上海石化擠出機組交流材料概要課件

1、中石化上海石油化工股份有限公司擠壓造粒機組技術(shù)交流 2013年08月第1頁，共23頁。 中國石化上海石油化工股份有限公司塑料部，是國內(nèi)最大的聚烯烴生產(chǎn)基地之一。經(jīng)過三十多年的建設(shè)和發(fā)展，目前擁有年產(chǎn)25萬噸的全密度雙峰聚乙烯生產(chǎn)裝置一套、年產(chǎn)合計15.8萬噸的高壓聚乙烯生產(chǎn)裝置二套、年產(chǎn)合計40萬噸的聚丙烯生產(chǎn)裝置三套以及與之配套的動力車間、包裝車間和一個塑料研究所，占地面積900畝，合成樹脂的實際產(chǎn)能超過90萬噸/年，生產(chǎn)規(guī)模在國內(nèi)同行中名列前茅。前 言第2頁，共23頁。一擠出造粒機組概況裝 置機組型號制造商臺數(shù)投用日期1PEP305- 13SW JSW219762PEP460-13SW J

2、SW119921/2PPZSK280WP219903PPCMP305X-18AW JSW120024PECIM-460P JSW12002第3頁，共23頁。二.擠出機組近年主要工作1.1PE裝置造粒機組（P-305 13SW）國產(chǎn)化改造 2.4PE裝置擠出機（CIM-460P）主聯(lián)軸器改造3.PP裝置擠出機（ZSK280）模板國產(chǎn)化應(yīng)用第4頁，共23頁。1.1PE裝置造粒機組（P-305 13SW）國產(chǎn)化改造設(shè)備概況： 1PE裝置投產(chǎn)于1976年，擠出造粒機組的自動化程度低，且產(chǎn)品適應(yīng)性差。 擠壓機筒體、換網(wǎng)殼體及模板均采用中壓蒸汽加熱，機筒采用水冷卻。換網(wǎng)器與機頭采用鉸鏈卡套式連接；切粒裝置

3、采用帶傳動。這種結(jié)構(gòu)形式，換網(wǎng)操作需要打開機筒連接處的卡套鎖，切粒操作維護不方便。 2012年11月，我部委托大橡塑對裝置二系列擠出機造粒系統(tǒng)進行改造，提高切粒機操作適應(yīng)性，以滿足減少切粒細粉和生產(chǎn)高熔融指數(shù)產(chǎn)品的工藝技術(shù)要求。第5頁，共23頁。 改造內(nèi)容：（1）切粒電機更換為變頻調(diào)速；（2）切粒機構(gòu)，刀軸改造為氣液轉(zhuǎn)換油缸驅(qū)動，刀軸帶有鎖緊機構(gòu)；（3）切粒機構(gòu)聯(lián)軸器，由皮帶傳動改為電機直聯(lián)；（4）切粒水室接口與現(xiàn)有模板匹配，水室與模板鎖緊采用快速液壓鎖緊機構(gòu)；（5）機頭體更換，連接尺寸不變，增加水室鎖緊用鎖定盤、氣缸等；（6）新增國產(chǎn)模板，相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸與原模板相同；（7）移動小車更換，移動采

4、用人工手動驅(qū)動；（8）新增氣液系統(tǒng)配置，用于刀軸移動及水室鎖緊，固定在移動小車架上；（9）新增液壓系統(tǒng)配置，用于刀軸鎖緊及小車移動，單獨放置；（l0）電儀系統(tǒng)在原系統(tǒng)上增加配置；第6頁，共23頁。改造情況：投用初期（問題） 投料試車，切粒裝置的電氣、儀表、運轉(zhuǎn)、開合移動的動作、粒子冷卻與輸送、電機的負荷等均一切正常、平穩(wěn)，達到技術(shù)附件的要求。通過PCW振動篩上過濾出的粉末過多；取樣口觀察：粒子大小不一，存在30%的過小粒子或小薄片；切刀的磨損過快，現(xiàn)有的切刀磨損量達到0.4mm/30h，即按此運行狀態(tài)，每盤刀只能維持連續(xù)運轉(zhuǎn)150h(6天)第7頁，共23頁。原因分析1.出現(xiàn)碎屑與粉末過多：主要

5、在于切刀的刀刃鋒利程度。2.切刀的磨損過快：主要是切刀刀刃的硬度不夠造成。刀刃與模板構(gòu)成一對摩擦副，通常切刀刃部硬度低于模板造粒環(huán)帶硬度HRC5-8度。不僅如此，還需切刀具有越磨越鋒利的刃部結(jié)構(gòu)。3.粒子大小不一，存在較多的過小粒子或小薄片：一方面的原因可能為模板本身的造粒環(huán)帶溫度不均勻造成出料速度不一致，另一方面原因可能為?？锥氯隆５?頁，共23頁。解決措施更換切刀：大橡塑改造中所配的切粒刀由遼陽斯佳制造，機組改造前所用刀具一直由沈陽金峰生產(chǎn)，其使用壽命及切粒情況穩(wěn)定。故請沈陽金峰按照新切粒刀的結(jié)構(gòu)尺寸緊急加工一套試用。利用原更換下來的但仍然能使用的模板，由遼陽斯佳進行局部改造（僅外形連

