旋轉(zhuǎn)式閃蒸干燥機(jī),由于是用鼓風(fēng)機(jī)將空氣吹入熱交換器進(jìn)行加熱到所需要的溫度設(shè)定值,加熱后的熱空氣以適當(dāng)?shù)臍饬魉俣葟男D(zhuǎn)式閃蒸干燥機(jī)底部進(jìn)入攪拌粉碎室,由于攪拌和熱空氣的吹浮,對物料產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切,碰撞摩擦而使物料微?;瑥亩鴱?qiáng)化了傳熱傳質(zhì)的過程。干燥室內(nèi)螺旋旋轉(zhuǎn)的氣流夾帶,使物料向上運(yùn)動,顆粒較大的物料運(yùn)動至頂部時,干燥室頂部設(shè)置有物料分級器,由于分級器的作用,把較大的顆?;芈涞降撞坎⑴c上述的運(yùn)動過程,在上升過程中進(jìn)一步干燥。干燥室內(nèi)氣固兩相間作旋轉(zhuǎn)流動,固相慣性大于氣相,固氣兩相間的相對速度較大,強(qiáng)化了兩相間的傳熱傳質(zhì),物料由干燥塔頂部進(jìn)入擴(kuò)散式旋風(fēng)分離器進(jìn)行物料收集,極少一部分的微小粉塵隨氣流進(jìn)入回轉(zhuǎn)布袋反吹除塵器進(jìn)行收集回收,熱空氣則由引風(fēng)機(jī)引出排空的全過程。在這樣的工作環(huán)境下,由于主軸軸封是采用了羊毛氈作為密封主軸承的工藝,在高溫運(yùn)行中,物料進(jìn)入軸承而受損壞,對旋轉(zhuǎn)式閃蒸機(jī)工作可靠性有著極嚴(yán)重的影響,所以制做工藝及質(zhì)量必須給予足夠的重視,而采用耐高溫耐摩擦材料制作機(jī)械密封提高其可靠性是一種簡易可行的方法。
一、可靠性問題提出
我公司擁有旋轉(zhuǎn)式閃蒸干燥機(jī)60型、80型和85型三種型號。其中80型旋轉(zhuǎn)式閃蒸干燥機(jī)調(diào)速電動機(jī)功率為15KW、三角皮帶傳動,工作時轉(zhuǎn)速800r/min,鉸刀直徑600mm、主軸直徑95mm、軸長1400mm,塔內(nèi)溫度480℃,2001年安裝投入生產(chǎn)運(yùn)行后,多則一個月,少則一個星期就出現(xiàn)電機(jī)超電流、主機(jī)振動、有異常響聲,曾經(jīng)多次向生產(chǎn)廠家反映,生產(chǎn)廠家來人維修仍解決不了問題。2002年7月又出現(xiàn)同樣的問題,這次在沒有生產(chǎn)廠家的幫助下,由我組成維修小組進(jìn)行拆除一步一步解體,針對軸承箱進(jìn)料損壞軸承進(jìn)行研究,并采用了自行設(shè)計、精心制造的一套機(jī)械密封裝置成功地解決了這個問題,且該套密封裝置一直運(yùn)行至今。
二、故障成因及工藝分析
1、故障表面現(xiàn)象
當(dāng)我對發(fā)生故障的軸封進(jìn)行拆檢時發(fā)現(xiàn),多次發(fā)生軸承箱進(jìn)入物料的原因是生產(chǎn)廠家在軸承壓蓋內(nèi)徑開一羊毛氈槽,用于油封占了故障九成以上,是設(shè)計缺陷的根本原因,從而引發(fā)了我去研究這個問題。
2、故障發(fā)生的外部因素
