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        改進(jìn)2860鈔票紙機(jī)潤滑方式

        2010-08-25 10:01:40
        設(shè)備管理與維修 2010年12期
        關(guān)鍵詞:油溫供油冷卻器

        陸 剛

        作者通聯(lián):昆山鈔票紙業(yè)有限公司 江蘇昆山市 215300

        E-mail:lg109@sohu.com

        2860鈔票紙機(jī)是昆山鈔票紙業(yè)有限公司1996年從意大利引進(jìn)的世界上鈔幅最寬的鈔票紙生產(chǎn)線,在許多生產(chǎn)工藝和設(shè)備上都達(dá)到較先進(jìn)水平,但其烘缸油浴式潤滑方式存在不足,烘缸軸承溫度高,潤滑油氧化失效快,軸承瓦座內(nèi)的雜質(zhì)無法排放。

        一、工作原理及相關(guān)參數(shù)

        1.潤滑站工作原理

        參照圖1,油液由齒輪泵從油箱吸出,經(jīng)單向閥,雙筒網(wǎng)式過濾器,列管式油冷卻器送到潤滑點(diǎn)。根據(jù)潤滑點(diǎn)的要求,通過調(diào)節(jié)安全閥確定使用壓力,當(dāng)系統(tǒng)的壓力超過調(diào)定壓力時(shí),安全閥自動(dòng)打開,部分油液流回油箱。正常工作時(shí),油泵一臺(tái)工作一臺(tái)備用,若設(shè)備耗油量由于某種原因需要增加或管路泄漏時(shí),則系統(tǒng)壓力下降到調(diào)定值時(shí),壓力控制器使備用泵自動(dòng)開啟,與工作泵一起工作,直到壓力正常時(shí)備用泵自動(dòng)停止。若油壓繼續(xù)下降到另一更低調(diào)定值時(shí),則通過另一壓力控制器發(fā)出警報(bào),并停主機(jī)(在聯(lián)鎖狀態(tài)下)。供油口還設(shè)有旁通閥門,當(dāng)供油流量需調(diào)小時(shí),可調(diào)整旁通閥門的開啟度,適當(dāng)向油箱放油。

        雙筒過濾器平時(shí)一組濾芯工作,一組濾芯備用,進(jìn)出口處裝有壓差發(fā)訊器,當(dāng)壓差超過0.15MPa時(shí),切換到備用濾芯工作,此時(shí)可取出原工作濾芯清洗或更換。

        2.潤滑站油箱

        圖1

        油箱裝有鉑熱電阻,根據(jù)供油溫度要求,調(diào)定最高和最低兩個(gè)界限。在油溫過低時(shí),油泵不能啟動(dòng),信號(hào)燈亮,電加熱器自動(dòng)通電對油液進(jìn)行加熱。當(dāng)油溫升至高點(diǎn)時(shí),電加熱器自動(dòng)切斷,停止加熱。供油口也裝有鉑熱電阻,當(dāng)供油口溫度高于設(shè)定溫度時(shí),自動(dòng)打開電磁水閥門,冷卻器進(jìn)入工作狀態(tài),對供油溫度進(jìn)行冷卻,直到油溫恢復(fù)正常為止(當(dāng)供油口油溫降到設(shè)定的最低溫度時(shí),自動(dòng)關(guān)閉電磁水閥門)。如果冷卻器已投入使用,系統(tǒng)油溫還繼續(xù)上升,達(dá)到設(shè)定的最高溫度時(shí),溫度控制器發(fā)出溫度過熱報(bào)警信號(hào)。冷卻器設(shè)有旁路直通管道,當(dāng)不用冷卻器或需檢修時(shí),可關(guān)閉進(jìn)出油口閥門,同時(shí)打開旁通閥門,讓油經(jīng)由直通管道輸出或卸下冷卻器進(jìn)行維修,而不影響稀油站工作。

        二、設(shè)計(jì)過程

        1.主要技術(shù)參數(shù)

        烘缸軸承型號(hào)23034cck/w33,軸承載荷49000N,軸承工作溫度 85~100℃,蒸汽壓力 0.4MPa,軸承轉(zhuǎn)速 12.8r/min(車速按60m/min計(jì)算),潤滑點(diǎn)28個(gè),最遠(yuǎn)潤滑距離26m,最大潤滑高度10m。

        2.確定潤滑油牌號(hào)

        根據(jù)MOBIL公司提供造紙機(jī)潤滑油的資料選用MOBIL DTE PM 220(ISO VG 220)。

        3.確定潤滑油總量

        (1)根據(jù)MOBIL提供的紙機(jī)干線部分軸承潤滑油流量,設(shè)定表1。

        表1 潤滑油流量選定表

        (2)蒸汽和冷凝水經(jīng)過軸頸的軸承的潤滑流量。

        (3)對實(shí)心軸上的軸承,流量可為以上值的75%。

        由于4號(hào)紙機(jī)烘缸軸承型號(hào)為23034cck/w33,軸承內(nèi)徑170mm,蒸汽壓力0.4MPa,查表得單個(gè)軸承的潤滑油流量為1.892L/min,則整個(gè)干部軸承潤滑油流量為93L/min。

