錢梅忠

摘要：旋轉(zhuǎn)閥是精對苯二甲酸（英文Pure terephthalic acid（PTA））化工行業(yè)輸送系統(tǒng)中一個不可缺少的裝置，PTA裝置用的旋轉(zhuǎn)閥，其種類雜、數(shù)量多，在PTA裝置設(shè)備高壓、高壓差、高溫、強腐蝕、易結(jié)晶、閃蒸、氣蝕等惡劣條件下工作時，旋轉(zhuǎn)閥的重要性非常突出。經(jīng)過多次調(diào)試組裝及對氣源及管路口的改進，最后滿足設(shè)備部件“系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范標準”，通過改進為客戶每年節(jié)約了維修組裝成本約300萬元的經(jīng)濟損失。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)閥;存在缺點;原因分析;改進措施

中圖分類號：G712 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）08-0231-04

一、對旋轉(zhuǎn)閥設(shè)備組裝維修技術(shù)存在不足的問題改進

1.概述。旋轉(zhuǎn)閥是精對苯二甲酸（英文Pure terephthalic acid（PTA））化工行業(yè)輸送系統(tǒng)中一個不可缺少的裝置。2010年德國科倍隆在中國上海投資，加工組裝、維修旋轉(zhuǎn)閥和一些工程的部件，引進了德國先進技術(shù)、精度和國際品牌工程。PTA裝置用的旋轉(zhuǎn)閥，其種類雜、數(shù)量多，在PTA裝置設(shè)備高壓、高壓差、高溫、強腐蝕、易結(jié)晶、閃蒸、氣蝕等惡劣條件下工作時，旋轉(zhuǎn)閥的重要性非常突出。ZAW旋轉(zhuǎn)閥是使用于PTA粉末的風(fēng)動系統(tǒng)中心的一種關(guān)鍵設(shè)備，由于輸送不斷運轉(zhuǎn)，ZAW旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)子葉片與旋轉(zhuǎn)閥殼體之間PTA粉末或粒子長期運轉(zhuǎn)、沖擊、閥體與葉片受到磨損，迷宮密封漸漸磨損，軸密封同樣漸漸受到磨損，在原設(shè)定的標準間隙使用過程中產(chǎn)生故障現(xiàn)象和一定尖叫聲，PTA粉末通過迷宮密封的間隙和高壓油封的間隙入軸承，使其很快卡死造成停機故障。

2.對ZAW旋轉(zhuǎn)閥組裝維修存在缺點原因分析。

（1）旋轉(zhuǎn)閥現(xiàn)場維修調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題檢查：旋轉(zhuǎn)閥在重載輸送物料過程中，旋轉(zhuǎn)閥運行時內(nèi)部發(fā)出尖叫聲。當(dāng)現(xiàn)場旋轉(zhuǎn)閥在空載運轉(zhuǎn)過程中，旋轉(zhuǎn)閥的聲音變小了，旋轉(zhuǎn)閥沒有噪聲，跳動、軸向竄動、空載運行平穩(wěn)?，F(xiàn)場旋轉(zhuǎn)閥輸送的物料溫度為130℃～135℃，旋轉(zhuǎn)閥殼體溫度為135℃～138℃?，F(xiàn)場的旋轉(zhuǎn)閥反復(fù)調(diào)試當(dāng)產(chǎn)能達到30%～60%，輸送的物料壓差達到3.0～3.5bar時，旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)部漸漸的發(fā)出尖叫聲。當(dāng)產(chǎn)能達到60%～85%，輸送的物料壓差達到4.0～5.0bar時，旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)部的尖叫聲更加嚴重，導(dǎo)致轉(zhuǎn)閥電機過載過流跳閘。

（2）對ZAW旋轉(zhuǎn)閥設(shè)備拆卸后檢查故障缺陷。旋轉(zhuǎn)閥殼體內(nèi)壁SR3、SR4下料口處有刮傷現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)子葉片表面被刮傷現(xiàn)象很明顯，傷痕處與殼體刮痕面相符合。旋轉(zhuǎn)閥兩側(cè)端蓋表面被刮傷現(xiàn)象，端蓋表面與轉(zhuǎn)子葉片軸有明顯磨損。旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)子葉片軸向表面刮傷現(xiàn)象很明顯，傷痕處與端蓋刮痕面相符合?，F(xiàn)場旋轉(zhuǎn)閥輸送的物料溫度為130℃～135℃，旋轉(zhuǎn)閥殼體溫度為135℃～138℃。由于旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)壁表面與轉(zhuǎn)子面金屬摩擦，旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)部的尖叫聲更加嚴重，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)閥電機過載過流跳閘。

