HDPE回转烘干机干燥机是低压聚乙烯装置中的重点设备之一，属于低速重载大型转动密闭性设备，其主要作用是通过内部蒸汽管的加热，使聚乙烯中的己烷湿组分的含最降低，达到聚乙烯粉末干燥的目的。中国石化燕山石化分公司低压聚乙烯( HDPE)装置的两台回转烘干机干燥机已投入运行12年，近年出现蒸汽换热管泄漏、传动机构磨损以及整机振动等不良现象，给装置的生产、操作以及产品质量带来了一定的影响。为此，笔者对该设备进行了扩能改造。
1、结构简介
HDPE回转烘干机干燥机主要由喂料机、简体（包括壳体、加热管及蒸汽分配器等）、进出料系统、进出料端密封、传动系统及润滑系统等组成（图1）。物料经喂料机送至简体内部，通过加热管加热完成干燥过程，最后物料在简体末端由抄板抄起出料。与常规回转烘干机干燥机相比，其特点在于简体内配置了蒸汽加热管，加热管以同心圆方式排成若干圈，并贯穿整个烘干机干燥机机身，物料干燥所需热量由加热管提供，是一种热传导型密闭性干燥设备。
2、改造原因
改造前HDPE烘干机干燥机存在诸多问题，主要表现在以下几个方面：
a．HDPE烘干机干燥机使用年限较长，内部蒸汽加热管发生腐蚀和泄漏，尤其是蒸汽分配器的焊口经常泄漏；
b．由于烘干机干燥机的整体运行情况为低速重载运行，导致轴承保持架及滚珠经常发生磨损，甚至造成轴承卡死，同时轴承组件填料处温度偏高，填料老化、磨损情况严重，致使密封性能下降，粉料外漏，既造成了安全隐患又极大的影响r现场环境；
c．烘干机干燥机的滚圈、托轮分别出现了不同程度
的表面剥落和点蚀，接触面不均匀，机组振动加剧，对中出现偏移，简体在水平方向上发生偏斜；滚圈和挡轮磨严重，部分出料管线发生变形，进、出料端密封效果变差。
3、改造方案
针对以上使用过程中存在的问题，燕化公司和设计单位（天华院）共同进行了分析和研究，利用天华院长期从事密闭型蒸汽管回转烘干机干燥机研究所形成的成套技术，对烘干机干燥机实施技术改造进行了可行性分析，决定对十燥机结构进行以下优化与改进：
a．烘干机干燥机的进料端密封结构改造；
b．机身改造，在利用原有筒体的基础上，对不凝气排放系统、加热系统（烘干机干燥机内部布管，由原来的两排管改为王排管，增加换热面积）以及气室进行改造；
c．传动系统的改造（包括传动部件材料以及润滑方式）。
3.1烘干机干燥机主密封
进料端密封是密闭型蒸汽管回转烘干机干燥机的核心技术。日前，蒸汽管回转十燥机酱遍采用的密封结构均为轴承定位加填料密封，并添加油脂进行润滑密封的结构。不同之处在于采用小同的定位轴承以及填料。
针对原有十燥机存在的密封件制造、安装精度不高，轴承结构不合理以及密封填料冷却效果差等问题，确定新密封结构（图2）为：滚动轴承（采用无保持架型）定位加V形填料的密封结构；为提高填料的密封效果，填料中阳J添加隔环，并通入一定量惰性气体，进行气体密封；通过增设水冷却夹套，对密封结构中的滚动轴承、v形填料进行冷却；密封填料压盖处增设弹簧机构，实现自动调节功能。该结构特点为，结构紧凑，定位及密封性能良好，填料使用周期增长。
3.2不凝气排放系统
图3所示的是改造前HDPE烘干机干燥机不凝气排放系统所采用的连接方式，各换热管采用活连接，该结构容易泄漏。改进后的结构如图4所示，新结构中各换热管与弯管均采用焊接形式，杜绝了换热管与弯管连接处的泄漏。
3.3布管
根据现有烘干机干燥机的规格及换热面积，在改造过程中对其进行了优化：维持现有的管排数，增加1圈换热管，换热面积由原来560 rr12增至620m2。改造前设备中换热管采用有缝管，运行中由于物料的冲击，易造成内层换热管损坏，导致焊缝等薄弱部位出现漏点。改造后所有换热管均采用无缝管，确�；蝗裙艿闹柿俊�
3.4汽室
汽室是蒸汽管回转烘干机干燥机蒸汽进入、分配、冷凝液排出、载气进入及物料排出机构的结合点，是烘干机干燥机的核心技术。如图5的结构为HDPE烘干机干燥机改造前所采用的汽室结构，该结构是早期的蒸汽管回转烘干机干燥机的结构，其存在的主要问题是连接汽室与中心管的弯管太长，弯头太多，热应力集中，易造成弯管焊缝开裂和中心管破坏。
改造后汽室结构如图6所示，其特点为结构紧凑，连接汽室与中心管的弯管与弯头减少，热应力降低；冷凝液排出管减短，便于冷凝液排放。
3.5材料的选择
蒸汽管回转圆筒烘干机干燥机的滚圈材料选择很重要，直接影响设备的使用寿命，目前国内这类大型转动没备的滚圈大多选用ZG310～570，托轮选用球墨铸铁。但在使用过程中滚圈往往会出现凹坑、剥落现象，使整个简体的同轴度发生改变，密封效果变差，直接影响设备寿命和整个装置的连续运行。改造后，滚圈选用42CrMo，硬度HV为240~ 265；托轮选用QT700-2，硬度HV为210～230；大齿圈采用35CrMo，小齿轮采用42CrMo。
3.6润滑系统
根据目前国内外使用的经验，改造后设备齿圈的润滑采用蘸油润滑；托轮、滚圈采用点滴式高位槽型油站润滑。
4、方案的实施及效果
改造后的十燥机自2009年7月运行至今，从设备总体运转情况来看达到了预期效果：
a．烘干机干燥机滚圈和托轮更换后接触面光滑平整，总体振动减小，运转平稳；
b．进、出料密封组件中轴承采用无保持架轴承，更加适应低速重载工况，相对于有保持架轴承阻尼减小，自调整能力加强，运转更趋平稳；
c．由于使用了水冷系统，进出料端密封组件填料处温度明显下降，由原来的50℃降到35℃，随着环境温度的降低，填料使用寿命也会延长；
d．进料侧集气管由原来的铜垫密封改为填料密封，避免了开停车过程中温度变化造成的密封处泄漏，保证了加热管热胀冷缩的自由度；e．由于增加了加热管的数量，换热面积增加，使同样的换热效果所需要的蒸汽量减少，产量由改造前的lOt/h提高到15 t/h，扩能效果明显；
f．托轮调整到位，运转过程中的上升力抵消了设备倾斜度自身苇力的分量，目前前后挡轮均处于静止状态，机体达到r稳定平衡状态，这样减小了滚圈和挡轮的磨损量，延长f设备使用寿命；
g．高位油箱的使用使得油量供给更加稳定，各处润滑点供油均匀，没有出现断流和流量波动的情况，保证了润滑的及时稳定。
5、结束语
通过此次扩能改造，首先从根本上解决了烘干机干燥机蒸汽分配器泄漏，滚圈托轮磨损严重，机体振动偏大，填料及轴承使用寿命偏短等生产隐患，为整个装置的安全稳定生产创造了条件，其次产量由改造前的10t/h提高到15t/h，达到了节能、增产的目的。
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