中铝中州分公司特种氧化铝厂干白生产线SK-25楔形空心桨叶干燥烘干机是2000年10月建成并投入生产，用来将过滤机卸下来的氢氧化铝物料从12%(wt)水分烘干至5%(wt)，该设备是我厂烘干系统的核心设备。为满足干白产品市场需求，自开车达标后，通过对设备不断挖潜，设备产能最大可达3t/h左右。但长期使用后，设备逐渐出现问题，阻碍了生产正常运行。为此，分析了存在的问题及产生的原因，提出相应的改造方法。
1、简介
SK-25楔形空心桨叶干燥烘干机主要由两根带很多楔形空心桨叶的主、从动轴、带夹套的壳体和驱动装置等组成。加热介质为水蒸气，分别进入主、从动桨叶轴及简体夹套。物料由进料口加入，充满楔形叶片间隙，在桨叶轴的转动下，物料一边被桨叶轴、桨叶和夹套内的蒸汽间接加热，一边向前移动，干燥后的物料从出料口排出。物料的湿度通过调节干燥烘干机出口溢流板高度、蒸汽压力和进料量来控制，物料干燥中蒸发的水分由载气口排出。设备技术参数见表l。
2、存在的问题
2.1桨叶空心轴
空心桨叶主轴刚度和强度低，使用2年后主轴发生弯曲和断裂现象。
物料对桨叶磨蚀严重，桨叶使用寿命短。检修发现，使用不到2年．桨叶周向圆弧板局部磨损量达3.5mm，须对主轴桨叶进行大修更换，增加了维修成本。
传动端的齿轮和轴承的工作温度高，润滑状况恶化，使用不足一年就因磨损严重而报废。
主轴及桨叶结疤严重，操作周期短，严重降低了换热效果及设备产能，增加了能耗。
2.2轴承及轴承座
该干燥烘干机主轴轴承易出现内圈松动，使得主轴轴径磨损；
机体振动大，在筒体夹套支架处的加热夹套焊缝发生2次炸裂事故。
2.3筒体上盖
机体上盖为整体式，外形尺寸为1540mm×4500mm×600mm，重达600kg，拆装十分困难，费时费力。清理机体内部结疤时，因作业空间小，通风性能差，容器温度高，人工进机作业时工作环境恶劣。
3、原因分析
3.1 桨叶空心轴故障
桨叶周向圆弧板设计厚度8mm，由于氢氧化铝物料磨损性强，桨叶周向圆弧板局部磨损严重，造成桨叶使用寿命较短。
原主轴进蒸汽方式不合理，140℃高温蒸汽从主轴传动端通过，使传动齿轮的工作温度高达120℃，轴承的工作温度高达105℃，轴承和齿轮的润滑状况十分恶劣，致使润滑脂因高温焦化变质。
原主轴和桨叶换热表面上未进行机械抛光处理，表面粗糙，易形成结疤。
3.2轴承及轴承座故障
轴承座通过支架安装在筒体端盖上，简体夹套支架除承受筒体和空心轴的重量外，还承受主轴转动所产生的振动载荷，造成筒体夹套支架处的加热夹套焊缝产生应力集中，而易损坏。
轴承座为整体式结构，为便于轴承安装，轴承与轴径为过渡配合，原始游隙约0. 15—0.20mm，采用圆螺母对轴承进行轴向定位和紧固。由于轴径内通有140℃高温蒸汽，经实际测定，轴承内、外圈温差近20C，热胀量的不同，使得轴承的实际工作游隙减少，操作中两次出现轴承滚子卡死，进而造成内圈松动，轴径磨损。
4改造方案
4.1空心主轴改造
大修中，对空心主轴进行了下面几项改造：
a．将桨叶空心主轴（图1）壁厚由原来14mm增加至20mm，直径由原来Ø219mm改成Ø250mm，以提高主轴的刚度和强度，并对焊后桨叶与主轴进行消除焊接应力处理，以期进一步提高主轴强度。
b．采用新型旋转接头，改变主轴蒸汽进出方式，使蒸汽只从出料端进出，可降低传动端轴承、齿轮和链轮的工作温度，同时也不会影响桨叶主轴的换热效果。
c．对空心主轴及桨叶表面进行抛光处理，提高了传热面的表面光洁度，以期减少桨叶上的结疤，延长结疤的清理时间，提高换热效果和设备台时产能，降低消耗。
d．桨叶周向圆弧板厚度由8mm增加至12mm，可延长桨叶使用寿命。
4.2 轴承及轴承座改造
轴承由原来圆柱孔双列滚子轴承3003140改为圆锥孔双列球面滚子轴承3113144，并安装在紧定套H3044上，轴承的预紧力可以进行调整，从而使轴承的拆装更换十分方便。同时轴承的原始游隙由C2组增大为C3组，以防止因轴承内外圈温差大而使轴承的工作游隙减少，发生轴承滚子卡死的严重事故。
轴承润滑脂由原来普通锂基润滑脂改为能耐200℃的7014.1号高温润滑脂，以改善轴承的润滑效果，减少润滑脂的消耗。轴承加油装置由原来的普通干油枪改为手动干油站，润滑油的补加非常方便。
轴承座由原来的一体式改为分体式，即将轴座从设备整体机架移至钢平台上（图2），以解决因设备筒体热变形造成两主轴直线度和平行度发生变化，产生额外负荷，同时还有利于减少轴承座振动。轴承座改造后，简体夹套支架只承受筒体的重量，从而避免夹套支架可能发生的应力集中造成的设备损坏事故。另外，将主减速机底座与轴承底座由分开式改为一体式，以减少减速机的振动。
4.3上盖改造
干燥烘干机的上盖由原来整体式改为4节可拆式，以方便清理主轴物料结疤，可减轻上盖拆卸的劳动强度，缩短结疤清理时间，改善清理效果。
5、改造效果
在2002年10月对SK-25桨叶干燥烘干机进行了上述改造，至今使用效果良好，主要体现在以下几方面：
a．主轴的工作压力由原来的0.4 MPa提高到0. 8MPa，设备台时产能由原来的1t/h设计能力提高到3 t/h。
b．筒体加热夹套焊缝再未发生炸裂事故。
c．设备运行中观察不到主轴轴承内圈松动和轴径磨损的现象，轴承使用寿命大大延长，轴承的检修更换也更为简单、方便。
d．主减速机的振幅由原来的0. 12 mm减少至0. 06 mm。
e．齿轮副和传动端轴承的工作温度由125℃降低至65℃，改善了设备的润滑状况。
f．该干燥烘干机的结疤清理时间由原来的每次20h减少至8h。
