0、前言
石家莊工大化工設(shè)備有限公司2010年4月為客戶制造了一臺(tái)6m2雙槳葉烘干機(jī)干燥機(jī)，用來(lái)干燥化工原料生產(chǎn)過(guò)程中排放的殘液物料。殘液物料的主要成分為氯離子化合物，夾帶少量的細(xì)微硅粉、觸媒粉塵，為中度危害物質(zhì)，遇水或空氣極易水解，生成二氧化硅顆粒并產(chǎn)生鹽酸腐蝕設(shè)備。此外，二氧化硅夾帶的細(xì)微硅粉及粉塵硬度大，對(duì)設(shè)備磨損較大。因此殘液物料在干燥過(guò)程中絕對(duì)不能接觸空氣或水，這就對(duì)設(shè)備的密封提出了較高的要求，即設(shè)計(jì)成微壓密閉型烘干機(jī)干燥機(jī)。干燥后的粉塵以及金屬氯化物以干渣形式排出，要求干渣的含濕量≤5%。該設(shè)備在交付使用了一段時(shí)間后，出現(xiàn)了有毒氣體外漏的問(wèn)題，阻礙了生產(chǎn)正常進(jìn)行。筆者分析了存在的問(wèn)題及其產(chǎn)生的原因，并提出了相應(yīng)的改造方法，從而使生產(chǎn)恢復(fù)了正常，減少了客戶損失。
1、烘干機(jī)干燥機(jī)簡(jiǎn)介
在6 rr12雙槳葉烘干機(jī)干燥機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)物料的特點(diǎn)，選用密閉型烘干機(jī)干燥機(jī)。該烘干機(jī)干燥機(jī)主要由帶多個(gè)鍥形空心槳葉的主、從動(dòng)軸，帶夾套的圓筒殼體，以及驅(qū)動(dòng)裝置等部件組成。因?yàn)橹鬏S轉(zhuǎn)速較低(5～15r/min)，主軸的兩端采用填料加氮?dú)猸h(huán)的組合密封形式，加熱介質(zhì)為飽和水蒸氣，分別進(jìn)入主、從動(dòng)槳葉軸及筒體夾套。物料由進(jìn)料口加入，充滿鍥形葉片間隙，在槳葉軸的轉(zhuǎn)動(dòng)下，物料一邊被槳葉軸槳葉和夾套內(nèi)的蒸汽間接加熱，一邊向前移動(dòng)，干燥后的物料從出料口排出。
雙槳葉烘干機(jī)干燥機(jī)結(jié)構(gòu)見圖1。
2、存在問(wèn)題及原因分析
2.1存在問(wèn)題
槳葉烘干機(jī)干燥機(jī)在使用過(guò)程中，軸與填料箱不同心，氣體從兩根空心槳葉軸兩端的填料密封處泄漏。如果緊固填料壓蓋處的螺栓，雖然能減少泄漏，但是軸就不能轉(zhuǎn)動(dòng)了。如果松動(dòng)填料壓蓋處螺栓，就會(huì)發(fā)生有毒氣體泄漏，工人無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)操作。
富通新能源生產(chǎn)銷售的烘干機(jī)干燥機(jī)如下所示：
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適應(yīng)物料：木屑、粉狀顆粒等
設(shè)備類型：烘干機(jī)
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適應(yīng)物料：顆粒狀物料
設(shè)備類型：烘干機(jī)
2.2原因分析
(1)簡(jiǎn)體兩端的填料箱座板加工有偏差，填料箱與軸的同心度超出公差。
(2)軸填料處的粗糙度沒(méi)有達(dá)到圖紙要求。
(3)原設(shè)計(jì)的軸端密封采用的是3種密封的組合密封方式：a．在簡(jiǎn)體端板里側(cè)采用動(dòng)靜環(huán)密封。b．在簡(jiǎn)體端板外側(cè)采用填料密封。c．在填料箱內(nèi)加氮?dú)猸h(huán)，以氮?dú)獗Ｗo(hù)密封。設(shè)備發(fā)生泄漏后，我們對(duì)這3種密封方式進(jìn)行了認(rèn)真分析：動(dòng)靜環(huán)密封對(duì)固體或粉狀物料的密封效果較好，對(duì)氣體的密封效果不太好。筒體外側(cè)的填料密封，其填料箱是由兩節(jié)填料箱單體連接在一起組成的，其填料的各部分排列順序是：聚四氟乙烯環(huán)（最里側(cè)）一氮?dú)猸h(huán)一2圈四氟編織填料一氮?dú)猸h(huán)-3圈四氟編織填料一氮?dú)猸h(huán)-3圈四氟編織填料一填料壓蓋。填料箱較長(zhǎng)，安裝全部填料后，如果用填料壓蓋壓緊填料，填料與軸之間的摩擦力較大，軸運(yùn)轉(zhuǎn)困難。