雙軸混合器密封改造

紀振海，趙紅梅，姚雪峰

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東德州 253000）

0 引言

雙軸混合器為己二酸裝置的關鍵設備，并且沒有備機，出現問題將造成系統減產。雙軸混合器為低壓設備，軸封采用填料密封形式，填料采用四氟盤根，在生產過程中泄漏嚴重，污染環境，造成優質己二酸變成落地酸。同時，固體進入軸承，造成設備損壞，停機維修影響生產周期。雙軸混合器密封情況及運行效果直接影響系統的穩定。因此，對雙軸混合器填料密封進行改造。

1 改進后的密封構造

1.1 改進后的迷宮密封

1.1.1 驅動端填料函體改造（圖1）

在原填料密封的結構基礎上，進行迷宮密封的改造。在驅動端填料函體端部開Ф10 mm的進氣孔，與填料函體外圓徑向鉆出的Ф10 mm氣孔相通，同時，徑向氣孔通向填料函體與設備軸配合的間隙，并在該配合面上開寬12 mm深3 mm的環形槽，在環形槽內側加工螺紋迷宮密封齒，螺距控制在（1～1.5）mm，環形槽外側仍然采用填料密封形式。通過對驅動端填料函開T形密封孔，在填料函內側的環形槽與密封孔相通，同時，環形槽沿軸向在與軸配合位置密封間隙控制在（0.15～0.25）mm范圍內，并通過密封孔通入0.5 MPa氮氣，氣封己二酸物料。

1.1.2 非驅動端軸承座的改造（圖2）

由于非驅動端采用填料函體與軸承體共用的結構形式，改造方式與驅動端不同。距軸承座定位臺76 mm的位置、在軸承座徑向外圓開Ф10 mm貫穿氣孔，并在軸承座徑向外圓加工G1/4螺紋，方便連接接頭。在氣孔與密封套配合位置開寬12 mm深1.5 mm的環形槽。在距密封套定位尺寸56 mm的位置開Ф10 mm氣孔，與軸承座上的環形槽連通，密封套內側開寬12 mm深1.5 mm的環形槽，并沿著定位臺方向加工螺紋迷宮密封齒，螺距控制在（0.5～1.0）mm，并在填料函體內側加工螺紋密封齒。

圖1 驅動端填料函改造前后

圖2 非驅動端軸承座改造前后

1.2 增加防積料裝置（圖3）

圖3 防積料裝置密封環

在驅動端填料函內側增加防積料裝置，用聚四氟乙烯制作密封環，密封環與旋轉軸構成運動密封環，與填料函內側加工面形成摩擦副，裝配間隙控制在（0.03～0.05）mm，防止己二酸物料進入填料函。

2 改進后密封運行原理及效果

2.1 新型密封運行原理

（1）驅動端運行原理。通過驅動端填料函氣體流道，通入0.5 MPa氮氣，進入填料函環形槽，再通過螺紋迷宮密封，進入防積料裝置的動靜摩擦副，吹除靠近或進入動靜摩擦副間隙的固體顆粒，防止其進入填料函體。

（2）非驅動端運行原理。在非驅動端軸承座內部增加氣體流道，貫穿軸承定位套，進入軸承定位套上環形槽，沿軸向通向填料側密封齒。軸承側密封嚴密，通入氮氣后，氣體沿填料與密封齒間隙，通入設備內部，保證己二酸物料不進入軸承，降低設備故障率，保證生產周期。

2.2 新型密封應用效果

改造完成的4臺設備投用后效果良好，運行穩定，清潔衛生，保護環境。由于己二酸無泄漏，保護了滾動軸承，延長了檢修周期，保證生產穩定。經過改造后的設備，運行周期由原來的6個月延長到3 a，改造前每天泄漏己二酸10 kg,年備件更換8套，年總費用7.65萬元人民幣。改造后己二酸零泄漏，年備件更換0.3套，年總費用1500元人民幣。改造后，既節省了備件費用，又減少了己二酸的浪費。

3 結語

對雙軸混合器填料密封結構進行改造，將驅動端的填料函及非驅動端的軸承座通入氮氣進行升壓，促使固體顆粒無法進入填料函，杜絕了己二酸粉塵的泄漏，保護了環境。同時，在端面加入了防積料裝置，有效阻止固體顆粒進入密封函，延長了設備運行周期，保證生產的穩定性和連續性。