中糧生物化學（安徽）股份有限公司小酒精生產部是全國 一家以清液發酵制酒精的化工單位，發酵液在發酵終點時通過沉降式離心機進行輕重相分離，清液進五塔蒸餾制酒精。

離心機是清液發酵的關鍵重要設備，對離心機的轉速和穩定性有非常高的要求，該公司采用瑞典產的阿法拉伐離心機，該離心機質量可靠、運行穩定，但由于液化液調配使用大量氫氧化鈣進行pH值調整，大量鈣離子隨發酵液進入離心機，時間一長，離心機轉鼓、碟片附著大量鈣垢，進而影響轉鼓的穩定性，使轉鼓運轉阻力增大，長時間的高速運轉（4100r/min）就會造成皮帶張緊度不足，進而皮帶打滑，無法保證分離效果，使生產頻繁停車。

在了解到工藝上無法改變添加氫氧化鈣后，只能對離心機進行改造，使之滿足清液發酵的工藝要求。

1 離心機修復前的基本情況

該公司有三臺瑞典產的阿法拉伐離心機，自2002年投入運行，對玉米發酵液分離效果一直不錯，但隨著設備使用年限的延長，離心機出現處理能力下降，分離不徹底，尤其是離心機運行到一定階段后，操作屏顯示振幅高低波動，離心機本體噪音大。采用ANSYS軟件進行應力分析，從理論上分析設備的薄弱環節，再通過對造成分離不徹底的離心機部件觀察，發現：離心機的原設計軸與皮帶輪通過一套鎖緊裝置實現連接的，在長期高速運轉（4100r/min）使發酵液中的大量鈣垢牢牢附著在轉鼓上，進而影響轉鼓的穩定性，使轉鼓運轉阻力增大，造成皮帶輪與軸之間發生打滑現象，無法正常使用。

2 離心機修復方案的制訂

皮帶輪與軸之間的連接屬于靜摩擦連接，也就是說靠皮帶輪與軸之間的靜摩擦力來維持它們之間的相對靜止狀態，當軸在高速旋轉時會產生強大的切向力，當這個切向力大于皮帶輪與軸之間的靜摩擦力時，皮帶輪和軸之間將會發生相對運動，也就是所謂的打滑現象。為此必須加大皮帶輪與軸之間的靜摩擦力。

加大靜摩擦力的方案選擇：

（1）通過提高皮帶輪與軸接觸之間的粗糙度。

（2）加大皮帶輪與軸之間的相互擠壓力。在考慮改變粗糙度不便的情況下，考慮改變它們之間的相互擠壓力。

3 離心機修復的要點

該離心機的皮帶輪與軸之間的相互擠壓力是靠兩片法蘭與上下類似大小變徑以及螺栓相互作用產生的，當螺栓在擰緊的時候會帶動上下的法蘭片相對靠攏，從而會擠壓上下的大小變徑縮小，以致皮帶輪與軸之間的加壓力增大。在原始的法蘭片上有7顆螺栓，通過擰緊（30Nm）7顆螺栓就可以改變皮帶輪與軸之間的擠壓力，但是由于離心機的使用年限較長，且發酵為連續生產，長時間的高速旋轉使7顆鎖緊螺栓出現疲勞松動。而螺栓發生疲勞松動，皮帶輪與軸之間的相互擠壓力就會變小，從而使皮帶輪與軸之間發生打滑現象。

4 改進措施

針對這種情況，通過仔細研究決定在原法蘭面上的7顆螺栓（M8*65,10.9級）之間再均勻的錯位增加7顆螺栓，這樣不僅可以提高螺栓抗疲勞的程度，同時還可以增強螺栓相對之間的穩定性，從而可以延長高速（4100r/min）運行時皮帶輪與軸之間的相對靜止狀態。通過技術修復：使即將進入報廢期的大型設備又煥發出較佳運行的第二春，同時也保證了生產連續穩定。另外該離心機屬于進口設備，更換整套部件需花費近30萬元人民幣，如果不及時修復，離心機在運行到某一階段，就會出現螺栓疲勞松動，加大軸與皮帶輪之間的磨損現象，從而使備件的壽命縮短，提高離心機的維護成本。

5 結束語

借助ANSYS軟件進行應力分析，從理論上分析設備的薄弱環節，再通過對造成分離不徹底的離心機部件觀察，找出設備使用中容易變形的主要原因，通過法蘭面錯位均勻布置7顆螺栓強化了皮帶輪的強度和抗疲勞性，延長了離心機運行時間，使離心機的性能恢復到設備進口初期時的水平。