大型圆盘干燥机液压顶升的技术分析

刘同增

(山东军辉建设集团有限公司， 山东 肥城 271602)

大型圆盘干燥机液压顶升的技术分析

刘同增

(山东军辉建设集团有限公司， 山东 肥城 271602)

介绍了圆盘干燥机的结构、工作原理，对圆盘干燥机升降技术分析，对设备升降可能出现的问题，采取了的预防措施。

干燥机 ； 升降； 技术分析 ； 措施

圆盘干燥机是一种间接式干燥设备，广泛应用于化工、轻工、食品和粮食、饲料等行业物料的干燥，它与列管式干燥机相比，具有圆盘面光滑，不易结垢，不易磨损，易于清理等优点[1]。

圆盘干燥机主要有以下几部分组成：(1)转子系统，为干燥机的核心部件，主要有轴头、空心轴、组焊在空心轴上的圆盘、以及蒸汽分配装置组成；(2)壳体(干燥室)，有上下壳体组成；(3)左、右支架，；(4)刮板装置；(5)主传动系统，主要有轴承座、齿轮副、减速机、电机及控制系统组成；(6)管路系统，由进气管、排水管、旋转接头、金属软管、调节阀等组成；(7)螺旋进料装置；(8)抽气除尘系统。

其工作原理是：空心轴在主传动系统驱动下带动圆盘旋转，蒸汽从空心轴的一端进入，通过蒸汽分配装置进入圆盘，热介质通过金属壁将热量导给被干物料，物料吸热增焓蒸发湿份。转子周缘装有特殊的刮板，一方面不断将物料翻起使之与金属换热表面接触，另一方面刮板与转子有一定的倾角，将物料从入口端推向出口端，蒸发的湿份则由顶部引风机抽出，物料干燥过程完成，圆盘内的冷凝水则通过虹吸管、旋转接头、疏水阀等排出[2]。

1 圆盘干燥机升降技术分析

随着生产企业规模不断扩大，对设备的要求也向大型化发展。1000平方圆盘干燥机主体外形尺寸(L×W×H)：14m×3.7m×3.8m，主机总重量达到140吨，这对企业的吊装、运输、安装能力有了更高的要求。由于设备需在车间内制做、组装和运输装车，但车间内的行车吊装能力不足，不能进行整机吊装装车，车间内高度有限，大型吊车也无法使用。经多方调研论证，最终决定采用非常规吊装方式，即液压缸组合顶升方式进行装卸车的方案：由于设备重量大、高度高，为尽量降低运输高度，选用超低底盘的重型运输车，底盘高度0.9米，为避免干燥机因装车二次移位的困难，由制造和运输部门双方确定车间内装车位置后，干燥机在装车位置进行组装。干燥机制作完毕检验合格后，先将运输车底盘倒至干燥机前，并调整好位置和方向，采用布置在干燥机四周的液压油缸将干燥机顶起到1.1米左右的高度，将运输车底盘倒入干燥机下预定位置，油缸减压使干燥机缓慢落下，最后平稳落在运输车底盘上，撤出液压缸及其他辅助装置，装车完成。

在方案设计中，首先对干燥机的结构及受力情况进行分析，干燥机转子的重量通过两轴头分别施加在左、右支架的轴承座上，壳体的重量通过与左、右支架的连接螺栓传递到左、右支架上，所以应以左右支架为支撑点对干燥机进行顶升。为此设计顶升专用支座，该支座与干燥机的左、右支架采用圆钢销轴连接，在每个顶升专用支座下，分别设置一个相同规格型号的顶升液压油缸，四个油缸由一个液压泵站控制，保证四个油缸在相同顶升压力下同步工作。

由于该液压装置做为工艺装备使用，考虑成本和使用频率问题，不可能也不会像通用设备一样进行严格的设计、论证和校验，因此在设计和使用前必须应用冗余安全度原则考虑安全措施：分析可能发生的安全隐患，进行风险评价，采取相应的安全技术措施，避免干燥机在装卸车过程中有不可预测的意外事件发生。

2 实施方案

2.1 根据预设方案分析，在干燥机起升过程中可能出现以下问题，及应采取的预防措施

(1)四只油缸不同步：泵站及油缸有专业液压公司负责设计、制作和调试，并现场指导安装和使用，由于设备结构对称(虽然一侧有大齿轮，但由于齿轮重量相对于整台设备所占比例很小，可以忽略四只油缸的所承受的重量偏差)，设计时应保证四个油缸所分配的油量和油压相同，通往油缸的油路配管长度相同。在使用时，尽量避免油管出现小的弯曲半径，使各油路阻力尽量相同，四只油缸同步上升。

