楊偉峰,左 青
(1.東莞嘉吉糧油有限公司,廣東 東莞 523147; 2.江蘇豐尚油脂技術(shù)工程有限公司, 江蘇 揚(yáng)州 225127)
拖鏈?zhǔn)浇銎骶哂薪Y(jié)構(gòu)緊湊、容易維護(hù)、制造成本低、噴淋兼浸泡、物料中途翻動、料層穩(wěn)定瀝干、浸出粕殘油低等特點(diǎn)。但是拖鏈?zhǔn)浇銎饕泊嬖谝恍﹩栴},如:在來料不穩(wěn)時,料斗內(nèi)分料不均勻,導(dǎo)致停機(jī),停機(jī)頻率高達(dá)93次/年;將浸出器的篩板邊框作為鏈條輥輪的運(yùn)行導(dǎo)軌,當(dāng)輥輪偏出導(dǎo)軌時,造成篩板破損,浸出料落入混合油斗而堵塞噴淋管;浸出器碳鋼殼體腐蝕嚴(yán)重,容易穿孔等。在生產(chǎn)過程中通過多次技術(shù)改造,達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)、降低非計劃停機(jī)率,大豆坯片(白餅)殘油由0.8%~1.0%降低到0.36%~0.46%、濕粕含溶從33%~35%降到26%~28%,同時節(jié)省了投資和減少采購更換周期。
原車間布置浸出器密封絞龍的來料方向與浸出器拖鏈運(yùn)動方向垂直,在進(jìn)料斗的中部有分料器,如果來料的水分、粉末度、輸送量發(fā)生變化,落入浸出器的物料總是會偏向一側(cè),在進(jìn)料斗內(nèi)出現(xiàn)物料一邊高一邊低,料床上面無法形成圍堰,造成混合油濃度梯度波動。嚴(yán)重時導(dǎo)致浸出器靠殼體的部分料床物料沒有鋪平,安裝在進(jìn)料斗內(nèi)的放射源式低料位傳感器檢測到料斗內(nèi)一側(cè)料位過低,立即報警并連鎖浸出器停機(jī)。我司由于低料位報警造成緊急停機(jī)超過90次/年。如果浸出器內(nèi)出現(xiàn)正壓,進(jìn)料斗內(nèi)料封層高度不夠,造成正己烷氣體倒回非防爆區(qū)的預(yù)處理車間,存在嚴(yán)重的安全風(fēng)險。針對這種垂直方向進(jìn)料,進(jìn)料斗分料器急需改進(jìn)。
我們觀察發(fā)現(xiàn),從預(yù)處理車間輸送來的料坯在水分、粉末度、輸送量發(fā)生變化時,在物料運(yùn)行方向上產(chǎn)生拋料角變化,在水平方向上基本沒有變化。我們在進(jìn)料斗上部增加一塊平行于來料方向的大分料板,不管來料如何變化,都可以將來料均勻地分成兩部分,再利用大分料板兩側(cè)兩塊方向不同的小導(dǎo)向板將分成兩部分的來料分別導(dǎo)向浸出器進(jìn)料斗內(nèi)兩側(cè),讓物料均勻分布在進(jìn)料斗內(nèi)。經(jīng)過改造,消除了因進(jìn)料料位高低不一的現(xiàn)象,也消除了報警停機(jī)。
在浸出器上面的進(jìn)料刮板和密封絞龍安裝出氣管和安全風(fēng)機(jī)連鎖,平時刮板機(jī)頭接旁通通大氣,在停機(jī)時開啟風(fēng)機(jī)。在下料斗接試鏡應(yīng)在兩側(cè)對面,便于透光觀察。
浸出器的進(jìn)料斗和上層殼體是6 mm碳鋼板,由于油料夾帶的氣體中含有氧氣和水蒸氣,導(dǎo)致浸出器的進(jìn)料斗和上層殼體腐蝕非常嚴(yán)重,特別是浸出器頂部。
最可靠的是將浸出器材質(zhì)全部改為不銹鋼材質(zhì),考慮節(jié)省投資和工期,將浸出器的進(jìn)料斗和頭部殼體接觸空氣部分更換為不銹鋼材質(zhì),其余部分不更換。殼體采用SS304材質(zhì)、厚度5 mm,焊條采用SS302;如果用SS102會出現(xiàn)裂縫,浸出器外殼體要雙面焊。浸出器的上蓋和筒體密封墊聚四氟乙烯墊片厚度大于5 mm。經(jīng)過5年多的使用,接觸空氣部分的殼體仍保持良好。
