擠壓機(jī)螺桿密封國(guó)產(chǎn)化改進(jìn) - 充氣式密封迷宮應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2017/10/9 9:38:52

      擠壓造粒機(jī)是化工聚烯烴裝置的核心設(shè)備，螺桿密封作為擠壓造粒機(jī)的重要部件之一，其使用壽命直接影響著擠壓造粒機(jī)的平穩(wěn)連續(xù)運(yùn)行。

       某煤制烴聚丙烯擠壓機(jī)系德國(guó)CWP公司ZSK350型，雙螺桿同向旋轉(zhuǎn)，螺桿長(zhǎng)度10米，螺桿密封部位直徑210毫米。受設(shè)備結(jié)構(gòu)所限，螺桿密封只能采用剖分式結(jié)構(gòu)，價(jià)值擠壓機(jī)說螺桿為單端支撐，密封處的擺動(dòng)量大。該機(jī)原配置美國(guó)WOODEX公司的MECO干式機(jī)械密封，外給吹掃氮?dú)?，氮?dú)鈮毫刂圃?/span>0.01-0.1MPa, 流量控制在2-9m3/h. 2010年7月由CWP公司服務(wù)人員完成安裝，投用不久即發(fā)生泄漏，拆檢發(fā)現(xiàn)密封部件磨損嚴(yán)重。此后近一年的運(yùn)行中，共更換密封11次，其中3次是由CWP公司服務(wù)人員更換的，無(wú)泄漏運(yùn)行長(zhǎng)時(shí)間為2個(gè)月，短僅3天，平均無(wú)泄漏運(yùn)行時(shí)間22天。

      聚丙烯裝置擠壓機(jī)螺桿密封的頻繁泄漏，消耗了大量備件，增加了生產(chǎn)成本，嚴(yán)重制約著裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，且泄漏的聚丙烯粉末嚴(yán)重污染操作環(huán)境，聚丙烯粉末長(zhǎng)期大量聚集在有限的造粒廠房?jī)?nèi)，極易發(fā)生閃爆，構(gòu)成重大安全隱患，改造螺桿密封已刻不容緩。

密封氣的作用：  

螺桿密封腔中通入的氮?dú)鈮毫σ蟊３衷?/span>0.03MPa左右，一般不低于0.02MPa.流量控制在4~6Nm3/h范圍內(nèi)。該氮?dú)獾闹饕饔茫海?/span>1）密封腔中的壓力氮?dú)饪梢苑乐狗哿贤ㄟ^密封面；（2）可帶走密封面產(chǎn)生的摩擦熱并給密封面降溫；（3）給密封膠提供壓力，使之緊緊貼抱于螺桿軸上。

通過研究，從密封失效的部件上分析原因：  

（1）密封 壓蓋溫度過高，造成動(dòng)環(huán)密封膠條過熱而破裂；  

（2）動(dòng)環(huán)耐磨面硬度不夠，致使其端面磨損嚴(yán)重；  

（3）動(dòng)環(huán)密封膠條設(shè)計(jì)不合理，軸向補(bǔ)償不到位；  

（4）壓蓋調(diào)整螺栓規(guī)定所留間隙太小，使壓蓋與動(dòng)環(huán)貼合太緊，造成壓蓋溫度過高；  

（5）安裝過程中操作不當(dāng)；  

（6）過分依賴密封膠，使動(dòng)環(huán)膠條硬化，導(dǎo)致動(dòng)環(huán)膠條過快損壞；  

（7）兩半動(dòng)環(huán)接口處連接螺栓未鑲螺母，擰緊時(shí)易變型和開裂  

（8）筒體下料部位溫度超高，使密封整體溫度過高；  

（9） 操作不平穩(wěn)，致使螺桿軸向竄動(dòng)及徑向震動(dòng)較大。

      為了徹底解決泄漏問題，工廠選擇了一種全新的密封形式：充氣式迷宮密封。充氣密封是一種借助壓縮空氣作為輔助密封介質(zhì)的非接觸復(fù)合迷宮密封。少量的壓縮空氣沿軸形成對(duì)攪拌器箱體的正向壓力，阻止腔體粉狀顆粒物的泄漏，同時(shí)防止外界污染物，例如水，灰塵等。其獨(dú)特的內(nèi)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使其很好的適應(yīng)軸的大范圍跳動(dòng)，擾動(dòng)和竄動(dòng)，而不會(huì)出現(xiàn)磨損。在這個(gè)應(yīng)用案例中，充氣密封借助比攪拌器內(nèi)在壓力高3~5 psi的壓縮空氣，每小時(shí)耗氣量不足10立方。同時(shí)采用的剖分設(shè)計(jì)，在不拆卸軸的情況下，可以方便安裝。充氣密封在攪拌器上安裝后，已連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過5年，期間不需要任何維護(hù)和部件更換。為工廠在提高生產(chǎn)效益，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，提高環(huán)境安全方面，發(fā)揮了重大作用。

運(yùn)行工況：
軸竄動(dòng)量：0-15mm
軸跳動(dòng)量：+/-3mm
軸偏心量：+/-5度
軸轉(zhuǎn)速：小于50米/秒