我廠于1994年引進(jìn)日本月島機(jī)械株式會(huì)社旋轉(zhuǎn)真空干燥烘干機(jī)(∮2440x16 0001),運(yùn)行至1998年時(shí),其蒸汽頸填料密封多次發(fā)生泄漏,并導(dǎo)致蒸汽頸損壞。
該機(jī)蒸汽頸填料密封為剖分式支撐環(huán),內(nèi)外各三道填料密封。蒸汽頸蒸汽操作壓力為0.43MPa,溫度為13℃。出料端安全閥起跳壓力為7kPa。
一、存在問(wèn)題

1.密封填料擠壓、斷裂嚴(yán)重,編織纖維呈撕裂狀;蒸汽頸填料函的間隙超出25.4±0.8mm的允許范圍,蒸汽頸襯套也有少量磨損。
2.干燥烘干機(jī)的出口壓力安全閥時(shí)有起跳。蒸汽頸內(nèi)蒸汽壓力波動(dòng)較大,正常保持值為0.65MPa,最高約達(dá)0.8MPa。溫度波動(dòng)范圍為140~155C。
3.干燥烘干機(jī)下游的旋風(fēng)分離器及其回氣管堵塞嚴(yán)重,回氣管內(nèi)充滿物料,漏料嚴(yán)重。
二、泄漏原因分析
1.裝置經(jīng)增容改造后干燥烘干機(jī)的進(jìn)料量增大約20%,蒸汽溫度及壓力隨之升高以滿足換熱量需求。此外裝置增容改造前,設(shè)備進(jìn)行工藝熱處理次數(shù)為每周一次,正常操作壓力1.0MPa;增容后由于操作負(fù)荷不穩(wěn)定,設(shè)備內(nèi)部物料干濕不均,積料嚴(yán)重,必須頻繁堿洗及工藝熱處理以保證符合工藝操作條件。這兩方面因素造成填料密封承受的膨脹變形量增大,變形次數(shù)增多,導(dǎo)致密封失效,是蒸汽頸填料密封泄漏的主要原因。
2.蒸汽頸填料密封填料函間隙的偏離進(jìn)一步加大了填料的損壞。
3.出料端安全閥的起跳表明設(shè)備內(nèi)部殼程有背壓。這是由于操作負(fù)荷不穩(wěn)定造成出料不暢,以及旋風(fēng)分離器回氣管完全堵塞。
三、改造措施
1.調(diào)整工藝參數(shù),穩(wěn)定工藝負(fù)荷,減少熱處理頻率。受工藝負(fù)荷增大所限,蒸汽頸的蒸汽壓力只能保持在0.65MPa以下。另外,應(yīng)保證工藝負(fù)荷穩(wěn)定,進(jìn)料平穩(wěn),進(jìn)而保證出料溫度穩(wěn)定。由于蒸汽壓力受反向螺旋輸送器反饋的出料溫度信號(hào)控制,從源頭上保證了蒸汽壓力的穩(wěn)定,減少了物料換熱不均造成的堆積,降低了工藝熱處理頻率。
2.疏通出料,確保下料暢通?赏ㄟ^(guò)提高螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速加大物料輸送量,即在電機(jī)上增加一變頻調(diào)速裝置,使轉(zhuǎn)速?gòu)脑瓉?lái)的29r/min增大至35r/min左右,且可根據(jù)負(fù)荷需要連續(xù)調(diào)節(jié)。下料暢通后,旋風(fēng)分離器的堵料壓力大為減輕,只需在清堵后將其回氣管路中的直角彎改為過(guò)渡彎,并將管路中DN80的非金屬軟管改為金屬軟管,即可減少管阻,確保管路暢通,消除背壓,同時(shí)也就消除了出料端安全閥頻繁起跳的可能性。
最關(guān)鍵的措施是對(duì)蒸汽頸填料密封重新選型、設(shè)計(jì)。由于裝置負(fù)荷提高,原有密封填料已不能滿足裝置滿負(fù)荷運(yùn)行的需要,應(yīng)根據(jù)工況對(duì)其工作條件重新確認(rèn)。
我廠是用進(jìn)口BEC公司的BP424碳纖維石墨盤(pán)根壓制成型后優(yōu)化組合使用。
四、安裝保證
1.更換已磨損的襯套及其他部件后,控制干燥烘干機(jī)出料端的徑向跳動(dòng)在2mm以下,填料函的間隙為25.4:t0.8mm。安裝出料端兩端軸承時(shí)能很好地控制徑向跳動(dòng);同時(shí)在蒸汽頸蒸汽入口和冷凝水出口安裝管道支架,消除蒸汽頸受到的管道應(yīng)力,防止跑偏。然后調(diào)節(jié)固定蒸汽頸的彈簧支架,保證填料間隙。
2.在盤(pán)根環(huán)接頭位置周向錯(cuò)開(kāi)1200的前提下,確定不同盤(pán)根環(huán)的長(zhǎng)度。由于四道壓制成型的盤(pán)根環(huán)具有300直角梯形邊,自由狀態(tài)下,盤(pán)根的軸向安裝長(zhǎng)度比兩道未壓制成型的盤(pán)根環(huán)長(zhǎng)約50~80mm,這樣盤(pán)根有較大的壓縮空間供調(diào)整,填料壓蓋的調(diào)整行程較大,密封裝置的使用壽命將延長(zhǎng)。
3.控制螺栓預(yù)緊力。由于BP424碳纖維石墨盤(pán)根
的壓縮率及回彈率良好,參考軸向壓力約為2.5MPa,可以壓縮填料至密度比率為1.25~1.35。
五、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)改造,徹底改善了旋轉(zhuǎn)真空干燥烘干機(jī)蒸汽頸密封系統(tǒng)的工作狀況,消除了隱患。