劉性田
摘 要:我公司真空耙式干燥機軸用芳綸填料密封結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)型,在使用中通過壓緊填料壓蓋達到穩(wěn)定所需真空值和良好的密封效果,但是這會逐漸增加軸與填料的相對磨損,造成填料壽命縮短,頻繁更換填料維修成本增加。本文就我公司耙式干燥機填料密封結(jié)構(gòu)改進(圖1),保持較高真空度同時延長填料使用壽命。
關(guān)鍵詞:耙式干燥機 填料密封 真空度 改進
軸套- A;內(nèi)擋圈-B;填料補油套-C;填料壓蓋-D;
一、引言
本實用性改進針對本公司烘干顏料(粉體)設(shè)備既真空耙式干燥機(6m3 轉(zhuǎn)速9~10r/min,真空度≥50kpa,筒體內(nèi)溫180℃,真空泵提供負壓-90kpa)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動軸密封組件泄露,填料非正常磨損,一年單臺設(shè)備平均維修3~4次,每次材料費用5000元,嚴重制約生產(chǎn)運行時間?,F(xiàn)已改進優(yōu)化的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計做如下簡要說明,以及經(jīng)過論證后所達到我們所預(yù)期的效果參數(shù)
二、耙式干燥機真空度低故障分析
1、本設(shè)備在設(shè)備運行時不但要求堵物料不外漏,同時要求筒體內(nèi)負壓不低于-30kpa。真空度低于-30kpa被認為設(shè)備不具備或勉強具備使用條件。
2、芳綸填料在本實用性改進中依據(jù)選型手冊,且經(jīng)論證及實驗分析,它最符合此高溫工況。
3、填料密封真空度低的可能原因和處理方法有以下幾個方面:
4、綜上所訴,在處理方法方面上只能短時間解決問題,不能增加填料使用周期,在故障原因中分析密封結(jié)構(gòu)的缺陷進行有效改進并經(jīng)過實地試驗論證它的有效性。
三、填料密封結(jié)構(gòu)具體改進方案
1、設(shè)計加長填料函深度,目的是增加裝填盤根數(shù),達到更好的密封效果。填料函深度由原來145mm,延長至200mm,原填料規(guī)格25*25改為20*20,這樣填料裝填由原來的5根,經(jīng)改進后可裝填10根,裝填后的填料尺寸形狀為正方形,未壓緊,待人工操作后進入工作狀態(tài)。根據(jù)使用經(jīng)驗,添加填料圈數(shù)越多,風(fēng)阻大,密封壓力也隨之提高,泄漏量將大大減少。這也是解決設(shè)計加工初期弊端因素之一。
2、設(shè)計鍍鉻軸套(圖2-A)外端設(shè)計沉頭螺栓固定在旋轉(zhuǎn)軸上。經(jīng)計算安裝軸套不影響軸的機械強度,軸套與軸靜密封過盈配合,且在軸套內(nèi)設(shè)計凹槽裝配耐高溫O型圈。這樣填料對軸的磨損,可以通過更換軸套,來達到不能僅靠更換填料來解決密封效果差的可控性;軸套外圓表面鍍鉻0.05mm,硬度HV800~1000,軸套磨損程度進一步降低。
3、設(shè)計內(nèi)擋圈(圖2-B)帶凹槽裝配耐高溫FPM-40℃~+280℃骨架油封與填料箱整體加工.設(shè)計它的作用有三點:一是凹槽設(shè)計可攔截大的芳綸碎屑;二是把補多加的潤滑油攔截在填料室內(nèi)浸漬工作狀態(tài)下的填料;三是也可起到密封作用。
4、設(shè)計填料補油套(圖2-C)潤滑油通過負壓作用進入到填料內(nèi)部及與軸摩擦面之間,補油套上方安裝儲油罐。未改進前盤根干硬磨損,盡管浸漬過定量四氟乳液,使用過程中,四氟乳液被不斷擠壓到軸表面潤滑以減少摩擦。在無外部供給潤滑介質(zhì)后,填料磨損劇烈,導(dǎo)致軸不同程度磨損。具體設(shè)計是夾套表面鉆孔φ3.2,環(huán)向截面孔數(shù)32個,共8個環(huán)面,每個環(huán)面間距15mm,開孔面積取中間位置既有效浸漬填料,又不會因為填料壓蓋壓入過多,導(dǎo)致潤滑油從壓蓋靜密封圈處外流。
5、填料壓蓋(圖2-D)前端外圓設(shè)計2道O型密封圈。作用一是密封潤滑油,同時在結(jié)構(gòu)上減少了一處泄漏靜密封點。
6、填料箱設(shè)計外冷卻夾套(圖2-E)。對填料及骨架油封冷卻,盡量降低密封系統(tǒng)內(nèi)的工況溫度,防止骨架油封過早老化損壞。
四、填料密封改進前后效果分析
工況:筒體內(nèi)溫度180℃、真空泵真空-90kpa、設(shè)備轉(zhuǎn)數(shù)10r/min、
要求:干燥機內(nèi)真空≥30kpa
注: 因真空度的變化對物料質(zhì)量有非常重要的影響,物料產(chǎn)品多樣化要求較高的真空度,并且要求真空度具有穩(wěn)定性波動范圍不能超過10kpa,所以不能僅靠人工緊壓蓋來維持真空。
五、密封結(jié)構(gòu)改進后的可操作性
1、填料壓蓋壓入深度達40mm后,每道填料經(jīng)壓縮后變?yōu)?0*25即認為盤根失效,應(yīng)計劃更換填料,檢查軸套、油封等工作。
2、骨架油封初始裝入時添加潤滑脂,保證前期的油潤滑,防止油封過早磨損,后期對填料補加的潤滑油會有少量流到油封唇面,進行持續(xù)潤滑。
3、每次補加潤滑油定量,加滿所設(shè)計油杯容積即可,加裝透氣帽,利用負壓把潤滑油吸入。
4、每次更換新填料后,機內(nèi)不低于50kpa正壓試漏,檢查投料口墊片、封頭墊片、手孔墊片和放料閥的氣密性。
5、緊填料操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后上崗,嚴格執(zhí)行干燥機使用操作規(guī)范。
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