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旋转阀压扁切片成因初探

来源: 上海阀门 时间: 2012-06-13 点击: 2,979

1.我公司瓶片生产中心使用的旋转阀简介

我公司瓶片生产中心使用了多种规格型号和生产厂家的旋转阀,主要有德国、意大利、瑞士和国内几家生产厂家的产品。使用条件有在常温和高温、低压和中压场合,分别作为给料、气锁和输送应用的设备。该类旋转阀分别应用于聚酯基础切片的输送和给料,以及SSP工艺流程中的切片的输送和给料(含热态切片)。

在日常使用中,我们发现切片经旋转阀后有被压扁的现象,从而影响产品质量,成为产品的主要缺陷之一。

2.旋转阀有可能产生压扁切片的主要原因

2.1 旋转阀的部件失效的影响(轴承和密封圈)

从旋转阀本身来讲,引起压扁切片可能产生的原因主要有以下两个方面:

(1)旋转阀的轴承失效:轴承长时间运行,引起滚动体磨损或保持架失效后,转子偏离旋转中心,转子上下间隙发生变化,使转子与壳体间一边的间隙变大(另一边则变小),间隙变大后使切片特别是尺寸偏小的切片容易进入转子和壳体之间,造成压扁。按照制造时的设计数据,如果轴承失效单边间隙最大可达0.70mm。对于一些异状切片和小粒子切片更容易进入转子和壳体问.形成压扁切片,这种现象在以前的旋转阀故障时发现过。这种现象发生时间相对较短,只有几小时的时间。

(2)旋转阀的侧密封圈失效:如果旋转阀的侧密封圈(转子和壳体之间的密封圈)失效也有可能引起切片进入侧盖与转子之间,如果该处累积的切片较多,切片间和侧盖及转子问形成挤压,易形成压扁切片。这时在旋转阀侧盖的泄漏孔有气排出时,就说明密封系统失效,这种情况一般不常见。

2.2 旋转阀的转速影响

旋转阀的转速从设计选型方面来讲,一般选在18RPM左右,如果旋转阀的转速过高,特别是应用在输送系统中的旋转阀(如大于24rpm),一方面影响切片进入旋转阀转子物料腔的充填系数,影响旋转阀的效率。另一方面则增大了在转子叶片顶部上的切片进入转子和壳体间的趋势(惯性力的作用),也就增大了压扁切片的趋势。

2.3 旋转阀充填系数与充填系数的影响

在设计和选用时都考虑到物料充填系数的选择,一般情况下,充填系数选择得较大时,易产生压扁切片。

2.4 旋转阀的启动方式的影响

旋转阀的启动方式对于产生压扁切片也有一定的影响。一般旋转阀启动时,在旋转阀的进口要求无物料。如果在启动时旋转阀的进口腔充满时,在转子叶片顶部的切片受到一个冲力,增大了进入转子叶片顶部和壳体间隙的可能性,也就增大了压扁切片的可能。这一现象在旋转阀启动时听到的声音和看到的抖动就说明了这一现象的存在。一般在旋转阀上方设计阀门主要是为旋转阀开启和检修用的。

2.5 旋转阀的正常工作时进口料位的影响

旋转阀的正常工作时进口料位对于产生压扁切片也有一定的影响。一般情况下,如果负荷相对旋转阀的能力较大时,在旋转阀的进料口就一直会堆满切片,同时在叶片和顶部的切片离开进料口后,一部分进入料腔,则还有少许则由于料腔较满,挤不进料腔,仍停留在叶片的顶部,形成挤压,产生压扁切片。

2.6 旋转阀的正常工作时压力波动的影响(超压)

对于输送用的旋转阀,输送压力的波动或者大于旋转阀的设计工作力时也会使出料器的切片反吹到旋转阀的转子叶片顶部和壳体之间,使切片受到挤压,形成压扁切片。

2.7 异状切片(细长切片和带尖扁角切片)和小粒子切片的影响

对于旋转阀来说,由于转子叶片的顶部和壳体间存在一定的间隙,对于一些不规则的切片、尺寸偏小的切片、(皮)片状的切片、细长条的切片和带尖角的切片等,更容易进入转子叶片顶部和壳体间的间隙处,受到转子转动时的挤压,形成压扁切片。

2.8 非结晶切片的影响

在SSP生产流程中,在结晶器出口,存在一定数量的非结晶切片。非结晶切片的玻璃化温度一般在七十多度,而在反应器之前的旋转阀则承担接受非结晶切片。而此时的非结晶切片的温度一般都在150~180℃之间,此时非结晶切片呈“软化”状态,使得“软化”状态的切片更易停留在转子叶片的顶部而进入转子叶片顶部和壳体的间隙间,切片受到挤压,形成压扁切片。这种现象,在S2线上的15Q01上体现得较为明显。

2.9 结块切片的影响

结块切片易造成旋转阀压扁切片比较容易理解。当有结块切片进入旋转阀入进料口时,块状物将会撑大上部间隙,使切片进入转子叶片顶部和壳体间的间隙,再旋转到下部时受到挤压,形成压扁切片。

3.旋转阀有可能产生压扁切片的主要预防建议措施

(1)从设备本身来保证。对于运行的旋转阀加强巡检和维护力度。发现轴承下沉的缺陷,立即停机处理,使旋转阀工作在一个比较好的工况状态。同时对于侧盖泄气孔也加强巡检和评估力度,发现漏气,随时进行修理。

(2)加强工艺操作的稳定性,尽量减少结块的量。

(3)加强工艺运行参数的优化,对于转速较高的旋转阀能够通过参数调整,降低旋转阀的转速。

(4)在旋转阀的启动开车时,尽量保证旋转阀进料口无物料。

(5)在旋转阀的运行时,通过工艺参数调整,尽量保证旋转阀进料口呈非充满状态。

(6)强化对异状态切片的控制,尽量减少异状切片进人旋转阀。

(7)通过工艺参数调整和操作质量控制,尽量减少高温非结晶切片进入旋转阀。

4.结束语

由于生产流程中使用串联的旋转阀较多,而从统计看压扁切片产生的部位和时间都是随机的,无确定性。因此给我们找出真正的原因带来了一定的难度。从旋转阀本身来讲,正常工作时,它的运行状态是一个比较稳定的状态,不会也不可能同一台旋转阀一会儿将切片压扁,一会儿又正常。因此,旋转阀压扁切片只是一个表面现象,要透过现象找本质,进行综合治理,从设备本身的运行工况到工艺参数的设定、操作现场的作业质量控制都要一一从严把关,能够控制的,能够调整的,一步一步地控制、调整和试验,早日解决压扁切片的质量大患!

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