帶料更換機(jī)械密封在酒精發(fā)酵罐側(cè)進(jìn)式攪拌的應(yīng)用

摘要：發(fā)酵罐側(cè)進(jìn)式攪拌實(shí)現(xiàn)帶料更換機(jī)械密封，解決了原來需要清空發(fā)酵罐方可更換機(jī)械密封的困難，解決了更換機(jī)械密封作業(yè)時(shí)，二氧化碳?xì)怏w的溢出，改善了維修作業(yè)的環(huán)境，減輕了維修作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：酒精發(fā)酵；機(jī)械密封

背景技術(shù)

在用玉米、水稻等為原料生產(chǎn)酒精的生產(chǎn)線上，發(fā)酵罐做為主要設(shè)備，其運(yùn)行狀況的好壞直接影響著產(chǎn)量及能耗，由于整個(gè)發(fā)酵過程采用的連續(xù)工序，原設(shè)計(jì)的發(fā)酵罐側(cè)進(jìn)式攪拌機(jī)械密封是直接裝于驅(qū)動(dòng)軸上、且與發(fā)酵罐所聯(lián)接的基座底板間相對固定，當(dāng)密封構(gòu)件工作一段時(shí)間磨損后需要更換機(jī)械密封時(shí)，要先停止生產(chǎn)，將該發(fā)酵罐清空或降低物料液位至側(cè)進(jìn)式攪拌位置以下，拆開攪拌裝置配備的電機(jī)、減速機(jī)，然后再拆下驅(qū)動(dòng)軸并拆除其上的密封構(gòu)件，這樣既大大增加了維修時(shí)間，又浪費(fèi)人力、物力，同時(shí)，由于暫時(shí)停產(chǎn)，影響了該工序的連續(xù)運(yùn)行，而且在作業(yè)時(shí)的環(huán)境也對維修作業(yè)人員造成不利影響，只有通過對裝置的技術(shù)進(jìn)步來解決實(shí)際問題。

中糧安徽生化蚌埠分廠年產(chǎn)燃料乙醇32萬噸，生產(chǎn)裝置中有18臺(tái)1650立方的發(fā)酵罐，每臺(tái)發(fā)酵罐配套側(cè)進(jìn)式攪拌3臺(tái)，以確保發(fā)酵罐物料溫度均勻一致，物料在發(fā)酵罐內(nèi)充分混合；在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，常常會(huì)出現(xiàn)側(cè)進(jìn)式攪拌機(jī)械密封因磨損而泄漏的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏，解決辦法只能等發(fā)酵罐物料清空或物料液位低于側(cè)進(jìn)式攪拌位置后進(jìn)行更換機(jī)械密封，更換時(shí)拆開攪拌裝置配備的電機(jī)、減速機(jī)，然后再拆下驅(qū)動(dòng)軸并拆除其上的密封構(gòu)件，由于發(fā)酵罐內(nèi)的物料發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生大量二氧化碳?xì)怏w，更換機(jī)械密封作業(yè)時(shí)會(huì)有二氧化碳?xì)怏w從攪拌裝置的靜密封環(huán)處溢出，整個(gè)作業(yè)過程維修人員會(huì)有二氧化碳?xì)怏w的溢出，影響工作效率，增加維修時(shí)間，浪費(fèi)了人力、物力，由于需要停產(chǎn)更換，也給生產(chǎn)帶來諸多損失。

酒精公司技術(shù)人員與相關(guān)生產(chǎn)廠家聯(lián)合研發(fā)了發(fā)酵罐側(cè)進(jìn)式攪拌帶料更換機(jī)械密封的先進(jìn)技術(shù)裝置，更換該密封機(jī)構(gòu)中的機(jī)械密封構(gòu)件時(shí)，可不用拆卸驅(qū)動(dòng)軸，且仍能保證驅(qū)動(dòng)軸與發(fā)酵罐配合部位的密封，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)酵罐帶料狀態(tài)下更換密封構(gòu)件。如下圖：

該裝置說明：

側(cè)進(jìn)式攪拌裝置驅(qū)動(dòng)軸密封機(jī)構(gòu)具有一驅(qū)動(dòng)軸1 及法蘭盤11，法蘭盤11上固定有一軸座10，軸座10 后端敞口、前端的壁上開有階梯孔10a，軸座10 的后端口裝入有密封套7，密封套7 與軸座10 間由螺栓18 聯(lián)接，軸座10 上開有螺紋孔10b，螺栓18 穿過密封套7 與軸座10 上的螺紋孔10b 聯(lián)接，密封套7 與軸座10 的后端面之間填裝有墊片8。

驅(qū)動(dòng)軸1 穿過密封套7 由階梯孔10a 伸出，驅(qū)動(dòng)軸1 與密封套7 之間裝有襯套12，襯套12上開有通孔12a。密封套7 的后端口與驅(qū)動(dòng)軸1 之間設(shè)有靜密封環(huán)5，驅(qū)動(dòng)軸1 上裝有與靜密封環(huán)5 外側(cè)相貼的動(dòng)密封環(huán)4，驅(qū)動(dòng)軸1 與階梯孔10a 之間設(shè)有軸套15，軸套15 與驅(qū)動(dòng)軸1 固定，軸套15 與階梯孔10a 的小孔之間具有空隙，軸套15 與階梯孔10a 的大孔之間設(shè)有骨架油封13，軸套15 位于軸座10 內(nèi)的一端具有突出的擋肩15a，擋肩15a 朝向階梯孔一側(cè)的根部裝有密封墊圈16。