80型旋轉(zhuǎn)式閃蒸干燥機(jī),由于主塔高8000mm,,塔身直徑1200mm,主軸細(xì)長鉸刀直徑大。當(dāng)電機(jī)起動運(yùn)行到中速200r/min,因鉸刀平衡度差、層次多,產(chǎn)生振動,當(dāng)達(dá)到高速800r/min,振動減少。當(dāng)塔內(nèi)溫度升高到280℃時,由鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)塔內(nèi)鉸刀下部送入高溫氣流,同時加熱了軸承箱上部軸承,也就是羊毛氈壓蓋與軸承部位,軸承箱配有自來水冷卻,但上部軸承還是有120℃左右的溫度,而羊毛氈壓蓋溫度就有200℃左右。當(dāng)塔內(nèi)物料攪拌干燥成細(xì)粉后,由引風(fēng)機(jī)引出,在除塵器的作用下分離物料與氣體,但還是有物料在壓蓋軸封之間,在高溫環(huán)境下,采用羊毛氈作為主軸的軸封是導(dǎo)致物料進(jìn)入軸承的主要因素。
3 、改進(jìn)前工藝結(jié)構(gòu)分析及故障內(nèi)因
塔內(nèi)軸承箱與物料的分離工藝,是采用了簡單的圓錐形帽,作為防護(hù)罩,當(dāng)氣流通過時把物料引出,在鉸刀旋轉(zhuǎn)過程中,離心力的作用部分,使物料順著錐帽軸孔掉到羊毛氈蓋上,這才是故障發(fā)生的內(nèi)在因素。
三、采取改進(jìn)工藝
1、需要解決的關(guān)鍵問題
我認(rèn)為要解決以上故障關(guān)鍵在于防止錐帽上部的主軸孔進(jìn)料問題,所以采取的工藝措施必須考慮如下兩個關(guān)鍵問題。
(1)、如何保證機(jī)械密封靜環(huán)與動環(huán)在錐帽和主軸上的固定。
(2)、制作機(jī)械密封材料的選用。
2、采取的工藝
考慮到機(jī)械密封的制作工藝不是太復(fù)雜,成本低可就地取材,有較高的耐壓、耐摩材料,對物料無污染等特點(diǎn),結(jié)合自己多年來在維修中積累的經(jīng)驗(yàn),我決定采用機(jī)械密封的優(yōu)點(diǎn)和可靠性,使上述要求能得到保證,在具體的實(shí)施中采取了以下的技術(shù)措施:
(1)、制作材料的選用是靜環(huán)(材質(zhì)是石磨、四氟材料),動環(huán)、彈簧與彈簧座(材質(zhì)是不銹鋼)。
(2)、拆除原有錐帽進(jìn)行改造,制作不銹鋼法蘭、打孔、攻絲、焊接在錐帽上,安裝時找準(zhǔn)垂直度、平行度,緊固。
(3)、將制作好的機(jī)械密封靜環(huán)與法蘭座緊固在錐帽法蘭上,而將動環(huán)彈簧和彈簧座套入主軸上壓縮到合適位置后,用三顆螺絲頂緊。
四、改進(jìn)后的效果
從2002年7月到2006年10月,經(jīng)四年多的運(yùn)行,上述機(jī)械密封工藝改進(jìn)后的旋轉(zhuǎn)式閃蒸機(jī)還有60型一臺,因產(chǎn)量少停用了。而80型旋轉(zhuǎn)式閃蒸干燥機(jī)一直正常運(yùn)行到今天,用此工藝制作一套連工帶材料,不足200元,就可徹底解決曾經(jīng)一個月大修兩次的問題,其經(jīng)濟(jì)效益自然也不言而喻。
五、結(jié)束語
綜上所述,通過對這幾臺設(shè)備出現(xiàn)故障后,在拆除過程中,認(rèn)真觀察現(xiàn)象,找出它們存在的根本原因,是采用了羊毛氈本身工藝選材不良,并有的放矢地采用了切實(shí)可行的耐高溫而又耐磨損的機(jī)械密封工藝及技術(shù)措施去解決了問題。