传统烘干机的进料装置采用的是下料溜子,因安装在烟气温度较高的沸腾炉出风口上部,其见火部位很容易被烧坏,更换频繁,对于流动性特别差的物料,还易发生堵料现象。为此我公司设计出一款型的进料装置———螺旋推进器。
一、进料装置部件的设备组成及结构设计
该新型进料装置由螺旋推进器、烟气管、给料箱、动静密封装置和支腿等组成。
1、螺旋推进器的结构设计
螺旋推进器是进料装置的核心构件,要求具有结构的稳定性和输送能力的可靠性。该装置由两部分组成:一是螺旋叶片,其拉制成形后焊接在支撑板外侧;二是螺旋叶片的空间骨架结构,其由轴向均布的支撑板、中心米字支架和进料端端面法兰形成。对于中心米字支架的数量,实际可根据螺旋推进器的规格大小来增减。由于螺旋推进器前端直接与高温火焰接触(此处设计温度800~1000℃),在高温作用下,强度降低,易形成裂口和焊缝开裂的情况;因此,前端采用了端面法兰结构,避免高温火焰直接冲烧螺旋叶片,也起到挡料的作用。在选材方面,螺旋叶片采用耐磨钢板制作,空间骨架采用耐热钢板制作。螺旋叶片与空间骨架焊接采用与筒体材料相近的EDMn型奥氏体高锰钢焊条,焊接处需开设坡口,焊缝高度不小于10mm,四周对称位置两人同时施焊,避免焊接变形。烘干机的系统产量在一定程度上受限于螺旋推进器的输送量,因此,螺旋推进器的输送能力设计为烘干机的最大台时产量,并在此基础上留有20%~30%的余量。
2、烟气管的设计方案
烟气管直接与高温火焰接触,如何采取措施以提高烟气管的可靠性和寿命就显得尤为重要。为防止烟气管烧坏,采取了一些措施。在烟气管内壁焊接扒钉,再铺设一层50mm厚的硅酸铝毡,起到保温隔热的作用以防止筒体变形。为防止硅酸铝毡脱落,在扒钉上罩一层公称网孔为16mm的机织热镀锌六角形钢丝网,然后再抹100mm厚的耐火混凝土,耐火混凝土需等烟气管安装就位后浇注。烟气管与沸腾炉出风口应留有单边40mm的间隙,防止烟气管热胀损坏炉体,待安装完毕后,用40mm厚的硅酸铝毡塞严密,防止漏风造成热量损失。
3、给料箱与筒体密封问题
在长时间工作后,给料箱与筒体间的镶嵌缝隙易产生漏料,造成烘干机房粉尘污染较大,影响工作环境。若此处单一采用鱼鳞片接触式密封,露出的物料会逐渐堆积在鱼鳞片的安装位空腔内,加剧鱼鳞片的磨损,从而降低使用寿命和密封效果。为此,我们有针对性地采用“轴向迷宫+鱼鳞密封”的组合方式,即在筒体上套装迷宫动密封,静密封通过法兰与给料箱相连,静密封分上、下体结构,由法兰连接在一起。在静密封下体设有出料口,用于定时清理露出的物料。为了加强密封效果,在动、静密封的尾部设有鱼鳞密封安装位,采用304不锈钢鱼鳞片密封。
二、应用效果
烘干机配置该进料装置,避免了下料不畅、入料不均的情况,增强了物料的分散度和喂料的均匀性。由于该进料装置取代了传统烘干机的挡料圈结构,使得热源流通阻力较小,可使物料较早地受到预热,显著提高了烘干效果。给料箱与螺旋推进器采用适度间隙配合,正常工作条件下,物料在给料箱内壁形成稳定垫层,避免了磨损情况的发生。投产后,未发生过因该进料装置故障而停产检修的情况。因螺旋推进器采用耐热、耐磨钢板制作,在通过烟气管炉门观察使用情况时,未发现有明显受热变形和焊缝开焊的情况,只是螺旋叶片边缘存在轻微的单面磨损。烟气管结构设计的可靠性保证了其使用效果,较传统烘干机台时提高10%~20%,日常零维护。
新型烘干机进料装置的设计不仅解决了易坏、易堵问题,延长了进料装置的使用寿命,还显著提高了烘干机的烘干效果,对烘干机的发展有重要意义。