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          燃燒系統_燃燒器:回轉管式藍鎢爐密封結構改造

           
           
          日期:2017年03月25日  來源:沈陽國利熱能(www.bathspaac.net)
           
           
          核心提示:  硬質合金設備研究回轉管式藍鎢爐密封結構改造謝英x(株洲硬質合金廠技術中心,株洲,412000)密封形式從工作原理。結構等方面進行比較。分析原有密封失效的原因。新密封形式的合理性,運用該新型機械密封

            硬質合金設備研究回轉管式藍鎢爐密封結構改造謝英x(株洲硬質合金廠技術中心,株洲,412000)密封形式從工作原理。結構等方面進行比較。分析原有密封失效的原因。新密封形式的合理性,運用該新型機械密封的原理成功地進行藍鎢的靜環鑲嵌石墨環,緊固在進料箱(下料倉)法蘭上;動環緊固在爐管法蘭上,隨爐管一起轉動和軸向移動通過這種波紋管補償器式結構來實現爐頭進料箱、爐尾下料倉與回轉爐管間的密封,但效果卻很不理想:密封面周圍有很多己固結的粉料與凝結的水蒸氣、潤滑油脂的混合物;密封面下的機身、地面亦漏有很多料粉;并伴有刺激性氣味分析認為不僅有制作、安裝誤差的原因,如動環、靜環表面不平,密封端面與爐管軸線垂直度不夠等等,而且結構上也存在不合理因素爐子升溫、降溫過程中,爐管產生伸、縮變形,該結構利用波紋管補償器式結構來補償變形量(該結構類似波紋管型機械密封,但在波紋管型機械密封中波紋管本身作為彈性元件,參與變形補償和動環的傳動;而此結構中,彈簧組和螺桿不完全是輔助定位用,彈簧組一起參與變形,螺桿參與傳動),使密封面始終貼合,從而達到密封的目的;除爐管熱變形外,分析其受力:爐管較長,頭部、尾部承受波紋管補償器重力G1G2及因摩擦副產生的扭力矩M1M2,在爐頭、爐尾靠中間部位有兩托輪的支撐力F1F2,自身重力G,還有傳動力矩M,如所示爐管在熱變形伸、縮的同時亦有燒曲變形,扭轉變形因扭力矩較小可忽略此結構的采用,會出現以下問題:1.由于波紋管補償器、波紋管型機械密封均不能補償爐管撓曲變形,密封端面必然與爐管軸線不垂直,導致周向力不均勻,動環面與石墨環端面會出現一側接觸,一側有縫隙,出現有方向性地泄漏。

            2波紋管與彈簧組的剛性難于一致,變形不一致;時間長了,其中一彈性體會失效,不能達到密封所需端面壓力,共同實現位移及變形的補償。

            漏出的料粉,及它與爐內反應產生的水、密封脂結成的團塊破壞密封面,造成失效時間越長,密封效果越差。

            由于爐管熱伸長值大且不便準確測量,常溫下安裝會留有間隙,否則在開爐達到高溫時產生較大變形量下,一是可能由于較大的端面比壓使普通密封石墨環產生裂紋;一是減小彈性元件剛度以適應變形量要求,但在停爐時可能會因端面比壓不夠而不能實現很好的密封。因此該結構只能在爐管伸長一定值后達到一定的密封,而在升、降溫過程中及停爐時均不能實現密封面的完全貼合。

            另外,由于腐蝕性氣氛、爐內反應產生水及爐管外凝結的水分,使波紋管與爐管、彈簧與螺桿、螺桿動,同樣會產生失效。

            如果僅以波紋管作為彈性元件,可消除第2點所述影響,但爐管的撓曲變形依然不能補償,且第3 4點所述及腐蝕、銹蝕防礙可移動部件自由移動也依然存在綜上分析,采用該結構原理上有不合理因素,實際效果上也達不到理想密封效果3進口回轉爐密封結構分析我廠一臺進口回轉爐雖然結構稍復雜,但其工作原理和:爐管、支套管法蘭、石墨環間形成簡單的軸向迷宮,爐內氣體由于節流效應,使流速減緩,泄漏量降低。

            第三,在靜環支撐法蘭外焊接有進氣環,通過氣嘴吹入與爐內氣氛成分相同的氣體。迷宮氣室內的壓力高于外部氣壓,即使有少量外泄,不會改變爐內氣氛而影響產品的性能指標;同時可避免料粉及摩擦產生的石墨粉沉積在密封面,破壞密封在以上兩種情形下,密封均不受爐管竄動影響,不存在密封面磨損的問題因此,該結構兼有機械式迷宮式、正壓氣封式密封原理,運行至今未發生外泄粉料、氣氛的現象4運用新型密封形式改造與法蘭間-產生腐蝕蝕與銹蝕可移動部位不移一!通過以上分析比較考慮龍藍鎢實驗爐生產爐結構上的一些要求,如爐內介質壓力、結構尺寸、對原實驗藍鎢爐實施改造在設計及制作安裝、調試裝配關系及空間、密封面處溫度等,采用新密封結構中注意了以下幾個方面1.對于密封材料的選擇根據介質的性質和工藝溫度范圍,密封件采用浸脂石墨,它本身具有良好的耐磨性、自潤滑性,較一般材料不滲透性好,同時具有良好的耐熱性、導熱性和可加工性;輔助密封件采用柔性石墨會繩2設計合適的端面比壓,滿足密封要求根據爐內壓力、可移動部件的摩擦阻力以及石墨環承壓能力配置適當重量的重鏗盡量減小改造部件間的同軸度誤差,保證可移動部件的導軌與爐管軸線平行;同時盡量準確計算可移動部件重心位置,將重錘力量設置在該位置上,保證移動部件導輪與導軌始終接觸并能自如滑動,避免出現密封面周向壓力不均衡的情形。

            在密封面上添加潤滑油,在潤滑運動副的同時可在不貼合處形成一薄層油膜,亦可減少泄漏。

            靜環支撐法蘭外焊接進氣環,形成迷宮氣封,并防止料粉等沉積在密封面,破壞密封。

            密封部位外加防護罩,避免塵粒進入,破壞密封面。

            改造后爐子穩定無泄漏,生產出的3藍鎢較目前常規藍鎢原料成分更單一、純凈、粒度細且均勻,強度、硬度值均較某美國原料高,產量亦有所提高5結束語運用新結構改造的實驗爐成功地解決了密封問題,穩定了爐內氣氛,使龍藍鎢的工藝摸索順利進行,并在生產爐上推廣使甩此工藝成熟,將能很好地提高WC基產品質量和產品市場競爭力同時該設計還可改善生產現場的勞動條件,減少反應氣氛的耗氣量,對于其他工業用回轉爐同樣具有很好的推廣應用價值致謝3藍鎢實驗爐及生產爐的改造得到了鎢冶煉分廠研究室、總廠技術處碳化鎢分廠細鎢車間、技術中心設備室的領導和專家、師傅們的指導與支持,在此表示衷心感謝

           

           
             
           
           
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