PTA干燥机轮带润滑方式的探讨_新闻_

哪里生产PTA干燥机

徐云山

[摘要]TPA干燥机是PTA装置的关键设备，文中简要介绍了PTA干燥机的结构，通过对干燥机轮带润滑方式的分析，采用石墨润滑是轮带润滑的合理方式。

[关键词]干燥机轮带石墨润滑

中图分类号：TS761.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0117-02

PTA干燥机是PTA装置中氧化、精制工段干燥单元的关键设备，其作用是将来自旋转真空过滤机（或离心机）的CTA或PTA滤饼，通过螺旋输送机送入干燥机转筒内干燥，使物料含湿量从15%减少到0.1—0.3%，干燥蒸发出的气体由循环载气带出干燥机。乌石化采用英国帝人化学工业公司（ICI）专利，精制干燥机由日本月岛机械株式会社制造，生产能力12吨/小时，1995年投入使用，氧化干燥机由兰州天华设计院国产化改造，生产能力14吨/小时，2006年投入使用。

一、干燥机结构简介

干燥机属密闭型间接加热式回转干燥机，主要部件有进料螺旋、进料端密封、筒体、进料端托挡轮、传动装置、出料端托轮、汽室及出料端、旋转接头，辅助部分有润滑、护罩等（见图1）。

干燥机的筒体本身带有一定的斜度，物料通过进料输送机送入筒体内，筒体内沿机身方向，加热管以同心圆方式排成三圈，加热管一端与汽室进行胀焊，另一端为自由端，受热时可自由膨胀，干燥所需热量主要由加热管提供。蒸汽通过旋转接头、汽室被分配到三排加热管中，对加热管间的物料进行间接加热，换热完毕后，凝液从旋转接头排出。物料被转筒内部的加热管干燥后，干的粉末排出干燥机。干燥所需载气（惰性气体）从干燥机物料出口侧进入干燥机内部，逆物料流动方向至干燥机物料进口侧，携带物料中蒸发出的湿气，从干燥机烟囱排出。

1、筒体？筒体是干燥机基体，筒体内既进行热量的传递又输送物料，它的大小直接影响干燥机的生产能力。筒体主要由不锈钢钢板焊接而成。安装轮带和齿圈部位采用补强板加强。

2、加热管及汽室？加热管以同心圆方式排列，并沿筒体周向均布。加热管的一端通过胀焊与汽室管板连接，另一端通过端板上的管孔用压盖式填料密封连接，这样加热管可以进行自由热膨胀。每根加热管管端安装有不凝气嘴，不凝气由此来单独排放。由于筒体内蒸汽加热管的排列是按同心分布的，圆周上等距，整个筒体长度范围内共设有多排管支架，呈扇面形，每排管支架分为三层交错布置，保证了物料通过。

3、轮带、齿圈？轮带分两半，采用小间隙量安装在筒体两端的补强板上，通过筒体工作温度的热膨胀形成过盈配合。分瓣式大齿圈与焊接在筒体上的连接法兰用螺栓紧固。

4、托轮和挡轮？每个轮带由两个托轮支撑来承受整个回转部份的重量，托轮结构设计为转轴式，轴承采用双排滚子滚动轴承。一对挡轮夹在进料端轮带的两边，限制筒体的轴向窜动。

5、进料端？物料由此进入干燥机，载气也由这一侧排出。其结构为悬臂螺带式输送轴、链轮传动、载气出口与物料进口合二为一。进料螺旋倾斜布置，斜度与壳体相同。筒体和静止的进料机之间设有特殊的密封结构。

6、出料端？产品出料端由抄板、出料密封、出料口等组成。在排料口壳体和出料箱之间设有密封结构。旋转接头安装在出料侧的末端，供蒸汽进入和凝液排出。其蒸汽入口和凝液排出口装有金属软管。

7、润滑？干燥机的托轮与轮带表面原设计采用浸油润滑，主传动系统的大小齿轮采用润滑脂润滑。所有轴承及进、出料密封处均采用油脂润滑。

8、传动部分传动部分由电机及减速机组成，中间采用液力偶合器联接，以保护电机，防止过载，减小冲击和振动。小功率电机安装在减速机另一端，在干燥机起动、盘车以及检修维护时使用。小齿轮安装在减速机的输出端。

