。

[0013] 进一步地，所述螺旋离心机通过振动传感器监测自身的振动幅度，所述振动传感器电连接PLC控制器的信号输入端，所述PLC控制器的信号输出端电连接所述进料调节阀和

清洗调节阀，所述PLC控制器联锁控制所述进料调节阀和清洗调节阀的开度。

[0014] 进一步地，所述进料管路上设有用于检测所述离心物料的质量的第一质量流量计，所述清洗管路上设有用于检测所述清洗液的质量的第二质量流量计，所述第一质量流

量计和第二质量流量计均电连接所述PLC控制器的信号输入端。

[0015] 进一步地，所述进料管路并联有能够手动操作的第一旁路系统，所述第一旁路系统用于向所述转鼓内通入所述离心物料。

[0016] 进一步地，所述清洗管路并联有能够手动操作的第二旁路系统，所述第二旁路系统用于向所述转鼓内通入所述清洗液。

[0017] 本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法，与现有技术相比，通过上述清洗步骤实现了螺旋离心机的不停机清洗，从而能够清除转鼓内部的沉积物料，防止沉积物料造成

重心偏移引发大幅振动，达到减振的目的；消除转鼓内部的沉积物料还能够防止出现离心

机主电机电流增加、差速器负荷超标等事故隐患；清洗过程中，前一阶段，进入转鼓的离心

物料减少，清洗液等量增加，直至清洗液将沉积物料清洗干净，后一阶段，进入转鼓的清洗

液减少，离心物料等量增加，直至停止通入清洗液，离心机恢复正常工作状态；在此过程中，

转鼓内固液混合物质量保持不变，并且在离心力作用下呈现稳定的环状形态，确保离心机

始终处于动平衡状态，不会因为上述环状形态被破坏而导致大幅振动；本发明提供的减振

方法，不仅能够对转鼓内部实施不停机清洗，消除沉积物料引起的大幅振动，而且还能够在

清洗过程中很好的维持转鼓内固液混合物的环状形态，防止离心机动平衡被打破引起大幅

振动，确保离心机可以连续运行，不必频繁启停，延长了离心机的使用寿命，提高了生产效

率，降低了维护成本。

附图说明[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些

实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附

图获得其他的附图。

[0019] 图1为本发明实施例提供的螺旋离心机不停机减振方法的应用示意图。[0020] 图中：11、转鼓；12、主电机；13、差速器；14、螺旋叶片；15、机壳；16、排渣口；17、清液出口；2、进料管路；21、进料调节阀；22、第一质量流量计；3、清洗管路；31、清洗调节阀；

32、第二质量流量计；4、振动传感器；5、PLC控制器。

具体实施方式[0021] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅

用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0022] 请参阅图1，现对本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法进行说明。螺旋离心机不停机减振方法包括以下清洗步骤；

[0023] 在螺旋离心机运行状态下，减少离心物料的通入量，同时向转鼓11内部通入清洗液，单位时间内，离心物料的减少量等于清洗液的增加量，直至清洗液的通入量达到预设

值，清洗液用于清洗转鼓11内部的沉积物料；

[0024] 清洗液的通入量达到预设值后，减少清洗液通入量，同时增加离心物料的通入量，单位时间内，清洗液的减少量等于离心物料的增加量，直至停止通入清洗液。

[0025] 本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法，与现有技术相比，通过上述清洗步骤实现了螺旋离心机的不停机清洗，从而能够清除转鼓11内部的沉积物料，防止沉积物料造

成重心偏移引发大幅振动，达到减振的目的；消除转鼓11内部的沉积物料还能够防止出现

离心机主电机12电流增加、差速器13负荷超标等事故隐患；清洗过程中，前一阶段，进入转

鼓11的离心物料减少，清洗液等量增加，直至清洗液将沉积物料清洗干净，后一阶段，进入

转鼓11的清洗液减少，离心物料等量增加，直至停止通入清洗液，离心机恢复正常工作状

态；在此过程中，转鼓11内固液混合物质量保持不变，并且在离心力作用下呈现稳定的环状

形态，确保离心机始终处于动平衡状态，不会因为上述环状形态被破坏而导致大幅振动；本

发明提供的不停机减振方法，不仅能够对转鼓11内部实施不停机清洗，消除沉积物料引起

的大幅振动，而且还能够在清洗过程中很好的维持转鼓11内固液混合物的环状形态，防止

离心机动平衡被打破引起大幅振动，确保离心机可以连续运行，不必频繁启停，延长了离心

机的使用寿命，提高了生产效率，降低了维护成本。

[0026] 离心机处于正常工作状态时，离心物料持续通入转鼓11内，此时不通入清洗液；上述清洗步骤开始后，离心物料的通入量减少，清洗液的通入量等量增加，直至沉积物料被完

