张际强；汪任初
(中国铝业中州分公司氧化铝厂)
摘 要：分析了旋转闪蒸干燥机喂料螺旋主轴轴端密封结构及其漏料原因，将原盘根密封结构改为迷宫密封和气体组合式密封，保证该干燥机在恶劣的工况条件下能正常运行。
关键词：旋转闪蒸干燥机；喂料螺旋主轴轴端；密封；改造
中铝中州分公司氧化铝厂2～4化学品氢氧化铝生产线中，其烘干系统由SK235型楔形桨叶干燥机预干燥和XSG2800型旋转闪蒸干燥机干燥两部分组成。旋转闪蒸干燥机的喂料系统是由一台Φ300mm×3000mm不锈钢螺旋组成，用于楔形桨叶干燥机一级烘干后的氢氧化铝物料输送到旋转闪蒸干燥机内进行二级烘干。3套烘干生产系统自2002年8月投用以来，发现喂料螺旋轴端密封处漏料漏风严重，Z多时每班漏料量高达1000kg，不仅操作环境差，工人的劳动强度大，而且破坏了旋闪干燥机的正常操作，同时还频繁发生物料进入轴承卡死滚子和磨损轴颈等事故,，严重影响生产装置的正常运行。为此，笔者对该机喂料螺旋轴端密封结构进行了改造。
1 原因分析
1. 1 轴端密封工况
从鼓风机送来空气经蒸汽加热器和电加热器两级加热至250℃左右，从旋转闪蒸干燥机底部沿切线方向进入机内，产生高速旋转气流与喂料螺旋送来的物料进行充分接触混合使物料得以烘干。此时，旋闪干燥机内的物料为热风和磨蚀性能良好的干粉状氢氧化铝组成，机内压力约为0.045MPa。
图1 螺旋给料器结构示意图
1—减速机；2—轴承箱；3—螺旋；4—进料；5—旋闪主机；6—轴端密封；7—轴承座
1. 2 螺旋轴端密封结构
旋转闪蒸干燥机进料采用螺旋输送机，其结构如图1所示。因该螺旋较长，螺旋轴从旋闪干燥机内穿过，设备采用三点支撑：即传动端由2套轴承支撑和轴头1套轴承支撑。螺旋轴轴端与旋闪干燥机筒体间的密封为单一填料密封，密封结构如图2所示。由于密封填料抗拉、抗剪切力和抗磨损性均较差，使用一段时间后填料与转动体之间的吻合变差，密封效果降低。加之设备工况为0.045MPa正压操作，致使旋闪干燥机内物料外漏，严重时发生喷料现象。因此每隔一定时间需要压紧或更换密封盘根，增加了劳动强度，而且不能彻底解决漏料问题。
图2 改造前轴端密封结构
1—机体；2—盘根密封；3—轴承座；4—主机
1. 3 原因分析
如图2所示 由于盘根的弹性有限，随着轴与填料的摩擦，直径间隙很快变大，加之系统为0.045MPa正压操作，泄漏量很快变大，因此该设备在此操作工况下，进料螺旋轴端采用盘根密封结构无法满足使用要求。
2 改造方法
改造后的密封结构如图3所示，具体改造方法如下：
a. 在密封内侧加装一套迷宫密封装置，为提高密封效果，迷宫密封长度设计为120mm，考虑到设备的热胀冷缩，轴向原始密封间隙设计取5mm，在螺旋轴热胀后的实际工作间隙约为2mm左右。
图3 改造后轴端密封结构
1—动环；2—静环；3—机体；4—冷却风管；5—隔环；6—盘根密封；7—轴承座；8—主轴
b. 干燥机正压操作，为防止热风和物料从迷宫密封中漏出，在原盘根密封腔中间加装一个隔环，将密封腔分成两部分，内侧设置反向气体密封，密封操作压力略高于旋闪主机内的工作风压，外侧部分仍用盘根密封，防止反向密封气体外漏。
3 改造效果
2003年6～8月间分别对生产线上的3台旋转闪蒸干燥机喂料螺旋主轴密封进行改造，方法简单，没有更换任何零部件，更未改动设备本体，每台设备改造的总费用约460元，改造工期不足7h。旋转闪蒸干燥机改造后，各项工艺指标控制稳定，3套烘干系统产能共提高了约1.2 t/d。改造后的密封装置至今无任何故障，实现了免维护操作，节约了检修费用，提高了设备的运转率。
