1、設(shè)備簡介
PTA裝置中的干燥烘干機為密閉型間接加熱式蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥烘干機（圖I），由筒體（包括殼體、蒸汽管、蒸汽分配器及錘擊器）、進料螺旋、出料裝置、進出料端密封、蒸汽分配系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)（包括電機、減速機、齒輪、托輪及滾圈）及潤滑系統(tǒng)組成。與常規(guī)回轉(zhuǎn)干燥烘干機的區(qū)別在于，進出料兩端裝有特殊的密封結(jié)構(gòu)，且筒內(nèi)設(shè)置了蒸汽加熱管，加熱管貫穿整個干燥烘干機身，以同心圓方式排成若干圈，物料經(jīng)螺旋輸送機送至回轉(zhuǎn)圓筒，被加熱管間接加熱，最后被出料抄板抄起，從導料管輸出。蒸汽從旋轉(zhuǎn)接頭進入蒸汽分配器，分配給每根加熱管進行換熱，換熱完畢后，凝液從旋轉(zhuǎn)接頭中心套管排出。攜帶氣（載氣）從出料系統(tǒng)進入，與物料形成逆流，目的是攜帶揮發(fā)組分，其干燥作用可忽略。
2、更新改造
需要改造的干燥烘干機結(jié)構(gòu)復雜，體積龐大，設(shè)備的設(shè)計、加工、制造技術(shù)要求高，特別是簡體、蒸汽分配器、軸端密封、出料裝置及旋轉(zhuǎn)接頭等關(guān)鍵部件，其設(shè)計的成功與否，直接影響設(shè)備的性能。為此，天華院在更新改造過程中，在原設(shè)備結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做了一定的優(yōu)化。
2.1 筒體的有限元設(shè)計
對回轉(zhuǎn)圓筒干燥烘干機進行有限元分析是大型回轉(zhuǎn)干燥烘干機設(shè)計的發(fā)展方向，為保證回轉(zhuǎn)圓筒干燥烘干機的安全可靠，天華院對簡體進行設(shè)計計算，內(nèi)容涉及彎矩與應力分析、管支撐對筒體的影響、齒圈、滾圈處補強計算、筒體變形計算、錘擊器對簡體的疲勞影響等，設(shè)計計算結(jié)果與實際工業(yè)應用數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，按常規(guī)設(shè)計的簡體變形在實際生產(chǎn)中有較大出入，采用有限元分析設(shè)計準確可靠，對大型蒸汽管回轉(zhuǎn)圓筒干燥烘干機的安全性非常重要。
原氧化干燥烘干機簡體管支撐位置出現(xiàn)大面積腐蝕，通過采用有限元分析計算顯示管支撐處應力集中是最薄弱環(huán)節(jié)，該結(jié)論與工業(yè)運行中出現(xiàn)筒體損壞部位完全吻合。
2.2進出料軸端密封
進出料端密封是密閉型蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥烘干機的核心技術(shù)，良好的密封是回轉(zhuǎn)圓筒干燥烘干機安全、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，密封結(jié)構(gòu)中，定位軸承是該結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件。原氧化干燥烘干機采用滑動軸承密封結(jié)構(gòu)，軸承經(jīng)常出現(xiàn)磨損，磨損后設(shè)備的密封性能變差，需要對其進行更換。由于滾動軸承具有大型化、耐磨損和易定位的特點，因此在更新改造時采用滾動軸承定位的填料密封結(jié)構(gòu)，并添加油脂進行潤滑；為提高填料的密封效果，填料中間添加隔環(huán)，并通入一定量惰性氣體，進行氣體密封。
2.3出料結(jié)構(gòu)
