粉碎机械:反应器搅拌机机械密封的改进

  • 2021-07-18 16:11:37
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中国设备工程清理出的旧扬料板可以回收再利用,有利于降低成本。

内衬砌筑采用支撑法砌筑工艺。附着扬料板的耐火砖在砌筑之前要经过比较细致的挑选,并且要和扬料板进行预组装,并做好标记。砌筑中,杨料板与耐火砖之间要涂抹适量的耐火胶泥,保证扬料板在砌体中稳定牢固。在砌筑质量上强调以下两点。

楔形砖梯形截面的中心线一定要和窑体的法线相吻合,严格控制拔牙现象发生。

不论是平缝还是竖缝,砖缝大小一定要控制在之间,并且砖缝内的灰浆饱满度不低于四、结束语氧化铝熟料窑内衬中嵌入了金属扬料板,显著提高了窑系统的台时产能。和传统的安装方式相比,嵌入式扬料板安装更加方便。采用嵌入式扬料板的强制换热区域内衬全部为砖砌内衬,施工更加简便,内衬使用寿命大幅度延长,内衬施工费用显著降低。同时,随着耐热钢性能的不断改进,强制换热区域的长度也会不断向窑头方向延长,为进一步提高窑系统的产能和减少煤耗创造了条件。

反应器搅拌机机械密封的改进谢卫东中国石化集团四川维尼纶厂,重庆中试装置反应器搅拌机机械密封的原结构进行分析,并提出改进措施,以延长机械密封的使用寿命,实现安全快捷的维护检修。

为了开发新品,四川维尼纶厂自主研制的中试装置是目前国内**的一套高压釜式半连续乳液聚合中试装置。反应器搅拌机是该装置的关键设备,立式悬臂轴结构,转速启停一次,轴封采用双端面平衡型多弹簧非集装式机械密封,用软水作密封液。反应器工作压力0~6.3MPa,密封水压力年底投运后,搅拌机机械密封运行情况一直不好,个月检修一次,且检修的难度很大。

一、原装机械密封结构分析搅拌机原装机械密封的结构如图所示。通过对原机械密封失效形式与原因的剖析,找出了影响机械密封寿命的因素。

机械密封结构设计和材料选择不当非集装式机械密封装配质量难保证。动环装于轴套上,轴套的拆卸只能从密封轴的下端拆出,且必须先拆下密封轴的下联轴器。装配时,必须将密封轴上下颠倒,装好轴套和动环后,再将密封轴颠倒过来。轴套的拆装方式给机械密封的检修带来不便,影响装配质量。

密封水出口位置偏低,易引起上端密封副处排气不充分,冷却和润滑不良,导致密封失效。

动、静环材料都是SiC,不适应实际工况。动环采用拨叉传动,由于搅拌机启停频繁,每次启动时拨叉都要撞击动环的外凸缘,而材料脆性大,动环常被撞碎而导致密封失效。

密封轴支撑方式不合理密封轴主支撑为四副角接触向心球轴承,承载能力差;机械工程中国设备工程轴承与轴、壳体间采用间隙配合,定位精度低;搅拌轴底部又无支撑轴承,使得轴的刚性差,运行时摆动较大,影响机械密封的密封性能。

轴承冷却不当轴承箱体设计了夹套强制冷却,使轴承内圈与外圈产生一定的温差,外圈冷却后收缩使轴承游隙减小甚至抱死,导致轴承失效,影响机械密封寿命。

可维护性差对反应器进行清洗置换合格后,拆开密封轴下端与搅拌轴之间的联轴器,将机械密封和密封轴整体吊下才能进行机械密封的检修维护。而机械密封和密封轴整体重量达480kg,非常笨重,不仅检修的难度很大,而且还影响检修的质量。

