順丁橡膠(SBS)和丁苯橡膠(SBR)生產後處理分3個基本步驟:振動脫水、擠壓脫水和膨脹烘幹。膠粒經過前兩個步驟脫水後,再送入螺杆擠壓膨脹烘幹機(簡稱膨脹烘幹機)繼續脫水烘幹,此時,水含量一般可降至1%以下,富通新能源生產銷售
滾筒烘幹機、
氣流式烘幹機等幹燥烘幹機械設備。
茂名乙烯工業公司1997年從美國氟蘭奇公司引進兩套橡膠裝置後處理主要設備的膨脹烘幹機,於同年2月28日至1998年2月5日進行投料試車,在此過程中該機不斷發生故障,先後出現進料困難(不吃料)、剪切螺釘截斷、機筒法蘭螺栓截斷、jiansujiyuduanjielianjiechuluoshuanjieduandeng,zhishishebeibunengzhengchangyunxing。weici,duipengzhanghongganjicunzaidejiegouwentijinxinglefenxiyanjiu,bingduiqijinxinglebiyaodejishugaizao。
1、膨脹烘幹機的工作原理
膨脹烘幹機主要由主電機、液力偶合器、齒輪減速器、膨脹烘幹機主體4部分組成。其主體部分結構示意圖如圖1所示。
由擠壓脫水機輸出的膠料,通過膨脹烘幹機進料鬥連續不斷地喂入進料段;然後通過剪切螺釘剪切膠料,旋轉螺杆擠壓膠料並把其沿軸向輸送推進;與此同時,采用1. 6MPa的過熱蒸氣加熱膠料至100℃~200℃,以軟化膠料而利於擠壓、烘幹;逐步升溫增壓的膠料由擠出段輸出並被壓入模板,膠條自模頭擠出後被機頭旋轉切刀切割成粒狀。由於膠料在機內受到剪切、擠壓和摩擦作用,到擠出段膠料壓力已升至3-12MPa,當處於壓縮狀態的膠料從模板噴咀以高速噴出時,因模板外側的空間突然增大,膠料的壓力由約120MPa驟降至O,使(shi)膠(jiao)條(tiao)突(tu)然(ran)膨(peng)脹(zhang)放(fang)鬆(song),膠(jiao)條(tiao)內(nei)所(suo)含(han)水(shui)分(fen)迅(xun)速(su)閃(shan)蒸(zheng)氣(qi)化(hua)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo),擠(ji)出(chu)膨(peng)脹(zhang)的(de)產(chan)生(sheng)是(shi)在(zai)壓(ya)力(li)突(tu)降(jiang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),由(you)模(mo)板(ban)出(chu)口(kou)處(chu)速(su)度(du)的(de)重(zhong)新(xin)調(tiao)整(zheng)和(he)膠(jiao)料(liao)在(zai)流(liu)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)因(yin)粘(zhan)彈(dan)性(xing)而(er)形(xing)成(cheng)的(de)應(ying)力(li)鬆(song)馳(chi)共(gong)同(tong)作(zuo)用(yong)的(de)結(jie)果(guo),並(bing)由(you)此(ci)達(da)到(dao)使(shi)膠(jiao)料(liao)進(jin)一(yi)步(bu)膨(peng)脹(zhang)烘(hong)幹(gan)的(de)目(mu)的(de)。
2、膨脹烘幹機的主要結構
主螺杆由4段螺套依次套在螺杆軸上並通過鍵聯接而組成.進料段螺紋為5圈等螺距連續螺紋;為wei便bian於yu安an裝zhuang剪jian切qie螺luo釘ding,兩liang壓ya縮suo段duan和he擠ji出chu段duan均jun設she計ji成cheng單dan圈quan開kai放fang式shi的de斷duan續xu螺luo紋wen,各ge段duan螺luo距ju均jun不bu相xiang同tong。螺luo距ju由you低di壓ya側ce向xiang高gao壓ya側ce逐zhu漸jian縮suo小xiao,利li用yong螺luo距ju縮suo小xiao來lai造zao壓ya和he增zeng加jia摩mo擦ca生sheng熱re,以yi擠ji出chu膠jiao料liao中zhong的de水shui分fen,提ti高gao烘hong幹gan能neng力li。螺luo杆gan頭tou為wei錐zhui形xing結jie構gou,利li於yu螺luo杆gan軸zhou的de調tiao心xin定ding位wei。
3段夾套式機筒彼此用螺栓聯接,各段機筒分別各有供蒸氣加熱或水冷卻的進出口;沿機筒每隔一段距離的圓圈上均布有4個由外向內壁延伸凸出的剪切螺釘,共為20圈,剪切螺釘與螺套的螺槽相對應,其作用是斷裂剪切螺杆上的膠料,阻止膠料隨螺杆同軸旋轉並促使其沿軸向擠壓推進。
