化工专用蜗轮减速器在纯碱工业中的应用

2015-09-15吴红涛吕晓芳

纯碱工业 2015年6期

吴红涛，吕晓芳

（河南泉舜流体控制科技有限公司，河南郑州 450001）

1 联碱厂结晶、碳化系统工况特点及现用阀门执行器存在的问题

联碱厂结晶系统、碳化系统的主要设备有母液槽、真空滤碱机、联碱稠厚器等设备，而经过母液槽、真空滤碱机、联碱稠厚器的母液中主要含有NH4Cl以及NaCl、（NH4）2CO3、NH4HCO3、CaCO3等盐类的混合溶液，该溶液具有一个共性，就是均为强电解质，比较有利于电化学腐蚀的进行。在生产实际中，由于介质的流速、浓度、温度、压力等条件的影响，腐蚀和结疤比较严重，目前该工况使用的部分回转型阀门主要有球阀、偏心球阀、蝶阀等，所配执行器多为碳钢材质的蜗轮减速器。该执行器的特点是使用周期短，容易造成阀门开启、关闭困难，甚至卡死无法使用。

2 问题分析及解决方案

纯碱生产中，阀门的蜗轮执行器在使用过程中，由于环境中含有腐蚀性气体NH3，使得执行器外观甚至内部零部件腐蚀情况比较普遍，一般使用一段时间后，执行器内腔的润滑脂很快失效，直接造成执行器中腔零部件生锈，蜗轮蜗杆啮合转动时，由于没有了润滑作用啮合摩擦力很大，执行器启闭就不再灵活，甚至出现卡死的情况，最终造成执行器壳体扳裂，严重影响了阀门的启闭及生产过程。

实际使用过程中，常常出现执行器手轮掰断、执行器壳体开裂现象，这些都和执行器蜗轮蜗杆生锈、润滑油脂失效，执行器操作力矩增大等因素有关。

结合化工厂介质特点及工况需要，我公司联合执行器厂家开发了化工专用蜗轮减速器，该执行器不仅增加壳体的密封性，又将关键零配件，更换为耐腐蚀材料，在有配合要求的前后轴承部位，增加机械滚动设计，解决以往单依靠润滑油提高滚动效率的情况，壳体采用耐酸碱防腐涂料涂层，特别采用耐酸碱专用润滑脂，该润滑脂具有在以上各种酸、碱、盐、腐蚀气体、强氧化剂工艺介质中不溶解不挥发等优点，在－40～＋300℃均可使用。优异的密封性、粘附性和化学安定性，使其在介质接触的机械设备、轴承、管路接头、阀门的润滑、密封与防护中广泛应用，对工作环境要求耐酸、耐碱的工况十分有效。

我厂联合执行器厂家开发的化工专用蜗轮减速器采用新的密封结构、耐腐材料、耐酸碱专用润滑油脂等多重方法，解决阀门执行器开关不灵活、卡死等现象，进而大大提高了阀门的使用寿命。

3 化工专用蜗轮减速器设计特点及性能规范

化工专用蜗轮减速器是我厂在借鉴普通蜗轮减速器的基础上，结合我国纯碱装置生产实践，并充分考虑纯碱各工艺介质特性，开发、研制的专用产品。经过不断探索和经验积累，形成了我厂化工专用蜗轮减速器的设计、制造的完整体系。

3.1 原结构特点

原蜗轮减速器结构主要有铸铁HT200箱体、球铁QT500蜗轮、45＃蜗杆、HT200箱盖、Q235指示盘等零部件组成。

图1 原蜗轮减速器结构

3.2 改进后结构特点

1）耐腐不锈钢蜗轮、蜗杆：针对纯碱特殊的工况，该系列化工专用蜗轮减速器采用耐腐蚀不锈钢蜗轮、蜗杆，解决了原来蜗轮蜗杆生锈卡死的情况，极大提高蜗轮蜗杆在恶劣工况下的使用寿命。同时采用计算机三维立体造型，优化结构设计，对蜗杆出口连接处作增设密封圈，形成防止环境中的腐蚀气体进入减速器箱体的第一道屏障，并涂抹耐酸碱专用润滑脂，使得蜗轮减速器在酸碱工况条件保持良好的密封，有效延长蜗轮减速器的使用寿命。