1 前言
隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,城市生活污水、工藝廢水的排放量急劇增加,污水處理所產(chǎn)生的污泥因其量大、惡臭、病菌含量大等特點對環(huán)境產(chǎn)生不可忽視的影響。目前較多還是采用填埋、堆放的方式處理,填埋并沒有消除污染,只是延緩了環(huán)境污染產(chǎn)生的時間。而污泥焚燒(如投入循環(huán)流化床鍋爐中燃燒)可實現(xiàn)污泥的減量化、無害化和資源利用的目標。污泥焚燒前的干化設(shè)備能有效提高污泥燃燒的利用率。干化機較常用的有圓盤式、槳葉式。本文就槳葉式污泥干化機制造過程中的工藝重點作一些拋磚引玉的探討。
2 污泥干化機的結(jié)構(gòu)及基本原理
污泥干化設(shè)備主要由空心槳葉軸、帶夾套的殼體與驅(qū)動裝置等組成。熱介質(zhì)分別進入空心槳葉軸與內(nèi)筒夾套間,污泥由進料口加入,充滿楔形葉片間隙,在槳葉軸的轉(zhuǎn)動下,物料一邊被槳葉軸、槳葉和夾套內(nèi)的蒸汽加熱,一邊向前移動,干燥后由出料口排出。
3 制造的重點過程控制與工藝措施和結(jié)論
3.1 內(nèi)筒、夾套
內(nèi)筒、夾套按GB150《鋼制壓力容器》制造,內(nèi)筒的連接焊縫表面不得有裂紋、氣孔等焊接缺陷,一般選用氬弧焊打底、手工焊蓋面,焊后進行著色探傷檢查。為了避免內(nèi)筒與夾套焊后焊接缺陷返修困難,內(nèi)筒與夾套組焊前應(yīng)單獨進行水壓試驗,合格后再與夾套組焊;夾套與內(nèi)筒焊縫也應(yīng)進行磁粉或著色探傷檢查。
3.2 空心槳葉軸
空心槳葉軸是干化機的核心部件,槳葉軸的質(zhì)量直接影響著干化機的效果。槳葉軸在加工過程中主要容易產(chǎn)生的問題:
(1)空心軸軸上焊接槳葉較多,焊接應(yīng)力較大,分布不均,軸產(chǎn)生焊接變形。
(2)如何有效控制焊接缺陷的產(chǎn)生。
(3)軸頭同軸度的有效控制。
針對以上問題,采取的工藝措施:
槳葉軸的焊接變形對軸運行中的危害較大,影響軸的徑向跳動超差,軸在實際受載情況下,容易引起軸的斷裂。焊接應(yīng)力和變形的產(chǎn)生原因,簡單說因為焊接區(qū)域的加熱和冷卻不均勻,接頭各部分金屬所處的狀態(tài)不同,如熔池是液態(tài),靠近熔池的基體金屬處于塑性和半塑性狀態(tài),而遠離熔池的基體金屬處于彈性狀態(tài),這些區(qū)域又隨著熱源的移動而移動。在焊接不均勻加熱和冷卻過程中,焊縫金屬和靠近焊縫的母材區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了熱應(yīng)變并伴隨壓縮塑性變形,焊接接頭區(qū)不均勻的塑性變形是產(chǎn)生焊接變形和應(yīng)力的主要原因。只要進行焊接,就必然會產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。如何盡可能的減小這種變形的產(chǎn)生,主要從裝配焊接的順序和焊接的線能量考慮。根據(jù)實踐與分析,制定了兩名焊工從軸的兩端向中間同時焊接:以A、C、B、D的順序交替焊接到空心軸上,通過這種對稱性焊接,極大地抵消和減小了焊接變形;同時焊接過程中選用線能量較低的焊接方法、規(guī)范可有效地防止和減小變形,我們采用小直徑焊條、小電流焊接。槳葉軸焊后對軸的直線度、徑向跳動進行測量,如超差可進行適當?shù)臒嵝U幚?,熱校正加熱溫度一般控制在不超過700℃,合金鋼禁止采用水急冷等方式。
空心槳葉軸一般內(nèi)部通入蒸汽或?qū)嵊偷葻彷d體,工作壓力一般低于1MPa,熱載體溫度一般150℃~200℃,槳葉軸的焊接缺陷(如裂紋、氣孔等)是不允許存在的,考慮槳葉比較密集,全部焊完后再檢查,返修較困難。我們采取了槳葉焊后先進行著色探傷檢查,確保槳葉合格后再焊接在空心軸上,從而大大減少了試壓后不合格而返修的工作量,確保了產(chǎn)品質(zhì)量。
軸端同軸度偏大超差時,軸轉(zhuǎn)動時會加快填料函體的磨損。為達到同軸度的要求,軸頭粗加工時預留軸整體加工時余量,同時軸頭與空心軸裝配時盡可能提高同軸度要求,避免整體精加工時余量偏小而加工不出。槳葉軸整體組裝結(jié)束后再進行精加工,確保軸的同軸度一般不大于Φ0.04mm。
3.3 制造中的一些其他控制點
由于軸中間通入的200℃左右的介質(zhì),軸承的潤滑脂不選用普通鋰基潤滑脂,而應(yīng)改用能耐200℃的高溫潤滑脂,以改善軸承的潤滑效果,減少潤滑脂的消耗。
干化機組裝后應(yīng)進行整體空載試驗,確保電機及控制電器動作連鎖、靈敏、準確;主機運行平穩(wěn),無異常響聲;槳軸的轉(zhuǎn)動方向符合要求。
通過對這些關(guān)鍵過程的有效控制,干化機的產(chǎn)品質(zhì)量提升,性能得到保證。