全清理；之后，清洗液的通入量减少，离心物料的通入量等量增加，直至不再通入清洗液，离

心物料按正常流量通入，离心机恢复正常工作状态。整个过程中，离心机始终处于运行状

态，转鼓11内的固液混合物质量保持不变，并且很好的维持环状形态。

[0027] 面对转鼓11内部的物料沉积问题，现有技术的一般做法是停机，然后通过拆卸离心机或预先设置在离心机上的专用结构实现清洗，不仅费时费力，而且在离心机启停过程

中往往伴随一段时间的大幅振动，严重损害轴承组件等关键零部件的使用寿命，进一步增

加了离心机的维修成本。停机还会严重影响离心机的利用率，给企业造成巨大损失。另外，

现有技术中，面对离心机启停过程中的大幅振动，往往采用缓冲结构，但是这种做法治标不

治本，只能减弱振动的传递和破坏力，而不能从根源上防止大幅振动的产生。

[0028] 本发明提供的不停机减振方法不仅消除了离心机的大幅振动，而且能够配合自动化系统实现离心机的连续生产，大大降低了离心机检修、维护需要投入的人力和资金成本，

具有很好的推广应用前景。

[0029] 本发明提供的不停机减振方法可以广泛应用于各种类型的螺旋离心机，例如立式螺旋离心机、卧式螺旋离心机、沉降式螺旋离心机、过滤式螺旋离心机和刮刀式螺旋离心

机。图1以卧式螺旋沉降筛网离心机为例，展示了不停机减振方法的一种使用场景。主电机

12提供动力，通过差速器13带动转鼓11和螺旋叶片14旋转。转鼓11连接差速器13的外壳，螺

旋叶片14连接差速器13的转轴，转鼓11和螺旋叶片14具有相对运动。离心物料通过管道通

入转鼓11内部，并在转鼓11的带动下高速旋转，实现固液分离，固相部分从设于机壳15上的

排渣口16排出，分离后的液相从设于机壳15上的清液出口17排出。

[0030] 具体的，清洗液可以是甲醇、乙醇、化工一次水和软水中的一种或几种的混合液。清洗液进入转鼓11内部后可以通过溶解、冲刷等方式将沉积物料清理干净。

[0031] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，监测螺旋离心机的振动幅度，当振动幅度达到预设的上限值时，启动清洗步骤。

[0032] 螺旋离心机运行过程中，振动不可避免，但是只要将振动控制在可接受的范围内就不会对设备造成太大影响，确保设备的正常运行。

[0033] 当振动幅度达到预设的上限值时，虽然螺旋离心机还能工作，但是表明此时转鼓11内已形成沉积物料，若放任不管，沉积物料的质量会越来越大，最终导致设备振动程度超

标。所以，当振动幅度达到上限值时及时启动清洗，将转鼓11内的沉积物料清理干净，使振

动保持在可接受范围内。

[0034] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，当振动幅度超过上限值时记录报警时间，通过多个报警时间的间隔判断螺旋离心机是否需要检修。

[0035] 实现本发明过程中，发明人发现，如果螺旋离心机的机械零部件工作正常，沉积物料引起的振动超标问题出现的时间间隔保持不变，即振动幅度超过上限值的时间(报警时

间)间隔保持不变。

[0036] 当报警时间的间隔缩小到一定程度，报警频率过高时，说明螺旋离心机的机械零部件出现了问题，诱发了设备的振动超标，此时需要对螺旋离心机进行检修，排除机械零部

件问题。具体的，根据报警时间间隔缩小的程度，上述检修包括不停机维护保养和停机维

修。

[0037] 本实施例提供了一种螺旋离心机检修时机的确定方法。螺旋离心机何时检修一直是困扰本行业的问题。螺旋离心机结构复杂，运行时转鼓11处于高速运转状态，当设备出现

振动超标时，技术人员往往无法准确找出原因所在，从而无法准确判断是否需要检修，检修

频率往往根据经验盲目确定。

[0038] 螺旋离心机结构复杂，拆卸困难，检修成本很高，如果检修过于频繁，会给企业带来沉重的负担；但是如果检修频率不到位，螺旋离心机一旦出现大幅振动将对设备产生极

