某石(shi)化公(gong)司腈(jing)綸(lun)聚(ju)(ju)合(he)(he)裝置具(ju)有日產(chan)(chan)200t聚(ju)(ju)合(he)(he)物的4臺釜(fu)(fu)和2條原液生產(chan)(chan)線；在(zai)工(gong)藝(yi)上(shang)采(cai)用(yong)了(le)美國氰胺公(gong)司2步法水(shui)相懸浮聚(ju)(ju)合(he)(he)工(gong)藝(yi)，整個工(gong)藝(yi)流程均(jun)由(you)計算機控制(zhi)，生產(chan)(chan)原料以丙烯腈(jing)為單(dan)體，醋酸乙烯酯(zhi)為第2單(dan)體，氧化還原體系為引發劑，巰基乙醇(chun)為鏈轉移劑，上(shang)述物料經聚(ju)(ju)合(he)(he)、終止、脫(tuo)(tuo)單(dan)、水(shui)洗、混(hun)合(he)(he)、脫(tuo)(tuo)水(shui)、漿化、溶解、過濾、脫(tuo)(tuo)泡等工(gong)序(xu)制(zhi)成合(he)(he)格原液，供紡絲(si)生產(chan)(chan)。4臺聚(ju)(ju)合(he)(he)反應釜(fu)(fu)是聚(ju)(ju)合(he)(he)生產(chan)(chan)關(guan)鍵設備，其中聚(ju)(ju)合(he)(he)反應釜(fu)(fu)攪拌運行的狀(zhuang)態，直接影響到平穩(wen)生產(chan)(chan)。

1反(fan)應釜采用純鋁材(cai)質

采用(yong)鋁(lv)(lv)材制(zhi)造聚(ju)(ju)合反(fan)(fan)應釜(fu)(fu)，是因為(wei)鋁(lv)(lv)具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)電(dian)很電(dian)位，其標準平衡電(dian)位為(wei)-1.67V，并且是兩性金屬，在60℃的(de)(de)聚(ju)(ju)合反(fan)(fan)應溫度下，可以產生氧化(hua)膜，起到(dao)鈍化(hua)作用(yong)，具(ju)有較(jiao)好的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性能(neng)。由(you)于鋁(lv)(lv)釜(fu)(fu)在生產過程中，介質(zhi)中會含有其它雜質(zhi)（如(ru)鐵、銅(tong)等(deng)）。這些(xie)雜質(zhi)與(yu)鋁(lv)(lv)的(de)(de)電(dian)很電(dian)位不(bu)同，會產生一個微電(dian)池，降低鋁(lv)(lv)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性。由(you)于pH值(zhi)為(wei)1.9，聚(ju)(ju)合反(fan)(fan)應釜(fu)(fu)內筒體存(cun)在微電(dian)池腐蝕(shi)(shi)(shi)，在釜(fu)(fu)壁上(shang)不(bu)斷溶出鋁(lv)(lv)離子(zi)（Al3+），使(shi)鋁(lv)(lv)釜(fu)(fu)帶上(shang)負(fu)電(dian)荷，而聚(ju)(ju)丙烯腈顆粒表面帶負(fu)電(dian)，根據(ju)同性相斥的(de)(de)原理(li)，聚(ju)(ju)合物(wu)顆粒不(bu)易粘附在聚(ju)(ju)合反(fan)(fan)應釜(fu)(fu)上(shang)，從而達到(dao)抗疤(ba)的(de)(de)目的(de)(de)。因此為(wei)了避免釜(fu)(fu)內結(jie)疤(ba)，與(yu)物(wu)料接觸(chu)的(de)(de)零(ling)部件(jian)進料采用(yong)純鋁(lv)(lv)制(zhi)造。

2改造原因

聚合裝(zhuang)置共(gong)有(you)4臺聚合反應釜(fu)，聚合反應釜(fu)減速器型(xing)號為A12A，日本3菱公(gong)司制(zhi)造(zao)，電機(ji)(ji)功率為75kW電機(ji)(ji)，電機(ji)(ji)轉(zhuan)速為980r/min。攪拌轉(zhuan)速為190r/min，減速比為5.17。經過多年使(shi)用，影響腈綸(lun)反應釜(fu)長周期運行的主(zhu)要原因有(you)2個。