（3）根據(jù)旋轉(zhuǎn)閥以上故障情況進行拆卸檢測分析。

旋轉(zhuǎn)閥間隙、溫度原技術(shù)要求：

拆卸旋轉(zhuǎn)閥之前檢測旋轉(zhuǎn)閥徑向間隙是否位移。檢查結(jié)果旋轉(zhuǎn)閥徑向間隙SR1、SR2、SR3、SR4正常，都在旋轉(zhuǎn)閥技術(shù)要求內(nèi)R：0.28mm～0.30mm。拆卸旋轉(zhuǎn)閥之前檢測旋轉(zhuǎn)閥軸向間隙是否竄動位移。檢查結(jié)果旋轉(zhuǎn)閥軸向間隙SAL、SAF轉(zhuǎn)子兩側(cè)軸向間隙正常，都在旋轉(zhuǎn)閥技術(shù)要求內(nèi)0.45mm～0.50mm。

（4）檢測旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)子跳動值：在旋轉(zhuǎn)閥拆卸后將轉(zhuǎn)子放置到檢測平臺上，利用雙頂針檢測轉(zhuǎn)子跳動值，軸向竄動，都符合轉(zhuǎn)閥設(shè)計要求0.02mm～0.03mm跳動值。

（5）旋轉(zhuǎn)閥拆卸解體查找有刮傷問題。拆卸后發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)閥殼體內(nèi)壁下料口SR3、SR4處有一些被金屬刮傷的痕跡，受刮傷的內(nèi)壁毛刺位置可以斷定：旋轉(zhuǎn)閥在輸送物料過程中轉(zhuǎn)子受熱再加上進入物料的上游壓差，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)子下沉后，葉片徑向和殼體內(nèi)發(fā)出尖叫聲，加上設(shè)備系統(tǒng)輸送物料生產(chǎn)過程中越是壓差大或產(chǎn)量越是高，電機容易過載過流跳閘原因。

（6）檢查端蓋平面被金屬刮傷現(xiàn)象分析。在主動端SAL側(cè)端蓋面和轉(zhuǎn)子的葉片軸向面被刮傷的現(xiàn)象分析，斷定有兩種原因。當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥物料輸送過程中，物料的溫度是130℃～135℃，高溫的物料經(jīng)過旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)子時，轉(zhuǎn)子受熱后迅速膨脹，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與端蓋的金屬面接觸摩擦，造成旋轉(zhuǎn)閥在使用過程中產(chǎn)生尖叫聲的問題。摩擦和尖叫聲需要改進糾正，在組裝過程中，鎖緊螺母擰緊時操作者不夠重視，未達到規(guī)定扭矩600N要求值，這是造成鎖緊螺母受熱后膨脹導(dǎo)致松動故障之一。

（7）物料與旋轉(zhuǎn)閥殼體蒸氣加溫不均勻故障原因。現(xiàn)場調(diào)試檢查發(fā)現(xiàn)，如物料的溫度是130℃～135℃，而殼體的表面溫度測得是138℃，技術(shù)要求不符，需要現(xiàn)場旋轉(zhuǎn)閥設(shè)備工藝操作改正。

3.改進旋轉(zhuǎn)閥組裝維修技術(shù)不足的問題和措施。經(jīng)過數(shù)次調(diào)試維修組裝發(fā)現(xiàn)了前幾項的故障情況上的內(nèi)容，同時也找出了對工作中的薄弱現(xiàn)象要解決一些重要問題：掌握對旋轉(zhuǎn)閥組裝維修技術(shù)，提出旋轉(zhuǎn)閥維修組裝解決方案。①組裝旋轉(zhuǎn)閥前必須清洗零件部件保證組裝時均無毛刺。②測量閥體內(nèi)孔直徑八點基準和閥體兩端平行度和同軸度。③檢測轉(zhuǎn)子外徑和轉(zhuǎn)子兩端寬度平行度和同軸度（檢測平臺的V型塊檢測）。④檢測端蓋內(nèi)孔加工平行度及同心度跳動值情況。⑤旋轉(zhuǎn)閥在組裝調(diào)正，對中間隙控制是一項主要的任務(wù)，按旋轉(zhuǎn)閥的裝配標準，應(yīng)控制非驅(qū)動側(cè)無軸向竄動。