大损害，降低其使用寿命，给企业造成损失。

[0039] 本发明提供的不停机减振方法，通入清洗可以排除转鼓11内沉积物料带来的振动超标；清洗过程中，转鼓11内固液混合物维持环状形态，排除了离心机动平衡被破坏带来的

振动超标，从而将振动超标的原因定位在机械零部件，并通过上述报警时间的频率判断螺

旋离心机的机械零部件是否出现问题，从而合理确定检修时机，大大降低了检修成本，延长

了螺旋离心机的使用寿命，使企业避免了不必要的损失。

[0040] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，上述清洗步骤按设定的时间间隔主动启动。

[0041] 相比于通过监测螺旋离心机的振动幅度，当振动幅度超过上限值时启动清洗步骤(被动启动)，本实施例提供了一种主动启动方式，清洗步骤到了设定的时间便会主动启动，

将沉积物料消除在其生长过程中，提前预防振动超标的情况出现。

[0042] 主动启动的时间间隔长短需要根据离心物料的性质设定。例如当离心物料中的固相颗粒较容易积结，形成沉积，或固相物料的浓度较大，离心物料较为浓稠时，主动启动的

时间间隔需要适当缩短，提高清洗的频率。

[0043] 本实施例提供的主动启动方式，和前述实施例提供的被动启动方式可以单独应用，也可以同时应用。

[0044] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，离心物料和清洗液均利用管道通入转鼓11，离心物料和清洗液的通入量通过各自的流量和通入时间控

制，离心物料和清洗液的通入量的改变均通过流量的逐渐改变实现。

[0045] 清洗步骤启动后，离心物料的通入流量减少，同时清洗液的通入流量增加(由零开始)，并且离心物料和清洗液的流量均逐渐变化，使转鼓11内固液混合物的组分逐渐变化，

防止突变破坏其环状形态；固液混合物中离心物料的质量逐渐下降，清洗液的质量逐渐增

加，实现沉积物料的清洗；清洗液通入量的预设值可以通过时间控制，清洗液通入一定时间

后视为清洗液的通入量达到预设值，此时清洗液的流量可能达到了最大值并维持了一段时

间，也可能尚未达到最大值。清洗液通入量的预设值根据离心物料的性质设定。

[0046] 沉积物料清洗完毕后，清洗液的通入流量逐渐减少，离心物料的通入流量逐渐增加(可以从零开始，也可以不从零开始)，直至清洗液的流量降低至零，离心物料的流量增加

至离心机处于正常工作状态时的数值。

[0047] 为了维持转鼓11内固液混合物的环状形态，一般使固液混合物的质量保持不变；离心物料和清洗液的质量等于各自流量与密度的乘积，流量是单位时间内流体通过截面的

体积；根据离心物料和清洗液的密度，合理控制两者流量的增减量即可使固液混合物的质

量保持不变。

[0048] 除了维持质量不变，根据离心物料的性质和螺旋离心机的运行参数，还可以维持固液混合物的体积不变。不用创造性劳动即可得出的，维持转鼓11内固液混合物环状形态

不变的技术方案，均位于本发明的保护范围内。

[0049] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，请参阅图1，离心物料通过进料管路2通入转鼓11，进料管路2上设有进料调节阀21，进料调节阀21用于

控制离心物料的流量；清洗液通过清洗管路3通入转鼓11，清洗管路3上设有清洗调节阀31，

清洗调节阀31用于控制清洗液的流量。

[0050] 现有的螺旋离心机一般均设有进料管路2和进料调节阀21，应用本发明提供的不停机减振方法时，只需设置一与进料管路2并联的清洗管路3即可，改造成本极小，产生的有

益效果却极大，极大降低了螺旋离心机的检修成本，使螺旋离心机能够连续生产，产生了巨

大的经济效益。

[0051] 进料管路2连接有离心物料源，清洗管路3连接有清洗液源；螺旋离心机运行过程中存在一定程度的振动，所以进料管路2和清洗管路3与螺旋离心机连接的一端均需采用软

连接方式。进料调节阀21和清洗调节阀31可以通过调节开度改变离心物料和清洗液的流

量。进料调节阀21和清洗调节阀31可以采用现有技术，通过采购获取。进料调节阀21可以使

用浙江贝尔阀门有限公司生产的型号为GYL40900?DN80的电动开关调节阀。清洗调节阀31

可以使用浙江贝尔阀门有限公司生产的型号为GYL40900?DN100的电动开关调节阀。

[0052] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，请参阅图1，螺旋离心机通过振动传感器4监测自身的振动幅度，振动传感器4电连接PLC控制器5的信号

