大型蒸汽管式干燥机组装分析

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1、大型蒸汽管式干燥机组装分析摘要：论文通过大唐国际多伦煤化工管式干燥机现场组装实际经验，论述了管式干燥机（φ5m×L8m，总重225t，安装中心高度+10.254m）关键零部件现场组装的重要方法。另外，论文所述的安装方法对其它大型旋装机械设备的安装、检修具有一定参考意义。关键词：管式干燥机;中心轴制造;激光四点找正;不填丝自动钨极氩弧焊引言9大唐国际多伦煤化工项目是我国“十二五”规划重大化工项目之一，它横跨气化、变换、低温甲醇洗、甲醇压缩合成四大工段，涵盖三项世界之最，项目从2008年开始建设。然而，进行前述工序的前提就是将褐煤干燥。通过

2、国外调研，发现德国ZEMAG（泽玛克）的管式干燥机运行安全可靠，干燥程度深，在褐煤气化中广泛应用，遂决定采用管式干燥机。由于管式干燥机进口费用大（是国产费用的3倍），我厂在大唐国际的应邀下从2006年开始研发设计管式干燥机。管式干燥机是一个倾斜的多管式回转圆筒，筒体外径5.3m，长度8.0m，倾角12°，干燥管数量1548根，干燥管通过前后端管板固定，整体重量达225t。筒体中心由长约10.3m的轴支撑在两端的轴承座上，大齿圈安装在干燥机前端，电机通过减速器带动小齿轮，小齿轮和大齿轮啮合传动，干燥机额定转速8rad/min，下图为管式干

3、燥机结构外形图。根据输煤车间设计布置，干燥机前端安装在11m钢梁平台，后端安装在9m平台[1]。图1管式干燥机结构外形图1-进料口2-进汽管路3-进料端轴承箱4-大齿圈5-传动装置6-筒体7-带螺旋片的换热管8-载湿气体出口9-出汽管路10-出料端轴承箱11-出料口12-轴1.干燥机组装方案的确定由于干燥机单机重量大，整体直径达5.3m，若在制造厂内组装后再运输到现场能节省不少现场安装费用，并且组装工器具较为齐全，但是整体直径加运输车体高度达6m，超过我国公路运输限高的要求。经过开会讨论决定干燥机分中心轴、干燥管、管板、筒体（分三段）、

4、进出料装置、进出汽管路、传动装置七部分厂内加工好，运输到现场再组装。[2]1.1中心轴组装方案选择[3]9根据受力分析，干燥机载荷全部传递到干燥机中心轴前后端，中心轴组装好坏直接关系到干燥机的平稳运行。关于中心轴的组装主要有两种工法，第一种：将中心轴制造成一根整轴进行热处理和机加工，这样能保证干燥机轴颈有较好的同轴度。根据国外干燥机制造调研，就是将中心轴做成一根整轴，它要求制造厂具备大型轴类设备机加工能力。但是，此方案造成孔板同轴的环焊缝为立焊，增加了操作难度，消除焊接应力难度较大。第二种，通过干燥机受力分析，得知干燥机荷载主要集中在中

5、心轴前后端轴颈，这样将中心轴分为三段制造，再现场组焊。前端轴颈、后端轴颈采用ZG35GrMo高合金钢制造。此种方案中心轴同轴度的调整、空心轴内外焊接消除应力是关键控制工序。根据我厂目前加工能力不够、现场组装情况决定采用第二种方法将中心轴进行组装。图2中心轴组装划分1.2管板组装方案选择[3]管板的制造和组装也是干燥机安装重大工序。在一个5.3m直径，厚90mm的16MnR钢板上如何加工出1548个孔成为关键问题。最初方案拟采用三块120°料进行拼接。后根据受力分析，干燥机在转动时，转矩通过管板传递到干燥管上，干燥管数量多，所以转动力矩也

6、大，采用此方法，会引起管板强度下降。通过讨论最终决定采用一块长方形板，宽大于1.4m（在中间开出φ1400的圆），另外用两块钢板补缺，拼成整圆。然后通过车床采用模具定位加工出1548个小孔，然后再阔孔到设计尺寸。这样加工复杂，但保证了管板的整体性。图3管板组装方案对比91.3干燥机组装流程[4]干燥机前端横梁安装→中心轴组装→管板焊接、组装→对中、校准同轴度→焊接筒体→穿管焊接→出汽管路组装→水压试验→安装前后端轴承箱、轴承座→干燥机运输、吊装→干燥机后端横梁安装→调标高及倾斜度→安装驱动装置→对中、校准传动部件→安装干燥机进、出料装置

7、→安装进汽管路→安装保温层2.干燥机吊装方案　　干燥机吊装属于超过一定重量的分部分项工程，所以施工前进行了吊装专项方案的论证。根据在国外考察管式干燥机时，看到在每台干燥机下面有一小车，后经分析得知此小车是用来托起干燥机，检修干燥机轴承的。对此技术人员提出采用“拖排”就位干燥机的方案[5]。根据厂房设计，干燥机安装在厂房B列到D列之间，进料端标高11.0m，出料端标高9.0m。吊装步骤如下：（1）支撑架基础设计时应根据总的吊装荷载设计，不小于360t;运输滑道总荷载按310t考虑。（2）根据设备尺寸及厂房结构制作专用于干燥机吊装的支撑架、

8、行走架、吊装扁担、运输滑道等工具，准备4台100t液压提升装置及钢绞线、猫爪等附属工具，准备1台10t卷扬机和1对30t滑轮组。9（3）安装液压提升装置及其支撑架、行走架、运输滑道，穿钢绞线，采用钢丝绳进行