陳 星

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

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φ6000預(yù)灰桶偏心槳葉式攪拌技術(shù)改造

陳 星

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

介紹我公司2011年固定銨蒸餾項目增設(shè)偏心槳葉式攪拌預(yù)灰桶使用情況，攪拌改造的效果評價分析。

預(yù)灰桶；槳葉式攪拌；偏心結(jié)構(gòu)；改造

新節(jié)能蒸餾法是我公司2011年節(jié)能降耗重點項目。固定銨蒸餾是將重灰三效蒸發(fā)工序來的濃縮母液與石灰磨制灰粉在預(yù)灰桶內(nèi)混合反應(yīng)，分解濃縮母液中的固定銨，然后再送入固定銨蒸餾塔蒸出其中的氨送老系統(tǒng)吸收，另利用濾過送來的冷母液通過和蒸氨出氣換熱，加熱后熱母液送三效蒸發(fā)工序，實現(xiàn)熱量綜合利用。而預(yù)灰桶的主要作用是將結(jié)合銨變成游離氨，再送入蒸餾塔中進(jìn)行蒸餾。

1 反應(yīng)原理

CaO+H2O=Ca(OH)2+65.66 kJ/mol

Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH4OH+25.1 kJ/mol

2 偏心槳葉式攪拌預(yù)灰桶的優(yōu)點

鈣離子容易與碳酸根和硫酸根等陰離子形成沉淀產(chǎn)生結(jié)疤。在滿足生產(chǎn)需求的情況下，偏心槳葉式攪拌結(jié)構(gòu)簡單，體積小，缺少附著點，更不容易結(jié)疤。進(jìn)而減小結(jié)疤對設(shè)備的負(fù)擔(dān)，從而達(dá)到延長運行周期的目的。且檢修停塔、清理任務(wù)量大大減少。偏心攪拌時由于液面會形成漩渦，攪拌系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的波動，所以在攪拌功率選擇時會適當(dāng)加大，但總體來說功率消耗小于其它攪拌形式的攪拌。

3 結(jié)構(gòu)形式

我廠使用偏心槳葉式攪拌預(yù)灰桶結(jié)構(gòu)如圖1所示，相較于框架式預(yù)灰桶，槳葉式預(yù)灰桶轉(zhuǎn)速較高，我廠偏心槳葉式攪拌預(yù)灰桶轉(zhuǎn)速為42 r/min。攪拌軸由傳動軸、中段軸和下段軸三部分組成，傳動軸伸出量為900 mm，中段軸長3 700 mm，下端軸長3 800 mm，三根軸間靠兩組夾殼聯(lián)軸器聯(lián)接。

圖1 偏心槳葉式攪拌預(yù)灰桶結(jié)構(gòu)

4 存在的問題

4.1 夾殼聯(lián)軸器頻繁松動

停塔期間對預(yù)灰桶進(jìn)行計劃性檢修發(fā)現(xiàn)中段軸與下段軸間夾殼聯(lián)軸器螺栓松動，檢修恢復(fù)并將螺母焊死。開車運行未滿一周期預(yù)灰桶減速機出現(xiàn)振動值升高現(xiàn)象，停塔檢修發(fā)現(xiàn)夾殼聯(lián)軸器存在螺栓脫落現(xiàn)象，修復(fù)完畢，開車運行一段時間仍會出現(xiàn)此類問題。

4.2 底部軸襯更換難度大

原預(yù)灰桶攪拌底座結(jié)構(gòu)如圖2，底軸及下段軸底部均為方形軸頭，軸襯與底軸過盈配合。其運動形式為下段軸帶動夾殼軸卡同步旋轉(zhuǎn)，底軸和軸襯保持靜止，即在軸襯與夾殼聯(lián)軸器的配合面產(chǎn)生相對運動，軸襯外表面為主磨損面，底座檢修的主要任務(wù)就是更換圖2軸襯。且在更換軸襯過程中發(fā)現(xiàn)銷軸存在變形現(xiàn)象，加大了拆除、安裝工作難度，檢修耗費工時較多。

圖2 原預(yù)灰桶攪拌底座結(jié)構(gòu)

