6m3回转真空干燥器的设计与加工

2015-06-29杨建华中盐安徽红四方股份有限公司安徽合肥231602

安徽化工 2015年4期

关键词：盘管螺杆螺母

杨建华（中盐安徽红四方股份有限公司，安徽合肥231602）

6m3回转真空干燥器的设计与加工

杨建华
（中盐安徽红四方股份有限公司，安徽合肥231602）

摘要：针对6m3回转真空干燥器（简称“四合一釜”）的运行特性，参考4m3、8m3和12m3“四合一釜”，通过对原设计及制作工艺的比较，提出设计及制作工艺上的改进意见，切实改善了工艺状况，延长了设备工作寿命，提高了设备的安全性。

关键词：6m3“四合一釜”设计；加工

6m3“四合一釜”集过滤、洗涤、真空、干燥、混合五种功能于一体，解决了精细化工工艺线路长、设备投资大、占地范围广、安装复杂的难题，是目前部分精细化工行业较为常用的设备。6m3“四合一釜”属于压力容器设备，又带有传动机构，全容积6m3，每批物料2吨，比重0.6～0.9。操作过程为物料进入釜内就开始过滤、压滤，将物料压干（含液量为5%～10%）后进行洗涤（喷淋或浸泡，至合格为止），再次压干后进行抽真空和干燥，干燥结束后可加入其它物料进行混合。

1　设计要求

（1）设备本体转动时物料上下翻滚，对设备具有一定的冲击，整个设备的转动靠左右中心轴连接焊接在设备本体上的左右凸缘通过齿轮传动实现。回转时物料的冲击力和设备本体的重量最终都靠左右凸缘及左右中心轴来承受，左右凸缘的设计及与本体的焊接要完全满足设备强度及承受复杂应力的要求。

（2）设备内设有换热盘管，盘管内介质为水，因此保证盘管对接焊缝的质量至关重要。

（3）设备内椭圆封头处装有过滤板装置，过滤板需经常拆卸，因此固定螺栓的结构设计要考虑到维护方便。

2　凸缘结构

（1）图1为原凸缘结构，内外补强圈厚度较薄，直径较小。使用中发现以下缺点：内外补强圈较小；角焊缝在使用过程中产生的一些缺陷无法检查并修复；筒体强度及受力状况较难保证。

（2）图2为改进后凸缘结构，内外补强圈直径加大，外补强圈厚度由6mm改为8mm，内补强圈厚度由6mm改为10mm，从而避免了原结构的缺陷，提高了整体强度，制作工艺也更简单。

（3）改进后凸缘结构与本体焊接要求，材料：必须按图纸要求；坡口：严格按图纸要求破口，破口后打磨表面，露出金属光泽；焊接方法：采用小电流多道焊，不得有夹渣及气孔等缺陷；焊前预热：焊前对焊接部位进行适当预热，预热温度300℃～400℃；焊接过程处理：碳钢侧每焊完一道后，用焊剂覆盖进行适当保温冷却后再焊下一道，保温时间不少于30min，确保全焊透；焊条要求：按要求进行保温和使用；焊后处理：焊后打磨焊缝表面，使其圆滑过渡，对角焊缝表面进行着色探伤检查。凸缘与本体焊接节点见图3。

3　盘管的对接焊缝

（1）常压对接焊缝如图4所示，采用氩弧焊打底，电弧焊盖面，缺点是焊接较难控制，底部易产生焊瘤、气孔等缺陷，拍片合格率低。

（2）改进后对接焊缝如图5所示，焊接接头内部增设套管，采用氩弧焊打底，电弧焊盖面，其优点是容易焊透，底部不会产生焊瘤、气孔等缺陷，拍片合格率高。

（3）内衬套管的对接焊缝型式应按以下要求进行：盘管对接焊接前应先按图5所示要求剖口，然后采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面，全焊透，焊后进行100%无损检测，最后单独对整组盘管进行液压试验，试验压力为盘管内工作压力的两倍。

4　过滤板装置

（1）传统固定螺栓连接方式如图6所示，将螺母点焊固定在支承板下面，然后将螺栓拧入，再在上面加垫片和螺母锁紧，其缺点是因过滤板需经常拆卸，螺母或螺栓的螺纹容易损坏，导致更换频繁，但按这种紧固方式损坏后不易拧出，特别是若下面的螺母螺纹损坏，则更换更麻烦。

（2）根据实际使用的经验，设计出如图7所示的螺栓紧固方式：整个螺栓分为定位套、销子、特制螺杆、螺母等，先将定位套焊在支承板下面，然后将螺杆从定位套下面从下往上穿过支承板、过滤板、压板，从定位套、螺杆配套的小孔中穿入销子定位，然后在上面放入垫片，拧入螺母即可。当螺杆或螺母损坏时，只需从下面抽出销子，将整个螺杆往下取出，重新换一个即可。螺栓螺母选用时，一般选用螺杆材质的硬度高于螺母，这样螺纹不易咬合，拆装方便，所以我们一般选用螺杆的材料为06Cr18Ni11T，螺母材料为022Cr17Ni12Mo2。

5　传动机构

传动厂家一般选用二级减速机，减速机运行噪声大，使用寿命短。根据设备实际使用工况，选用硬齿面三级减速机，噪声小，运行平稳，使用寿命长，虽然增加了3000多元固定资产投资，但使用寿命大大延长，维护工作量也大大减小，因此，从长远来说减少了投资成本。

6　进料分布器

进料分布器改进前的结构如图8所示，在进料时，由于分布器的角度，物料容易挂到顶部并对下部过滤板进行冲击，在洗涤、压滤过程中顶部的物料很难洗涤到，下部过滤板间的滤布容易冲坏，造成物料跑滤、分解和引起爆炸。改进后的分布器结构见图9，分布器是90°向下，分布器角度为95°，管子伸长至中心线距离150mm（以前为385mm），改变过去物料直接冲击过滤板，消除了生产过程中的不安全因素。