4.改進對旋轉(zhuǎn)閥間隙維修組裝不足的缺陷。

（1）對旋轉(zhuǎn)閥徑向間隙不足與改進。解決旋轉(zhuǎn)閥殼體的內(nèi)壁下料口SR3、SR4被刮傷痕跡的原因。修改要求：為了保證旋轉(zhuǎn)閥在輸送物料過程中轉(zhuǎn)子下沉的問題（見圖3（B））由于在設(shè)計過程中將旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)子徑向間隙組裝調(diào)整為中心位子，但未考慮到旋轉(zhuǎn)閥在輸送物料過程中的上壓差，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)子通過熱態(tài)物料和物料輸送的高壓差5.5bar后，轉(zhuǎn)子下沉與殼體的SR3、SR4殼體內(nèi)壁刮傷。修改組裝要求：

旋轉(zhuǎn)閥間隙、溫度改進后技術(shù)要求：

旋轉(zhuǎn)閥調(diào)整間隙時將轉(zhuǎn)子SR1、SR2間隙修改為0.12m～0.15mm，將轉(zhuǎn)子SR3、SR4間隙修改為0.40mm～0.45mm組裝要求值。

（2）對旋轉(zhuǎn)閥的軸向間隙不足進行改進。解決旋轉(zhuǎn)閥端蓋SAL主動端平面被刮傷痕跡的原因。修改要求（見圖3（A））：為了控制旋轉(zhuǎn)閥在輸送物料過程中，轉(zhuǎn)子與端蓋軸向之間不被竄動和平面磨損，需要在組裝、維修改變軸向間隙，將原有的旋轉(zhuǎn)閥軸向間隙，兩邊端蓋與轉(zhuǎn)子之間以分中心各進行50%調(diào)整。對旋轉(zhuǎn)閥設(shè)備實際情況決定改變軸向間隙。將SAF非動端間隙0.20mm～0.25mm，SAL主動端間隙為0.70mm～0.80mm，解決了旋轉(zhuǎn)閥在使用過程中，由于高溫的物料經(jīng)過轉(zhuǎn)子時，受熱后迅速膨脹而造成軸向面刮壁產(chǎn)生的尖叫聲。改進了旋轉(zhuǎn)閥在組裝維修過程中鎖緊螺母固定時，需要達到的設(shè)計扭矩要求，扭矩設(shè)定為600N，解決了由于被鎖緊螺母受熱后膨脹，導(dǎo)致松動故障。旋轉(zhuǎn)閥輸送的物料和殼體的設(shè)計未達到PTA工藝操作技術(shù)，造成旋轉(zhuǎn)閥殼體與物料溫差受熱不均勻，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)閥在輸送物料過程中一直卡料而造成跳閘。根據(jù)PTA裝置工藝技術(shù)要求修改：閥體蒸氣加溫溫度應(yīng)該是大于物料溫度8℃～10℃，閥體受溫膨脹增大旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子的間隙，保證使用暢通。

5.取得的成果。通過現(xiàn)場調(diào)試故障報告分析原因解決故障問題：將旋轉(zhuǎn)閥重新修改組裝改進要求。通過把旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)子在間隙調(diào)整時往上偏移到使用最佳值，對轉(zhuǎn)子軸向間隙重新設(shè)計調(diào)整，解決了由于轉(zhuǎn)子軸向徑向被受熱物料產(chǎn)生影響的旋轉(zhuǎn)閥間隙造成故障原因，解決了被鎖緊螺母受熱后膨脹造成，造成松動故障現(xiàn)象的問題。解決了設(shè)備長期在運行過程中的故障現(xiàn)象，客戶節(jié)省了許多維修生產(chǎn)經(jīng)濟成本。通過現(xiàn)場對旋轉(zhuǎn)閥以上故障缺陷改進后，消除了設(shè)備運行故障的現(xiàn)象，對客戶設(shè)備維修保養(yǎng)工作解決了一大難題。通過改進，對客戶和公司每年節(jié)約維修組裝成本約1200萬元的經(jīng)濟損失。