（1）腈綸反(fan)(fan)(fan)應(ying)釜(fu)采(cai)用(yong)上部(bu)進(jin)(jin)料，為(wei)保護(hu)3股進(jin)(jin)料管(guan)(guan)(guan)并(bing)防(fang)止結(jie)(jie)疤(ba)(ba)，在(zai)(zai)(zai)3股進(jin)(jin)料管(guan)(guan)(guan)外套(tao)一根進(jin)(jin)料護(hu)管(guan)(guan)(guan)，進(jin)(jin)料護(hu)管(guan)(guan)(guan)一直伸(shen)到聚(ju)合(he)(he)反(fan)(fan)(fan)應(ying)釜(fu)下部(bu)，見圖1。在(zai)(zai)(zai)聚(ju)合(he)(he)反(fan)(fan)(fan)應(ying)釜(fu)檢修時，發現釜(fu)內(nei)的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)料護(hu)管(guan)(guan)(guan)周圍結(jie)(jie)疤(ba)(ba)嚴重(zhong)，結(jie)(jie)疤(ba)(ba)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要原因是由于進(jin)(jin)料護(hu)管(guan)(guan)(guan)一直伸(shen)到聚(ju)合(he)(he)反(fan)(fan)(fan)應(ying)釜(fu)下部(bu)，在(zai)(zai)(zai)聚(ju)合(he)(he)反(fan)(fan)(fan)應(ying)釜(fu)進(jin)(jin)料護(hu)管(guan)(guan)(guan)與釜(fu)壁間(jian)形(xing)成(cheng)死角，影響到物料的(de)(de)(de)(de)流動(dong)，由于進(jin)(jin)料護(hu)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)使物料流動(dong)不規則，形(xing)成(cheng)紊流，對攪拌槳葉沖刷和(he)腐蝕(shi)較(jiao)為(wei)嚴重(zhong)，造成(cheng)攪拌軸和(he)槳葉擺動(dong)，從(cong)而造成(cheng)機封磨損(sun)、損(sun)壞，降低了(le)聚(ju)合(he)(he)反(fan)(fan)(fan)應(ying)釜(fu)的(de)(de)(de)(de)運行時間(jian)，增加(jia)了(le)檢維修工作的(de)(de)(de)(de)工作量。

（2）自1988年開工以來，聚合反(fan)應釜(fu)電機與減(jian)速器一直采(cai)用鏈(lian)(lian)(lian)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)聯(lian)軸器，鏈(lian)(lian)(lian)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)聯(lian)軸器是利用公用的鏈(lian)(lian)(lian)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)，同(tong)時(shi)(shi)與2個齒數相(xiang)同(tong)的并列鏈(lian)(lian)(lian)輪(lun)嚙合，進行傳動(dong)。鏈(lian)(lian)(lian)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)聯(lian)軸器具有結構簡單，裝拆(chai)方(fang)便，拆(chai)卸時(shi)(shi)不用移動(dong)被聯(lian)接的兩軸，尺寸緊湊，質量(liang)輕，有一定補償能(neng)力的特(te)點。鏈(lian)(lian)(lian)輪(lun)、鏈(lian)(lian)(lian)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)傳動(dong)，但隨著設(she)備(bei)運(yun)轉時(shi)(shi)間的增(zeng)長，各攪拌(ban)運(yun)轉狀態明顯下降，這(zhe)種鏈(lian)(lian)(lian)輪(lun)、鏈(lian)(lian)(lian)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)的傳動(dong)方(fang)式主(zhu)要有4個缺(que)點：

①采用鏈(lian)條聯軸(zhou)器(qi)，攪拌與電機不(bu)(bu)好找(zhao)正，找(zhao)正精(jing)度不(bu)(bu)易保證。

②鏈(lian)輪(lun)、鏈(lian)條運轉時(shi)間長(chang)容易(yi)發生磨(mo)損(sun)，平均(jun)每(mei)3個月需要更(geng)換1次(ci)，增加(jia)維修(xiu)成本及鉗工(gong)的勞動強度。

③由(you)于二十幾(ji)年的(de)連續運轉，對輪罩等部件磨損，密封性不好，潤滑脂(zhi)容易流失(shi)，需要定(ding)期加油(you)。

④由于電(dian)機轉(zhuan)(zhuan)速(su)為980r/min。攪拌(ban)轉(zhuan)(zhuan)速(su)為190r/min，減(jian)速(su)比較(jiao)大，在攪拌(ban)啟動(dong)的瞬間對減(jian)速(su)器、電(dian)機及(ji)鏈(lian)輪等部件產生(sheng)較(jiao)大沖(chong)擊(ji)，影響設備使用壽(shou)命(ming)。