        3.潤滑站的確定

        根據(jù)總流量93L/min和南方潤滑液壓設(shè)備有限公司(江蘇省啟東市)提供的標(biāo)準(zhǔn)潤滑站資料,選擇型號(hào)為XYZ-100G的稀油潤滑站。

        4.潤滑系統(tǒng)監(jiān)測及報(bào)警裝置選配

        為了保證潤滑系統(tǒng)向各潤滑點(diǎn)持續(xù)供油以防止因供油不足而損壞,常在系統(tǒng)中配置監(jiān)測及報(bào)警裝置。潤滑系統(tǒng)中常見的故障有油泵失效,供油管路堵塞,軸承過熱及磨損甚至咬粘,分流器工作不正常,污染嚴(yán)重,給油循環(huán)時(shí)間不準(zhǔn)確等。因此,在潤滑系統(tǒng)中設(shè)計(jì)以下測量裝置。

        (1)測溫。在油箱上安裝熱電偶與冷卻水的自動(dòng)閥連接,利用油溫的高低變化控制冷卻水自動(dòng)閥的開關(guān)。

        (2)測壓。在潤滑泵出口處安裝壓差報(bào)警器,當(dāng)壓差過高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

        (3)油面及流量測量裝置。在油箱中安裝油標(biāo),在管道中安裝流量計(jì)或流量監(jiān)控計(jì)來觀測流量。

        5.管路尺寸和布置

        (1)進(jìn)油管裝在W33軸承油槽的上部。

        (2)出油管直徑應(yīng)為進(jìn)油管的2倍,(進(jìn)油管選為8mm的銅管,出油管選1/2英寸管子)。

        (3)出油管線傾斜離開軸承。

        (4)管線長度盡可能斷,彎頭盡可能少。

        (5)由于軸承直徑為170mm,位于軸承座處的進(jìn)出油管口均為一孔,進(jìn)油管選1/4英寸,出油管選1/2英寸。

        (6)設(shè)置節(jié)流分配器用來調(diào)節(jié)、分配、觀察到各潤滑點(diǎn)的流量。

        三、校核階段

        1.冷卻器換熱面積的校核

        需要的冷卻面積

        式中F——需要的冷卻面積,m2

        T——熱負(fù)荷(為了降低潤滑油溫度冷卻器必須排除的熱量),kJ/min

        式中[Q]——潤滑油的輸出量,L/min

        C——潤滑油的比熱容 取C=0.5×4.18kJ/kg·℃

        R——潤滑油的容重 取R=0.9kg/L

        t1和t2——潤滑油進(jìn)和出冷卻器的溫度,℃,取t1=50~55℃,t2=42~47℃

        t3和t4——冷卻水進(jìn)和出冷卻器的溫度,℃,一般情況下t4=t3+4,在南方取t3=25℃。

        K管——總傳熱系數(shù),kJ/m2h℃

        因[Q]=100L/min,取 t1=55℃,t2=46℃,則 T=2445.3,kJ/min。又因公司在南方地區(qū),所以取t3=25℃,t4=29℃。根據(jù)廠家資料K管=200×4.18kJ/m2h℃,得出F=5.17m2<[F]=6m2。冷卻器換熱面積達(dá)到要求。

        2.潤滑站最高供油壓力的校核

        式中[P]——潤滑站的額定供油壓力,MPa

        ∑Hi——包括過濾器,冷卻器等的進(jìn)出油壓差,和噴嘴處的阻力。可取下列數(shù)值:過濾器(圓盤式或網(wǎng)式0.05~0.06MPa,列管式冷卻器 0.02MPa,板式冷卻器 0.15~0.2MPa,噴嘴處的阻力0.05~0.06MPa。本例采用列管式冷卻器,其他取最大值時(shí),∑Hi=0.14MPa。

        H靜——靜壓高度等于從油泵中心到該系統(tǒng)最高潤滑點(diǎn)的垂直高度,m(油柱),取最大潤滑高度 10m,H靜=0.1MPa。

        H直+H局——直段管路的沿程損失和局部阻力損失,一般取0.08MPa。

        H吸——從油泵中心到吸油口的高度,一般取0.5m,H吸=0.005MPa。

        H總=0.253MPa,[P]=0.4MPa,得出[P]>H總,泵的供油壓力符合要求。

        3.潤滑站流量校核

        選用的的潤滑站流量Q=100L/min>93L/min(計(jì)算得到),滿足使用要求。

        四、投入生產(chǎn)后性能評(píng)估

        采用壓力式集中潤滑站能可靠的連續(xù)供油,油泵一用一備,在管道中安裝流量計(jì)或流量監(jiān)控計(jì)來觀測流量??梢詫櫥瓦M(jìn)行冷卻或加熱,能達(dá)到最佳的潤滑效果。對潤滑站出油口進(jìn)行精過濾,回油口粗過濾,并采用雙筒磁芯過濾器,可實(shí)現(xiàn)不停車的情況下,進(jìn)行濾芯的更換和清洗。每年能節(jié)省費(fèi)用約50萬元,提高鈔票紙產(chǎn)量2%。

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