原干燥烘干機的出料結(jié)構(gòu)為強制出料結(jié)構(gòu)，在運行過程中，蒸汽泄漏量大，能耗高；出料部分有傳動結(jié)構(gòu)，設(shè)備的故障率增加；遇到物料結(jié)塊時，經(jīng)常出現(xiàn)堵料現(xiàn)象，需要進行頻繁停車堿洗，造成簡體腐蝕嚴重，同時給正常生產(chǎn)帶來了諸多不便。
改造時，將出料結(jié)構(gòu)由強制出料型改為葉片導料型，即自然出料（重力出料），物料依靠重力作用，由出料器上的數(shù)個葉片導出。該結(jié)構(gòu)恰好與軸承定位的填料密封結(jié)構(gòu)配套使用，并能保證很好的密封效果。
2.4打散裝置
根據(jù)物料特性，要求出料箱體兩錐形面夾角小于600，在現(xiàn)場空間允許的條件下，夾角應盡可能小。由于洛陽分公司現(xiàn)場條件限制，箱體夾角最小只能為57.5°，在此，特在下料箱體兩側(cè)增加打散裝置（圖2），以加快物料流動速度。從現(xiàn)場運行的情況來看，增加打散裝置是非常必要的，干燥烘干機運行兩個月，未出現(xiàn)集料現(xiàn)象。
2.5可變位敲擊技術(shù)
原干燥烘干機上的敲擊器為固定結(jié)構(gòu)，使用過程中，簡體敲擊位置始終不變?nèi)菀壮霈F(xiàn)疲勞破壞，加快腐蝕速度，使簡體局部厚度嚴重減薄。本次設(shè)備更新改造時，敲擊器采用分瓣活連接形式，可通過變換錘擊位置，改變簡體受力點，避免局部產(chǎn)生應力疲勞腐蝕，延長整個簡體的使用壽命。
2.6換熱管及支撐板材料選擇
原干燥烘干機簡體、加熱管及支撐板材料均為316L。長期使用過程中因腐蝕等原因造成筒體和加熱管多次泄漏。檢查發(fā)現(xiàn)，加熱管的腐蝕主要集中在中段1/3處，內(nèi)層加熱管尤為嚴重；簡體、支撐板腐蝕也主要集中在中段，有些支撐板加強筋減薄非常嚴重，已成刀刃狀。
基于國內(nèi)最近幾年對PTA裝置干燥烘干機材料的研究成果，目前氧化干燥烘干機加熱管及支撐板材料選擇超低碳鉻鎳合金，如317L或更高一級的材料�？紤]到設(shè)備總成本和國內(nèi)冶煉質(zhì)量的因素，本次改造時，加熱管和支撐板均采用進口317L不銹鋼材料。
2.7旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)計及可靠性
旋轉(zhuǎn)接頭是蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥烘干機動靜結(jié)合的機械密封組合部件，干燥所需的蒸汽進入和冷凝液排出都由它完成。旋轉(zhuǎn)接頭由殼體、靜環(huán)、動環(huán)及補償元件和軸承填料密封等組成。原設(shè)備由于采用強制出料結(jié)構(gòu)，蒸汽泄漏量非常大，在設(shè)備更新改造時，采用天華院設(shè)計制造的旋轉(zhuǎn)接頭，設(shè)備連續(xù)運行兩個月，實現(xiàn)零泄漏，從根本上解決了現(xiàn)場蒸汽泄漏的問題。
3、改造效果
洛陽分公司更新改造項目中的氧化干燥烘干機現(xiàn)已正常投入生產(chǎn)使用，從運行情況來看，此次改造是非常成功的，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
a．經(jīng)過有限元分析設(shè)計的筒體，各項指標準確可靠，制造時能對薄弱環(huán)節(jié)有針對性的進行加強。
b．采用滾動軸承定位并輔以填料、隔環(huán)和惰性氣體密封后，密封結(jié)構(gòu)不易磨損且密封效果好。
c．葉片導料型出料結(jié)構(gòu)與新增的打散裝置相配合徹底解決了出料結(jié)構(gòu)能耗高，蒸汽泄漏量大和堵塞的情況。
d．換熱管、支撐板材料的升級以及可變位敲擊技術(shù)的應用使整個干燥烘干機的使用壽命有效延長。
