摘要:對PTA裝置精制單元離心機(jī)進(jìn)料端內(nèi)部軸承密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造,克服了以前設(shè)計(jì)中密封不嚴(yán)對設(shè)備的正常運(yùn)行帶來的困難,延長軸承的使用壽命,提高了離心機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
　　關(guān)鍵詞:PTA;離心機(jī);密封
　　中圖分類號(hào):TQ245.12;TQ051.84　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B　　文章編號(hào):1008 8261(2008)02 0051 02
　　0　前言
　　烏魯木齊石化公司化纖廠PTA裝置是年產(chǎn)7.5萬t的對苯二甲酸裝置,整個(gè)生產(chǎn)過程分兩大工段,一是對二甲苯(PX)與空氣反應(yīng)生成粗對苯二甲酸(CTA),二是通過CTA的精制得到精對苯二甲酸(PTA)。精制工段產(chǎn)品的固液分離采用的是臥式常壓離心機(jī)。工藝流程如下:
　　1.離心機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理
　　離心機(jī)是由進(jìn)料口,液體溢流出口和傾斜的固體排出區(qū)域組成的沉降容器,容器裝有螺旋輸送器,通過連續(xù)不斷地高速運(yùn)轉(zhuǎn)和螺旋推動(dòng),使沉降的固體沿著容器的底部向上傾斜排出,固體從一端排出,而液體從另一端溢流出。
　　離心機(jī)主要部件是轉(zhuǎn)鼓,螺旋輸送器,差速器和過載保護(hù)裝置。轉(zhuǎn)鼓和輸送器由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。輸送器安裝在轉(zhuǎn)鼓里,其轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)鼓,由驅(qū)動(dòng)輸送器的行星齒輪裝置來獲得輸送器的速度差異,齒輪的減速比確定了這個(gè)轉(zhuǎn)速。為確定轉(zhuǎn)鼓和輸送器之間的相對速度,用轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速除以減速比。離心機(jī)行星齒輪裝置減速比為39：1,轉(zhuǎn)鼓速度為1100r/min,則輸送器轉(zhuǎn)速為28r/min。
　　2　離心機(jī)存在的問題
　　烏魯木齊石化公司化纖廠氧化裝置是1995年投產(chǎn)的一套裝置,隨著設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長,4臺(tái)離心機(jī)的運(yùn)行周期都不斷地下降,平均2～3個(gè)月(在正常的情況下,其運(yùn)行周期應(yīng)該在6個(gè)月以上)。離心機(jī)運(yùn)行周期的縮短,對裝置的長周期平穩(wěn)運(yùn)行造成極大的不利,也增加了職工勞動(dòng)強(qiáng)度和檢修費(fèi)用。通過多年來對該設(shè)備故障原因的分析,認(rèn)為該設(shè)備不能長周期運(yùn)行的原因如下:
    (1)隨著零部件的磨損和老化,對零件進(jìn)行國產(chǎn)化。配件國產(chǎn)化后,油封和軸套的材質(zhì)和耐磨性達(dá)不到要求,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中油封和軸套之間間隙不斷地增大,導(dǎo)致漿料很容易進(jìn)到軸承里,將軸承污染,縮短軸承的使用壽命,也縮短了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
    (2)零部件的磨損和變形,對設(shè)備的動(dòng)平衡影響很大,平衡破壞后,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生震動(dòng),震動(dòng)會(huì)縮短設(shè)備的正常運(yùn)行周期。
    通過對設(shè)備故障的分析,不斷摸索和借鑒外部有價(jià)值的資源,對我廠的這臺(tái)設(shè)備進(jìn)行了改造。
    3.1　阻隔物料互竄,延長軸承使用壽命
    輸送器組件依靠內(nèi)部軸承系統(tǒng)旋轉(zhuǎn),進(jìn)料端內(nèi)部軸承組件包括大圓柱軸承和錐形推力軸承,分別承擔(dān)徑向載荷和推力載荷。所以軸承與漿料必須完全隔開。以前的設(shè)計(jì)中,固定進(jìn)料管沿著機(jī)器中心線進(jìn)入機(jī)器,漿料從進(jìn)料管進(jìn)入輸送器原料室里,在機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力的作用下漿料被甩到輸送器壁上,其中一部分料經(jīng)過軸套與油封之間間隙進(jìn)入軸承里,將軸承污染、磨損。
    3　問題的解決
    針對離心機(jī)存在的問題上,對比了不同廠家的處理辦法,有的廠家在內(nèi)部軸承前安裝了機(jī)械密封,使設(shè)備工作周期也保持在6個(gè)月左右,但是機(jī)械密封的成本很高。在對設(shè)備的深入了解之后,對我廠離心機(jī)內(nèi)部軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造。在進(jìn)料端內(nèi)部軸承前安裝了一個(gè)甩液環(huán)。其作用是改變走料方向,防止物料進(jìn)到軸承里,從而達(dá)到軸承與漿料完全隔開的目的,見圖3。
    3.2　降低轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)中的震動(dòng)
    離心機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生震動(dòng),震動(dòng)會(huì)加速部件的磨損和老化,所以在操作過程中,應(yīng)該注意盡量減小震動(dòng)。機(jī)器元件的磨損或變形而造成的機(jī)械不平衡會(huì)產(chǎn)生震動(dòng),固體不均勻地堆積在轉(zhuǎn)鼓里造成的不平衡也可能產(chǎn)生震動(dòng)。而對這些問題,我廠重新修訂了離心機(jī)操作規(guī)程,要求操作人員在開車前必須嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)器清洗制度,杜絕物料堆積造成的不平衡;要求檢修人員對解體設(shè)備必須進(jìn)行動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)。在動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)中,首先要對每個(gè)旋轉(zhuǎn)件分別做動(dòng)平衡,設(shè)備組裝完后,對整體設(shè)備再做一次動(dòng)平衡。(離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量是1.5t,允許的機(jī)械不平衡量應(yīng)小于195g。)在嚴(yán)格設(shè)備檢修和操作規(guī)程之后,設(shè)備長周期運(yùn)行得到了保障。
    從改造后的設(shè)備運(yùn)行周期看,試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓運(yùn)行周期達(dá)到184d,達(dá)到了預(yù)期的目的,拆卸下來的轉(zhuǎn)鼓軸承,沒有因物料反竄導(dǎo)致潤滑脂失效。
    4　改造效果
    2006年11月,離心機(jī)1421A進(jìn)行大修,利用這次機(jī)會(huì),對該轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部軸承的密封進(jìn)行改造,在軸承前加了一個(gè)甩液環(huán),對轉(zhuǎn)鼓也全面地做了一次動(dòng)平衡。改造后投入使用,2006年11月20日投入運(yùn)行,在按要求常規(guī)檢修的184d中,該設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好,達(dá)到了預(yù)期的目的,給氧化裝置的長周期正常運(yùn)行提供了良好的環(huán)境,也給廠里節(jié)省了不少的檢修費(fèi)用。