如果填料壓蓋稍松點(diǎn)，外側(cè)的填料起不到密封作用，致使簡(jiǎn)體內(nèi)氣體外漏。填料箱內(nèi)的3個(gè)氮?dú)猸h(huán)，原設(shè)計(jì)要求兩端的氮?dú)猸h(huán)是進(jìn)氮?dú)獾�，中間的氮?dú)猸h(huán)是抽氮?dú)獾�。在�?shí)際使用中，客戶因?yàn)楹ε碌獨(dú)膺M(jìn)入簡(jiǎn)體內(nèi)與物料發(fā)生反應(yīng)，把填料箱內(nèi)的3個(gè)氮?dú)猸h(huán)全部用來(lái)進(jìn)氮?dú)�，而且氮�(dú)獾膲毫π∮谕搀w內(nèi)壓力，這就使氮?dú)獾拿芊獠荒苓_(dá)到原設(shè)計(jì)的密封作用。
3、改造方案
3.1維修改造
維修時(shí)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行了如下改造：
(1)對(duì)筒體兩端板的填料箱座板進(jìn)行精加工，保證簡(jiǎn)體兩端填料箱座板的中心距和同軸度≤0.1mm。
(2)對(duì)軸進(jìn)行精加工，保證軸頸表面的粗糙度達(dá)到要求。
(3)填料箱不用原來(lái)加長(zhǎng)型的，而改用主輔填料的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)可以使輔填料箱的底部兼做主填料箱的填料壓蓋，主填料箱密封一次，輔填料箱再密封一次，相當(dāng)于兩級(jí)密封，提高了密封效果。一般填料密封結(jié)構(gòu)，壓力沿軸向分布不均勻，靠近壓蓋其壓力最高，遠(yuǎn)離壓蓋其壓力逐漸減小。改進(jìn)后，一個(gè)填料箱用兩個(gè)填料壓蓋，中間還有氮?dú)猸h(huán)，改善了填料壓力沿軸向分布的不均勻性，減少了填料的磨損，提高了使用壽命。
(4)在輔填料箱壓蓋外側(cè)增加了0形圈密封。O形圈密封性能好，壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，裝拆方便，可保證主輔填料連接處不泄漏。
(5)在主、輔填料箱內(nèi)分別用一個(gè)氮?dú)猸h(huán)保護(hù)，每個(gè)環(huán)上有一進(jìn)一出兩個(gè)氮?dú)饪凇Ｒ笥脩舾鶕?jù)筒體的壓力，適當(dāng)調(diào)整氮?dú)鈮毫Γ尩獨(dú)獗Ｗo(hù)密封起到應(yīng)有的密封作用。
改進(jìn)后的密封結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3.2安裝改造
在安裝過(guò)程中，要求施工人員嚴(yán)格按填料的安裝技術(shù)要求進(jìn)行安裝：
(1)填料用刀片切成與軸心線成60°角，切口不得有毛邊。填料搭接時(shí)，應(yīng)考慮軸的旋轉(zhuǎn)方向，如圖3所示，各相鄰填料接口要相差120°。
(2)填料在安裝時(shí)，裝好1圈或2圈，用制作的半環(huán)套進(jìn)行預(yù)壓緊，使填料整圈受力均勻，并保證軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
(3)主填料箱的填料裝填完畢，安裝輔填料箱，保證主、輔填料箱與軸的同軸度為0.1 mm。用0.1 MPa的壓力對(duì)主填料箱進(jìn)行水壓試驗(yàn)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸時(shí)填料函所有處不允許有泄漏。
(4)按照上述方法，安裝輔填料箱內(nèi)的填料。
4、改造效果
6 m2雙槳葉烘干機(jī)干燥機(jī)經(jīng)過(guò)技術(shù)改造后，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，一次試車即通過(guò)驗(yàn)收。該機(jī)交付用戶使用以來(lái)，沒(méi)有出現(xiàn)氣體泄漏。該設(shè)備的改造減少了物料對(duì)設(shè)備的腐蝕，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，改善了工人的操作環(huán)境，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