3改造方案

（1）通過論證研究，該石化公司聚合車間提出在聚合反應釜底部開1孔（位置在原3股進料出口處），在聚合反應釜外通過法蘭可以用3根金屬軟管與原有進料線連接，3股進料線在釜外，將進料護管取消，消除了釜內的死角，改善聚合反應釜內結疤狀況，減少了疤塊的產生，延長了聚合反應釜的運轉周期，提高了檢維修效率。由于取消了進料套管，在負荷未增加的前題下使釜內有效容積增加了0.2m3，有利于聚丙烯睛的聚合反應，該項改造在國內同類腈綸行業為首創，改造后的結構見圖2。該石化公司聚合車間對聚合反應釜進料方式進行了改造，運行47d，拆檢發現，聚合反應釜內結疤明顯較少，由于取消了進料護管，釜內無死角，沒有明顯的大疤塊存在，減少了鉗工清疤工作量，提高了檢維修效率，延長了聚合反應釜的運轉周期，增加了產值，產生巨大的經濟效益。

（2）為解決腈綸反應釜聯軸器使用時間短，根據現場實際情況，考慮使用柔性聯軸器，經過多方對比，決定在聚合反應釜攪拌上試用鏈條式聯軸器，廠家到現場實際測繪安裝尺寸，進行加工制作，基本結構見圖3。

通(tong)過觀察(cha)對比，總結出(chu)輪胎式聯(lian)(lian)軸(zhou)器(qi)與原有(you)聯(lian)(lian)軸(zhou)器(qi)聯(lian)(lian)軸(zhou)器(qi)相比主(zhu)要有(you)5個優點(dian)：

①柔性、阻尼大(da)、補償量大(da)，吸振(zhen)(zhen)效果好(hao)(hao)。輪胎聯(lian)軸(zhou)器具(ju)有優(you)(you)良(liang)的吸震(zhen)減(jian)震(zhen)和良(liang)好(hao)(hao)的的軸(zhou)間偏移(yi)補償性能，適用于工作溫(wen)度-20~80℃，轉遞轉矩10~20000N·m，適用于潮濕、多(duo)(duo)塵(chen)、有沖擊、振(zhen)(zhen)動(dong)、正(zheng)反轉多(duo)(duo)變和起動(dong)頻繁的工作環境件。輪胎式聯(lian)軸(zhou)器是依靠橡膠實現彈性連接，可(ke)以(yi)充分地吸收因找正(zheng)對中不好(hao)(hao)而產生(sheng)的振(zhen)(zhen)動(dong)，噪聲低(di)，設備運行平穩。另外，由(you)于振(zhen)(zhen)動(dong)較小，電機的工作電流也低(di)，電機發熱(re)少，能夠(gou)優(you)(you)化電機的工作條(tiao)件。

②對攪拌及減速器(qi)(qi)具(ju)有保護作(zuo)用，由于(yu)(yu)采用橡膠胎(tai)(tai)式連接，當扭矩過(guo)(guo)大時(shi)，實際扭矩很過(guo)(guo)輪(lun)胎(tai)(tai)環的(de)額定扭矩時(shi)，輪(lun)胎(tai)(tai)環先破裂，使電(dian)機與攪拌連接斷開，避免由于(yu)(yu)過(guo)(guo)載等原(yuan)因損壞減速器(qi)(qi)。

③結構簡單，裝配容易，要換(huan)輪胎體時(shi)無需軸向移動聯軸節。

④對(dui)找正(zheng)精(jing)度要(yao)(yao)求低。一般的(de)非彈性聯(lian)軸(zhou)(zhou)器(qi)(qi)對(dui)找正(zheng)的(de)精(jing)度要(yao)(yao)求達到軸(zhou)(zhou)向跳動(dong)不(bu)(bu)很過0.06mm，徑向跳動(dong)不(bu)(bu)很過0.08mm，而這種(zhong)輪胎柔(rou)性聯(lian)軸(zhou)(zhou)器(qi)(qi)的(de)軸(zhou)(zhou)向和徑向偏(pian)差只要(yao)(yao)不(bu)(bu)很過1mm，就可以正(zheng)常(chang)工作。對(dui)于那些條件苛(ke)刻，不(bu)(bu)好找正(zheng)的(de)地方，這種(zhong)聯(lian)軸(zhou)(zhou)器(qi)(qi)特(te)別適用。