5 改造的思路和內(nèi)容

5.1 攪拌軸中間定位

針對螺栓松動頻繁問題進(jìn)行研討，發(fā)現(xiàn)攪拌軸缺少中間定位裝置導(dǎo)致攪拌軸中下段軸擺動量大，夾殼聯(lián)軸器螺栓承受較大的交變應(yīng)力。為解決這一問題指定以下方案：

根據(jù)我廠槳葉式攪拌預(yù)灰桶的結(jié)構(gòu)，在槳葉上方1 m的位置加裝中間定位裝置。具體做法為在桶壁內(nèi)焊接兩根平行的25a#工字鋼作為定位座基礎(chǔ)，要求工字鋼直線度公差允差不超過5 mm，為防止結(jié)構(gòu)變形、保證強度加四組拉筋。定位座采用對夾結(jié)構(gòu)，為保障定位座和下段軸的耐用度，加內(nèi)、外軸套各一組，定位座與下段軸的同軸度允差不超過1 mm。

5.2 預(yù)灰桶底座改造

偏心槳葉式攪拌預(yù)灰桶的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了它有以下特點：①攪拌是靠兩組夾殼聯(lián)軸器連接的通長結(jié)構(gòu)導(dǎo)致底軸承受較大的徑向力。②較高的轉(zhuǎn)速加速了軸襯的磨損。③雖然該結(jié)構(gòu)能夠較好防止砂礫直接進(jìn)入軸襯和夾殼聯(lián)軸器的配合面，但下部沒有較好密封形式導(dǎo)致介質(zhì)中的砂礫仍有部分進(jìn)入其中，從而加速了軸襯的磨損?；谏鲜鲈蜉S襯的使用周期相對較短，檢修工作相對頻繁。

參考框架式攪拌預(yù)灰桶底座結(jié)構(gòu)如圖3所示，底軸Ⅰ和底軸Ⅱ通過法蘭聯(lián)接，軸套靠鍵與底軸Ⅱ固定。其運動形式為底軸Ⅰ、底軸Ⅱ和軸套在電機、減速機的作用下同步轉(zhuǎn)動。相較于圖2的結(jié)構(gòu)形式，法蘭聯(lián)接便于拆、裝，但密封性能差，介質(zhì)中的砂礫直接與軸套接觸，加速軸套磨損?？紤]在采用法蘭聯(lián)接的前提下進(jìn)一步優(yōu)化改造。結(jié)合偏心槳葉式攪拌預(yù)灰桶底座本身結(jié)構(gòu)形式，我們采用了圖4所示結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)保留了法蘭連接便于拆裝的特點和原本底部結(jié)構(gòu)的密封特性；在原基礎(chǔ)上加裝底座一個，對夾套長度和圖2中夾殼軸卡長度相比有所減小，質(zhì)量減輕，罐內(nèi)拆、裝作業(yè)體力勞動強度有所降低。

圖3 參考框架式攪拌預(yù)灰桶底座結(jié)構(gòu)

圖4 預(yù)灰桶攪拌底座結(jié)構(gòu)

6 效果檢驗

本次改造的最大特點是方便檢修，為了提高底軸和對夾套的使用周期，可考慮加軸襯。目前，我廠是在該結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上將底軸材質(zhì)由原來的40Cr改為ZMn13，以此來提高其使用周期。是否會對工藝參數(shù)產(chǎn)生影響是加裝定位結(jié)構(gòu)最擔(dān)心的問題，通過一段時間的使用發(fā)現(xiàn)對工藝指標(biāo)并無太大影響，且有效延長了預(yù)灰桶攪拌的使用周期，對預(yù)灰桶長周期穩(wěn)定運行起到了一定的作用。

7 結(jié) 語

我廠根據(jù)實際情況對φ6000偏心槳葉式攪拌預(yù)灰桶使用過程中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行分析，同時加以改進(jìn)，在穩(wěn)定運行和節(jié)約檢修資源兩方面取得了一些效果。設(shè)備在使用過程中的維護(hù)非常重要，只有把不利因素一一排除，才能保證設(shè)備整體的長周期、安全、穩(wěn)定運行。

[1] 機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社，2005

[2] 張磊.框架式預(yù)灰桶與槳葉式預(yù)灰桶的比較[J].純堿工業(yè)，2012(03)

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1005-8370(2016)06-43-03

2015-06-08