6、接尺寸改變），替代新模板；新模板返回遼陽斯佳進行清理與檢測，按照現(xiàn)有的蒸汽參數(shù)進行重新加熱量計算，及必要的修正。第9頁，共23頁。 為了確保產(chǎn)品質(zhì)量，2013年年初更換安裝老模板及沈陽金峰的切粒刀，切粒問題恢復(fù)正常。 6月，裝置停車檢修期間，再次更換新改造的模板，進行試車。切粒情況較改造試用初期有所好轉(zhuǎn)，解決大小粒子問題，基本確定原問題為?？锥滤拢炝囟鹊木鶆蛐匀杂兴啡?，溫度較進口模板相比要偏低。第10頁，共23頁。2.4PE裝置擠出機（CIM-460P）主聯(lián)軸器改造設(shè)備概況： 4PE擠出造粒機組為雙螺桿反向旋轉(zhuǎn)雙支撐類型，主要設(shè)備包括主機、齒輪泵、換網(wǎng)器、水下切粒裝置等，機組由日本

7、制鋼（JSW）制造，2002年投用。 主要技術(shù)參數(shù) 型 號： CIM460P 主機功率： 10500kw 主機轉(zhuǎn)速： 980rpm 螺桿轉(zhuǎn)速： 402.7/281.8 rpm 模板孔數(shù)： 4000個 孔徑2.8mm 設(shè)計能力： 36T/H（最大39T/H）第11頁，共23頁。第12頁，共23頁。 改造原因： 機組存在設(shè)計缺陷。自02年裝置投產(chǎn)以來，機組運行中振動一直偏高（長期C區(qū)運行）。主減速箱輸入軸軸承經(jīng)常出現(xiàn)有規(guī)律的非正常過早失效現(xiàn)象，其使用壽命只有三年（0205年、0507年、0710年），且機組噪音嚴(yán)重超標(biāo)。 第13頁，共23頁。改造內(nèi)容： 通過對主減速箱歷年（3次）輸入軸軸承的失效機

8、理分析，結(jié)合其機械結(jié)構(gòu)受力理論計算。我們得出如下結(jié)論：軸承主要是接觸疲勞失效、膠合及疲勞磨損；導(dǎo)致軸承過早失效的主要原因是該部位徑向載荷大，造成輸入軸兩端軸承受力分配嚴(yán)重不均所致。主要措施：優(yōu)化主聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，減輕其自重，改善主減速箱輸入軸兩端軸承受力，降低機組運行振動，進而實現(xiàn)有效延長軸承的使用壽命。（氣動摩擦離合器改成safeset聯(lián)軸器） 第14頁，共23頁。氣動摩擦離合器Safeset聯(lián)軸器第15頁，共23頁。SAFESET聯(lián)軸器 SAFESET液壓扭矩安全聯(lián)軸器配置較為簡單，主要是離合器本體、輸入及輸出側(cè)軸轂。該離合器完全為一機械結(jié)構(gòu)，運行過程中不需要任何的輔助控制系統(tǒng)。 SAFESE

9、T的主要設(shè)計原理是：離合器內(nèi)部有一個雙層軸套，兩壁間存在著一定的間隙。注入液壓油并加壓，外壁向外擴張，通過摩擦力與輸出轂鎖緊，同時內(nèi)壁向內(nèi)壓緊，鎖住輸入軸。此時，扭矩可以通過油壓從輸入軸傳遞到輸出轂。SAFESET的剪切環(huán)固定在輸入側(cè)，液壓油泵通過快速接頭與此聯(lián)軸器相連，剪力管把油密閉在雙層軸套中來進行壓力保待。油壓與承載扭矩成線性正比關(guān)系，設(shè)定了油壓，則最大扭矩也就確定了。當(dāng)輸入扭矩超出設(shè)定最大扭矩時，聯(lián)軸器會在輸入軸間發(fā)生滑動，剪力管頂端會彼剪切環(huán)切斷，釋放油壓。這一過程時間極短，只有毫秒級。油壓釋放后，該聯(lián)軸器就完全象滑動軸承一樣轉(zhuǎn)動，潤滑油已事先注入輸人軸與輸出轂之間的油槽中，此時會迅

10、速擴散至潤滑滑動表面。雙層軸套為硬化處理的表面，可以確保在發(fā)生滑動時不會發(fā)生金屬粘連，只需更換新的剪力管并再次加壓，該聯(lián)軸器就可重新投人使用。第16頁，共23頁。 改造效果： 2013年3月機組改造后，至今已運行了五個多月。測振數(shù)據(jù)證明，PK701擠出機組的主電機、主減速箱的振動品質(zhì)按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)ISO108163評定為A區(qū)域，所有振動測點處的振動烈度全部小于2.3mm/s(有效值),即，全部測點處的振動烈度都遠低于ISO108163標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的振動良好極限值2.3mm/s，有效值。這樣的振動烈度說明機器振動品質(zhì)相當(dāng)于新交付使用的機器，即：振動良好，機械狀態(tài)正常。 第17頁，共23頁。測

11、振 報 告第18頁，共23頁。3. PP裝置擠出機（ZSK280）模板國產(chǎn)化應(yīng)用 PP裝置擠出造粒機組模板造粒帶近年來多次研磨，其平整度及硬質(zhì)合金厚度超出極限范圍。為了降低檢修費用，同時支持民族企業(yè)，去年我公司采購了沈陽金峰的模板。今年2月，對該模板安裝試用，情況正常。連續(xù)使用半年來，經(jīng)歷了各類牌號的生產(chǎn)，效果理想。第19頁，共23頁。模板技術(shù)參數(shù)模板規(guī)格762X90造粒帶直徑568/430?？讌?shù)840-2.6加熱介質(zhì)導(dǎo)熱油熱介質(zhì)壓力0.5MPa熱介質(zhì)溫度240-290模板工作溫度190-200冷卻水溫度50-70物料熔融指數(shù)0.4-40g/10min造粒帶硬度HRC60-62模板基體材料1Cr13造粒帶材料TiC-NiCr第20頁，共