攪(jiǎo)拌過程是化工、石(shí)油化工、醫藥和食品工業中最常見的操作過程之一。其目的是使兩種或(huò)兩種以上的介質最大程度地接觸,從而在預定的時間內完成所需的(de)混合、傳質、傳熱或反應過程,或同時進行上述兩種(zhǒng)或兩種以上的過程。參與(yǔ)攪拌操作的介(jiè)質可以是液體、氣體和(hé)固體,但主要是液相。完成(chéng)攪拌(bàn)過程的主要成分(fèn)是頂入式攪拌器,其質量(liàng)與攪拌(bàn)操作的最終效果密切相關。
頂入(rù)式攪拌器是一種(zhǒng)結構簡單的機械設備(bèi),由傳動裝置(電機、傳動、機架(jià)、聯軸器)、攪拌軸、攪拌槳、軸封裝置組成。這些部件是相輔相成的,如果一個部件出(chū)了問題,整個攪拌運行都會不(bú)正常,所以在技術上是一個複雜的設備。如果出現故障,故障的根源並不簡單,不僅與機械結構本身有關,還與工藝設計、生產操作等(děng)諸多因素有關。
以及設計和使用條件的簡要(yào)說明。使用條件:用於攪拌(bàn)兩種固液(yè)懸浮液的混合反應,先將一種固液懸(xuán)浮液加入反應釜中,頂入式攪拌器同時開始運轉,當
當反應釜達到設定溫(wēn)度時(shí),開始加入另一種參與反(fǎn)應的固液懸浮液,然後化學反應開始。完成一批操(cāo)作需要4~5h,期間反應釜內物料的粘度呈周期性變化,最高可(kě)達15000~25000cP。
設計:這(zhè)款頂入式攪拌(bàn)器采用了三層槳的設計方案,槳型為INTER-MIG槳。由於反應產生(shēng)劇毒氣(qì)體,不允許泄漏,軸端采用帶衝洗的雙(shuāng)端機(jī)械密封(fēng)。因為(wéi)被(bèi)攪拌物料的粘度是周期性變化(huà)的,所以用(yòng)變頻器(qì)來調節速度。
說明:葉輪嚴重(chóng)彎曲。通過軸跳動測試,初(chū)步懷疑軸已經彎曲(qǔ),機械密封嚴重泄漏密封衝洗液。
原因分析:通過對故障(zhàng)的描述,可以看(kàn)出兩個共(gòng)同點:一是機械密封損(sǔn)壞,導致機械密封的洗滌液(yè)泄漏;第二軸或葉輪彎(wān)曲程度不同。首先要分析機(jī)械密封在(zài)什麽(me)情況下會泄漏,在什麽情況下軸或葉輪會彎曲。通過對我公司設備故障的總結,可知機械密封泄(xiè)漏的原因如下:
密封衝洗係(xì)統本身泄漏導致密封衝洗壓(yā)力降低,衝洗液不能及時供給(gěi)動靜環,導(dǎo)致(zhì)動靜環幹磨碎裂,造成軸端密封液泄漏;
O形(xíng)圈材料與接觸工(gōng)藝材料不(bú)相(xiàng)容,導致O形圈溶解和損壞,軸端(duān)密封衝洗液泄漏。如果不能及時發現,機械密封衝(chōng)洗液不能及時或足量供給動(dòng)靜環,造成動靜環因幹磨而破損。
當軸被攪拌彎曲時,軸在旋轉過(guò)程中會產生過度擺動。由(yóu)於動環和軸一起轉動,動環的異常轉動會導致密封麵的異常接觸,從而對動環和靜環造(zào)成不同程度(dù)的損(sǔn)壞。攪拌軸或葉片(最大(dà)程度上是葉片)受到來自外(wài)部的突然衝擊,瞬間衝擊可通過軸傳遞到最薄弱的密封麵(因為動靜環的材料是易碎的碳化矽-石墨),導致動靜環損壞和密封衝洗液泄漏。
或者軸葉輪(lún)彎曲的可能原因如下:
過(guò)大的起動扭矩會導(dǎo)致軸瞬間扭曲。(通常電機(jī)有過載保護,但啟(qǐ)動扭矩是瞬時的,而電(diàn)機的過載保護是需要時間的。如果電機停止過載,但在它停止之前,軸已經(jīng)因為瞬時高扭矩而彎曲)。
在運轉過程中(zhōng),葉片突然遇到過(guò)大的(de)負荷(hé),為了突破負荷,葉片(piàn)的扭矩也在短時間內增(zēng)大,導致軸或葉輪扭曲(qǔ)。
首先針對攪拌中密封泄漏(lòu)的問題,檢查(chá)密封係統的所有連接點,沒有發現泄漏點,確認泄漏前(qián)沒有低液位低壓力報警。所有(yǒu)證據都證明(míng)密封(fēng)係統本身沒有(yǒu)泄(xiè)漏。然後再次確(què)認(rèn)O型圈的材料、材料、工藝材料能夠很好的兼容,從破損的機封上拆下來的O型圈也是完(wán)好的(de),沒有任何腐蝕,從而否定了O型圈(quān)材料的錯誤選擇。那麽隻能從(cóng)後兩項找原因,與工藝和操作有關。在這裏,9i制作厂电影將逐一分析流程設計或操(cāo)作流程。
該設備故障顯示葉輪已經(jīng)彎曲,初步懷疑軸(zhóu)也已經彎曲(qǔ)。所以9i制作厂电影先來分析一下葉輪(lún)和軸為什麽會彎曲。根據本文(wén)第(dì)二部分描述的應用(yòng)狀態,後一(yī)種(zhǒng)懸浮(fú)液是固液比為1: 1的高濃度(dù)賓漢塑性流體懸浮液。因為采用真空加料,真空(kōng)加料的缺點是均勻性不(bú)好,有可能瞬間就有一股物流進入反應釜。因(yīn)為物料中的固體(tǐ)含量比(bǐ)較高,所以物料會(huì)瞬間(jiān)形成一座小山。當攪拌槳突破山頭時,載荷瞬間上升,扭矩變(biàn)大,從(cóng)而滿足了軸或葉(yè)輪彎曲的第二個原因。為了驗(yàn)證這種方法,9i制作厂电影監測了電流的變化(huà),發(fā)現(xiàn)大部分電流保持在一個恒定值,但有時電流略有增加,但9i制作厂电影(men)發現有幾次電流急劇上升,幾乎是過載。從而證明9i制作厂电影的判斷是正(zhèng)確的。那麽,可推式機(jī)械密封泄漏的主要原因是動、靜環因軸彎曲而(ér)斷裂泄漏。
原因找到了,如何解決這些問題(tí)?設計和使用條件不同(tóng),解決(jué)問題的方(fāng)式也不(bú)同。現在,根據實際情況解決問題。為了避免前麵描(miáo)述的遼山的超(chāo)負荷情況,有兩種解(jiě)決方案,短期(qī)和長期:
短期計(jì)劃:由於短時間內仍需真空轉料,難免(miǎn)再次出現過料山狀態(tài),導致攪拌超負荷。所以,為了避免這種情況(kuàng)下攪拌過載,調低頂入式攪(jiǎo)拌器的轉速,慢慢破料山,避免過載。但這隻是應急的短期方案(àn),還是有一定風(fēng)險的。對於生產(chǎn)來說,一勞永逸的方案應該是完全避免這(zhè)種風險。所以長遠的打算是找到合適的物料輸送泵,讓高濃度的懸(xuán)浮液均勻(yún)的輸送到反應釜中。但為了避免過載的可能,物料轉移時(shí)還是采用低速。