強(qiáng)氯精氯化釜攪拌銅套磨損分析與改進(jìn)

廖華水

【摘 要】氯化釜是強(qiáng)氯精生產(chǎn)過(guò)程中的主要設(shè)備，在使用中發(fā)現(xiàn)氯化釜攪拌銅套磨損嚴(yán)重，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性。通過(guò)對(duì)故障情況進(jìn)行分析，認(rèn)為攪拌擺動(dòng)大是磨損的主要誘因。提出對(duì)氯化釜冷卻水銅套改為壓蓋軸承座型式，并對(duì)支座軸承加裝潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，更換低轉(zhuǎn)速電機(jī)，對(duì)日常使用維護(hù)人員加強(qiáng)培訓(xùn)，制定使用維護(hù)章程，并提高維修人員的維修技能等主要改進(jìn)措施。經(jīng)驗(yàn)證，改進(jìn)措施行之有效，大大減低了維修率。

【關(guān)鍵詞】氯化釜；銅套磨損；壓蓋軸承座；加裝潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)；降低攪拌轉(zhuǎn)速

南寧化工股份有限公司精細(xì)化工廠主要生產(chǎn)任務(wù)是生產(chǎn)高效廣譜的消毒劑——三氯異氰尿酸（俗名強(qiáng)氯精）。三氯異氰尿酸是氯代異氰尿酸系列產(chǎn)品之一，學(xué)名三氯-均三嗪2，4，6（1H，3H，5H）三酮，英文名稱Trichl0ID-isocyantlric Acid.簡(jiǎn)稱TCCA，純品為粉末狀白色結(jié)晶，有效氯理論含量91.54%，工業(yè)品有效氯含量不低于85%，活性氯含量比漂白粉高2～3倍。TCCA的殺菌性能優(yōu)異，是新一代的廣譜、高效、低毒的殺菌劑，漂白劑和防縮劑。主要用于飲用水，工業(yè)循環(huán)水、游泳池、餐館，旅店、公共場(chǎng)所，家庭、醫(yī)院、禽蛋和防治魚病變等的消毒殺菌。

1 強(qiáng)氯精的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

氰尿酸（英文縮寫：CA）與液堿反應(yīng)生成氰尿酸三鈉鹽（簡(jiǎn)稱：三鈉液），氰尿酸三鈉鹽再與氯氣反應(yīng)生成三氯異氰尿酸，通過(guò)結(jié)晶，干燥而制成粉狀成品。該反應(yīng)主要是在氯化釜中完成的，氯化釜作為強(qiáng)氯精生產(chǎn)過(guò)程中的主要設(shè)備，一旦發(fā)生故障，必將嚴(yán)重影響整個(gè)生產(chǎn)。

2 設(shè)備概況

氯化釜是由釜體、攪拌槳、攪拌電機(jī)、減速機(jī)、支座以及支點(diǎn)（包括冷卻水套、內(nèi)嵌銅套）等六個(gè)部件組成。

該釜支座與攪拌間通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接，攪拌支點(diǎn)處為冷卻水套內(nèi)嵌銅套，采用的是簡(jiǎn)單密封和滑動(dòng)摩擦，可以減少冒氯氣并限制攪拌槳擺動(dòng)幅度。在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)攪拌橫向擺動(dòng)大，銅套處不時(shí)有尖銳金屬摩擦聲，銅套磨損率很高，平均三個(gè)月就要更換，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的連續(xù)性。

3 銅套磨損原因分析

該氯化釜屬于大型攪拌反應(yīng)釜，容積7000L，攪拌長(zhǎng)度3.6m，支座2.3m。經(jīng)長(zhǎng)期使用觀察，發(fā)現(xiàn)由于原支座傳動(dòng)軸軸承初始設(shè)計(jì)無(wú)潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，軸承在運(yùn)行一段時(shí)間后，軸承缺油發(fā)熱，造成軸承的損壞，使傳動(dòng)軸產(chǎn)生橫向擺動(dòng)。與之剛性相連的攪拌也隨著擺動(dòng)，造成銅套支點(diǎn)處摩擦力變大，加快了銅套的磨損。而銅套的磨損使攪拌與銅套間隙變大，又加大了擺動(dòng)，這樣形成了惡性循環(huán)，使銅套磨損率大大提升，一個(gè)銅套往往使用不到二三個(gè)月就需更換，造成了生產(chǎn)的被動(dòng)。

另一方面由于采用了懸臂長(zhǎng)軸結(jié)構(gòu)，并且沒(méi)有設(shè)置中軸承和底軸承，軸端撓性大。而攪拌支點(diǎn)采用了冷卻水套內(nèi)嵌銅套，攪拌與銅套直接接觸，產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦。由于加工及現(xiàn)場(chǎng)安裝條件的限制，并不能使攪拌嚴(yán)格對(duì)中，攪拌實(shí)際上處于不規(guī)則的圓周運(yùn)動(dòng)，這樣勢(shì)必會(huì)造成銅套的磨損。

