噴漿造粒干燥機(jī)中破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)

雷威躍 薛愛芳 陳天斌

(三門峽化工機(jī)械有限公司)

噴漿造粒干燥機(jī)是復(fù)合肥生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)各復(fù)合肥廠。其中，采用國家“八五”攻關(guān)先進(jìn)技術(shù)的內(nèi)分級(jí)、內(nèi)返料、內(nèi)破碎的噴漿造粒干燥機(jī)，將傳統(tǒng)噴漿造粒復(fù)合肥生產(chǎn)中的噴漿、造粒、干燥功能與系統(tǒng)中的返料、破碎、分級(jí)與篩分等功能通過合理的設(shè)計(jì)與布置，壓縮安裝在一臺(tái)噴漿造粒干燥機(jī)內(nèi)，可在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)造粒、干燥、返料、破碎和篩分功能。其具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、一次投資省的優(yōu)點(diǎn)。

1 設(shè)備簡介

噴漿造粒干燥機(jī)主要由進(jìn)氣箱、筒體、出料箱、托輪裝置、傳動(dòng)裝置以及噴槍等部分組成(圖1)，進(jìn)氣箱內(nèi)設(shè)有爐氣分布器，400～500℃的熱爐氣從側(cè)面進(jìn)入進(jìn)氣箱后經(jīng)爐氣分布器使?fàn)t氣均勻進(jìn)入筒體內(nèi)。筒體內(nèi)的抄料板將物料抄起在筒體內(nèi)形成均勻料幕，噴槍里噴出霧化料漿噴在料幕上，使料幕長大成粒，并經(jīng)爐氣流干燥制成直徑為2～4mm的成品，成品篩分后經(jīng)出料箱流出設(shè)備。直徑不合格的大顆粒料經(jīng)破碎后與篩分后的細(xì)料一起經(jīng)返料管返回爐體前部重新造粒。干燥完成后的大于110℃的熱爐氣經(jīng)出料箱頂部的出氣口排出[1,2]。

圖1 噴漿造粒干燥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2 常見設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)存在的問題

噴漿造粒干燥機(jī)的規(guī)格在國內(nèi)基本上已經(jīng)定型，主要有4種機(jī)型：φ3000mm×12800mm、φ4250mm×16000mm、φ4500mm×16000mm和φ4750mm×18000mm。在多年的生產(chǎn)制造和與使用廠家的接觸中發(fā)現(xiàn)，噴漿造粒干燥機(jī)中的破碎機(jī)故障率高，維修不方便[3,4]。筆者重點(diǎn)跟蹤了河南某復(fù)合肥廠φ3000mm×12800mm噴漿造粒干燥機(jī)與山東一家復(fù)合肥廠φ4250mm×16000mm噴漿造粒干燥機(jī)。這兩臺(tái)設(shè)備都采用國內(nèi)普遍采用的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和安裝方式(圖2)。大顆粒肥料經(jīng)抄料板抄起，經(jīng)進(jìn)料溜子流入破碎機(jī)，破碎過的物料經(jīng)出料溜子返回到破碎篩內(nèi)。這樣設(shè)計(jì)看似結(jié)構(gòu)緊湊、簡單實(shí)用，但在使用中存在問題。首先是破碎機(jī)與出料箱體直接連在一起，出料箱體積較大，且都由6～8mm的薄鋼板焊接而成，剛性不足，所以破碎機(jī)在工作中振動(dòng)較大，噪音也大；其次，由于破碎機(jī)安裝在出料箱殼體內(nèi)部，而出料箱內(nèi)部溫度高、粉塵大，工作環(huán)境惡劣，因此，在破碎機(jī)內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子軸端安裝滾動(dòng)軸承時(shí)安裝位置不好，且軸承的拆裝、冷卻、潤滑都十分困難。現(xiàn)在通常的做法是將破碎機(jī)靠近出料箱外側(cè)的一端裝一組滾動(dòng)軸承，另一側(cè)裝一個(gè)軸瓦。由于出料箱內(nèi)溫度高、粉塵大，內(nèi)側(cè)軸瓦無法潤滑與冷卻，軸瓦與軸的間隙較大，且工作中軸瓦磨損較快，軸瓦與軸的間隙會(huì)更大，從而使破碎機(jī)軸近似于懸臂狀態(tài)，這就容易造成破碎機(jī)振動(dòng)大，滾動(dòng)軸承受力狀態(tài)惡化，使破碎機(jī)的故障率高，需要經(jīng)常維修[3,4]。破碎機(jī)安裝在出料箱體內(nèi)的這種結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致了需要停車將破碎機(jī)拆下來才能進(jìn)行維修。