在驅(qū)動(dòng)軸1 上裝有與動(dòng)密封環(huán)4 外側(cè)相貼的套筒2，套筒2 上穿裝有第一螺釘3，第一螺釘3 與驅(qū)動(dòng)軸1 定。通過套筒2 實(shí)現(xiàn)對動(dòng)密封環(huán)4 的限位。

軸套15 與驅(qū)動(dòng)軸1 固定的方式為：在軸套15 上穿裝有第二螺釘14，第二螺釘14 與驅(qū)動(dòng)軸1 緊定。

在驅(qū)動(dòng)軸1 與軸套15 間設(shè)有第一密封圈17，在軸座10 與密封套7 間設(shè)有第二密封圈9。

本裝置提供的驅(qū)動(dòng)軸密封機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸1 與減速電機(jī)20 的轉(zhuǎn)軸間由聯(lián)軸器19 聯(lián)接，將驅(qū)動(dòng)軸1 的前端安裝攪拌葉輪21，既構(gòu)成了側(cè)進(jìn)式攪拌裝置。使驅(qū)動(dòng)軸1 的前端及攪拌葉輪21 伸入至發(fā)酵罐12 中，將法蘭盤11 與發(fā)酵罐12 聯(lián)接，即可實(shí)現(xiàn)側(cè)進(jìn)式攪拌裝置與發(fā)酵罐間的結(jié)合。

結(jié)合以上2圖，具有本驅(qū)動(dòng)軸密封機(jī)構(gòu)的側(cè)進(jìn)式攪拌裝置在工作中，由靜密封環(huán)5、動(dòng)密封環(huán)4 實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸1 與發(fā)酵罐12 間的密封；當(dāng)靜密封環(huán)、動(dòng)密封環(huán)使用一段時(shí)間需要更換時(shí)，先使驅(qū)動(dòng)軸1 的后端與聯(lián)軸器19 松開，再松開螺栓18，撤去墊片8，然后再逐步旋緊螺栓18，由密封套7 向右抵推軸套15 與軸座10 上的階梯孔10a 的小孔端相靠，通過軸套15 擋肩15a 上的密封墊圈16 實(shí)現(xiàn)對階梯孔10a 的封閉，即可在發(fā)酵罐在密封、帶料狀態(tài)下，對靜密封環(huán)5、動(dòng)密封環(huán)4 進(jìn)行更換。當(dāng)密封件更換完成后，在螺紋孔7d 上穿裝上調(diào)節(jié)螺栓，在調(diào)節(jié)螺栓與軸座10 抵靠的狀態(tài)下，不斷旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓使密封套7 向左逐漸退出，當(dāng)密封套7 與軸座10 間的距離大于墊片8 的厚度時(shí)，撤去調(diào)節(jié)螺栓，再將驅(qū)動(dòng)軸1 的后端與聯(lián)軸器19 之間聯(lián)接緊，使驅(qū)動(dòng)軸1 連同軸套15 后退，最后將墊片8 放回至密封套7 與軸座10 間，再旋緊螺栓18，整個(gè)更換過程完成。

中糧安徽生化蚌埠分廠發(fā)酵罐側(cè)進(jìn)式攪拌密封裝置通過上述的改進(jìn)，克服了機(jī)械密封更換需要清空發(fā)酵罐或?qū)⑽锪弦何唤档偷絺?cè)進(jìn)式攪拌以下的問題，實(shí)現(xiàn)了帶料更換機(jī)械密封；配套高效節(jié)能型槳葉，確保了發(fā)酵罐上下溫度一致，物料充分混合，優(yōu)化了發(fā)酵指標(biāo)；該裝置由于保持著罐內(nèi)空間與外界的有效隔離，更換機(jī)械密封時(shí)無二氧化碳溢出，改善了維修環(huán)境，而且更換機(jī)械密封也不需要拆卸傳動(dòng)軸及電動(dòng)機(jī)，減少了維修人員的工作強(qiáng)度，減少了維修時(shí)間，降低了維修成本，由于不需要清空發(fā)酵罐內(nèi)物料，保持了發(fā)酵罐的不間斷連續(xù)運(yùn)行，提高了生產(chǎn)效率，使得發(fā)酵過程連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]實(shí)用新型專利，側(cè)進(jìn)式攪拌裝置驅(qū)動(dòng)軸密封機(jī)構(gòu)，專利號ZL 2015 2 0656832.9

作者簡介：楊華1963-，男，中糧生物化學(xué)（安徽）股份有限公司 高級工程師，研究方向：糧食及化工工藝設(shè)備。

（作者單位：中糧生物化學(xué)（安徽）股份有限公司）