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发布时间:2012-04-05 文章来源:本站  浏览次数:9742
  某厂尿素系统有一座直径18m、高为78m的造粒塔,其造粒机在使用当中经常出现一些设备故障,使蒸发系统频繁停车,影响尿素系统的正常生产。尽管曾采取改变中心管密封圈的厚度及材质,加固造粒机支架等措施,但均未能解决根本问题。为了保证尿素生产的长周期运行,同时解决备机问题,决定设计制作一台配合原喷头使用的造粒机。
  1、存在的问题及分析
  该尿素系统在运行过程中主要出现的问题是
  a.尿液常从造粒机顶部溢出。
  b.造粒喷头与中心管的连接处常常泄漏,此密封点随喷头伸人造粒塔内,其泄漏将造成尿液粘附塔壁及造粒塔而结垢。
  c.造粒机的轴承布置及润滑设计不合理,易造成轴承烧坏。
  造粒机的中心管约2m长,上部用法兰与物料管相连,下部直接插入喷头内。在安装和检修造粒机时不容易保证中心管与套管同轴度,长期运行就会导致密封环内圈的不均匀磨损,从而使尿液向上进入套管内产生溢流。
  造粒机的中心管与喷头为凹面法兰连接,四氟密封环夹在这个凹槽内,由于此环在长期使用中产生变形和变软,使两法兰之间的密封产生外泄漏,尿液由此直接向外喷人造粒塔内。
  造粒机转动部分采用上、下两个滚动轴承来实现。滚动轴承主要承受径向载荷,仅能承受较小的轴向载荷。而造粒机是垂直安装,喷头、中心管及套管、皮带轮、尿液使上述两个滚动轴承主要承受轴向载荷,显然轴承的承载不合理。
  该机没有专门的润滑油道,在第一次组装时不能对滚动轴承有很好的润滑条件,从而使轴承易烧坏。
  另外,由于密封环随喷头伸人造粒塔内,这个密封点既不容易被观察又不便于检修,需要更换时,必须把中心管拆除,吊出造粒机,需要对中找正。每更换一次密封环相当于重新安装一次造粒机,更换密封环频繁,影响了正常生产。
  2、结构改进
  针对该造粒机的上述缺陷,对其进行了改进,并重新设计了部分结构。
  2.1 密封结构
  针对原密封环的问题,曾将密封环改为层压板并增加了该环的厚度,但未收到预期效果。为此,将密封板改为碳纤四氟密封填料函。
  将造粒机的下部密封结构改为上部填料密封结构,利用皮带轮的轮廓安装填料压盖,这样既便于观察运转情况,又便于检修,更主要的是采用了紧压填料密封,有效地防止了尿液的泄漏。
  2.2 空心轴
  为了达到密封结构要求,设计了一根空心轴,该轴采用一根127mm×17mm,材料为0Crl7Nil4Mo2的高压管加工而成(图4)。该轴上部安装皮带轮及密封填料,下部通过螺纹连接一个凸面法兰与I型喷头配合相连,从而带动喷头旋转,这样既保证了喷头旋转的同轴度,又保证了喷头法兰的密封可靠。
  2.3 轴承布置
  为了改善滚动轴承的受力情况,在造粒机底部设计安装了一个8222的推力球轴承,通过它来承受中心管、皮带轮、喷头及尿液的轴向载荷。同时在造粒机的上部和下部设计了两个轴承座,这两个轴承座与机体配合连接,取代了原来的轴承端盖,这样既保证了轴承的配合安装,又保证了整个造粒机的配合组装,同时还能贮存润滑油。
  2.4 润滑结构
  由于增设了上、下轴承座,在设计造粒机上、下两个注油接头时,把上、下轴承座结合起来考虑。在上、下轴承座上分别设计了两个与注油接头相通的润滑油道,当润滑油经油枪从注油接头注入,通过润滑油道进入轴承座时,随着轴承的旋转,轴承得到充分的润滑。考虑到润滑油会不断流失,将原轴承端盖的毛毡密封改为骨架油封,大大减少了润滑油的流失,确保了设备的长周期运转。
  3、使用情况
  新造粒机投入使用后,其运行结果表明,该机振动小,噪声低,运转平稳,彻底解决了尿液溢流、外泄及轴承被烧坏等问题。同时该机具有易检修,易维护保养,能快速更换密封填料及造粒喷头,能快速定心对中等优点,经过72h高负荷生产考核,新造粒机完全能满足年产260kt尿素造粒的使用要求。
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