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浅谈:耐高温机械密封工艺在旋转式闪蒸干燥机
浏览: 发布日期:2018-12-27

  旋转式闪蒸干燥(drying)机,由于是用鼓风机将空气吹入热交换器进行加热到所需要的温度设定(shè dìng)值,加热后的热空气以适当的气流速度从旋转式闪蒸干燥机底部进入搅拌粉碎室,由于搅拌和热空气的吹浮,对物料产生强烈的剪切,碰撞摩擦而使物料微粒化,从而强化了传热传质的过程。干燥室内螺旋旋转的气流夹带,使物料向上运动,颗粒较大的物料运动至顶部时,干燥室顶部设置有物料分级器,由于分级器的作用,把较大的颗粒回落到底部并参与上述的运动过程,在上升过程中进一步干燥。干燥室内气固两相间作旋转流动,固相惯性大于气相,固气两相间的相对速度较大,强化了两相间的传热传质,物料由干燥塔顶部进入扩散式旋风分离器进行物料收集,极少一部分的微小粉尘随气流进入回转布袋反吹除尘器(作用:净化空气)进行收集回收,热空气则由引风机引出排空的全过程。在这样的工作环境下,由于主轴轴封是采用了羊毛毡作为密封(seal)主轴承的工艺,在高温运行中,物料进入轴承而受损坏,对旋转式闪蒸机工作可靠性有着极严重的影响,所以制做工艺及质量必须给予足够的重视,而采用耐高温耐摩擦材料制作机械密封提高其可靠性是一种简易可行的方法(method)。
  一、可靠性问题提出
  我公司拥有旋转式闪蒸干燥机60型、80型和85型三种型号。其中80型旋转式闪蒸干燥机调速电动机功率为15K
  W、三角皮带传动,工作时转速800r/min,铰刀直径(diameter)600m
  M、主轴直径95m
  M、轴长1400mm,塔内温度(temperature)480℃,2001年安装投入生产(Produce)运行后,多则一个月,少则一个星期就出现电机超电流、主机振动、有异常响声,曾经多次向生产厂家反映,生产厂家来人维修仍解决不了问题。2002年7月又出现同样的问题,这次在没有生产厂家的帮助下,由我组成维修小组进行拆除一步一步解体,针对轴承(bearing)箱进料损坏轴承进行研究,并采用了自行设计、精心制造的一套机械密封(seal)装置成功地解决了这个问题,且该套密封装置一直运行至今。
  二、故障成因及工艺分析
  1、故障表面现象
  当我对发生故障的轴封进行拆检时发现,多次发生轴承箱进入物料的原因是生产厂家在轴承压盖内径开一羊毛毡槽,用于油封占了故障九成以上,是设计缺陷的根本原因,从而引发了我去研究这个问题。
  2、故障发生的外部因素
  80型旋转式闪蒸干燥机,由于主塔高8000mm,塔身直径1200mm,主轴细长铰刀直径大。当马达起动运行(Windows)到中速200r/min,因铰刀平衡度差、层次多,产生振动,当达到高速800r/min,振动减少。当塔内温度升高到280℃时,由鼓风机(Draught Fan)经塔内铰刀下部送入高温气流,同时加热了轴承箱上部轴承,也就是羊毛毡压盖与轴承部位,轴承箱配有自来水冷却,但上部轴承还是有120℃左右的温度,而羊毛毡压盖温度就有200℃左右。当塔内物料搅拌(stir)干燥成细粉后,由引风机引出,在除尘器的作用下分离物料与气体,但还是有物料在压盖轴封之间,在高温环境下,采用羊毛毡作为主轴的轴封是导致物料进入轴承的主要因素(factor)。
  3 、改进前工艺( technology)结构分析及故障内因
  塔内轴承箱与物料的分离工艺,是采用了简单的圆锥形帽,作为防护罩,当气流通过时把物料引出,在铰刀旋转过程中,离心力的作用部分,使物料顺着锥帽轴孔掉到羊毛毡盖上,这才是故障发生的内在因素(factor)。
  三、采取改进工艺
  1、需要解决的关键问题
  我认为要解决以上故障关键(解释:比喻事物的重要组成部分)在于防止锥帽上部的主轴孔进料问题,所以采取的工艺( technology)措施必须考虑如下两个关键问题。临清森信轴承制造有限公司当轴的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差的时候,或因轴受力而弯曲或倾斜时,会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时,应采用有一定调心性能的调心轴承或带座外球面球轴承。
  (1)、如何保证机械(machinery)密封静环与动环在锥帽和主轴上的固定。
  (2)、制作机械密封材料的选用。临清森信轴承制造有限公司当轴的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差的时候,或因轴受力而弯曲或倾斜时,会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时,应采用有一定调心性能的调心轴承或带座外球面球轴承。
  2、采取的工艺
  考虑(consider)到机械(machinery)密封的制作(Make)工艺不是太复杂,成本低可就地取材,有较高的耐压、耐摩材料,对物料无污染等特点,结合自己多年来在维修中积累的经验,我决定采用机械密封的优点和可靠性,使上述要求能得到保证,在具体的实施中采取了以下的技术(Technology)措施:
  (1)、制作材料的选用是静环(材质是石磨、四氟材料),动环、弹簧与弹簧座(材质是不锈钢)。烟店轴承润滑对于轴承具有很重要的意义,轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力,还能起到散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀的作用。
  (2)、拆除原有锥帽进行改造,制作不锈钢法兰、打孔、攻丝、焊接在锥帽上,安装时找准垂直度、平行度,紧固。
  (3)、将制作好的机械密封静环与法兰座紧固在锥帽法兰上,而将动环弹簧和弹簧座套入主轴(Spindle)上压缩到合适位置后,用三颗螺丝顶紧。
  四、改进后的效果
  从2002年7月到2006年10月,经四年多的运行,上述机械(machinery)密封工艺改进后的旋转式闪蒸机还有60型一台,因产量少停用了。而80型旋转式闪蒸干燥机一直正常运行到今天,用此工艺制作一套连工带材料,不足200元,就可彻底(thorough)解决曾经一个月大修两次的问题,其经济效益(benefit)自然也不言而喻。
  五、结束语
  综上所述,通过对这几台设备出现故障后,在拆除过程中,认真观察现象,找出它们存在的根本原因,是采用了羊毛毡本身工艺选材不良,并有的放矢地采用了切实可行的耐高温而又耐磨(nài mó)损的机械密封工艺及技术措施(指针对问题的解决办法)去解决了问题。