蒸汽回轉式干燥機的安裝技術

王佳麒

（中國十五冶金建設集團有限公司，湖北黃石435000）

1 引言

蒸汽回轉式干燥機是一種間接加熱型設備，主體是略帶傾斜并能進行回轉的筒體[1]。在筒體內部以同心圓的方式排列若干圈蒸汽管路，利用熱交換的原理使物料在高進低出的過程中干燥。干燥機主要由加熱部分、出料罩、筒體、托輪裝置、傳動裝置、齒輪罩等部分組成，其中筒體部分安裝有滾圈和大齒圈[2]。它的安裝工藝和前期準備工作也是本文的重點和難點。干燥機結構如圖1 所示。

為了詳細闡述安裝過程中的重難點，本文就福建寧德中鋁東南銅業(yè)基地項目的2 臺蒸汽回轉式干燥機為例，分析其具體安裝工藝。

中鋁東南銅業(yè)基地項目的2 臺干燥機型號相同，安裝中心標高為+16.680m，傾斜角為2°。干燥機最大單件為筒體，外形尺寸為Φ4500mm×12 410mm，質量約為100t。筒體上需套裝2 個滾圈，單重約20t，合計40t。2 臺干燥機均設置于熔煉主廠房南側，東側緊貼熔煉余熱鍋爐，南側為干燥變電所和上料皮帶廊，空間十分狹小，開展吊裝工作非常困難。

圖1 干燥機結構示意圖

2 主要安裝工藝及方法

2.1 主要工藝流程

安裝準備→基礎復測、交接→托輪裝置就位、粗調→地腳螺栓灌漿→托輪裝置墊鐵設置、座漿→托輪裝置精調→托輪裝置二次灌漿→滾圈套裝→筒體吊裝、就位→大齒圈安裝→傳動裝置安裝、調整→傳動裝置灌漿→齒輪罩安裝→出料罩安裝→出料密封安裝→加熱部分安裝→金屬軟管組安裝。以上工序可以根據(jù)實際情況進行合理調整[3]。

2.2 安裝準備工作

2.2.1 鋼絲繩選擇

鋼絲繩的選用主要根據(jù)設備最大單件吊裝進行考慮,其中筒體、滾圈及索具合計約145t，是此次大型吊裝的關鍵所在。根據(jù)GB/T 20118—2006《一般用途鋼絲繩》的相關規(guī)定，構件采用2 根鋼絲繩兜捆的形式進行吊裝作業(yè)，每根鋼絲繩與設備重心夾角≤25°。經(jīng)計算破斷拉力得出，Φ65mm 的6×37+FC 纖維芯，抗拉強度為1570MPa 的鋼絲繩符合安全技術規(guī)范要求[4]。

2.2.2 起重機械選擇

由于工程現(xiàn)場不具備雙機抬吊的場地條件，因此，只能考慮單機起重的方案進行吊裝作業(yè)。項目長期配備了1 臺QUY350 履帶式起重機，因此，在確保安全、可行和經(jīng)濟效益的前提下，盡量使用自有設備。通過場地丈量和數(shù)據(jù)測算，并查詢相應的起重設備性能表，確定QUY350 履帶式起重機在12m 回轉半徑范圍內，使用48m 重型主臂，配備120t 配重，額定起質量為156t，具備相應的起重要求。因此，選擇QUY350履帶式起重機在干燥機基礎的東西兩側分別進行2 臺干燥機的吊裝作業(yè)。吊裝作業(yè)如圖2 所示。

圖2 吊裝作業(yè)示意圖

2.2.3 工程預留及成品保護

由于干燥機的安裝屬于大型設備吊裝作業(yè)，對吊裝場地有嚴格要求。為了保證安裝工作的順利，要求對以下部位進行預留：

1）由于蒸汽干燥子項和熔煉余熱鍋爐子項的承臺與地梁已施工完畢，因此，需要對蒸汽干燥子項東西兩側短柱和熔煉余熱鍋爐子項北側短柱，標高-1.00m 以上部分進行預留，暫緩施工。