二、改进措施通过与机械密封制造厂家反复研讨,拟定改造方案见图机械密封结构和材料的改进密封总成的改进。设计一个长轴套,将机械密封、轴承和密封腔壳体等都与它组装在一起,组成集装式机械密封,能与密封轴及反应器的凸缘法兰分离。组装好的集装式机械密封,经过静、动密封试验合格后,整体安装到密封轴上去。检修更换机械密封时,也是整体从密封轴上拆下,不用再将密封轴拆下。为确保机械密封有可靠的润滑和冷却,密封水出口的设置高于上密封面,防止出现上端密封副润滑冷却不良的情况。同时,保留原来的夹套冷却系统。

材料改进。动环材料改用碳化钨硬质合金,而静环材料仍用密封端面优化。动环密封端面增加动压槽见图,改善摩擦状况,保证密封面在较理想的半干摩擦状态下工作。同时,平衡系数由原来的降为0.54,减小端面比压,减少磨损,延长使用寿命。

轴承类型及支撑方式的改进考虑到低速、重载的特点,采用一对圆锥滚子轴承。

圆锥滚子轴承的支撑刚性和受力性能都优于角接触向心球轴承。为了增加轴的刚性,采取轴承背靠背安装方式,同时轴承与轴、壳体间采用过渡配合,提高定位精度。因为转速低,发热量小,取消轴承冷却夹套。

检修密封与支撑的改进考虑到更换机械密封时希望不用对反应器进行严格的置换清洗,增设了在机械密封检修时用于密封反应器釜口的密封与支撑装置。具体方法是在釜口法兰上设计一锥面作为检修密封座,检修维护时不用拆卸,设计检修密封体及支撑密封环15,让密封体固定于密封轴上。搅拌机运转时密机械工程中国设备工程密封副内径密封副外径平衡直径密封面中径密封副面积平衡系数弹簧弹性系数弹簧数量弹簧压缩量弹簧力弹簧比压密封液压力液膜反压系数端面比压*高转速密封副周速v值密封副摩擦系数密封副摩擦功耗名称符号计算式单位改前改后参数描述参数值表图密封副结构和动环的受力状况图图动环密封面优化改造图封体与密封座是分离的,密封体随轴转动;停车检修时,脱开密封轴的上联轴器后,密封体随集装式机械密封及搅拌轴在重力作用下自动下落,使密封体与密封座接触并支撑于密封座上,达到反应器釜口的常压密封和支撑搅拌轴的作用,以利于后续检修。

三、机械密封重要参数的设计计算搅拌机的机械密封密封副结构和动环的受力状况如图所示。图中,为弹簧比压;为密封液压力;为平均液膜反压力;为端面密封比压。

机械密封密封端面优化改造重要参数的设计计算结果值是衡量机械密封耐热性和耐磨性的重要指标之一。

密封端面优化改进后,值从降低到m/s,降幅达71%,这对于降低密封副的磨损、延长机械密封寿命将起到很好的作用。同时,密封副的摩擦功耗由降低到17.8W,降幅达[1]顾永泉。机械密封比压选用原则[J]。石油化工设备,20002.

[2]王丕立。机械密封端面比压公式的讨论[J]。机械,2000,27增刊。

[3]顾永泉。机械密封实用技术[M]。北京:机械工业出版社,2001.

年月日,中国石化股份公司九江石化分公司重点节能改造项目???炼油装置低温热系统节能改造工程建成投入运行。

九江石化分公司低温热节能改造工程按照温度对口,梯级利用的科学用能原则,热源和热阱按照温位高低热力学原理进行组合,通过建立炼油装置低温热系统,实现能量的优化利用。

据悉,此项工程项目于年月完成可研评估,月完成详细设计,月日开始施工,当年即主要完成了装置甩头和设备订货任务。

年月,工程施工大规模铺开,进入施工高潮。项目建设为期年,投运后不仅可以取得较好的经济效益,还将合理调配、全面优化利用九江石化分公司炼油装置低温热源,达到挖潜增效、降低炼油装置能耗、提高综合效益和企业竞争力的目的。

汪学峰供稿九江石化分公司低温热节能改造工程建成投运机械工程

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