HDPE回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥機(jī)是低壓聚乙烯裝置中的重點(diǎn)設(shè)備之一，屬于低速重載大型轉(zhuǎn)動(dòng)密閉性設(shè)備，其主要作用是通過內(nèi)部蒸汽管的加熱，使聚乙烯中的己烷濕組分的含最降低，達(dá)到聚乙烯粉末干燥的目的。中國石化燕山石化分公司低壓聚乙烯( HDPE)裝置的兩臺(tái)回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥機(jī)已投入運(yùn)行12年，近年出現(xiàn)蒸汽換熱管泄漏、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損以及整機(jī)振動(dòng)等不良現(xiàn)象，給裝置的生產(chǎn)、操作以及產(chǎn)品質(zhì)量帶來了一定的影響。為此，筆者對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了擴(kuò)能改造。
1、結(jié)構(gòu)簡介
HDPE回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥機(jī)主要由喂料機(jī)、簡體（包括殼體、加熱管及蒸汽分配器等）、進(jìn)出料系統(tǒng)、進(jìn)出料端密封、傳動(dòng)系統(tǒng)及潤滑系統(tǒng)等組成（圖1）。物料經(jīng)喂料機(jī)送至簡體內(nèi)部，通過加熱管加熱完成干燥過程，最后物料在簡體末端由抄板抄起出料。與常規(guī)回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥機(jī)相比，其特點(diǎn)在于簡體內(nèi)配置了蒸汽加熱管，加熱管以同心圓方式排成若干圈，并貫穿整個(gè)烘干機(jī)干燥機(jī)機(jī)身，物料干燥所需熱量由加熱管提供，是一種熱傳導(dǎo)型密閉性干燥設(shè)備。
2、改造原因
改造前HDPE烘干機(jī)干燥機(jī)存在諸多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
a．HDPE烘干機(jī)干燥機(jī)使用年限較長，內(nèi)部蒸汽加熱管發(fā)生腐蝕和泄漏，尤其是蒸汽分配器的焊口經(jīng)常泄漏；
b．由于烘干機(jī)干燥機(jī)的整體運(yùn)行情況為低速重載運(yùn)行，導(dǎo)致軸承保持架及滾珠經(jīng)常發(fā)生磨損，甚至造成軸承卡死，同時(shí)軸承組件填料處溫度偏高，填料老化、磨損情況嚴(yán)重，致使密封性能下降，粉料外漏，既造成了安全隱患又極大的影響r現(xiàn)場環(huán)境；
c．烘干機(jī)干燥機(jī)的滾圈、托輪分別出現(xiàn)了不同程度
的表面剝落和點(diǎn)蝕，接觸面不均勻，機(jī)組振動(dòng)加劇，對(duì)中出現(xiàn)偏移，簡體在水平方向上發(fā)生偏斜；滾圈和擋輪磨嚴(yán)重，部分出料管線發(fā)生變形，進(jìn)、出料端密封效果變差。
3、改造方案
針對(duì)以上使用過程中存在的問題，燕化公司和設(shè)計(jì)單位（天華院）共同進(jìn)行了分析和研究，利用天華院長期從事密閉型蒸汽管回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥機(jī)研究所形成的成套技術(shù)，對(duì)烘干機(jī)干燥機(jī)實(shí)施技術(shù)改造進(jìn)行了可行性分析，決定對(duì)十燥機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行以下優(yōu)化與改進(jìn)：
a．烘干機(jī)干燥機(jī)的進(jìn)料端密封結(jié)構(gòu)改造；
b．機(jī)身改造，在利用原有筒體的基礎(chǔ)上，對(duì)不凝氣排放系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)（烘干機(jī)干燥機(jī)內(nèi)部布管，由原來的兩排管改為王排管，增加換熱面積）以及氣室進(jìn)行改造；
c．傳動(dòng)系統(tǒng)的改造（包括傳動(dòng)部件材料以及潤滑方式）。
3.1烘干機(jī)干燥機(jī)主密封
進(jìn)料端密封是密閉型蒸汽管回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥機(jī)的核心技術(shù)。日前，蒸汽管回轉(zhuǎn)十燥機(jī)醬遍采用的密封結(jié)構(gòu)均為軸承定位加填料密封，并添加油脂進(jìn)行潤滑密封的結(jié)構(gòu)。不同之處在于采用小同的定位軸承以及填料。
針對(duì)原有十燥機(jī)存在的密封件制造、安裝精度不高，軸承結(jié)構(gòu)不合理以及密封填料冷卻效果差等問題，確定新密封結(jié)構(gòu)（圖2）為：滾動(dòng)軸承（采用無保持架型）定位加V形填料的密封結(jié)構(gòu)；為提高填料的密封效果，填料中陽J添加隔環(huán)，并通入一定量惰性氣體，進(jìn)行氣體密封；通過增設(shè)水冷卻夾套，對(duì)密封結(jié)構(gòu)中的滾動(dòng)軸承、v形填料進(jìn)行冷卻；密封填料壓蓋處增設(shè)彈簧機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為，結(jié)構(gòu)緊湊，定位及密封性能良好，填料使用周期增長。