原張緊裝置在浸出器主驅(qū)動輪上方的導(dǎo)向輪處,尾部的導(dǎo)向輪是固定的,其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,造價低,張緊絲桿受力較小。
浸出器配置主拖鏈為套筒滾子鏈,節(jié)距為400 mm,張緊輪裝置的可用行程為420 mm,當(dāng)張緊輪移動420 mm時,浸出器拖鏈一圈的總長度變化還不到400 mm。如果要截鏈條需要一次截掉800 mm,就是使用半節(jié)鏈,也需要截掉400 mm。在發(fā)現(xiàn)鏈條過長,需要截短鏈條時,如果此時張緊輪處在總行程的中部,即使將張緊輪調(diào)整到最靠近的上層篩板,拖鏈多出的長度也不足400 mm。
當(dāng)張緊輪處在行程的中間位置時,發(fā)現(xiàn)鏈條偏松,把張緊輪向主驅(qū)動輪一側(cè)移動時,上層鏈條在過張緊輪后會下垂,鏈條會卡在上層篩板端部,造成篩板變形,浸出器無法運(yùn)行。這時要停機(jī)清理內(nèi)部混合油和進(jìn)出料,需要消溶和動火,更換變形的上層篩板端板。所以,導(dǎo)向輪不能和上層篩板距離過遠(yuǎn)。如果不及時張緊,拖鏈經(jīng)過主驅(qū)動鏈輪后,會在主驅(qū)動鏈輪與張緊輪之間彎曲、打折,當(dāng)折彎超過90°,鏈條就會憋住,導(dǎo)向軸受力非常大,甚至出現(xiàn)鏈條把導(dǎo)向軸頂斷。另外在主動驅(qū)動輪一側(cè)的間隙很小,調(diào)節(jié)張緊不安全。
我們把原張緊輪固定在靠近上層篩板,只作為導(dǎo)向輪用,而把尾部導(dǎo)向輪改為張緊輪,把張緊行程設(shè)定在450 mm,這樣鏈條變化的總長度在900 mm,并且尾輪位置不受限制,人工調(diào)整也非常方便,經(jīng)使用5年沒有任何故障。
原浸出器上層拖鏈的輥輪壓在相鄰兩塊篩板的邊框上,寬度共20 mm的兩條邊框,很難讓62 mm寬的輥輪穩(wěn)定運(yùn)行,一旦輥輪稍有偏差,就會脫開邊框位置,把5 mm厚的不銹鋼篩板壓破,造成篩板大面積破損,在不消溶不動火的前提下很難修復(fù)。大量浸出料進(jìn)入混合油斗,造成噴淋管堵塞,影響浸出粕殘油。
我們?yōu)楹Y板設(shè)計寬140 mm的可拆卸的軌道,配套新篩板,軌道材質(zhì)采用NM400耐磨鋼,軌道表面硬度HB400,把拖鏈輥輪更換為45號鋼并進(jìn)行表面熱處理,輥輪表面硬度達(dá)到HB420~450,確保輥輪表面硬度高于軌道表面硬度。用螺栓把軌道固定在篩板支架上,在需要更換軌道時,只需要拆開螺栓,在不消溶不動火的前提下更換軌道。新軌道厚度12 mm,比篩板高2 mm,輥輪比鏈板下緣凸出3~4 mm,確保鏈板和刮板篩板距離達(dá)5~6 mm。140 mm寬的軌道,可以確保62 mm寬的輥輪不會跑出軌道損壞篩板。從實(shí)際情況看,當(dāng)軌道局部磨損3~4 mm時,在軌道的下方增加墊板,確保篩板和鏈板有足夠的安全距離,延長軌道壽命。如果把軌道厚度從12 mm增加到15 mm,即使軌道磨損5~6 mm,也可以在軌道下方增加墊板,延長軌道壽命。
進(jìn)口環(huán)形浸出器的篩板篩條寬度為25.4 mm,縫隙寬度為1.1 mm,國產(chǎn)拖鏈?zhǔn)浇銎骱Y板篩條寬度為3 mm,縫隙寬度為0.9~1 mm。國產(chǎn)拖鏈浸出器的篩板有效通過面積要比進(jìn)口環(huán)形浸出器大很多,導(dǎo)致滲透過快,料床上不容易形成液面,影響浸出粕殘油。如果能參照國外設(shè)計,適當(dāng)減少過篩面積,讓料床能形成混合油液面起到一定的浸泡作用。在上層?xùn)虐迳厦扛?.6~2 m改設(shè)計1塊1~1.2 m長度的鐵板,保持浸泡需要的混合油量,而下層全是柵板。
在瀝干段,把柵板的間隙從0.8 mm增加到1.3 mm,浸出料經(jīng)過長時間噴淋受壓,從柵板瀝下來的溶劑幾乎不含粕,把濕粕含溶從33%~35%降到26%~28%。
