沈祺 張釗 王朦朦(兗礦魯南化肥廠 滕州 277500)
攪拌器一般使用在物料混合和反應器中,它的常規密封分為填料密封和機械密封,特殊工況可選擇雙端面機械密封,極其特殊工況可選擇磁力傳動密封,但是隨著近年來磁力傳動密封技術不斷完善,價格大幅降低,使其在密封行業大有競爭力,但是很多企業由于沒有接觸過此類裝置,不敢貿然使用,本文就對此裝置進行應用分析探討。
目前磁力傳動密封只用在極毒或易燃易爆物料的攪拌和反應上,它有一個其它密封所不能替代的優點,它的結構決定了這個優點,可以達到完全密封狀態下工作。一般工況都是考慮泄漏,這里提出的是完全密封,就是說容器內的物料既不會泄漏出來,外面的介質也不會進去。這里需要做一個對比舉例說明,比如容器內需要混合兩種物料,分別為苯和三氟化硼乙醚絡合物,如果選用填料密封或單端面機械密封,將會有液態的物料揮發出的苯蒸汽和三氟化硼從填料密封處溢出,會對外部人員造成傷害;如果選用帶沖洗液的單端面機械密封或雙端面機械密封,將會出現外部高壓的密封液滲透到內部混合物料中去;如果選用三端面機械密封,安全效果是有了,但是此機械密封的造價非常高昂并且運行非常復雜,因為它需要一路密封液和一路沖洗水,還得對這兩路液體進行循環、隔絕處理。還有一種選擇就是單端面干磨機械密封(不是干氣密封),可以充入惰性氣體保護(如氮氣等),但是它的弊端很大,使用條件很窄,比如干磨機械密封的線速度不能超過2m/s,使用時有尖銳的噪聲,使用3個月時開始有石墨粉末形成,使用周期很短(半年至一年)等。因為此機械密封是密封特殊物料,使用要求上要盡量延長使用周期,因為更換時需要工藝處理有毒有害物料,每處理一次都是一次危險隱患。所以磁力傳動密封是首選。
前面說的都是理論情況,在實際的企業生產中,不可確定性因素還是非常多的,選擇磁力傳動密封相對于普通的機械密封還是價格稍微有些貴的,其使用時也需要特別注意,從結構上,我們要了解掌握,這樣使用起來才能得心應手。
磁力傳動裝置是一種新穎非接觸傳動機械,它的驅動原理是磁的庫侖定律,并且它是一個整體裝置,它的構造很簡單,就是一個隔離套隔離開兩個永磁體,這兩個永磁體有各自的固定部件將其固定在一起,相互可以傳導力矩。它的動力來源是電機,中間有個減速機將電機的轉速降到工藝要求的轉速通過磁力傳動裝置傳給攪拌軸和攪拌槳。這是整個攪拌裝置,與它連接的是容器或反應釜,這里必須提一下它的結構形式,因為這個決定磁力傳動的啟動和維護。有的反應釜內設有加熱盤管,外部有保溫或冷卻夾套,還有設置攪拌機械擋板的。
磁力傳動在實驗室使用時間非常長久,而且技術非常成熟,因為實驗室都是小型設備,并且操作人員素質高,精心使用,誤操作幾乎沒有,但在企業就不一樣了,大多為中、大型設備,有眾多不確定性因素。所以應用起來就得格外重視、小心。啟動之前要檢查工藝閥門和安全附件(有用氮氣密封的就會有安全閥)是否正確無誤。裝入混合或反應液是否達到工藝要求的量。用手盤電機,至少帶動攪拌軸完整轉動一周,應感覺省力并無卡滯現象和金屬接觸感,檢查減速機油位是否正常。第一次啟動時應點動電機確認電機轉向符合要求,并在無壓狀態下,用替代介質運轉2小時,如一切正常,方可正式投料使用。有條件的應在操作控制崗位上安裝電機電流表以便及時觀察運轉情況。
在企業使用,還需要注意一下幾點:1.在運輸和安裝時要對磁力傳動裝置格外小心,不能碰撞,如果使用皮帶驅動轉子,皮帶不宜過緊,以免攪拌軸轉軸受到過大的側面壓力。安裝時攪拌軸的垂直度應保證在0.25/1000以內,以保證攪拌轉軸正常運行時不給磁力傳動裝置帶來側面壓力。2.加熱容器內物料時應先使用內部盤管加熱,待物料升溫后再用夾套加熱保溫,以便最大降低容器內的熱應力。3.進入容器內的物料粘度必須符合原設計,不得隨意更改物料使用,粘度過大會增加電機符合造成超電流燒壞電機,甚至攪拌不動。4.如果被攪拌的物料線速度達到6m/s或者更高,應考慮瞬時線速度太大對磁力傳動裝置的影響,必須采用下面兩種方式進行操作:一是采用低液位啟動,液位應控制在距離容器底部250mm-350mm之間啟動,在運轉狀態下加料至工作狀況要求;一是采用變頻調速啟動。5.在正常運轉時,如果發生異常尖叫或振動,則應停車檢查原因,消除異常現象后方可再次啟動。
磁力傳動裝置的檢修是很簡單的,但是有要領,掌握要領后便可輕松解決檢修的難題。1.拆卸前,首先要清理容器內的物料并置換合格,以免物料對拆卸人員造成不利影響。2.如果需要更換攪拌器槳葉、擋板、導流筒等部件,務必松開容器上蓋螺栓,將上蓋吊起,逐件拆開更換。3.檢修磁力傳動裝置,則不需要打開容器上蓋,只要松開與容器連接的螺母即可吊起磁力傳動裝置,然后拆去與攪拌轉子連接的螺釘,轉軸仍放進容器內,待檢修完畢后再回裝在一起。磁力傳動裝置和容器相連的磁鋼使用的是2個全碳化硅的深溝球軸承和1個全碳化硅的平底推力球軸承組成支撐,保持架均為PTFE,非常易碎,如需拆卸更換,第一次必須請專業有經驗的人員進行,學習后方可企業自己拆卸、安裝。4.整個檢修過程中,在任何情況下,都不可使用鐵錘敲打各個零部件,以免影響安裝精度和損壞精密部件。
總之,磁力傳動攪拌器發展前景是非常可觀的,目前沒有被廣大企業所接受,是因為大多數企業不接受新技術和新事物,不愿意在革新新技術上進行嘗試,現在的管理層應該樹立無功便是過的理念,碌碌無為便是對企業的最大損害,要勇于擔當,專研新技術。使新技術早日在企業中發揮應有的作用。