每兩節機筒或與短節的聯接處共4處襯有長度為203mm的襯套,對機筒的安裝起定心作用及利於機體的密封;在擠出段的末端裝有一模板,用螺栓固定在短節上,模板邊緣外安裝有機頭旋轉叨刀。
3、結構技術改造
根據膨脹烘幹機投料試車過程中出現的問題和存在的隱患,為保證機組能正常運作以及提高烘幹能力,對進料鬥、螺套、襯套、支撐架的結構進行了必要的技術改造。
1)進料鬥 原進料鬥的內壁不夠光滑,摩擦力大;下部內壁無縱向溝槽,不利於喂料;底部排水能力差,影響膠料產品的揮發份;且qie進jin料liao鬥dou無wu地di腳jiao螺luo栓shuan固gu定ding,不bu能neng承cheng受shou軸zhou向xiang力li,增zeng加jia了le減jian速su箱xiang體ti的de負fu荷he。為wei解jie決jue這zhe些xie問wen題ti,從cong多duo方fang麵mian采cai取qu了le改gai進jin措cuo施shi。首shou先xian,將jiang進jin料liao鬥dou內nei壁bi打da磨mo光guang滑hua以yi減jian少shao摩mo擦ca力li;下部內壁加工了若幹條溝槽以助喂料;然ran後hou將jiang進jin料liao鬥dou筒tong節jie下xia半ban部bu掏tao空kong並bing加jia裝zhuang一yi篩shai板ban,篩shai板ban由you固gu定ding在zai骨gu架jia上shang的de籠long條tiao所suo組zu成cheng,籠long條tiao之zhi問wen被bei彈dan簧huang片pian隔ge開kai形xing成cheng縱zong縫feng,其qi作zuo用yong一yi方fang麵mian可ke使shi膠jiao料liao的de水shui分fen先xian行xing篩shai漏lou去qu,另ling一yi方fang麵mian利li於yu烘hong幹gan機ji吃chi料liao;另外,加大、加厚進料鬥支架板,提高其強度、剛度,並用地腳螺栓固定,以助承受軸向力。
2)螺套 進料段螺套無抓料齒,吃料困難;且螺距排列變化不合理,輸送膠料的速度慢;各ge螺luo套tao的de表biao麵mian粗cu糙cao度du差cha,螺luo套tao之zhi間jian根gen徑jing過guo渡du不bu圓yuan滑hua,輸shu送song效xiao率lv低di。為wei此ci,重zhong新xin設she計ji製zhi造zao更geng換huan了le進jin料liao段duan螺luo套tao。螺luo套tao的de螺luo紋wen改gai為wei不bu完wan全quan連lian續xu,在zai一yi斷duan續xu處chu增zeng裝zhuang一yi剪jian切qie螺luo釘ding,以yi提ti高gao吃chi料liao能neng力li;螺距加大到165mm,以加快膠料運送速度。然後返修其他螺套麵,改善粗糙度,使螺套之間的根徑圓滑過渡。
3)襯套 原襯套內壁為光滑麵,不利吃料。因此重新設計製造更換了4襯套,材料選用1Cr18Ni9Ti,沿襯套內壁圓周均開36條3×Imm的縱向溝槽,籍以改善吃料性能,提高輸送能力;襯套內壁表麵進行滲氮處理,滲氮層膜厚0.2 -0.6mm,HRC48 - 56,以提高耐磨性。
4)支撐架 由於原支撐架剛度不夠,導致機筒軸向竄動、振動,致使剪切螺釘、機筒法蘭螺栓、減速機與短節連接處螺栓被截斷。因此,將支撐架加寬、加厚以提高剛度,強度和穩定性。
4、改造後運行狀況
在膨脹於燥機的進料段安裝篩板;加大進料段螺套螺距;在進料段中處增加一剪切螺釘;改進進料鬥;gechentaojiakaishutiaozongxianggoucao,zhexiejiegoudejishugaizao,shidepengzhanghongganjigongzuoqilaijinliaoshunchang,jiejueleyuanxianbuchiliaowenti,jiakuaileshusongjiaoliaodesudu,tigaolehonggannengli。zhichengjiagaizaohou,zhenggejitidegangdudedaotigao,jitongbuzaizhouxiangcuandong,jibenwujianqieluoding、機筒法蘭螺栓、減速機與短節聯接處螺栓被截斷的現象發生。
螺杆擠壓膨脹烘幹機自1998年5月技術改造完畢運行至今已3年,工作狀態一直良好,生產正常。實踐證明:(1)對膨脹烘幹機的技術改造完全正確可行,改造是成功的,為整個裝置的安全生產提供了保證;(2)有些進口設備的結構、工作性能未必十分完善,需要根據具體情況科學地改進,改進的經驗則可為同類設備的國產化設計提供成功的、可借鑒的先進技術。
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