3.2不凝氣排放系統(tǒng)
圖3所示的是改造前HDPE烘干機(jī)干燥機(jī)不凝氣排放系統(tǒng)所采用的連接方式，各換熱管采用活連接，該結(jié)構(gòu)容易泄漏。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如圖4所示，新結(jié)構(gòu)中各換熱管與彎管均采用焊接形式，杜絕了換熱管與彎管連接處的泄漏。
3.3布管
根據(jù)現(xiàn)有烘干機(jī)干燥機(jī)的規(guī)格及換熱面積，在改造過程中對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化：維持現(xiàn)有的管排數(shù)，增加1圈換熱管，換熱面積由原來560 rr12增至620m2。改造前設(shè)備中換熱管采用有縫管，運(yùn)行中由于物料的沖擊，易造成內(nèi)層換熱管損壞，導(dǎo)致焊縫等薄弱部位出現(xiàn)漏點(diǎn)。改造后所有換熱管均采用無縫管，確保換熱管的質(zhì)量。
3.4汽室
汽室是蒸汽管回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥機(jī)蒸汽進(jìn)入、分配、冷凝液排出、載氣進(jìn)入及物料排出機(jī)構(gòu)的結(jié)合點(diǎn)，是烘干機(jī)干燥機(jī)的核心技術(shù)。如圖5的結(jié)構(gòu)為HDPE烘干機(jī)干燥機(jī)改造前所采用的汽室結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是早期的蒸汽管回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)，其存在的主要問題是連接汽室與中心管的彎管太長，彎頭太多，熱應(yīng)力集中，易造成彎管焊縫開裂和中心管破壞。
改造后汽室結(jié)構(gòu)如圖6所示，其特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)緊湊，連接汽室與中心管的彎管與彎頭減少，熱應(yīng)力降低；冷凝液排出管減短，便于冷凝液排放。
3.5材料的選擇
蒸汽管回轉(zhuǎn)圓筒烘干機(jī)干燥機(jī)的滾圈材料選擇很重要，直接影響設(shè)備的使用壽命，目前國內(nèi)這類大型轉(zhuǎn)動(dòng)沒備的滾圈大多選用ZG310～570，托輪選用球墨鑄鐵。但在使用過程中滾圈往往會(huì)出現(xiàn)凹坑、剝落現(xiàn)象，使整個(gè)簡體的同軸度發(fā)生改變，密封效果變差，直接影響設(shè)備壽命和整個(gè)裝置的連續(xù)運(yùn)行。改造后，滾圈選用42CrMo，硬度HV為240~ 265；托輪選用QT700-2，硬度HV為210～230；大齒圈采用35CrMo，小齒輪采用42CrMo。
3.6潤滑系統(tǒng)
根據(jù)目前國內(nèi)外使用的經(jīng)驗(yàn)，改造后設(shè)備齒圈的潤滑采用蘸油潤滑；托輪、滾圈采用點(diǎn)滴式高位槽型油站潤滑。
4、方案的實(shí)施及效果
改造后的十燥機(jī)自2009年7月運(yùn)行至今，從設(shè)備總體運(yùn)轉(zhuǎn)情況來看達(dá)到了預(yù)期效果：
a．烘干機(jī)干燥機(jī)滾圈和托輪更換后接觸面光滑平整，總體振動(dòng)減小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；
b．進(jìn)、出料密封組件中軸承采用無保持架軸承，更加適應(yīng)低速重載工況，相對(duì)于有保持架軸承阻尼減小，自調(diào)整能力加強(qiáng)，運(yùn)轉(zhuǎn)更趨平穩(wěn)；
c．由于使用了水冷系統(tǒng)，進(jìn)出料端密封組件填料處溫度明顯下降，由原來的50℃降到35℃，隨著環(huán)境溫度的降低，填料使用壽命也會(huì)延長；
d．進(jìn)料側(cè)集氣管由原來的銅墊密封改為填料密封，避免了開停車過程中溫度變化造成的密封處泄漏，保證了加熱管熱脹冷縮的自由度；e．由于增加了加熱管的數(shù)量，換熱面積增加，使同樣的換熱效果所需要的蒸汽量減少，產(chǎn)量由改造前的lOt/h提高到15 t/h，擴(kuò)能效果明顯；
f．托輪調(diào)整到位，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的上升力抵消了設(shè)備傾斜度自身葦力的分量，目前前后擋輪均處于靜止?fàn)顟B(tài)，機(jī)體達(dá)到r穩(wěn)定平衡狀態(tài)，這樣減小了滾圈和擋輪的磨損量，延長f設(shè)備使用壽命；
g．高位油箱的使用使得油量供給更加穩(wěn)定，各處潤滑點(diǎn)供油均勻，沒有出現(xiàn)斷流和流量波動(dòng)的情況，保證了潤滑的及時(shí)穩(wěn)定。
5、結(jié)束語
通過此次擴(kuò)能改造，首先從根本上解決了烘干機(jī)干燥機(jī)蒸汽分配器泄漏，滾圈托輪磨損嚴(yán)重，機(jī)體振動(dòng)偏大，填料及軸承使用壽命偏短等生產(chǎn)隱患，為整個(gè)裝置的安全穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，其次產(chǎn)量由改造前的10t/h提高到15t/h，達(dá)到了節(jié)能、增產(chǎn)的目的。
三門峽富通新能源銷售木屑烘干機(jī)、鋸末氣流式烘干機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
