旋转阀密封系统改进.pdf

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1、、乜鼍^石袖，忧I通m机械l6MiIl～

2、l口lP时I＆c妇Ⅲc“Indnsfw中国石油天然气股份有限公司兰州石化公司维选犬乙烯维修分公司(甘肃730060)冶旭华【摘要l旋转阀时常发生自动停车和轴承损坏故障，通过分析，查找出原因，通过癌进氨气管路}统，避免7枷料泄漏状况，问题得以解决。【美髓词l旋转阀氮气密封压力损失一、前言中国石油天然气股份有限公司兰州石化60万t，a乙烯改扩建工程垒密度聚乙烯装置，生产规模30万妇垒密度聚乙烯树脂。s823l旋转阀在此装置中的作用是接受来自反应器c4001的聚乙烯粉末，井将其输送至Y5012振动筛

3、，最终到达挤压单元。一旦该旋转阀出问题，物料将无法进入下游设备，使生产无法正常进行。诖旋转阀自投入使用以来．曾多次发生自动停车、轴承损坏等故障，不但损耗了大量聚乙烯，增加了检修工作量，而且还给整个垒密度聚乙烯装置的稳定生产带来了很大的隐患。园此，彻底解决s823l旋转阀的问题迫在眉睫。旋转阀的性能参数如下。转子转速：2～25r／mln。进料量：最小l弛J帆，正常117mh，最大J凹m‰。物料压力：人口压力】22kPa，出口压力10lkPa．压差207kPa。74然嚣熙‰：。。阀体，转子材料：碳素钢二。问题分析1密封系统结构旋转阀结构如

4、图l所示，主要由壳体、轴、转子、填料、填料压盖以及成对安装的角接触球轴承等构成．375～4l3t，h聚乙烯粉末通过此旋转阀进入下游设备．因此，对旋转阀质量要求较高，并且旋转阀必须实现长周期运转，以免影响正常生产。此旋转阀输送的介质为聚乙烯柑末，因此．密封系统在填料密封的基础上增加了氮气密封，实现双重密封。在旋转阀两端分别有两条氮气路线，一路在轴承处吹扫，实现轴承的保护，防止粉料进入轴承造成磨损。1％i2Ⅻi3m#Ⅲ￡44#s％镕6#f7目％#8#另一路在填料处吹扫，填料一旦失效，氨气便发挥作用。2故障原因分析氨气管路如图2所示．氮气通

5、过减压阀设定压力后，舟成两路进八旋转阀右侧．然后从同一侧流出进入左侧。由干气体在管路中存在压力损失．气体在管路中的总压力损失∑△p为所有的沿程损失ZAn与所有的局部损失∑6P

6、之和。到达阀体左端的氨气压力P。为进入阀体右端的氨气压力p“减击总压力损失ZAp，Ⅲ怕^‘P扣田2旋转阀氮气密封管路(JJ电动机停车故障分析当填料磨损后，阀体内的聚乙烯粉来将被氮气从压力大的一端吹到压力小的一端，聚乙烯的晶体熔融温度分布干90～130℃，当聚乙烯柑末进人填料与转子之间的摩擦面后，摩擦温度一旦达到熔融温度，聚乙烯粉末将由粉末状变为胶状，熔融的聚乙烯

7、粉末具有良好的力学性能，因此大大增加了转子的负荷。三相异步电动机的机械特性曲线如图3所示。通常，异步电动机工作在A口段．因为根据运动学原理，等电动机电碰转矩r与所拖动的负载反转矩r。相等(阽r。)时，拖动系统“转速月稳定运行在变点P。这时．若负载转矩增大为n’，即R五’时，电动机将要减速，随之电磁转矩增大．直至与n‘相等时又以n’在∥点稳定运行。同样，若这时负载转矩减小为n”．电动机就将加速，随之电磁转矩减小，直至P^=p‘肘又以矿在p4点稳定运行。由于运行于这区闻时，电动机能自动适应负载转矩的变化，口c段为不稳定区。因为在该段区间工

8、作时．负载的微小波动即可导致电动机进入稳定区(负载减小时)或停车(负载增大时)。当负载转矩rL)L。。时，电动机将发生闷车停转，定子电流剧增，电动机将被烧毁。(2)轴承磨损故障分析当聚乙烯粉末被氨气吹人轴承内部．造成润滑不良．游隙增大，精度下降．从石油／化I通用机械e0吼、6MmP￡tm北m＆c址mi“¨tldhs}¨l业∥』陟8目3电动机机槲}性衄线而导致轴承磨损失效。3改造方案为了平衡阀体两端的氮气压力，须在两端对称设置氨气管路．两端氮气压力分别由减压阀设定为相等的压力，并且所增加管路必须使用与原有管路相同的材质和管径才能有效地减

9、少氯气在管路中的损失。改造后管路如图4所示。囤4改造后旋转阊氯气密封系统三、结论通过分析可知，旋转阀出现故障的根本原因是旋转阀氨气系统的串联形式导致气体压力损失．使得两端氮气压力不相等，导致聚乙烯粉末被吹向压力小的一端，导致电动机停车和轴承损坏。按照上述方案进行改造后设备运行周期从改造前的一个月延长至改造后的一年，解庚了全密度聚乙烯装置稳定运行的重大隐患。降低了聚乙烯损耗和检维修工作量，取得了明显成教。参考文献【】】袁子荣液压传动与控制【MJ重庆：重庆大学出版社．2002【2】吕厚余电工电子技术【M】重庆：重庆大学出}匮社，200l[

10、3]龙振宇．机械设计【Ml北京：机械工业出版社，2002GM(收稿日期；如J珊w22)。。。黑：器!：：：75