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    焙烧炉炉头炉尾密封结构及进料方式改进.pdf

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    焙烧炉炉头炉尾密封结构及进料方式改进.pdf

    第43卷第3期 2014年5月 石油化工设备 PETRC卜CHEMICAL EQUIPMENT Vo1.43 No.3 May 2014 文章编号10007466201403008503 焙烧炉炉头炉尾密封结构及进料方式改进 孙 涛 中国石化催化剂有限公司齐鲁分公司,山东淄博255300 摘要针时分子筛生产过程中的重点设备焙烧炉存在的密封效果差和炉头进料粘料的问题,对焙 烧炉炉头、炉尾密封结构和进料方式进行了改进,取得了满意的效果,保证了焙烧炉的稳定运行,同 时获得了一定的经济效益。 关键词焙烧炉;密封;填料;进料;改进 中图分类号TQo54;TE963 文献标志码B doi10.3969/j.issn.10007466.2014.03.022 Improvement of Hermeticallysealed Structure and Feeding Mode in Calcination Furnace SUN Tao Sinopec Catalyst Limited Liability Company Qilu Branch,Zibo 255300,China AbstractFor the issues of poor sealing effect and sticky material in feeding process of calcina tions furnace that is the key equipment in molecular sieve production pocess,the modifications of burner,hermeticallysealed structure and feeding mode of calcinations furnace has been conducted and successfully applied.As a result,the stable operation and certain economic profits are a chieved. Key wordscalcination furnace;seal;filler;feeding;improvement 焙烧炉是分子筛生产制备过程中最为重要的设 备之一,其运行稳定与否直接影响到分子筛的产量、 质量和收率。多年来,我公司对焙烧炉进行了多次 技术改造,使焙烧炉的结构和性能更趋合理和稳定。 但焙烧炉炉头、炉尾密封结构形式和炉头进料方式 仍存在缺陷,密封部位频繁泄漏和进料不通畅的状 况时有发生。经多方技术论证和探讨_1 ,对焙烧 炉炉头、炉尾密封结构和进料方式进行了改进。 1 改造前焙烧炉密封使用状况 1.1 毛毡组合压紧式密封 焙烧炉炉头、炉尾密封最早采用的是毛毡组合 压紧式密封方式,其结构简单,维修方便,安装维修 费用较低,但安装好密封材料后不能进行再次调整。 在焙烧炉运行过程中,由于温度升高,炉筒发生热膨 胀,炉筒始终处于圆周运动和前后窜动,导致密封间 隙越来越大,致使分子筛泄漏量比较大,现场环境污 染严重。该密封形式属落后技术,已被淘汰。 1.2 径向填料压紧式密封 径向填料压紧式密封是在毛毡组合压紧式密封 之后采用的一种密封方式图1,采用周向多压板 对石墨填料进行压紧,其结构复杂,安装制造费用 高,在一定程度上减少了密封泄漏,但也存在不少问 题①炉筒温度较高,运行一段时问后直接接触的填 料与炉筒接触部位石墨填料易于涩。径向压紧填料 会使填料与炉筒的摩擦很大,易造成填料跟随炉筒 转动,导致填料上部的压板与调节杆等部件出现强 制性损坏,进而破坏整个填料密封,严重时会出现填 料跑脱、压板嵌入炉筒与填料箱中间等情况。②更 换填料时需全部拆除调节杆和压板,更换工期长。 收稿日期2013-1219 作者简介孙涛1972一,男,山东淄博人,工程师,从事石油化工设备管理工作。 石油化工设备 2014年第43卷 ③由于是在旧炉筒上进行的密封改进,炉筒本身具 有弯曲变形,因此密封调节杆的调节需要有很高的 技术要求,才能保证填料与炉筒接触均匀,密封的可 调节性差,实际生产中不太具有可操作性。 a结构示图 b侧视图 图l径向填料压紧式密封 1.3 轴向填料压紧式密封 轴向填料压紧式密封图2是在径向压紧式密 封多次出现故障后在原炉头上采用的一种密封形 式,该密封形式的密封效果和制作安装都比毛毡组 合压紧式密封和径向填料压紧式密封更为合理,但 还是存在不少问题。 图2改进前轴向填料压紧式密封 该密封形式是在原炉头结构原炉筒和原料箱 基础上改动安装的,这就决定了必须采用两半对夹 式制作安装密封与料箱联接安装,运行时填料箱和 填料不动,炉筒转动。原炉筒经多年高温运行,已 出现了不同程度的轴向弯曲变形和径向变形,为保 证填料的装填顺利和安装后运转稳定,在制作密封 时,密封和炉筒之间的间隙留出了较大余量。这两 个因素会造成密封加工安装精度不高,致使填料在 周向与炉筒接触间隙不一致,影响密封效果。在使 用过程中,也出现过由于间隙不一致和填料长时间 挤压变形、磨损后,导致填料从压盖处挤出的情况。 由于采用的是轴向填料压紧,且加工的密封精度 非常差,填料经过法兰压盖压紧和长时间磨损后,容 易从图2所示的A处间隙挤出,影响密封效果,同时 也会造成填料进入炉尾打浆罐堵塞管道和输送泵。 料箱固定不动、炉筒转动的方式,所有尺寸不变,只 重新制作安装原炉筒尾部约2 1TI的部位和集料箱、 填料箱,并将炉筒与填料接触部位进行机械加工。 填料箱为整体制作安装,保证了密封部位配合间隙 适宜,安装精度较高,磨损小,密封效果良好。 