真空輥密封條臨界接觸密封新技術(shù)
2024-07-05
李慶祝
真空輥是造紙機(jī)最昂貴的輥筒之一，因密封條使用而導(dǎo)致的備用輥筒訂購、停機(jī)換輥造成的生產(chǎn)損失、更換密封條、電力消耗等費用巨大。本文介紹一種真空輥密封條臨界接觸密封新技術(shù)，可以減少密封條與輥筒的磨擦，同時又保證了真空輥的密封條件。
1 真空輥密封條接觸式密封技術(shù)
真空箱和筒體內(nèi)壁之間必須采用密封裝置進(jìn)行良好的密封，如圖1所示，主要有密封槽、密封條、彈性裝置等部件組成。
存在的主要問題：密封條需定期更換；功率消耗及噪音較大；密封條產(chǎn)生“翻滾”現(xiàn)象；產(chǎn)生“爆胎”現(xiàn)象。
2 真空輥密封條無接觸式密封技術(shù)
為了降低真空輥的功率消耗和運(yùn)行噪音、盡量延長密封條的使用時間，有國外造紙機(jī)械裝備公司發(fā)明了一種“真空輥密封條無接觸式密封技術(shù)”。該技術(shù)基本原理：在密封條的下部和側(cè)面各有1個氣胎，密封條下部的氣胎可稱為“加壓氣胎”，密封條側(cè)面的氣胎稱為“鎖緊氣胎”。在使用時，“加壓氣胎”首先充氣，使密封條接觸輥筒內(nèi)壁，然后“鎖緊氣胎”充氣、“加壓氣胎”泄壓，通過一種特殊的設(shè)計結(jié)構(gòu)，密封條稍微回落并定位，此時密封條和輥筒內(nèi)壁之間出現(xiàn)微小間隙，保證真空箱真空度的同時又避免了密封條的磨損。由于振動的存在，使用一段時間后，密封條可能會出現(xiàn)下落，此時密封條與筒體之間的間隙增大，真空箱的真空度因此受到影響而下降。此時，通過一套自動檢測和控制系統(tǒng)，“加壓氣胎”和“鎖定氣胎”再次動作，使密封條和筒體內(nèi)壁之間的間隙重新恢復(fù)到設(shè)定狀態(tài)。如此周而復(fù)始，保證密封條密封性。
該技術(shù)可使密封條的壽命大幅度延長，功率消耗和運(yùn)轉(zhuǎn)噪音也大幅度降低。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封條頻繁的升降，仍然會造成密封條的磨損，密封條仍需定期更換。
3 真空輥密封條的臨界接觸密封技術(shù)
如圖2所示，其結(jié)構(gòu)主要由密封槽、密封條、橡膠氣胎組成，密封條和橡膠氣胎都安裝在密封槽內(nèi)，密封條裝在橡膠氣胎的上部，密封條的上部和輥筒筒體的內(nèi)壁接觸，橡膠氣胎裝在密封槽的底部。密封槽的兩側(cè)槽口的高度不同，左側(cè)密封槽的兩側(cè)內(nèi)壁中部、右側(cè)密封槽兩側(cè)內(nèi)壁的上部都加工有凸臺，密封條在相應(yīng)部位加工有凹槽。
圖2a是密封條剛開始使用時的結(jié)構(gòu)，密封條側(cè)面凹槽距密封槽側(cè)壁凸臺下部還有一段距離，在橡膠氣胎的作用下，密封條壓在筒體內(nèi)壁上逐漸磨損并上移，直至如圖2b所示，密封條側(cè)面凹槽的下部靠上密封槽側(cè)壁凸臺下部，由于密封槽側(cè)壁凸臺的阻擋，密封條不能繼續(xù)移動，密封條和筒體內(nèi)壁之間達(dá)到臨界接觸狀態(tài)，密封條不再繼續(xù)磨損，此時，由于密封條和筒體內(nèi)壁之間處于臨界接觸狀態(tài)，在保證密封性的同時，密封條和筒體內(nèi)壁之間的摩擦很小或沒有摩擦，密封條和筒體內(nèi)壁之間因摩擦而產(chǎn)生電力消耗也大幅度降低。
密封條可永久使用，無需定期更換；密封效果好、功率消耗及噪音底；不會產(chǎn)生“爆胎”現(xiàn)象；密封條潤滑水的消耗更少；結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
4 應(yīng)用效果
利用上述技術(shù)對公司一條長網(wǎng)多缸文化紙生產(chǎn)線的真空輥進(jìn)行了改造，經(jīng)過近2年的實際運(yùn)轉(zhuǎn)，對比效果如下：
（1）紙機(jī)規(guī)格：凈紙寬度3750mm，工作車速800m/min，抄造定量40～80g/m²。改造的輥筒：真空伏輥、真空吸移輥、真空壓榨輥。
（2）輥筒每年維修總次數(shù)及主要維修內(nèi)容：改造前更換密封條、氣胎10～15次/年；改造后檢查、清洗、保養(yǎng)3次/年。
（3）輥筒因維修造成的停機(jī)時間損失：改造前60～90h；改造后12h。
（4）輥筒維修費用（不含人工費）：改造前15萬～25萬元；改造后1萬～2萬元。
（5）輥筒改造前后的電耗：功率節(jié)約100～150kW/h，折算人民幣50～80萬元/年（電價按0.60元/kW計算）。
（6）輥筒改造前后的清水用量：改造前20萬～300萬m³/年；改造后10萬～150萬m³/年，節(jié)約清水費用15萬～25萬元（水費按2.0元/m³計算）。
（7）輥筒改造后噪音：改造前真空輥附近噪音95dBa左右，改造后90dBa左右，工人操作環(huán)境得到改善。
通過上述數(shù)據(jù)可得，不包含人工費及節(jié)約的停機(jī)時間在內(nèi)，該紙機(jī)真空輥改造臨界接觸密封后每年產(chǎn)生或節(jié)約的直接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)80萬～120萬元。
來源：漿紙技 術(shù)
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