⑤適(shi)用(yong)范(fan)圍(wei)廣。輪胎(tai)柔性聯(lian)軸器的(de)(de)橡膠部分是可(ke)更換的(de)(de)。可(ke)根(gen)據轉動設(she)備(bei)所需(xu)的(de)(de)扭矩(ju)(ju)的(de)(de)大小而安裝不同(tong)的(de)(de)輪胎(tai)環(huan)。既(ji)適(shi)合(he)高轉速，又適(shi)合(he)低轉速，既(ji)適(shi)合(he)于(yu)大扭矩(ju)(ju)，又適(shi)合(he)于(yu)小扭矩(ju)(ju)的(de)(de)工(gong)(gong)作條件。在各種狀態(tai)下工(gong)(gong)作都比較平(ping)穩，使用(yong)奉命也長，可(ke)避免(mian)因檢修(xiu)而造成的(de)(de)備(bei)件費、人工(gong)(gong)費以及生產停車的(de)(de)各種經濟損失。

4改造效果

實施技術方案效果顯著，改造前后檢測數據對比見表1。

5經濟效益分析

輪胎(tai)柔性聯(lian)(lian)軸(zhou)器連續無故障平(ping)(ping)均使(shi)(shi)用(yong)時(shi)間為(wei)5a，每(mei)(mei)1套聯(lian)(lian)軸(zhou)器價格(ge)為(wei)2000元左右，而(er)且(qie)屬于(yu)一次(ci)性投資，維修只需(xu)(xu)更(geng)換橡(xiang)膠環。改造后大大降低了(le)(le)聚合(he)反(fan)(fan)應釜(fu)非(fei)計(ji)劃(hua)停(ting)車(che)次(ci)數(shu)，而(er)且(qie)聚合(he)反(fan)(fan)應釜(fu)每(mei)(mei)次(ci)停(ting)車(che)后的(de)物(wu)料可(ke)(ke)以(yi)得到回(hui)收，避免了(le)(le)物(wu)料浪(lang)費，經測算非(fei)計(ji)劃(hua)停(ting)車(che)需(xu)(xu)要放掉的(de)聚合(he)物(wu)1.96t、單體0.3t，僅是物(wu)料價值4萬(wan)元，經統計(ji)每(mei)(mei)臺(tai)聚合(he)反(fan)(fan)應釜(fu)每(mei)(mei)年(nian)可(ke)(ke)以(yi)減少非(fei)計(ji)劃(hua)停(ting)車(che)4次(ci)，僅這一項就降低物(wu)料損失：4×4=16萬(wan)元，大大降低了(le)(le)生產成(cheng)本。鏈條聯(lian)(lian)軸(zhou)器平(ping)(ping)均使(shi)(shi)用(yong)時(shi)間為(wei)3個(ge)月，每(mei)(mei)一對(dui)鏈輪和(he)鏈條的(de)價格(ge)約(yue)為(wei)1500元，一臺(tai)攪拌5a更(geng)換總費用(yong)為(wei)：1500×12/4×5=22500元，而(er)且(qie)每(mei)(mei)次(ci)更(geng)換需(xu)(xu)要3h左右，影(ying)響生產。

僅此2項改(gai)造年節(jie)約(yue)成本為16.5萬(wan)元。改(gai)造后縮短了(le)聚合(he)反應釜(fu)檢修(xiu)時間，減少了(le)停車(che)后的物料損耗，減輕了(le)由(you)于物料排放(fang)對環境的污染，而且設(she)備的運(yun)行狀態明顯提高，延(yan)長(chang)了(le)設(she)備使用壽命。改(gai)善了(le)工(gong)人的勞(lao)動環境、減輕了(le)工(gong)人的勞(lao)動強度，具(ju)有廣(guang)泛(fan)的社會(hui)效益(yi)。

6結束語

通過改造聚合反(fan)應釜非計劃停(ting)車次數明(ming)顯(xian)減(jian)少，減(jian)少了(le)操作(zuo)工(gong)(gong)人的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)量(liang)，并且通過測試數據對(dui)比(bi)，更換輪胎型柔性(xing)聯軸器后，攪拌運(yun)行狀態明(ming)顯(xian)提高(gao)。由于可拆式聯軸器可以(yi)較好地(di)吸收振(zhen)動，運(yun)行狀態良(liang)好，可以(yi)提高(gao)設備的(de)(de)可靠度，不需要(yao)潤滑，減(jian)少了(le)維修人員的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)量(liang)，減(jian)少了(le)對(dui)環境(jing)的(de)(de)污染(ran)，成(cheng)功地(di)解決了(le)腈綸聚合反(fan)應釜運(yun)行時(shi)間短的(de)(de)難題。