Въглищният пулверизатор е основна част от оборудването в производството на топлинна енергия, въглищната химическа промишленост и други области. Неговата функция е да смила сурови въглища в въглищен прах, който може да бъде ефективно изгорен в котел. Статичните и динамичните пръстени са ключови компоненти, които имат решаващо влияние върху ефективността на смилане, работната стабилност и експлоатационния живот на пулверизатора. Тази статия анализира тяхната структура, принцип на работа, механизми на отказ и технологично развитие.
1. Основна структура и позиция на монтаж
Статичните и динамичните пръстени, известни също като неподвижен пръстен и въртящ се пръстен, са основните компоненти на зоната за смилане на въглищен пулверизатор.
Статичен пръстен: Фиксирано монтиран върху основата или корпуса на пулверизатора, оставайки неподвижен. Обикновено това е пръстеновиден компонент със специални зъбни профили или жлебове.
Динамичен пръстен: Свързан с въртящата се част на пулверизатора, като масата за смилане или ротор, въртящ се с висока скорост заедно с него.
Двата пръстена се сглобяват един над друг или отвътре и отвън, оставяйки регулируема междина. Частиците въглища се раздробяват в тази празнина.
2. Принцип на работа и основни функции
Основната функция на статичните и динамичните пръстени е да образуват ефективна зона за смилане. Принципът на работа е следният.
Насочване и разпределение: Суровите въглища от тръбата за подаване на въглища първо се приземяват върху въртящия се динамичен пръстен. Под въздействието на центробежна сила той се изхвърля към пролуката между двата пръстена. Зъбците или жлебовете на статичния пръстен насочват въглищата, за да осигурят равномерно навлизане в повърхността на смилане.
Първоначално раздробяване: По-големите въглищни буци първо се подлагат на силно компресиране и срязване, когато навлизат в тясната междина, подлагайки се на първоначално раздробяване.
Смилане: Това е най-критичната стъпка. Тъй като динамичният пръстен продължава да се върти, въглищата в процепа непрекъснато се раздробяват и срязват от относителното движение между статичните и динамичните пръстени. Това действие, подобно на каменна мелница, непрекъснато смила въглищните частици на фин прах.
Въздушно смесване и транспорт: Прахообразните въглища се пренасят от горещ изсушаващ въздух, излизайки от периферията на пръстените и се издигат до класификатор за разделяне по размер. Квалифицираният фин прах се изхвърля.
3.Основни механизми за повреда и предизвикателства
Статичните и динамичните пръстени работят в тежка среда с висока температура, голямо количество прах и силно износване. Тяхната повреда е една от най-честите неизправности в пулверизаторите за въглища.
Абразивно износване: Това е доминиращият режим на отказ. Въглищата, особено твърдите минерали като кварц и пирит, действат като абразив, който непрекъснато разрязва и разяжда повърхностния материал, причинявайки постепенно износване, деформация и загуба на профили на зъбите.
Пукнатини от умора: При периодичен механичен стрес от ударни натоварвания и вибрации, както и термичен стрес, микропукнатините лесно се появяват в точки на концентрация на напрежението, като корени на зъби и дъна на жлебове, като постепенно нарастват и вероятно водят до счупване.
Ерозия и корозия: Високоскоростният въздушен поток от въглищен прах причинява ерозия. Освен това сярата и влагата във въглищата могат да създадат леко корозивна среда при високи температури, ускорявайки загубата на материал чрез синергия с износването.
Последици от влошаване на производителността: След износване празнината се увеличава, ефективността на смилане пада рязко, което води до намалена производителност на пулверизатора, по-висока консумация на енергия и недостатъчна финост на въглищата, което пряко засяга ефективността на изгаряне на котела. Силното износване може да увеличи вибрациите, застрашавайки безопасността на оборудването.
4.Развитие на материалите и производствените технологии
За да се справят със силното износване, материалите и производствените техники за статични и динамични пръстени непрекъснато се развиват.
Традиционни материали: Ранните проекти използват стомана с високо съдържание на манган, устойчива на износване легирана стомана, разчитайки на твърдост и издръжливост, за да устои на износване.
Технологии за укрепване на повърхността: Настоящото масово решение прилага твърд слой, устойчив на износване върху здрав основен материал, като например лята стомана. Основните процеси включват:
Перли, устойчиви на износване с твърда наварка: Нанасяне на ленти или мрежести перли за твърда наварка от сплав с високо съдържание на хром върху ключови зони за образуване на устойчива на износване рамка.
Композитно леене: Използване на биметално композитно леене за постигане на металургично свързване между основния материал и работния слой, който често е направен от изключително твърди материали като чугун с високо съдържание на хром.
Вграждане на устойчива на износване облицовка: Предварително изработени устойчиви на износване алуминиеви плочи са завинтени към основата, което позволява локална подмяна след износване.
Приложение на модерни керамични материали: Това е важна посока на развитие. Устойчивите на износване блокове или пълни пръстени, изработени от високопроизводителна керамика като алуминиев оксид, закален алуминиев оксид с цирконий и силициев карбид, предлагат изключително висока твърдост и устойчивост на износване, далеч надхвърлящи металите, значително удължавайки интервалите за поддръжка. Въпреки това, керамиката е крехка и изисква по-високи стандарти за монтаж и устойчив на удар дизайн.
5. Насоки за поддръжка и избор
Редовен мониторинг и настройка: По време на работа наблюдавайте тока на пулверизатора, вибрациите, мощността и фиността на въглищата, за да оцените индиректно износването. Периодично изключвайте за проверка и регулирайте празнината, както е посочено.
Смяна на двойка: Статичните и динамичните пръстени образуват фрикционна двойка. Препоръчително е да смените и двете едновременно, за да осигурите най-добро съвпадение на смилането и работна стабилност.
Научен подбор: Въз основа на индекса на абразивност на смиланите въглища, като индекс на смилане по Hardgrove и минерално съдържание, тип пулверизатор и работни условия, изберете най-икономичния материал и процес, устойчив на износване. За силно абразивни въглища трябва да се даде предимство на композитни отливки или керамични материали.
В обобщение, статичните и динамичните пръстени на въглищния пулверизатор са критични компоненти за смилането на въглища. Тяхната производителност пряко влияе върху икономичността и надеждността на цялото оборудване. Основното техническо предизвикателство е как да устоим на екстремно износване. От устойчивата на износване легирана стомана до технологиите за укрепване на повърхността и нововъзникващото приложение на керамични материали, технологичният прогрес винаги се е фокусирал върху удължаването на експлоатационния живот. Правилният избор, монтаж и поддръжка са ключови за осигуряване на дългосрочна стабилна работа и намаляване на разходите за жизнения цикъл.