圖2 改進(jìn)前破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及安裝方式

3 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和改進(jìn)

針對(duì)以上問題，筆者進(jìn)行了認(rèn)真的分析。首先要使破碎機(jī)工作狀態(tài)改善，就要改變這種軸懸臂的狀態(tài)(圖3)，將破碎機(jī)軸的兩端都裝上滾動(dòng)軸承，同時(shí)為了便于軸承的裝拆和潤滑，兩端的滾動(dòng)軸承都裝在破碎機(jī)殼體外[5]。這種結(jié)構(gòu)形式有許多優(yōu)點(diǎn)：軸承的受力狀態(tài)、冷卻、潤滑都有很大的改善，而且平時(shí)的維修和養(yǎng)護(hù)也很容易做到；將破碎機(jī)安裝在干燥機(jī)出料箱外的操作平臺(tái)上，平臺(tái)的強(qiáng)度與剛性明顯比出料箱體大許多，這樣一來，就減輕了設(shè)備運(yùn)行過程中的振動(dòng)和噪音，使現(xiàn)場的工作環(huán)境得以改善；另外，如果一臺(tái)破碎機(jī)出現(xiàn)故障，可將中間連接的插板關(guān)死，打開備用破碎機(jī)的插板閥，可做到破碎機(jī)檢修時(shí)不停機(jī)，避免由此造成的停產(chǎn)，從而減少損失。

圖3 改進(jìn)后破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)

破碎機(jī)方案出來后，怎樣安裝成了難題，若按傳統(tǒng)的出料箱形式，由于干燥機(jī)直徑所限，破碎機(jī)設(shè)計(jì)的安裝方案(圖4)會(huì)使進(jìn)料溜子與出料溜子的安裝角度小于物料的休止角28°，從而造成破碎機(jī)的進(jìn)、出料不暢，形成物料堆積，使破碎機(jī)無法正常工作[4]。為此筆者對(duì)出料箱的結(jié)構(gòu)與尺寸重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，新結(jié)構(gòu)如圖5所示。這種結(jié)構(gòu)既不影響干燥機(jī)筒體內(nèi)物料從出料箱流出，又不影響尾氣從出料箱頂端的出氣口排出，同時(shí)破碎機(jī)的機(jī)體向出料箱內(nèi)部偏移了一段距離，從而加大了進(jìn)料、出料溜子的傾斜角度，避免了工作中的積料現(xiàn)象。

圖4 出料箱改進(jìn)前破碎機(jī)的安裝方式

圖5 出料箱改進(jìn)后破碎機(jī)的安裝方式

4 結(jié)束語

2010年山東某廠按上述改進(jìn)方案制作了一臺(tái)φ4750mm×18000mm噴漿造粒干燥機(jī)，筆者對(duì)其跟蹤了一年，確定其使用效果良好，在近幾年的噴漿造粒干燥機(jī)制造中均采用新結(jié)構(gòu)，用戶普遍反映設(shè)備運(yùn)行情況得到很大改善，檢修率降低，達(dá)到最初修改設(shè)計(jì)的目的，獲得用戶好評(píng)。

參考文獻(xiàn)

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