造紙污泥專用單螺旋擠壓機的抱軸原因及其解決措施

2020-01-19

劉賓賓　趙連宇
（河南百匯環保科技股份有限公司，河南新鄉　453002）

　　針對造紙污泥富含纖維的特性及Z新環保要求，有針對性的開發了造紙污泥專用單螺旋擠壓機，用于造紙污泥的深度擠壓脫水。由于要求出料干度高，因此在設計螺旋軸時選取較大的壓縮比（i=3～5），造成出料端擠壓壓力非常大。在使用過程中，在出料端經常出現“抱軸”現象，即物料與螺旋軸抱在一起旋轉，不隨螺旋軸的旋轉而前進，造成既不進料也不出料的現象。通常需要打開濾鼓進行清理，耗費大量人力、物力，使設備無法連續工作。針對這種情況，我們決定對該設備進行分析、改進，以消除其在這種工作條件下的缺陷。
　　1　分析出現“抱軸”的原因及解決問題的思路
　　經過分析發現，出現“抱軸”的原因，是因為物料與螺旋軸的摩擦力大于物料與濾鼓篩網的摩擦力造成的。要想解決“抱軸”問題，必須使物料與濾鼓篩網的摩擦力大于物料對螺旋軸的摩擦力。
　　通過對設備結構進行分析，造成“抱軸”的原因主要有以下幾個方面：
　　⑴壓榨壓力大，當污泥在出料端承受來自螺旋軸強大的擠壓力，致使污泥密度大大增加，污泥與螺旋軸的摩擦力也隨之增大，另外由于造紙污泥中富含細小纖維，當污泥受擠壓后，其表面的細小纖維也會增大與螺旋軸的摩擦力。
　　⑵螺旋軸體及螺旋葉片表面粗糙，由于螺旋軸體表面采用熱壓不銹鋼板包裹，螺旋葉片采用熱壓不銹鋼板與螺旋軸體焊接為一體，造成整個螺旋軸表面都比較粗糙。
　　⑶篩網的開孔形狀，當篩網開成均勻的圓孔時，物料與篩網的摩擦力較小，當篩網開成與濾鼓長度方向一致的長孔時，物料與篩網的摩擦力較大。
　　現在對以上問題逐個進行分析：
　　，壓榨壓力大，由于需要獲得高干度的污泥，必須依靠強大的擠壓力才能將污泥中的水分擠出來，因此這一條無法改變。
　　第二，螺旋軸體及螺旋葉片表面粗糙，由于該螺旋軸全部采用不銹鋼材質制作，且直徑1m，長度9m，進行拋光處理，難度太大，即使完成拋光工序，也無法確保能解決“抱軸”問題。
　　第三，篩網開成長孔雖有助于物料與篩網摩擦力的增加，但篩網厚度不變的情況下，強度有所降低，并且摩擦力增加有限，無法從根本上解決“抱軸”問題，而且還會使物料的流失率增加。
　　通過以上分析，我們認為僅靠對原有設備部件進行完善，無法達到根治“抱軸”問題的目的，鑒于此，我們決定轉變思路，看能不能在濾鼓的結構上找到突破口，在濾鼓上人為的設置一防滑裝置，以達到防止物料“抱軸”的目的。
　　2　濾鼓結構改進
　　首先我們對原有濾鼓的圖紙進行分析，原有濾鼓內孔為一直徑為φ1000mm的圓形，與螺旋軸外圓尺寸一致。綜合考慮現有加工條件，我們將濾鼓內圓設計成近似橢圓形，長軸尺寸1075mm，短軸尺寸1000mm，并在兩半濾鼓之間，即長軸處增加16mm厚的防滑板，使兩防滑板相距尺寸與螺旋軸外圓一致，即1000mm，并使橢圓短軸尺寸與螺旋軸外圓一致（見圖1）。

圖1

　　濾鼓結構改進后，防滑板凸進濾鼓內孔約37mm。工作時，可利用防滑板對物料旋轉方向的阻力來克服物料與篩網摩擦力不足的缺陷，迫使物料隨著螺旋軸的旋轉而前進，從而解決“抱軸”問題（見圖2）。

圖2

　　由于“抱軸”只出現在擠壓力非常大的出料端，即Z后兩節濾鼓處，因此，我們只將Z后兩節濾鼓換成改進后的橢圓濾鼓，并在兩種濾鼓之間增加過渡節，實現兩種濾鼓的聯結，設備整體結構。（見圖3）。

圖3

　　3　結語
　　通過對濾鼓結構的改進，并在客戶現場進行72h連續運行檢驗，未出現“抱軸”現象，證明該方法徹底的解決了該設備運行中出現的“抱軸”問題。

來源：《中華紙業》2017年第10期