φ6000預灰桶偏心槳葉式攪拌技術改造

陳 星

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

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φ6000預灰桶偏心槳葉式攪拌技術改造

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偏心槳葉式攪拌預灰桶使用情況，攪拌改造的效果評價分析。

預灰桶；槳葉式攪拌；偏心結構；改造

新節能蒸餾法是我公司2011年節能降耗重點項目。固定銨蒸餾是將重灰三效蒸發工序來的濃縮母液與石灰磨制灰粉在預灰桶內混合反應，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工序，實現熱量綜合利用。而預灰桶的主要作用是將結合銨變成游離氨，再送入蒸餾塔中進行蒸餾。

1 反應原理

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

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

2 偏心槳葉式攪拌預灰桶的優點

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

3 結構形式

我廠使用偏心槳葉式攪拌預灰桶結構如圖1所示，相較于框架式預灰桶，槳葉式預灰桶轉速較高，我廠偏心槳葉式攪拌預灰桶轉速為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軸器聯接。

圖1 偏心槳葉式攪拌預灰桶結構

4 存在的問題

4.1 夾殼聯軸器頻繁松動

停塔期間對預灰桶進行計劃性檢修發現中段軸與下段軸間夾殼聯軸器螺栓松動，檢修恢復并將螺母焊死。開車運行未滿一周期預灰桶減速機出現振動值升高現象，停塔檢修發現夾殼聯軸器存在螺栓脫落現象，修復完畢，開車運行一段時間仍會出現此類問題。

4.2 底部軸襯更換難度大

原預灰桶攪拌底座結構如圖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，底軸和軸襯保持靜止，即在軸襯與夾殼聯軸器的配合面產生相對運動，軸襯外表面為主磨損面，底座檢修的主要任務就是更換圖2軸襯。且在更換軸襯過程中發現銷軸存在變形現象，加大了拆除、安裝工作難度，檢修耗費工時較多。

圖2 原預灰桶攪拌底座結構

5 改造的思路和內容

5.1 攪拌軸中間定位

針對螺栓松動頻繁問題進行研討，發現攪拌軸缺少中間定位裝置導致攪拌軸中下段軸擺動量大，夾殼聯軸器螺栓承受較大的交變應力。為解決這一問題指定以下方案：

根據我廠槳葉式攪拌預灰桶的結構，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焊接兩根平行的25a#工字鋼作為定位座基礎，要求工字鋼直線度公差允差不超過5 mm，為防止結構變形、保證強度加四組拉筋。定位座采用對夾結構，為保障定位座和下段軸的耐用度，加內、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 預灰桶底座改造

偏心槳葉式攪拌預灰桶的結構形式決定了它有以下特點：①攪拌是靠兩組夾殼聯軸器連接的通長結構導致底軸承受較大的徑向力。②較高的轉速加速了軸襯的磨損。③雖然該結構能夠較好防止砂礫直接進入軸襯和夾殼聯軸器的配合面，但下部沒有較好密封形式導致介質中的砂礫仍有部分進入其中，從而加速了軸襯的磨損。基于上述原因軸襯的使用周期相對較短，檢修工作相對頻繁。

參考框架式攪拌預灰桶底座結構如圖3所示，底軸Ⅰ和底軸Ⅱ通過法蘭聯接，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動。相較于圖2的結構形式，法蘭聯接便于拆、裝，但密封性能差，介質中的砂礫直接與軸套接觸，加速軸套磨損。考慮在采用法蘭聯接的前提下進一步優化改造。結合偏心槳葉式攪拌預灰桶底座本身結構形式，我們采用了圖4所示結構。這種結構保留了法蘭連接便于拆裝的特點和原本底部結構的密封特性；在原基礎上加裝底座一個，對夾套長度和圖2中夾殼軸卡長度相比有所減小，質量減輕，罐內拆、裝作業體力勞動強度有所降低。

圖3 參考框架式攪拌預灰桶底座結構

圖4 預灰桶攪拌底座結構

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，我廠是在該結構的基礎上將底軸材質由原來的40Cr改為ZMn13，以此來提高其使用周期。是否會對工藝參數產生影響是加裝定位結構最擔心的問題，通過一段時間的使用發現對工藝指標并無太大影響，且有效延長了預灰桶攪拌的使用周期，對預灰桶長周期穩定運行起到了一定的作用。

7 結 語

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

[1] 機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M].北京:機械工業出版社，2005

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

TQ114.15

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1005-8370(2016)06-43-03

2015-06-08