王金錘
(杭州富春江化工有限公司設(shè)備計(jì)能部,浙江富陽市 311402)
摘 要:炭黑生產(chǎn)中離心風(fēng)機(jī)密封失效原因及改進(jìn)措施,給出輸送介質(zhì)為氣體和粉塵的密封改造措施。
關(guān)鍵詞:密封;離心機(jī);炭黑生產(chǎn)
一、引言
炭黑生產(chǎn)中離心風(fēng)機(jī)數(shù)量較多,介質(zhì)種類多,有可燃尾氣、炭黑粉塵、空氣、熱廢氣,而且介質(zhì)溫度從環(huán)境溫度到250℃不等,為此,風(fēng)機(jī)密封的管理尤為重要,風(fēng)機(jī)密封的管理又分為潤滑油密封管理和輸送介質(zhì)密封管理,目前國產(chǎn)風(fēng)機(jī)密封方式簡單,制作安裝方便,但效果欠佳。
離心風(fēng)機(jī)軸承潤滑方式為稀油自潤滑,是靠高速旋轉(zhuǎn)的軸承內(nèi)套及滾珠將潤滑油帶入摩擦副中形成自動潤滑,因炭黑生產(chǎn)中的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速分為1450r/min和2980r/min兩個(gè)等級,故以9-26NO14D和9-19NO8D為代表的風(fēng)機(jī)線速度分別為9.49m/s和12.48m/s。
二、軸承箱密封漏油原因分析及解決措施
原軸端密封結(jié)構(gòu)為離心密封和毛氈密封相結(jié)合的組合密封,結(jié)構(gòu)見圖1。
1.泄漏的五點(diǎn)原因
?。?)傳動副在高速旋轉(zhuǎn)下,密封的軸承箱內(nèi)產(chǎn)生正壓;
?。?)甩油環(huán)與軸承之間的間距L安裝不準(zhǔn)確,L過大,油更加容易形成飛濺;
(3)油回流角度過小,因潤滑油的黏度抵抗部分油重力,回流不暢;
?。?)潤滑油液位高;
?。?)毛氈密封經(jīng)過軸的高速摩擦老化失效,形成間隙,在正壓和離心力的作用下沿軸漏出。
2.措施
?。?)正確使用軸承箱呼吸孔,在呼吸孔上安裝了呼吸管,降低軸承箱和外界的壓力差。
圖2中,在端蓋密封面上增加了螺旋槽,當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),充滿在槽內(nèi)的潤滑油產(chǎn)生泵送壓頭,在密封室內(nèi)側(cè)產(chǎn)生Z高壓力,與被密封的潤滑油壓力相平衡即ΔP=0,從而阻止泄漏,螺旋密封為非接觸式密封,沒有摩擦零件,使用壽命長,考慮到螺旋密封體在安裝過程中和軸存在刮碰現(xiàn)象,在材料上選用錫銅或石墨,避免了對軸的損壞,因螺旋密封效果和轉(zhuǎn)速成正比,故選用9-26NO14D作為計(jì)算基準(zhǔn),考慮矩形螺紋加工方便,確定采用矩形螺紋槽螺旋密封,螺旋角β=15°39′則螺紋導(dǎo)程110mm。相對螺紋槽深取4mm,螺紋槽深0.6mm,密封間隙取0.2mm,螺紋槽寬9.16mm,螺紋齒寬9.16mm,螺紋結(jié)構(gòu)長度取35mm(根據(jù)箱蓋長度選?。?
為避免螺旋密封將大氣中的濕氣導(dǎo)入到軸承箱,同時(shí)使用毛氈密封,采用壓蓋與箱蓋連接,更換方便。
三、殼體軸端密封泄漏原因及措施
炭黑生產(chǎn)中的殼體軸端泄漏,主要是泄漏尾氣、廢氣、空氣及炭黑粉塵。傳統(tǒng)密封方式為填料密封,結(jié)構(gòu)簡單、容易泄漏,不適合現(xiàn)代炭黑生產(chǎn)要求,為此,按照輸送介質(zhì)分類治理,以便達(dá)到理想效果。
1.介質(zhì)為氣體的密封改造
將軸封由填料密封(圖3)改為雙迷宮密封(圖4),優(yōu)點(diǎn)為輸送的氣體通過密封通道,不斷地降低壓力,減少泄漏,同時(shí)在雙密封中間有螺紋連接的負(fù)壓管接口,生產(chǎn)中可使用管道將負(fù)壓管接口與風(fēng)機(jī)進(jìn)口相連接,使雙迷宮密封的中間部分形成負(fù)壓,防止介質(zhì)外漏,同時(shí)能夠有效阻斷空氣進(jìn)入負(fù)壓管,避免了空氣和尾氣的混合。
2.介質(zhì)為粉塵的密封改造炭黑粉塵密度小,容易外漂,將原填料密封改為迷宮密封,并在風(fēng)葉的結(jié)構(gòu)上開設(shè)引壓孔和增設(shè)反向葉片(圖5)。
引壓孔與風(fēng)葉進(jìn)風(fēng)側(cè)相通,利用流體力學(xué)原理使風(fēng)葉與殼體的密封區(qū)域形成一定的負(fù)壓,使炭黑粉塵進(jìn)入引風(fēng)口,同時(shí)借助迷宮密封防止粉塵泄漏。為避免迷宮密封和軸摩擦,材料選用石墨,迷宮密封與軸的間隙推薦為0.2mm。
四、效果評價(jià)及推廣
改造后,對風(fēng)機(jī)密封運(yùn)行狀況進(jìn)行跟蹤,潤滑油及輸送介質(zhì)均無泄漏,生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境得到改善,為此,計(jì)劃將該技術(shù)推廣到其他同類設(shè)備,徹底解決泄漏問題。
來源:《設(shè)備管理與維修》2010年第10期