输入端，PLC控制器5的信号输出端电连接进料调节阀21和清洗调节阀31，PLC控制器5联锁

控制进料调节阀21和清洗调节阀31的开度。

[0053] 通过振动传感器4，PLC控制器5可以获知螺旋离心机的振动幅度是否达到预设的上限值，如果达到该值，PLC控制器5可以控制进料调节阀21和清洗调节阀31自动启动上述

清洗步骤；清洗过程中，PLC控制器5通过逐渐调节进料调节阀21和清洗调节阀31的开度实

现流量的增减。即通过PLC控制器5可以自动实现清洗步骤的被动启动。

[0054] 通过PLC控制器5还可以自动实现清洗步骤的主动启动，只需在载入PLC控制器5的程序中设置启动时间，到达该时间后PLC控制器5可自动控制进料调节阀21和清洗调节阀31

启动不停机清洗。

[0055] PLC控制器5联锁控制进料调节阀21和清洗调节阀31是指增加一个调节阀的开度同时减小另一个调节阀的开度，不会同时增加或减小两个调节阀的开度，以控制进入转鼓

11的物料量不变，维持固液混合物的环状形态。

[0056] PLC控制器5即是可编程逻辑控制器，是现有技术，其是专门为工业环境下自动化控制而设计的数字运算操作电子系统。PLC控制器5包括CPU、存储器、输入输出单元、电源模

块和模拟量模块等。PLC控制器5可以选用西门子公司生产的型号为S7?200的产品。振动传

感器4也可以利用现有技术，通过采购获取；例如可以使用厚德自动化仪表有限公司生产的

型号为ST?3FB的产品。

[0057] 振动传感器4检测到的振动幅度可以转化为电流或电压，作为模拟量传输给PLC控制器5，PLC控制器5通过该模拟量的大小即可获知振动幅度。同样的，PLC控制器5可以向调

节阀发送模拟量，控制它们的开度。

[0058] 除了PLC控制器5之外，自动化系统一般还包括人机界面和各种仪器仪表等，可以实现螺旋离心机的自动、连续运行，基本不需要人工干预，缩减人力成本。例如设置不停机

清洗的主动启动时间间隔为3小时，每次启动清洗管路3的时间为80秒，即每隔3小时进行一

次清洗步骤，清理转鼓11内的沉积物料。

[0059] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，请参阅图1，进料管路2上设有用于检测离心物料的质量的第一质量流量计22，清洗管路3上设有用于检

测清洗液的质量的第二质量流量计32，第一质量流量计22和第二质量流量计32均电连接

PLC控制器5的信号输入端。

[0060] 质量流量计可以检测流体的瞬时流量，也可以记录累积流量。质量流量计用于形成闭环控制，监控单位时间内，通入转鼓11内的离心物料和清洗液的质量之和是否保持不

变。即为了保持转鼓11内固液混合物的环状形态，清洗过程中，第一质量流量计22和第二质

量流量计32的瞬时流量之和须保持不变，如果有超过预期的变化，则说明调节量有偏差，需

要及时调整。

[0061] 实际应用中，PLC控制器5和调节阀组成的开环控制一般能够满足需求，即通过PLC控制器5的计算，调节进料调节阀21和清洗调节阀31的开度，足以使单位时间内，通入转鼓

11内的离心物料和清洗液的质量之和基本保持不变，满足要求。虽然质量流量计为现有技

术，但是采购成本较高。加上质量流量计可以形成闭环控制，使控制过程更为精确，但是会

增加成本，可以根据情况选用。

[0062] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，进料管路并联有能够手动操作的第一旁路系统，第一旁路系统用于向转鼓11内通入离心物料。当进料

管路2出现问题时，可以及时切换到第一旁路系统，从而能够在不影响螺旋离心机运行的基

础上，方便对进料管路2进行检修维护。

[0063] 作为本发明提供的螺旋离心机不停机减振方法的一种具体实施方式，清洗管路并联有能够手动操作的第二旁路系统，第二旁路系统用于向转鼓11内通入清洗液。当清洗管

路3出现问题时，可以及时切换到第二旁路系统，以免因为清洗不及时，导致较大设备事故

的发生。

[0064] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。