(2)干燥机在起升过程中的可能出现的晃动和不可预见的其他干扰载荷会导致油缸失稳：为了防止油缸的失稳，在顶升专用支座两侧设置两导向孔，在油缸下面设置一个油缸底座，在底座上的油缸两侧设置导向柱，导向柱穿过顶升专用支座的导向孔，用于对顶升专用支座导向，使顶升专用支座在油缸的顶升下，沿导向柱向上移动，避免油缸可能出现的失稳问题。

(3)一只或多只油缸运行出现问题，造成设备顶偏或突然回落： 该装置运行中可能出现的问题就是一只或多只油缸运行中出现问题，如油压不稳，控制系统出现故障或液压管路泄漏等，造成设备顶偏或突然回落，因此在导向柱上合理位置每隔一定距离设置销孔，在顶升过程中，当顶升专用支座两侧底板底面超过销孔时即迅速插入防回落销轴。如果干燥机不正常回落，销轴可以起到支撑作用。随着顶升专用支座的升高，销轴的插入交叉进行。

1.干燥机主机；2.左(右)支架；3.顶升专用支座；4.防回落销轴；5.导向柱；6.油缸底座；7.顶升油缸；8.支承销轴

图1 干燥机液压顶升示意图

2.2 根据对装卸车方案的分析和论证，装卸车工艺装备分为三大部分

(1)顶升专用支座：该支座与干燥机的左、右支架采用Φ70mm支撑销轴连接，支座和左、右支架上的连接孔镗削加工。连接销轴和轴孔主要承受剪切力和挤压力，因此需进行剪切强度和挤压强度校核，四根销轴所承受的许用剪切力Q=63t×4=252t≥140t，四根销轴所承受的许用挤压力Fj=164t×4=656 t≥140t，许用剪切力和挤压力大于干燥机重量，满足强度要求。

液压油缸顶在专用支座的顶板上，顶升专用支座两侧底板上加工导向孔。用于对导向柱的导向。(2)液压顶升装置：由液压控制系统(泵站)和液压顶升油缸两部分组成，所配液压顶升油缸缸径Φ220mm，公称压力P=25MPa，每只液压油缸顶升力为F=95t，四只液压缸顶升力F=95×4=380t≥140t，满足干燥机起升要求。

(3)液压顶升缸底座：为了增加地面的承载力，在液压缸下安放厚钢板做为油缸底座，增加液压缸与地面的接触面积，防止地面局部压力太大被压塌、压陷，在油缸底座上油缸安放位置两侧加设Φ273×25mm厚壁钢管做为顶升专用支座的导向柱，并对导向柱进项加固，导向柱的间距与专用顶升支座上的导向孔间距相同，保证顶升支座在油缸作用下顺利上升。以顶升前顶升支座底板位置为起点，在每根导向柱上每隔300毫米镗削直径Φ70的销孔，用于穿装防回落销轴。

3 组织机构和施工方案

装卸车工作的顺利进行需要可靠的工艺装备，同时完善组织指挥机构和装卸车技术方案也是非常重要的。公司根据此次装卸车构件重量大，且由于现场条件限制采用非常规方式进行起吊，没有施工经验且危险性较大的特点，指示生产部门成立由生产经理为组长的现场指挥小组，制定装卸车方案，组织现场施工、技术、质量、设备、安全等部门的专业技术人员和液压公司专业人员对装卸车施工技术方案和安全技术措施进行会审，根据现场情况制定现场应急预案。对指挥和操作人员进行分工，并进行安全技术交底，组织相关人员进行现场演练，发现问题及时解决。

运输路线由运输部门和制造厂家会同公路、交通等有关单位对沿途道路、桥梁及地下管线设施进行现场勘查、检测、计算，由此确定行驶路线；必要时采取修复和加固措施，确保地下管线安全无损；按桥梁的设计负荷、使用年限及当时的状况，车辆行驶前对每座桥梁进行检测、计算，并采取相关的修复和加固措施。对现场道路和车辆停靠区及干燥机暂存区地面进行检测，必要时进行开挖、回填、夯实的方法进行地基处理，并铺设厚钢板，以增加地面承载力，防止运输车辆在运输、卸车、干燥机在存放过程中地基出现问题。由于现场设备基础不完备，不能将设备直接吊装到基础上，因此为节约费用暂不租赁大型吊车，仍然采用液压顶升装置进行卸车。

4 结束语

经过周密计划和部署，公司上下齐心合力，顺利完成了四台干燥机的装卸车和运输工作。

[1] 金国淼. 化工设备设计全书-干燥设备设计[M].上海： 上海科学技术出版社,1986.

[2] 毛希澜. 化工设备设计全书-换热器设计[M].上海:上海科学技术出版社，1988.

(本文文献格式：刘同增.大型圆盘干燥机液压顶升的技术分析[J].山东化工，2017，46(06)：98-99.)

2017-02-08

刘同增(1965—)，山东肥城人，工程师，主要从事化工相关机械设备的工艺与技术工作。

TQ051.8+92

A

1008-021X(2017)06-0098-02