二、原设计轮带润滑方式运行分析

原设计采用浸油润滑方式，把托轮部分浸入润滑油中，通过托轮运转后将油带入到轮带上。油浴润滑是使用最为普遍而简便的润滑方式之一。托轮部分侵入润滑油中的高度应有一定限制，一般将油面控制在托轮直径下部的1/4至1/3之间。浸油润滑，具有润滑充分的特点，但供油量不易调节，容易把杂质带入轮带上，轮带转动时润滑油随着轮带转动流到筒体其他部位，造成保温棉浸油，设备基础上流淌废油，形成安全隐患和环境污染。并且新疆由于风沙较大，灰尘容易进入浸油池，需定期更换浸油池的润滑油，润滑油耗量大。在实际运行中，由于换油不及时，油中的杂质在轮带和托轮的摩擦中形成点蚀，长期运行轮带点蚀严重，引起干燥机整体振动，影响设备安全运行（见图2）。

三、滴油润滑方式运行分析

2011年，随着环保要求的提高，为了消除润滑油的环境污染，减少轮带和托轮的磨损，PTA干燥机轮带润滑改成比较环保节能的滴油润滑。这种方法操作简单，用针阀控制油杯中油液流动量，操作工定期在油杯加油，这种润滑方式具有结构简单、均匀连续的优点，但可靠性稍差，使用时，油量不能低于油杯的1/3。针阀是影响润滑油的关键零件，必须随时观察使用情况，定期清洗，保证油路畅通。我们把润滑油出油量控制在8-10滴/分钟，但是由于油品黏度随温度变化的性质，加上新疆地区气候条件昼夜温差变动大，润滑油的使用温度发生很大变化，因而润滑油的黏度也将发生变化。而粘度随温度变化的幅度过大，出油量在夜间减少为2-4滴/分钟，影响了轮带的正常润滑，班组巡检调整油量极为频繁，控制难度大。经过两年的运行情况看，容易造成轮带和托轮的干磨，使轮带磨损加快。

四、石墨润滑方式使用分析

2013年6月，通过多方考察和试用，PTA装置干燥机轮带润滑采用石墨润滑方式，石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：

1）耐高温型：石墨的熔点为3850±50℃，热膨胀系数小，石墨强度随温度提高而加强。

2）导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。

3）润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。

4）化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。

5）可塑性：石墨的韧性好，可行成很薄的薄片。

6）抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。

石墨润滑原理是应用了石墨材料的润滑性和可塑性，石墨材料与金属摩擦时，在两个摩擦面上所形成的定向晶体膜，是由石墨材料剥离下来的石墨颗粒所组成。石墨材料所以能起自润滑作用，主要是因为石墨层面与层面之间结合力弱，易于相对滑动的缘故。当石墨在金属表面形成石墨薄膜层后，就成为石墨与石墨之间的摩擦。洁净金属与石墨摩擦面黏附力大，这种摩擦面可以保证摩擦时的石墨磨损率及摩擦系数最小。石墨材料与各类材料在空气中的摩擦，不论是静摩擦系数还是动摩擦系数都在0.3左右，由于石墨材料的热导率很高，耐热性能优良，石墨材料的高热导率，有助于自摩擦面把热量很快传开，以便在临近固定的温度条件下使材料内部及其摩擦面的温度得到平衡。已经形成石墨薄膜的摩擦面，在一定的压力范围，磨损速度保持恒定。

2013年6月检修时PTA干燥机进行改造，把石墨块安装到拖轮上，使用配重使石墨块压紧拖轮，拖轮转动时，与石墨块摩擦，在拖轮上形成一层石墨层，拖轮带动轮带旋转，拖轮表面的石墨层保护了轮带和拖轮的表面，并且部分石墨粘附到轮带表面，从而保护了轮带和拖轮，使用至今，采用石墨润滑的轮带运行良好，2015年6月检修时检查表面无腐蚀点坑，每个石墨块使用一年以上，日常维护操作工只巡检检查轮带表面的石墨附层情况，无多余工作量，每年清理油槽内石墨废料，轮带和托轮受到石墨膜的保护，磨损量降到了最少。

五、结论

石墨是传统的固体润滑材料，由于其特殊的层状晶体结构决定了石墨材料具有良好的润滑性能。PTA干燥机轮带采用石墨润滑方式既对轮带和托轮有保护作用，又减少了润滑油量用量，安全又环保，对干燥机的安全长周期运行发挥出作用，具有一定的经济和社会效益。

参考文献