PTA裝置離心機內(nèi)部軸承密封結(jié)構(gòu)改造

　　摘要:對PTA裝置精制單元離心機進料端內(nèi)部軸承密封結(jié)構(gòu)進行了改造,克服了以前設(shè)計中密封不嚴(yán)對設(shè)備的正常運行帶來的困難,延長軸承的使用壽命,提高了離心機的運轉(zhuǎn)周期。
　　關(guān)鍵詞:PTA;離心機;密封
　　中圖分類號:TQ245.12;TQ051.84　　文獻標(biāo)識碼:B　　文章編號:1008 8261(2008)02 0051 02
　　0　前言
　　烏魯木齊石化公司化纖廠PTA裝置是年產(chǎn)7.5萬t的對苯二甲酸裝置,整個生產(chǎn)過程分兩大工段,一是對二甲苯(PX)與空氣反應(yīng)生成粗對苯二甲酸(CTA),二是通過CTA的精制得到精對苯二甲酸(PTA)。精制工段產(chǎn)品的固液分離采用的是臥式常壓離心機。工藝流程如下:
　　1.離心機的結(jié)構(gòu)及工作原理
　　離心機是由進料口,液體溢流出口和傾斜的固體排出區(qū)域組成的沉降容器,容器裝有螺旋輸送器,通過連續(xù)不斷地高速運轉(zhuǎn)和螺旋推動,使沉降的固體沿著容器的底部向上傾斜排出,固體從一端排出,而液體從另一端溢流出。
　　離心機主要部件是轉(zhuǎn)鼓,螺旋輸送器,差速器和過載保護裝置。轉(zhuǎn)鼓和輸送器由電動機帶動。輸送器安裝在轉(zhuǎn)鼓里,其轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)鼓,由驅(qū)動輸送器的行星齒輪裝置來獲得輸送器的速度差異,齒輪的減速比確定了這個轉(zhuǎn)速。為確定轉(zhuǎn)鼓和輸送器之間的相對速度,用轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速除以減速比。離心機行星齒輪裝置減速比為39：1,轉(zhuǎn)鼓速度為1100r/min,則輸送器轉(zhuǎn)速為28r/min。
　　2　離心機存在的問題
　　烏魯木齊石化公司化纖廠氧化裝置是1995年投產(chǎn)的一套裝置,隨著設(shè)備運轉(zhuǎn)時間的延長,4臺離心機的運行周期都不斷地下降,平均2～3個月(在正常的情況下,其運行周期應(yīng)該在6個月以上)。離心機運行周期的縮短,對裝置的長周期平穩(wěn)運行造成極大的不利,也增加了職工勞動強度和檢修費用。通過多年來對該設(shè)備故障原因的分析,認(rèn)為該設(shè)備不能長周期運行的原因如下:
    (1)隨著零部件的磨損和老化,對零件進行國產(chǎn)化。配件國產(chǎn)化后,油封和軸套的材質(zhì)和耐磨性達不到要求,設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中油封和軸套之間間隙不斷地增大,導(dǎo)致漿料很容易進到軸承里,將軸承污染,縮短軸承的使用壽命,也縮短了設(shè)備的運轉(zhuǎn)周期。
    (2)零部件的磨損和變形,對設(shè)備的動平衡影響很大,平衡破壞后,設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生震動,震動會縮短設(shè)備的正常運行周期。
    通過對設(shè)備故障的分析,不斷摸索和借鑒外部有價值的資源,對我廠的這臺設(shè)備進行了改造。
    3.1　阻隔物料互竄,延長軸承使用壽命
    輸送器組件依靠內(nèi)部軸承系統(tǒng)旋轉(zhuǎn),進料端內(nèi)部軸承組件包括大圓柱軸承和錐形推力軸承,分別承擔(dān)徑向載荷和推力載荷。所以軸承與漿料必須完全隔開。以前的設(shè)計中,固定進料管沿著機器中心線進入機器,漿料從進料管進入輸送器原料室里,在機器高速運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的離心力的作用下漿料被甩到輸送器壁上,其中一部分料經(jīng)過軸套與油封之間間隙進入軸承里,將軸承污染、磨損。
    3　問題的解決
    針對離心機存在的問題上,對比了不同廠家的處理辦法,有的廠家在內(nèi)部軸承前安裝了機械密封,使設(shè)備工作周期也保持在6個月左右,但是機械密封的成本很高。在對設(shè)備的深入了解之后,對我廠離心機內(nèi)部軸承結(jié)構(gòu)進行了改造。在進料端內(nèi)部軸承前安裝了一個甩液環(huán)。其作用是改變走料方向,防止物料進到軸承里,從而達到軸承與漿料完全隔開的目的,見圖3。
    3.2　降低轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)中的震動
    離心機在高速運轉(zhuǎn)當(dāng)中會產(chǎn)生震動,震動會加速部件的磨損和老化,所以在操作過程中,應(yīng)該注意盡量減小震動。機器元件的磨損或變形而造成的機械不平衡會產(chǎn)生震動,固體不均勻地堆積在轉(zhuǎn)鼓里造成的不平衡也可能產(chǎn)生震動。而對這些問題,我廠重新修訂了離心機操作規(guī)程,要求操作人員在開車前必須嚴(yán)格執(zhí)行機器清洗制度,杜絕物料堆積造成的不平衡;要求檢修人員對解體設(shè)備必須進行動平衡實驗。在動平衡實驗中,首先要對每個旋轉(zhuǎn)件分別做動平衡,設(shè)備組裝完后,對整體設(shè)備再做一次動平衡。(離心機轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量是1.5t,允許的機械不平衡量應(yīng)小于195g。)在嚴(yán)格設(shè)備檢修和操作規(guī)程之后,設(shè)備長周期運行得到了保障。
    從改造后的設(shè)備運行周期看,試驗轉(zhuǎn)鼓運行周期達到184d,達到了預(yù)期的目的,拆卸下來的轉(zhuǎn)鼓軸承,沒有因物料反竄導(dǎo)致潤滑脂失效。
    4　改造效果
    2006年11月,離心機1421A進行大修,利用這次機會,對該轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部軸承的密封進行改造,在軸承前加了一個甩液環(huán),對轉(zhuǎn)鼓也全面地做了一次動平衡。改造后投入使用,2006年11月20日投入運行,在按要求常規(guī)檢修的184d中,該設(shè)備運轉(zhuǎn)情況良好,達到了預(yù)期的目的,給氧化裝置的長周期正常運行提供了良好的環(huán)境,也給廠里節(jié)省了不少的檢修費用。