楊建華(中鹽安徽紅四方股份有限公司,安徽合肥231602)
6m3回轉(zhuǎn)真空干燥器的設(shè)計與加工
楊建華
(中鹽安徽紅四方股份有限公司,安徽合肥231602)
摘要:針對6m3回轉(zhuǎn)真空干燥器(簡稱“四合一釜”)的運(yùn)行特性,參考4m3、8m3和12m3“四合一釜”,通過對原設(shè)計及制作工藝的比較,提出設(shè)計及制作工藝上的改進(jìn)意見,切實(shí)改善了工藝狀況,延長了設(shè)備工作壽命,提高了設(shè)備的安全性。
關(guān)鍵詞:6m3“四合一釜”設(shè)計;加工
6m3“四合一釜”集過濾、洗滌、真空、干燥、混合五種功能于一體,解決了精細(xì)化工工藝線路長、設(shè)備投資大、占地范圍廣、安裝復(fù)雜的難題,是目前部分精細(xì)化工行業(yè)較為常用的設(shè)備。6m3“四合一釜”屬于壓力容器設(shè)備,又帶有傳動機(jī)構(gòu),全容積6m3,每批物料2噸,比重0.6~0.9。操作過程為物料進(jìn)入釜內(nèi)就開始過濾、壓濾,將物料壓干(含液量為5%~10%)后進(jìn)行洗滌(噴淋或浸泡,至合格為止),再次壓干后進(jìn)行抽真空和干燥,干燥結(jié)束后可加入其它物料進(jìn)行混合。
(1)設(shè)備本體轉(zhuǎn)動時物料上下翻滾,對設(shè)備具有一定的沖擊,整個設(shè)備的轉(zhuǎn)動靠左右中心軸連接焊接在設(shè)備本體上的左右凸緣通過齒輪傳動實(shí)現(xiàn)?;剞D(zhuǎn)時物料的沖擊力和設(shè)備本體的重量最終都靠左右凸緣及左右中心軸來承受,左右凸緣的設(shè)計及與本體的焊接要完全滿足設(shè)備強(qiáng)度及承受復(fù)雜應(yīng)力的要求。
(2)設(shè)備內(nèi)設(shè)有換熱盤管,盤管內(nèi)介質(zhì)為水,因此保證盤管對接焊縫的質(zhì)量至關(guān)重要。
(3)設(shè)備內(nèi)橢圓封頭處裝有過濾板裝置,過濾板需經(jīng)常拆卸,因此固定螺栓的結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮到維護(hù)方便。
(1)圖1為原凸緣結(jié)構(gòu),內(nèi)外補(bǔ)強(qiáng)圈厚度較薄,直徑較小。使用中發(fā)現(xiàn)以下缺點(diǎn):內(nèi)外補(bǔ)強(qiáng)圈較?。唤呛缚p在使用過程中產(chǎn)生的一些缺陷無法檢查并修復(fù);筒體強(qiáng)度及受力狀況較難保證。
(2)圖2為改進(jìn)后凸緣結(jié)構(gòu),內(nèi)外補(bǔ)強(qiáng)圈直徑加大,外補(bǔ)強(qiáng)圈厚度由6mm改為8mm,內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)圈厚度由6mm改為10mm,從而避免了原結(jié)構(gòu)的缺陷,提高了整體強(qiáng)度,制作工藝也更簡單。
(3)改進(jìn)后凸緣結(jié)構(gòu)與本體焊接要求,材料:必須按圖紙要求;坡口:嚴(yán)格按圖紙要求破口,破口后打磨表面,露出金屬光澤;焊接方法:采用小電流多道焊,不得有夾渣及氣孔等缺陷;焊前預(yù)熱:焊前對焊接部位進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱,預(yù)熱溫度300℃~400℃;焊接過程處理:碳鋼側(cè)每焊完一道后,用焊劑覆蓋進(jìn)行適當(dāng)保溫冷卻后再焊下一道,保溫時間不少于30min,確保全焊透;焊條要求:按要求進(jìn)行保溫和使用;焊后處理:焊后打磨焊縫表面,使其圓滑過渡,對角焊縫表面進(jìn)行著色探傷檢查。凸緣與本體焊接節(jié)點(diǎn)見圖3。