2）在干燥機進場道路修葺的過程中，需要做好預留部位的成品保護工作。即將-0.500m 以上鋼筋冷彎，在地梁底部搭設腳手架管進行支撐，在承臺和地梁上方鋪土并進行分層夯實，令地梁中心處土方回填標高較兩側稍低，防止中心區(qū)域受力過大。然后在夯實土上方滿鋪20mm 鋼板，并在履帶式起重機行走路線處鋪設路基板。

2.2.4 進場道路及場地準備

為保證干燥機的順利安裝，針對進場道路，根據(jù)道路平面定位圖規(guī)劃，先進行土基壓實，然后鋪設600mm 塊石墊層，100mm 碎石找平層，再進行6%水泥穩(wěn)定砂礫鋪設250mm，最后鋪設50mm 級配砂礫墊層。

起重機械和設備進場需嚴格按照規(guī)劃的道路行駛，如圖3 所示。

圖3 起重機械及設備進場道路示意圖

2.2.5 臨時弧形托座的準備

由于干燥機筒體為圓柱體，且需要在吊裝前進行外觀檢查、定位放線和滾圈套裝等工作，因此，針對筒體的外形尺寸和實際重量，自行設計、制作了臨時弧形托座，用于筒體在吊裝前進行的地面準備工作?；⌒瓮凶鐖D4 所示。

圖4 弧形托座示意圖

2.3 安裝工藝及方法

2.3.1 基礎驗收及處理

設備安裝前需要灌漿的基礎表面應鏟除浮漿層，并鏟出麻面，表面不允許有油污或疏松層。設置墊鐵處的表面要鏟平。

2.3.2 托輪裝置安裝

首先，將托輪裝置底座吊裝就位，根據(jù)縱橫中心線和設計標高進行調整，采用臨時墊鐵支撐，并避開正式墊鐵安裝位置。調整過程中，使用經(jīng)緯儀進行軸線控制，使用0.3mm 鋼絲進行縱橫中心線調整，使用精密水準儀進行標高調整，使用斜度規(guī)配合框式水平儀進行整體斜度控制。在初步找正之后，將地腳螺栓按照2%的斜度安裝到位并進行固定。

在地腳螺栓灌漿完成之后，進行正式墊鐵的座漿工作。正式墊鐵應布置在每根地腳螺栓的兩側，并在間距較大位置加設墊鐵組。座漿墩面積要求大于平墊鐵面積，墊鐵要求按照2%的斜度進行控制。

在托輪裝置精調過程中，每個底座上選取6 個點，使用斜度規(guī)配合精密水準儀和框式水平儀進行測量。達到設計規(guī)范要求后，緊固地腳螺栓，檢查墊鐵結合面并進行點焊固定，二次灌漿。

托輪和擋托輪安裝時，注意托輪中心線與筒體傾斜方向保持一致，托輪及擋托輪軸承底座應互為平行，確保托輪和擋托輪與中心線的距離。

2.3.3 滾圈套裝

筒體到場之后，先卸至臨時弧形托座上擺放，并在筒體上進行檢查、清理、定位、放線等工作。

然后，開始滾圈套裝工作。使用滾圈吊裝專用工具吊裝，利用細麻繩調節(jié)角度，起重機械控制標高，使用1t 手拉葫蘆和Φ10mm 鋼絲繩配合，將滾圈上下同步的套裝至筒體指定位置，并按設計位置點焊擋塊固定。

最后，檢查滾圈中心線的水平間距是否符合設計要求。

2.3.4 筒體吊裝、就位

筒體吊裝為整個干燥機安裝的重點，也是干燥機安裝成敗的關鍵所在。筒體尺寸為Φ4500mm×12 410mm，單件質量為100t，滾圈、支撐法蘭和起重索具合計45t，吊裝質量145t，屬于大型設備吊裝作業(yè)，具有較大的危險系數(shù)，必須按準備工作的要求嚴格執(zhí)行。

首先，在筒體底部滾圈位置畫出中心線和邊線，在托輪裝置上同樣標識出中心線，再使用選用的鋼絲繩對筒體進行兜捆并做好保護措施，并在兩端捆綁麻繩。然后緩緩起鉤，將筒體吊離臨時弧形托座100mm 處，檢查是否水平，如不水平則應放下后調整鋼絲繩兜捆位置。懸停10min 之后，將筒體落下放平，檢查各部位是否存在不安全因素，確認無誤之后方可進行正式吊裝。吊裝過程應緩速均勻，在筒體底面超過設備基礎標高之后，開啟履帶吊回轉裝置，將筒體調整至托輪裝置正上方，并利用麻繩調整方向和位置，令滾圈中心線與托輪中心線對齊，緩慢放置在托輪裝置上后松鉤。