二、吹掃裝置斜孔角度移位及吹掃孔徑的改進

1.概述。CVD旋轉(zhuǎn)閥是煤化、食品、醫(yī)療等行業(yè)輸送系統(tǒng)中一個不可缺少的裝置，2004年德國科倍隆在中國上海投資，加工、組裝、維修旋轉(zhuǎn)閥和一些工程的部件，引進了德國先進技術(shù)、精度和國際品牌工程。吹掃裝置也是旋轉(zhuǎn)閥中心部分不可缺少的附件，它是將外接的氣壓從外部往里面吹，保證運轉(zhuǎn)時，閥體的粉料不進入迷宮密封和軸密封內(nèi)，減少粉塵往外擠壓造成軸密封之間的自然磨損，延長閥門的使用壽命，減少迷宮密封軸密封粉料形成塑化片，保護軸承減少發(fā)熱產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。

2.對旋轉(zhuǎn)閥吹掃裝置性能壓力不足產(chǎn)生的問題及分析。在最早開始生產(chǎn)過程組裝與調(diào)試中發(fā)現(xiàn)吹掃裝置性能大部分不合格，例如氣流量不夠和G1/4″管螺紋直接頭位置不對，容易在安裝接頭時出現(xiàn)碰鏈輪保護罩的現(xiàn)象。在這種情況之下，查詢具體的技術(shù)資料和旋轉(zhuǎn)閥功能需要改進的情況，并將旋轉(zhuǎn)閥全部解體，反復(fù)測量、測繪來回組裝調(diào)試，后來在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)原來端蓋處吹氣裝置設(shè)定有兩點缺陷需要改進。①旋轉(zhuǎn)閥設(shè)備故障原因：輸送系統(tǒng)管道內(nèi)壓力為5.0bar，而外部氣壓為6.0bar，從理論上講是合格的，但由于吹掃裝置下唇口Φ5mm偏小，加上吹氣位置與迷宮密封槽中心不對稱偏離原中心1.5mm，所以其后果是造成氣壓減小的重要原因。②由于G1/4″管接口原45°角位置是不對的，因為G1/4″管螺紋45°斜孔直接頭與鏈輪保護罩距離太近，在組裝維修氣源管路時，容易碰上保護罩，所以G1/4″螺紋吹掃孔斜度需要改進。

3.吹氣口斜孔及管路直徑改進措施。CRD旋轉(zhuǎn)閥在輸送系統(tǒng)中是一項關(guān)鍵設(shè)備，作為吹掃裝置也是在旋轉(zhuǎn)閥中心部分不可缺少的附件，它的核心能力是將外接的氣壓從外部往里面吹，保證運轉(zhuǎn)時閥體的粉料不進入迷宮密封和軸密封內(nèi)，減少粉料往外擠壓造成軸密封之間自然磨損延長壽命，減少迷宮密封軸密封粉料形成塑化片，保護減少軸承發(fā)熱產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。為了提高吹氣裝置質(zhì)量氣源流量達到穩(wěn)定性，減小吹掃氣壓的壓力消耗，在原斜孔45°和吹掃唇口內(nèi)Φ5mm進行改進，將改進成：在G1/4″管螺紋吹掃孔原45°斜孔改成30°斜孔，吹掃唇口擴大Φ8mm，當(dāng)Φ5mm孔擴大到Φ8mm，斜孔下底口與端蓋平移距離3mm正好在迷宮密封槽中心，當(dāng)斜孔往上偏移角度后，對氣管組裝拆卸，就沒有障礙了。當(dāng)吹掃口擴大后，吹氣口位置中心正確了，吹氣口壓力也確保了，達到了系統(tǒng)中的標準值要求，延長今后旋轉(zhuǎn)閥運轉(zhuǎn)時自然磨損的現(xiàn)象，解決了輸送系統(tǒng)的一個難題。

4.取得的成果。解決了旋轉(zhuǎn)閥附件在輸送系統(tǒng)的一個難題。①由于吹掃裝置下唇口Φ5mm偏小，加上吹氣位置與迷宮密封槽中心不對稱偏離原中心1.5mm，所以這種后果是造成氣壓減小的重要缺點。②吹掃裝置G1/4″管接口原45°角位置是不對的缺點。經(jīng)過反復(fù)調(diào)試論證將旋轉(zhuǎn)閥吹掃管徑擴大增加生產(chǎn)中的吹掃壓力，將吹掃裝置的管孔原45°改為30°，解決了安裝旋轉(zhuǎn)閥鏈條保護罩被碰撞的原因，由此確認原設(shè)備上氣源設(shè)計的不足之處，達不到設(shè)計要求，經(jīng)過多次調(diào)試組裝及對氣源及管路口的改進。最后滿足設(shè)備部件“系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范標準”，通過改進，對客戶每年節(jié)約維修組裝成本約300萬元的經(jīng)濟損失。