(1)常壓對接焊縫如圖4所示,采用氬弧焊打底,電弧焊蓋面,缺點(diǎn)是焊接較難控制,底部易產(chǎn)生焊瘤、氣孔等缺陷,拍片合格率低。
(2)改進(jìn)后對接焊縫如圖5所示,焊接接頭內(nèi)部增設(shè)套管,采用氬弧焊打底,電弧焊蓋面,其優(yōu)點(diǎn)是容易焊透,底部不會產(chǎn)生焊瘤、氣孔等缺陷,拍片合格率高。
(3)內(nèi)襯套管的對接焊縫型式應(yīng)按以下要求進(jìn)行:盤管對接焊接前應(yīng)先按圖5所示要求剖口,然后采用氬弧焊打底,手工電弧焊蓋面,全焊透,焊后進(jìn)行100%無損檢測,最后單獨(dú)對整組盤管進(jìn)行液壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為盤管內(nèi)工作壓力的兩倍。
(1)傳統(tǒng)固定螺栓連接方式如圖6所示,將螺母點(diǎn)焊固定在支承板下面,然后將螺栓擰入,再在上面加墊片和螺母鎖緊,其缺點(diǎn)是因過濾板需經(jīng)常拆卸,螺母或螺栓的螺紋容易損壞,導(dǎo)致更換頻繁,但按這種緊固方式損壞后不易擰出,特別是若下面的螺母螺紋損壞,則更換更麻煩。
(2)根據(jù)實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計出如圖7所示的螺栓緊固方式:整個螺栓分為定位套、銷子、特制螺桿、螺母等,先將定位套焊在支承板下面,然后將螺桿從定位套下面從下往上穿過支承板、過濾板、壓板,從定位套、螺桿配套的小孔中穿入銷子定位,然后在上面放入墊片,擰入螺母即可。當(dāng)螺桿或螺母損壞時,只需從下面抽出銷子,將整個螺桿往下取出,重新?lián)Q一個即可。螺栓螺母選用時,一般選用螺桿材質(zhì)的硬度高于螺母,這樣螺紋不易咬合,拆裝方便,所以我們一般選用螺桿的材料為06Cr18Ni11T,螺母材料為022Cr17Ni12Mo2。
傳動廠家一般選用二級減速機(jī),減速機(jī)運(yùn)行噪聲大,使用壽命短。根據(jù)設(shè)備實(shí)際使用工況,選用硬齒面三級減速機(jī),噪聲小,運(yùn)行平穩(wěn),使用壽命長,雖然增加了3000多元固定資產(chǎn)投資,但使用壽命大大延長,維護(hù)工作量也大大減小,因此,從長遠(yuǎn)來說減少了投資成本。
進(jìn)料分布器改進(jìn)前的結(jié)構(gòu)如圖8所示,在進(jìn)料時,由于分布器的角度,物料容易掛到頂部并對下部過濾板進(jìn)行沖擊,在洗滌、壓濾過程中頂部的物料很難洗滌到,下部過濾板間的濾布容易沖壞,造成物料跑濾、分解和引起爆炸。改進(jìn)后的分布器結(jié)構(gòu)見圖9,分布器是90°向下,分布器角度為95°,管子伸長至中心線距離150mm(以前為385mm),改變過去物料直接沖擊過濾板,消除了生產(chǎn)過程中的不安全因素。
針對6m3“四合一釜”使用過程中出現(xiàn)的問題,提出了設(shè)計及加工工藝等改進(jìn)措施,對回轉(zhuǎn)真空干燥器的安全使用及延長使用壽命有積極的意義?!?/p>
doi:10.3969/j.issn.1008- 553X.2015.04.027
中圖分類號:TQ051.3
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1008- 553X(2015)04- 0077- 03
收稿日期:2015- 03- 05
作者簡介:楊建華(1958-),男,畢業(yè)于安徽省教育學(xué)院,助工,現(xiàn)從事化工設(shè)備技術(shù)工作,13956989335,yang_jian.hua@163.com。