4 對(duì)策

減小攪拌的擺動(dòng)，勢(shì)必也會(huì)減少銅套的磨損。傳統(tǒng)的攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)去一直采用設(shè)置中軸承和底軸承的措施，這樣固然可以減小軸端撓度，但是卻大大增加了多點(diǎn)對(duì)中的難度?，F(xiàn)場(chǎng)考察證明，多點(diǎn)對(duì)中的安裝質(zhì)量很差，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸被約束在不對(duì)中的支撐中勉強(qiáng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)果磨損極為嚴(yán)重，往往平均三個(gè)月就需停車檢修。對(duì)于大型攪拌反應(yīng)釜的中軸承和底軸承都因尺寸較大耗材較多，再加上需與氯氣等強(qiáng)腐蝕性物料接觸，一般碳鋼、不銹鋼材料難以適用，需用到昂貴的金屬—鈦，其更換費(fèi)用相當(dāng)昂貴。不僅如此，對(duì)中不良的中軸承和底軸承，必然造成電耗的明顯增加。耗材耗時(shí)耗電是中、底軸承帶來(lái)的嚴(yán)重問(wèn)題。

這里主要采用四個(gè)措施：1、采用更合理的支點(diǎn)形式；2、支座軸承增設(shè)潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)；3、降低攪拌轉(zhuǎn)速；4、提高員工技能，加強(qiáng)日常維護(hù)。

4.1 采用更合理的支點(diǎn)形式

原先氯化釜攪拌支點(diǎn)由銅套與壓蓋配套組成，中間敷與填料。隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，填料被很快磨損，銅套與壓蓋之間間隙變大，攪拌擺動(dòng)也變大，形成惡性循環(huán)。現(xiàn)將氯化釜攪拌的支點(diǎn)由原來(lái)的銅套型式改為壓蓋軸承座型式，去掉冷卻水套。改造前后的攪拌示意如下圖1。

圖1氯化釜攪拌冷卻水套銅套改造

由于采用了固定支點(diǎn)固定攪拌，并將原先的銅套改為調(diào)心軸承，使攪拌擺動(dòng)時(shí)能自動(dòng)對(duì)中，并使滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)為滾動(dòng)摩擦。經(jīng)實(shí)際使用，攪拌擺動(dòng)在允許的范圍內(nèi)，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，連續(xù)運(yùn)行半年無(wú)異常。

4.2 支座軸承增設(shè)潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)

支座軸承使用一段時(shí)間后就需要加黃油，否則支座軸承就會(huì)加快磨損，磨損的支座軸承同時(shí)也會(huì)加快冷卻水套銅套的磨損。但設(shè)備原有設(shè)計(jì)中沒(méi)有加油口，難以加黃油。氯化釜冷卻水套銅套進(jìn)行改造的同時(shí)，在支座軸承蓋上加裝黃油杯，可以定時(shí)加油，以減小支座軸承磨損。

4.3降低攪拌轉(zhuǎn)速

攪拌轉(zhuǎn)速越高，離心力也越高，支點(diǎn)受力就大，出故障概率就高。因此在滿足工藝要求下，取轉(zhuǎn)速的最低值，無(wú)疑能降低故障率。在本設(shè)備中，降低轉(zhuǎn)速只能從減速機(jī)及電機(jī)著手。由于減速機(jī)在制造過(guò)程中，其輸入輸出比已固定，只能更換整個(gè)減速機(jī)，更換成本高，不劃算。在減速機(jī)輸入輸出固定情況下，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速可以加裝調(diào)速器及更換電機(jī)。加裝調(diào)速器，成本高昂，加上現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境惡劣，也不合適。剩下只能更換電機(jī)，更換的電機(jī)可以用到其他部門，也不至于造成閑置浪費(fèi)。

4.4提高員工技能，加強(qiáng)日常維護(hù)

好的設(shè)備必須同時(shí)有好的使用維護(hù)人員，才能讓設(shè)備更好的服務(wù)于生產(chǎn)，擁有更長(zhǎng)的使用周期。在氯化釜的使用過(guò)程中，經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)人員的操作不規(guī)范，為貪圖方便省略操作步驟。如電機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)該試點(diǎn)動(dòng)，但員工都是直接啟動(dòng)，很容易造成設(shè)備故障，釀出安全事故。在氯化釜維修中也出現(xiàn)了許多問(wèn)題，如聯(lián)軸器裝好按要求需打表，校驗(yàn)同軸度，但現(xiàn)在都是目測(cè)，很難保證精準(zhǔn)度。諸如此類，還有許多。

針對(duì)以上問(wèn)題，為保證氯化釜的完整率，降低檢修率，制定了新的使用維護(hù)檢修章程，并進(jìn)行每月考核獎(jiǎng)懲。每月對(duì)班組及檢修人員進(jìn)行培訓(xùn)，半年一次技能考核。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)氯化釜冷卻水銅套改為壓蓋軸承座型式，并對(duì)支座軸承加裝潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)，在工藝許可要求下更換低轉(zhuǎn)速電機(jī)，對(duì)日常使用維護(hù)人員加強(qiáng)培訓(xùn)，制定使用維護(hù)章程，同時(shí)對(duì)維修人員進(jìn)行技能提高。通過(guò)這些改進(jìn)措施，在試驗(yàn)的半年中設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，攪拌擺動(dòng)小，無(wú)異常噪聲，無(wú)一次因攪拌故障而檢修。實(shí)踐證明，該改進(jìn)是成功有效的，大大降低了設(shè)備的檢修頻率，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

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