油料调质塔改进设计实践

2017-08-07李茂荣杨辉祥

中国油脂 2017年5期

关键词：调质管板油料

左青 ,李茂荣,杨辉祥,左晖

(1.江苏牧羊集团有限公司,江苏扬州 225127； 2.中粮祥瑞粮油工业(荆州)有限公司，湖北钟祥 431900;3.广州星坤机械有限公司，广州 510460)

应用实践

油料调质塔改进设计实践

左青1,李茂荣1,杨辉祥2,左晖3

(1.江苏牧羊集团有限公司,江苏扬州 225127； 2.中粮祥瑞粮油工业(荆州)有限公司，湖北钟祥 431900;3.广州星坤机械有限公司，广州 510460)

对调质塔在油厂生产过程中存在漏气漏水、管板变形、加热管磨损快、出料不稳定或卡住绞龙、出料含黑絮导致豆粕含黑絮的问题进行改进设计。从改进零部件选材、功能设计、制造工艺和制造质量上，彻底解决上述问题。在管板不变形、焊接密封性良好、减少管道的磨损、消除出料机构的故障，出料不含黑絮的基础上，保证物料烘干均质效果，便于破碎脱皮及压坯。

油料；调质塔；改进；实践

调质塔主要用于大豆的软化均质和烘干[1-3]，设计基本原料是大豆，兼顾油菜籽等其他油料。目前很多工厂在使用过程中，发现调质塔在生产过程中出现漏气漏水、管板变形、加热管磨损快、大豆均质度不一、出料含黑絮导致豆粕含黑絮等问题，研究其原因：①漏气漏水：管板采用等离子冲孔，使椭圆孔内缘金属材质损伤较大，管子和管板的吻合间隙不均匀或过大，影响焊接质量；②管板变形：管板太薄，强度低，在受力时易变形；③加热管磨损快：顶层加热管上没有保护，在操作中油料直接冲击加热管；④出料不稳定或卡住绞龙：弧板和叶轮配合不好；⑤出料夹带黑絮：塔内有死角，在停机前没有清理干净。

以1 000 t/d大豆(兼顾油菜籽)调质塔为例，对调质塔从改进零部件选材、功能设计、制造工艺和制造质量上，彻底解决上述问题，保证出塔大豆温度在60～66℃、大豆含水量降为10%左右,质地均匀。

1 采取的措施

1.1 防止漏气漏水措施

管板下料校平，然后采用等离子冲孔，会造成孔的周边碳化层，造成微型损伤，椭圆的长轴和短轴尺寸变形，管子和管板之间间隙在1 mm左右，在使用一段时间后漏气漏水。管板改为激光冲孔，孔周边没有碳化层，椭圆的长轴和短轴尺寸变形小，管子和管板之间的间隙在0.2～0.25 mm，虽然冲孔的成本比等离子冲孔高3～4倍，但是保证长期使用耐压密封。管板厚度由以前的6 mm改为10 mm，垫片用整条6～8 mm聚四氟乙烯垫，增加强度，管板需二次校平保证变形量小。加热管材质采取SS304L、管壁厚度2.5 mm。SS304L材质比SS304具有更好的延伸性，在焊接后有一定的变形量。管子和管板之间连接用SS308L焊丝，确保管板和管子焊透。焊接管箱和封头之间连接用309L焊丝。

1.2 防止加热管磨损措施

在加热段上有300 mm以上的料层，使管道不会因接触到高速冲刷的油料产生过度磨损。加热管材质选择SS304L，壁厚2.5 mm，在成型时减薄量最小。顶部加热段最上部两层加热管上设角钢防护层。

1.3 防止出料机构故障措施

出料机构由挡料弧板和叶轮组成，挡料弧板上下都开出料口。油料重力落料经过挡板进入叶轮叶片之间的空间，在转到挡板弧板出料口时，油料自动流下，落入接料斗。旋转绞龙的叶片数量在6～10片，转速一般在12 r/min左右。每个转子端头间距和排料口转子端头间距足够小，减少杂质堵塞的可能。轴承密封用骨架密封，借助密封圈的弹性及抱紧力起到自动补偿作用，防止灰尘外泄[4]。

对于皮带轮及轴承座、铸钢链轮等，在机加工前要进行热处理以消除应力。为增加链轮的耐磨，在链轮切齿后进行表面淬火。出料辊两端设有半轴，在卸料斗两端的轴承座支撑下旋转将料卸出，保证精度和同轴度。

油料在进入调质塔前要清理，在顶部安装栅格板，阻止通径大于12.7 mm杂质进塔内，避免料层堵塞或将卸料辊卡住。

设3个料位计，分别为高料位、低料位、连续料位。高料位和低料位连锁，高料位和进料输送设备连锁，低料位和接料输送设备连锁。

1.4 防止出料夹带黑絮

在油料进入调质塔前，原料经过风选器，除轻杂和粉末。在调质塔每层侧面要有清理孔、视镜，以便观察塔内每层物料的流动状态，防止局部流动受阻使油料焦糊。在停机时，停止进风加热，关闭加热层蒸汽阀门，继续送风吹扫，并从观察孔观察，开启四周的清理孔清理。

2 改进后调质塔调质运行过程

1 000 t/d大豆立式调质塔本体截面3.3 m×3.3 m，本体高度8.9 m，顶部空间高度2.5 m，共9层。

进料段采用加高的进料壳体，安装料位器与进出料机构进行连锁，可保证加热段上有300 mm以上的料层，并保护顶部的加热区管道不会因接触到高速冲刷的油料产生过度磨损；安装格栅网，防止大杂下落。

顶部加热段最上部两层加热管上设角钢防护层，可防止磨损加热管(见图1)。加热层内布置加热管按交叉排列(呈90°)，交叉排列的加热管比直列的传热系数高10%，在加热管内通蒸汽，保证大豆在加热过程中均匀无盲点[5]。

图1 顶部加热段

在加热管内通0.05～0.1 MPa的蒸汽，大豆在加热管的间隙从上而下缓缓流动，通过辐射和对流与加热管进行热交换，逐渐使大豆的温度升高。随着对大豆的加热，大豆表皮和内部的水分也逐渐蒸发出来而游离在物料的间隙中，经过几个加热段，物料中水分蒸发使物料间隙中的相对湿度过高，造成水分蒸发困难，这时物料进入热风段。加热段上安装温度传感器。每个加热段都安装检修和清理观察视窗，并留有蒸汽进口和冷凝水接口。

热风分别从上下两个烘干层进入塔内，上部烘干层的热风通过下面的加热层后进入中部的出气烘干层，该过程属于顺流干燥加热过程；下部的进气烘干层的热风则向上运动，通过上部的加热层后进入中部的出气烘干层，这个过程是逆流干燥加热过程，这两个烘干层可进行进气或出气单一功能，增加了热风干燥行程，可以降低烘干层的高度。热风段内有多层角状通风盒(见图2)，热风段的一侧通入热风，热风从进气角状盒进入调质塔内，穿过物料汇集到出气角状盒，从热风段的另一侧排出，一方面带走物料中游离的水蒸气，另一方面进一步加热物料，蒸发物料内部的水分；热风段的热风可以根据现场情况从热风段的任意一侧进，从另一侧出。