新型聚醚多元醇反应釜底搅拌装置的结构改进.pdf

经验交流
新型聚醚多元醇反应釜底搅拌裝置的结构改进
王海勇
淄博职业学院,山东淄博255013)
摘要:分析了80m3聚醚多元醇大型反应釜使用过程中存在的结构问题,并对故障产生的原因进
行了分析。提出了三个搅拌装置改进方案,经实践验证,改进工作是成功的
关健词:反应釜;可提升式搅拌装置;可变桨距式搅拌装置:肢节式搅拌装置
中图分类号:TYQ052.5:19050.3
文献标识码:B文章编号:1001-4837(2007)03-0058-04
Structure Modification of New Polyether-alcohol Reactor
with Bottom Agitating Device
WANG Hai-yong
Zibo Vocational College, Zibo 255013, China)
Abstract: The structure disfigurement which in 80 m polyether alcohol large-scale reactor during operating
process and its failure reason were anal yzed Improvement project of three device were proposed, after practice
confirmation, the improvement work is successful
Key words: reactor; sel-up-churn-dasher become-oar-distance-churn-dasher; arthrosis- churn
dasher
聚隣多元(以下简称:PG)主要应用于聚氨
40℃,主要反应介质为环氧丙烷、坏氧乙烷、蔗
指行业。聚氨酯制品分为软泡、使泡及非泡沫级聚糖、氟立昂等。设备结构如图1所示。该设备自
氨酯(涂料、胶黏剂、合成革、弹性体和弹性纤维)等,2000年投入使用以来,生产牌号达40余种,生产总
聚氨酯材料性能优异,用途广泛,制品种类多。近年吨位达10余万吨,极大缓解了PG市场需求紧张的
来,聚氨酯的需求一直保持着高速增长势头,随着聚状況,促进了PG下游产业链的形成。
迷多元醇装置的相继引进和大规格(80m3)反应釜
搅拌反应釜是PPG行业中必备的设备。80m3
的研制投产,聚多元醇的产能进一步得到提升,基大型反应釜在使用过程中,虽然原料的种类经常变
本满足市场需求
化,反应或搅拌原料的比重、粘度,反应所需要的温
度、压力以及所需搅拌器的类型与转速都不尽相同,
总体效果评估
反应釜在使用过程中还是达到了预期的使用效果
某大型反应釜是国内开发、PPG行业最大的反2故障表现及原因分析
应设备,该设备最大的反应容积为80m3,有效反应
吨位65t/次,年产量3000t。反应釜总体尺寸:直
(1)反应釜的焊缝质量不过关,蒸汽夹套焊缝局
径4m,高8m。操作压力0.1~3MPa,反应温度110部开裂;反应过程中大量的热量产生内应力,使焊缝
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第24卷第3期
压力容
总第172期
开裂。
形、机封泄漏、电机烧毁等事故。在总结搅拌器的优
缺点后,采用了一种新型的提升式搅拌装置。
减速机
电机
该装置由提升电机、减速机、搅拌轴、搅拌叶片
组成。搅拌轴上部加工有齿槽与提升齿轮相啮合
机械都封
其工作原理是:提升电机和电机减速机置于旋转平
反应
台上,旋转平台由减速机电机带动,当搅拌叶片被固
拌轴
体原料埋死时,可开动提升电机将搅拌叶片和搅拌
轴提升至原料表面,此时再开动电机带动旋转盘、搅
蒸汽夹套冲节
拌轴及叶片在原料表面进行搅拌,加速固体原料的
溶化,待固体原料溶化后,开动提升电机将搅拌轴及
叶片,降至原料液面以下,投入搅拌运行中。结构原
理如图2所示。
、搅拌叶片
?180m3聚藤多元醇反应蒸汽夹套示意
提升齿轮
搅拌轴
反应釜在焊接过程中,焊缝必须开坡凵,并且反
减速机
应釜的蒸汽夹套使用缓冲节,如图1所示。釜体在
提升电机
旋转盘
增加缓冲节后,反应热产生的拉应力可以用缓冲节
消除,保护了焊縫不开裂,从而保护了釜体的强度。
减速机
(2)搅拌器的叶片产生严重变形
由于在反应过程中存在固-液两相反应,搅拌
滚珠
搅拌电机
器的叶片不能承受固体物料产生的阻力,产生严重
变形,致使搅拌叶片损坏,影响正常运转。
传动齿轮
(3)反应釜机械密封使用周期过短,达不到使用
年的设计要求。
搅拌叶片
反应釜机械密封不能承受因搅拌轴不同心声生
图2可提升式搅拌装置结构示意
的惯性力,惯性力破坏了机械密封的配合精度,损坏
3.2可变桨叶角度搅拌装置
0形密封圈,使密封泄漏。据统计,密封只能使用
在总结搅拌装置优缺点后,采用了新型可变桨
月,达不到使用一年的设计要求
叶角度搅拌装置。
(4)减速机运转过程中,纵横摇摆幅度达1.5该装置由电机、速札、伞齿轮(主动、从动)、搅
mm,损坏机械密封,缩短了减速机的使用寿命。
半主轴、主轴套筒、搅拌叶片组件、搅拌叶片伞齿轮
由于在反应过程中存在固-液两相反应,固体组件组成。搅拌轴套筒分为两部分,中间有连轴器
物料使搅拌器叶片产生不平衡力,造成减速机运转相连接。搅拌主轴安装在搅拌套筒内部。其工作原
过程中大幅度摇摆。
理是:在反应初期,因固体原料较多,搅拌叶片受固
体物料阻力较大,此时开动电动机带动主动伞齿轮
搅拌装置改进3~5
转动(其传动路线是:主动伞齿轮转动→从动伞齿轮
转动从动伞齿轮转动>搅拌轴转动搅拌叶片底
为了克服在固-液两相反应中,搅拌器的叶片部伞齿轮组转动带动搅拌叶片微动→改变叶片角
承受的不平衡力,减小叶片产生变形,设计了以下
度),从而减小搅拌叶片的阻力,待固体原料溶化后
种改进装置
加大搅拌叶片与物料的夹角,搅拌投入正常的
3.1可提升式搅拌装置
中。新型可变桨叶角度搅拌器结构原理如图3所
在以上的固一液搅拌反应中,因固体的溶化速示
度较慢,搅拌器常被固体原料埋死,造成搅拌叶片变
肢节式搅拌装置