对炉头密封结构进行改进,见图3。将炉头部 位全部拆除并重新制作加工。新密封结构是将填料 箱联接在炉筒上炉筒原尺寸不变,填料箱随炉筒 一起转动。集料箱直径减小,固定不动,将集料箱与 填料接触处进行机械加工,减少磨损。采用此种方 式的优点是,在保证焙烧炉进料的情况下,尽量减小 炉头的结构尺寸,从而减少制作安装费用,而且整个 填料密封部位的加工精度更有保障,密封部位接触 面更小,能够提高密封效果。 将图2所示的A处结构改造成如图3所示的 A 处结构,为防止径向压紧时将填料压出,将新的 填料箱填料挡板制作成与填料平齐。为消除集料箱 与该挡板可能接触影响正常运转的状况,将集料箱 与填料挡板留出约lO mm的轴向间隙。 集 图3改进后炉头轴向填料压紧式密封 3焙烧炉进料方式改进 2 焙烧炉轴向填料压紧式密封改造 焙烧炉进料一直采用的是在炉筒前端焊接4块 炉尾密封采用填料箱联接在炉尾集料箱上、填 周向均布与炉筒成30。的抄料板,见图4。此种方式 第3期 孙 涛焙烧炉炉头炉尾密封结构及进料方式改进 基本能够满足生产的需要,但在布袋除尘器堵料等 原因造成分子筛进料不均匀的情况下,容易导致炉 头积料,造成进料不畅。同时,由于分子筛物料湿度 的问题,炉筒内壁也经常出现粘料的现象。 图4改进前炉头抄料板不图 改造时将炉头抄料板拆除,采用炉筒周向均 布焊接与炉筒轴向成3O。的链条方式,见图5。链 条周向均布4条,轴向焊接4道,链条下垂。此种 方式可以对积存在炉头的分子筛物料形成搅拌、 翻滚的作用,保证下料的畅通。同时,下垂的链条 可以对炉筒壁给予一定的敲打振动,防止分子筛 物料粘壁。 4 结语 图5改进后进料链条示图 通过对焙烧炉炉头、炉尾密封结构和进料方式 进行改进,彻底消除了密封泄漏,改善了现场环境。 消除了因密封泄漏导致冷空气从密封处进入炉筒的 现象,对焙烧炉的气氛温度起到了一定的提升作用, 相应降低了天然气的消耗。焙烧炉进料效果良好, 炉筒粘壁现象大为减轻。 改进前焙烧炉密封每年至少要进行3次以上更 换检修,部分炉筒变形严重的焙烧炉需检修5次。 改进后密封平均检修周期为12个月左右,极大减少 了因焙烧炉密封损坏停工检修的次数。改进前5台 焙烧炉更换损坏填料的费用约25万元/a,改进后每 年仅需更换一次填料,费用5万元。 现场应用说明,改进后的填料密封和进料方式 是合理、有效的,能够保证焙烧炉的稳定运行,并取 得一定的经济效益。 参考文献 [1]徐灏.密封[M].北京冶金工业出版社,2001. XU Hao.Seal[M].BeijingMetallurgical Industry Press,2001. [2]李新华.填料函密封结构及原理[M].北京机械工业 出版社,2010. LI Xin-hua.Stuffing Box Sealing Structure and Princi ple[M].BeringChina Machine Press,2010. [3]岳秀萍,员津.填料的分类及其应用[M].北京化学工 业出版社,2011. YUE Xiuping,YUAN Jin.Classification and Appli cation of Filler[M].BeijingChemical Industry Press, 2011. [4]常德功,付平.密封设计手册[M].北京化学工业出 版社,2009. CHANG Dgong,FU Ping.Seal Design Manual [M].BeijingChemical Industry Press,2009. [5]黄志坚.密封原理、应用与维护[M].北京化学工业出 版社,2013. HUANG Zhi-jian.Fundametals Application and Ma- intenance of the Sealing[M].Beij ingChemical Indus try Press,2013. [6]刘后桂.密封技术[M].长沙湖南科学技术出版社, 1983. LIU Hou-gui.Sealing Technology[M].Changsha Hunan Science and Technology Press,1983. [7]李新华.密封元件选用手册[M-I.北京机械工业出版 社,2010. LI Xin-hua.The Sealing Element Selection Handbook [M].BeringChina Machine Press,2010. [8]潘继民.密封及润滑件五金件手册[M].北京机 械工业出版社,2011. PAN jimin.Sealing and Lubricating PartsHard ware Manual[M].BeijingChina Machine Press, 2011. [9]黄志坚.填料密封的使用维修[M].北京机械工业出 版社,2008 HUANG Zhijian.Packing Seal Maintenance[M]. BeijingChina Machine Press,2008. [1O]于焕光,张秋翔,蔡纪宁,等.机械密封动态特性研究进 展[J].石油化工设备,2012,4154448. YU Huan-guang,ZHANG Qiu-xiang,CAI Jbning,et a1.Review of Dynamic Characteristics Analysis of Me chanical Seals[J].Petrochemical Equipment,2012,41 54448. [u]吴晓铃.密封设计入门[M].北京化学工业出版社, 2013. WU Xiaoling.Seal Design EntryM-].BeijingChemi cal Industry Press,2013. 张编

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