原設(shè)計是混合油本格噴淋本格,在操作中發(fā)現(xiàn)拖鏈?zhǔn)浇銎餮h(huán)泵全開,混合油也很難在料床上形成液面,料床表層有1/4~1/3時間段沒有接觸到混合油。
我們發(fā)現(xiàn)在物料波動時,在泵浸出器后段下層2個油斗的混合油向上浸段料層時,出現(xiàn)部分混合油向下溢流,導(dǎo)致上層油斗內(nèi)混合油量不足,而下層油斗混合油滿,下層料床表面的混合油沒有濃度梯度。后續(xù)濃混合油量減少、蒸發(fā)量不足,濕粕含溶高達(dá)40%,導(dǎo)致1#蒸發(fā)器內(nèi)管內(nèi)和殼體內(nèi)的熱量嚴(yán)重失衡,引起1#蒸發(fā)器的振動。在原噴淋系統(tǒng)上用1根DN80管把噴淋管連接前一個噴淋管進(jìn)行噴淋,并在前一個噴淋管上增加閥門控制流量,在浸出器后段下層2個混合油斗連接DN80管到上層噴淋槽接管。
在浸出器上層和下層混合油油斗上加裝液位報警,保持混合油斗內(nèi)混合油溢流是從高位到低位,混合油泵供4個噴淋槽、2個自噴淋、2個前導(dǎo)。
原浸出器消溶管道數(shù)量過少,2根DN25消溶管。把新鮮溶劑管改接三通,連接蒸汽管。
如果更換全新的不銹鋼2 000 t/d拖鏈?zhǔn)浇銎?,需?00多萬元(含土建安裝費(fèi)用),施工工期在2~3個月。利用兩年一次消溶大修,每次不超過20 d,2次大修處理浸出器存在的上述問題,共計花費(fèi)130萬元左右。在技術(shù)改造后浸出器運(yùn)行平穩(wěn),坯片殘油從0.8%~1.0%降到0.36%~0.46%,濕粕含溶從33%~35%降到26%~28%。
(1)調(diào)節(jié)料層高度的閘門面寬,在受力時容易變形,要求有足夠的剛度,用12 mm厚鋼板和加強(qiáng)筋焊接,鑲在滑槽內(nèi),我們設(shè)計500 mm的調(diào)節(jié)料層高度,調(diào)節(jié)螺栓和緊固螺帽材質(zhì)要用不銹鋼。原碳鋼材質(zhì),在用一段時間后受溶劑氣體的腐蝕生銹,在需要調(diào)節(jié)時無法松動。
(2)浸出器內(nèi)的視鏡燈要和對面試鏡對應(yīng)才能看清內(nèi)部運(yùn)行情況。浸出器側(cè)面的試鏡用于觀察內(nèi)部噴淋、料床的圍堰、混合油在料床面上的維持高度,設(shè)計數(shù)量夠用就行,不推薦過多設(shè)置,特別是頂部不易多,長期運(yùn)行,試鏡的法蘭墊片老化要更換墊片,否則慢慢逸出溶劑氣體。
(3)在安裝浸出器時只固定一端,讓其自由伸長,避免浸出器本體受熱變形。
(4)浸出器頂部的尾氣管道直徑和數(shù)量按照排氣量計算后確定,在頂部不同位置安裝的尾氣管到匯集管,先經(jīng)洗滌器,再進(jìn)浸出器冷凝器,保持浸出器內(nèi)的微負(fù)壓穩(wěn)定。
(5)浸出進(jìn)料斗上面的插板閥應(yīng)是氣動插板閥,在停機(jī)時能瞬時關(guān)閉,防止溶劑氣體倒流到預(yù)處理車間。電動插板閥不能立即關(guān)閉,會使少量溶劑氣逸出。
(6)在設(shè)計和操作中要掌握浸出器濕粕含溶和混合油濃度的匹配關(guān)系,如果濕粕含溶過低,1#蒸發(fā)器的熱源量少,蒸發(fā)效果受影響,這時要降低溶劑比,提高混合油濃度。如果混合油濃度超過35%,而濕粕含溶在33%以上,則進(jìn)1#蒸發(fā)器的二次蒸汽量大,會出現(xiàn)1#蒸發(fā)器熱源過剩,造成1#蒸發(fā)器振動,DT正壓過高,造成溶劑外逸。
(7)浸出器的設(shè)計、操作和相鄰的設(shè)備有關(guān),整個浸出車間是一個系統(tǒng),不能分割。浸出車間不僅要保證穩(wěn)定正常的生產(chǎn),而且要保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
致謝:感謝武漢友誼食品工程公司章家新工程師的支持!