筒體就位后，在設計位置焊接出料密封法蘭及進料端板法蘭。焊接完成后，在2 個滾圈底部架設百分表。利用手拉葫蘆轉動筒體，利用百分表監(jiān)測滾圈的徑向跳動和端面跳動，確保符合設計規(guī)范要求。

2.3.5 大齒圈安裝

大齒圈分2 段到貨，需要進行現(xiàn)場組裝。首先，將大齒圈支撐法蘭定位，焊接在筒體上，然后根據(jù)預拼裝數(shù)據(jù)和絞孔螺栓進行定位，將大齒圈的兩段緊固在支撐法蘭上。注意大齒圈絞孔上的數(shù)字標記，與支撐法蘭對號裝配。最后，使用塞尺檢查兩段齒圈的間隙不大于0.1mm，緊固螺栓。

大齒圈安裝完成后，在底部架設百分表。利用手拉葫蘆轉動筒體，利用百分表監(jiān)測大齒圈的徑向跳動和端面跳動，確保符合設計規(guī)范要求。

2.3.6 傳動裝置安裝、調整

傳動裝置包括減速機、小齒輪、聯(lián)軸器及主電機。

首先，根據(jù)大齒圈的定位狀態(tài)，將小齒輪及底座就位，使用臨時墊鐵支撐并進行粗調，保證齒輪副軸線平行，兩側側隙一致，頂隙為8～10mm，并根據(jù)齒輪的接觸點及接觸面積調整底座，使其符合設計要求，進行一次灌漿。待灌漿部位強度達到50%，使用座漿法布置正式墊鐵，并使用小錘檢查，牢固后撤出臨時墊鐵。最后進行精調，使齒輪副完全符合設計規(guī)范要求后點焊墊鐵，進行二次灌漿[5]。

在小齒輪安裝完成后，安裝減速機、主電機和聯(lián)軸器。由于減速機、主電機和聯(lián)軸器使用公用底座，因此，使用臨時墊鐵粗調底座并對地腳螺栓孔一次灌漿，在進行軸線和標高的統(tǒng)一精調后更換正式墊鐵并點焊、二次灌漿。最后，進行聯(lián)軸器的對中工作，以確保主減速機低速軸與小齒輪軸同軸度和角向偏差符合設計規(guī)范要求。

2.3.7 齒輪罩安裝

在齒輪副安裝、調整完成后，將齒輪罩安裝至筒體上，以保障齒輪副的成品安全。

2.3.8 出料罩及出料密封安裝

出料罩分為上出料罩和下出料罩,必須按照先下后上的順序與廠房鋼結構安裝配合進行。在出料罩安裝完成后，安裝出料密封裝置，確保出料罩的前后法蘭、出料密封的密封法蘭與筒體保持同心，且密封材料與筒體密封面接觸良好。

2.3.9 加熱部分安裝

在筒體安裝結束，廠房基本封閉后，方可安裝加熱部分。安裝時注意調整蒸汽分配室的位置，使管口與筒體端板管口相對應，并確進汽口端面跳動小于3mm。然后將其尾管與筒體端板焊接，加強筋與尾管焊接，控制法蘭口的跳動量小于0.5mm。

最后，利用剎車裝置將筒體固定，將換熱管組件分區(qū)域穿入，把端部的定位套與絲扣法蘭安裝到位。需要注意絲扣法蘭的端面應低于管組件的密封面。然后，在管組件與分配室之間安裝金屬軟管和回轉接頭機械密封。確保在轉動狀態(tài)下，回轉接頭的上下跳動量及左右擺動量＜0.5mm。

3 結語

在蒸汽回轉式干燥機的安裝過程中，重點和難點是大型設備吊裝的準備工作，特別是鋼絲繩的計算與選擇、起重機械的選擇、狹小空間的工程預留要求及方案、進出場道路及吊裝場地的設計和修葺。只有前期的準備工作做到萬無一失，才能安全、順利、圓滿地完成安裝工作。