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造纸污泥专用单螺旋挤压机的抱轴原因及其解决措施
刘宾宾 赵连宇
(河南百汇环保科技股份有限公司,河南新乡 453002)
  针对造纸污泥富含纤维的特性及最新环保要求,有针对性的开发了造纸污泥专用单螺旋挤压机,用于造纸污泥的深度挤压脱水。由于要求出料干度高,因此在设计螺旋轴时选取较大的压缩比(i=3~5),造成出料端挤压压力非常大。在使用过程中,在出料端经常出现“抱轴”现象,即物料与螺旋轴抱在一起旋转,不随螺旋轴的旋转而前进,造成既不进料也不出料的现象。通常需要打开滤鼓进行清理,耗费大量人力、物力,使设备无法连续工作。针对这种情况,我们决定对该设备进行分析、改进,以消除其在这种工作条件下的缺陷。
  1 分析出现“抱轴”的原因及解决问题的思路
  经过分析发现,出现“抱轴”的原因,是因为物料与螺旋轴的摩擦力大于物料与滤鼓筛网的摩擦力造成的。要想解决“抱轴”问题,必须使物料与滤鼓筛网的摩擦力大于物料对螺旋轴的摩擦力。
  通过对设备结构进行分析,造成“抱轴”的原因主要有以下几个方面:
  ⑴压榨压力大,当污泥在出料端承受来自螺旋轴强大的挤压力,致使污泥密度大大增加,污泥与螺旋轴的摩擦力也随之增大,另外由于造纸污泥中富含细小纤维,当污泥受挤压后,其表面的细小纤维也会增大与螺旋轴的摩擦力。
  ⑵螺旋轴体及螺旋叶片表面粗糙,由于螺旋轴体表面采用热压不锈钢板包裹,螺旋叶片采用热压不锈钢板与螺旋轴体焊接为一体,造成整个螺旋轴表面都比较粗糙。
  ⑶筛网的开孔形状,当筛网开成均匀的圆孔时,物料与筛网的摩擦力较小,当筛网开成与滤鼓长度方向一致的长孔时,物料与筛网的摩擦力较大。
  现在对以上问题逐个进行分析:
  第一,压榨压力大,由于需要获得高干度的污泥,必须依靠强大的挤压力才能将污泥中的水分挤出来,因此这一条无法改变。
  第二,螺旋轴体及螺旋叶片表面粗糙,由于该螺旋轴全部采用不锈钢材质制作,且直径1m,长度9m,进行抛光处理,难度太大,即使完成抛光工序,也无法确保能解决“抱轴”问题。
  第三,筛网开成长孔虽有助于物料与筛网摩擦力的增加,但筛网厚度不变的情况下,强度有所降低,并且摩擦力增加有限,无法从根本上解决“抱轴”问题,而且还会使物料的流失率增加。
  通过以上分析,我们认为仅靠对原有设备部件进行完善,无法达到根治“抱轴”问题的目的,鉴于此,我们决定转变思路,看能不能在滤鼓的结构上找到突破口,在滤鼓上人为的设置一防滑装置,以达到防止物料“抱轴”的目的。
  2 滤鼓结构改进
  首先我们对原有滤鼓的图纸进行分析,原有滤鼓内孔为一直径为φ1000mm的圆形,与螺旋轴外圆尺寸一致。综合考虑现有加工条件,我们将滤鼓内圆设计成近似椭圆形,长轴尺寸1075mm,短轴尺寸1000mm,并在两半滤鼓之间,即长轴处增加16mm厚的防滑板,使两防滑板相距尺寸与螺旋轴外圆一致,即1000mm,并使椭圆短轴尺寸与螺旋轴外圆一致(见图1)。
图1
  滤鼓结构改进后,防滑板凸进滤鼓内孔约37mm。工作时,可利用防滑板对物料旋转方向的阻力来克服物料与筛网摩擦力不足的缺陷,迫使物料随着螺旋轴的旋转而前进,从而解决“抱轴”问题(见图2)。
图2
  由于“抱轴”只出现在挤压力非常大的出料端,即最后两节滤鼓处,因此,我们只将最后两节滤鼓换成改进后的椭圆滤鼓,并在两种滤鼓之间增加过渡节,实现两种滤鼓的联结,设备整体结构。(见图3)。
图3
  3 结语
  通过对滤鼓结构的改进,并在客户现场进行72h连续运行检验,未出现“抱轴”现象,证明该方法彻底的解决了该设备运行中出现的“抱轴”问题。
来源:《中华纸业》2017年第10期
2020-07-19