耙式干燥機(jī)填料密封實(shí)用性改進(jìn)

劉性田

摘 要：我公司真空耙式干燥機(jī)軸用芳綸填料密封結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)型，在使用中通過壓緊填料壓蓋達(dá)到穩(wěn)定所需真空值和良好的密封效果，但是這會(huì)逐漸增加軸與填料的相對(duì)磨損，造成填料壽命縮短，頻繁更換填料維修成本增加。本文就我公司耙式干燥機(jī)填料密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)（圖1），保持較高真空度同時(shí)延長(zhǎng)填料使用壽命。

關(guān)鍵詞：耙式干燥機(jī) 填料密封 真空度 改進(jìn)

軸套- A；內(nèi)擋圈-B；填料補(bǔ)油套-C；填料壓蓋-D；

一、引言

本實(shí)用性改進(jìn)針對(duì)本公司烘干顏料（粉體）設(shè)備既真空耙式干燥機(jī)（6m3 轉(zhuǎn)速9～10r/min，真空度≥50kpa，筒體內(nèi)溫180℃，真空泵提供負(fù)壓-90kpa）出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸密封組件泄露，填料非正常磨損，一年單臺(tái)設(shè)備平均維修3～4次，每次材料費(fèi)用5000元，嚴(yán)重制約生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間?，F(xiàn)已改進(jìn)優(yōu)化的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做如下簡(jiǎn)要說明，以及經(jīng)過論證后所達(dá)到我們所預(yù)期的效果參數(shù)

二、耙式干燥機(jī)真空度低故障分析

1、本設(shè)備在設(shè)備運(yùn)行時(shí)不但要求堵物料不外漏，同時(shí)要求筒體內(nèi)負(fù)壓不低于-30kpa。真空度低于-30kpa被認(rèn)為設(shè)備不具備或勉強(qiáng)具備使用條件。

2、芳綸填料在本實(shí)用性改進(jìn)中依據(jù)選型手冊(cè)，且經(jīng)論證及實(shí)驗(yàn)分析，它最符合此高溫工況。

3、填料密封真空度低的可能原因和處理方法有以下幾個(gè)方面：

4、綜上所訴，在處理方法方面上只能短時(shí)間解決問題，不能增加填料使用周期，在故障原因中分析密封結(jié)構(gòu)的缺陷進(jìn)行有效改進(jìn)并經(jīng)過實(shí)地試驗(yàn)論證它的有效性。

三、填料密封結(jié)構(gòu)具體改進(jìn)方案

1、設(shè)計(jì)加長(zhǎng)填料函深度，目的是增加裝填盤根數(shù)，達(dá)到更好的密封效果。填料函深度由原來145mm，延長(zhǎng)至200mm，原填料規(guī)格25*25改為20*20，這樣填料裝填由原來的5根，經(jīng)改進(jìn)后可裝填10根，裝填后的填料尺寸形狀為正方形，未壓緊，待人工操作后進(jìn)入工作狀態(tài)。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，添加填料圈數(shù)越多，風(fēng)阻大，密封壓力也隨之提高，泄漏量將大大減少。這也是解決設(shè)計(jì)加工初期弊端因素之一。

2、設(shè)計(jì)鍍鉻軸套（圖2-A）外端設(shè)計(jì)沉頭螺栓固定在旋轉(zhuǎn)軸上。經(jīng)計(jì)算安裝軸套不影響軸的機(jī)械強(qiáng)度，軸套與軸靜密封過盈配合，且在軸套內(nèi)設(shè)計(jì)凹槽裝配耐高溫O型圈。這樣填料對(duì)軸的磨損，可以通過更換軸套，來達(dá)到不能僅靠更換填料來解決密封效果差的可控性；軸套外圓表面鍍鉻0.05mm，硬度HV800～1000，軸套磨損程度進(jìn)一步降低。

3、設(shè)計(jì)內(nèi)擋圈（圖2-B）帶凹槽裝配耐高溫FPM-40℃～+280℃骨架油封與填料箱整體加工.設(shè)計(jì)它的作用有三點(diǎn)：一是凹槽設(shè)計(jì)可攔截大的芳綸碎屑；二是把補(bǔ)多加的潤滑油攔截在填料室內(nèi)浸漬工作狀態(tài)下的填料；三是也可起到密封作用。

4、設(shè)計(jì)填料補(bǔ)油套（圖2-C）潤滑油通過負(fù)壓作用進(jìn)入到填料內(nèi)部及與軸摩擦面之間，補(bǔ)油套上方安裝儲(chǔ)油罐。未改進(jìn)前盤根干硬磨損，盡管浸漬過定量四氟乳液，使用過程中，四氟乳液被不斷擠壓到軸表面潤滑以減少摩擦。在無外部供給潤滑介質(zhì)后，填料磨損劇烈，導(dǎo)致軸不同程度磨損。具體設(shè)計(jì)是夾套表面鉆孔φ3.2，環(huán)向截面孔數(shù)32個(gè)，共8個(gè)環(huán)面，每個(gè)環(huán)面間距15mm，開孔面積取中間位置既有效浸漬填料，又不會(huì)因?yàn)樘盍蠅荷w壓入過多，導(dǎo)致潤滑油從壓蓋靜密封圈處外流。

5、填料壓蓋（圖2-D）前端外圓設(shè)計(jì)2道O型密封圈。作用一是密封潤滑油，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上減少了一處泄漏靜密封點(diǎn)。

6、填料箱設(shè)計(jì)外冷卻夾套（圖2-E）。對(duì)填料及骨架油封冷卻，盡量降低密封系統(tǒng)內(nèi)的工況溫度，防止骨架油封過早老化損壞。

四、填料密封改進(jìn)前后效果分析

工況：筒體內(nèi)溫度180℃、真空泵真空-90kpa、設(shè)備轉(zhuǎn)數(shù)10r/min、

要求：干燥機(jī)內(nèi)真空≥30kpa

注： 因真空度的變化對(duì)物料質(zhì)量有非常重要的影響，物料產(chǎn)品多樣化要求較高的真空度，并且要求真空度具有穩(wěn)定性波動(dòng)范圍不能超過10kpa，所以不能僅靠人工緊壓蓋來維持真空。

五、密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的可操作性

1、填料壓蓋壓入深度達(dá)40mm后，每道填料經(jīng)壓縮后變?yōu)?0*25即認(rèn)為盤根失效，應(yīng)計(jì)劃更換填料，檢查軸套、油封等工作。

2、骨架油封初始裝入時(shí)添加潤滑脂，保證前期的油潤滑，防止油封過早磨損，后期對(duì)填料補(bǔ)加的潤滑油會(huì)有少量流到油封唇面，進(jìn)行持續(xù)潤滑。

3、每次補(bǔ)加潤滑油定量，加滿所設(shè)計(jì)油杯容積即可，加裝透氣帽，利用負(fù)壓把潤滑油吸入。

4、每次更換新填料后，機(jī)內(nèi)不低于50kpa正壓試漏，檢查投料口墊片、封頭墊片、手孔墊片和放料閥的氣密性。

5、緊填料操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后上崗，嚴(yán)格執(zhí)行干燥機(jī)使用操作規(guī)范。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙興艷，杜兆年. 一種新型軟填料密封結(jié)構(gòu)的研究[J].流體機(jī)械，1996，24（2）：3-7

[2] 黃卿. 軟填料密封常用材料及其選擇[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2004.17（1）

[3] 呂瑞典. 化工設(shè)備密封技術(shù)[M].石油工業(yè)出版社，2006

[4] 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004