某廠尿素系統(tǒng)有一座直徑18m、高為78m的造粒塔，其造粒機(jī)在使用當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)一些設(shè)備故障，使蒸發(fā)系統(tǒng)頻繁停車，影響尿素系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。盡管曾采取改變中心管密封圈的厚度及材質(zhì)，加固造粒機(jī)支架等措施，但均未能解決根本問(wèn)題。為了保證尿素生產(chǎn)的長(zhǎng)周期運(yùn)行，同時(shí)解決備機(jī)問(wèn)題，決定設(shè)計(jì)制作一臺(tái)配合原噴頭使用的造粒機(jī)。
　　1、存在的問(wèn)題及分析
　　該尿素系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中主要出現(xiàn)的問(wèn)題是
　　a．尿液常從造粒機(jī)頂部溢出。
　　b．造粒噴頭與中心管的連接處常常泄漏，此密封點(diǎn)隨噴頭伸人造粒塔內(nèi)，其泄漏將造成尿液粘附塔壁及造粒塔而結(jié)垢。
　　c．造粒機(jī)的軸承布置及潤(rùn)滑設(shè)計(jì)不合理，易造成軸承燒壞。
　　造粒機(jī)的中心管約2m長(zhǎng)，上部用法蘭與物料管相連，下部直接插入噴頭內(nèi)。在安裝和檢修造粒機(jī)時(shí)不容易保證中心管與套管同軸度，長(zhǎng)期運(yùn)行就會(huì)導(dǎo)致密封環(huán)內(nèi)圈的不均勻磨損，從而使尿液向上進(jìn)入套管內(nèi)產(chǎn)生溢流。
　　造粒機(jī)的中心管與噴頭為凹面法蘭連接，四氟密封環(huán)夾在這個(gè)凹槽內(nèi)，由于此環(huán)在長(zhǎng)期使用中產(chǎn)生變形和變軟，使兩法蘭之間的密封產(chǎn)生外泄漏，尿液由此直接向外噴人造粒塔內(nèi)。
　　造粒機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分采用上、下兩個(gè)滾動(dòng)軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)。滾動(dòng)軸承主要承受徑向載荷，僅能承受較小的軸向載荷。而造粒機(jī)是垂直安裝，噴頭、中心管及套管、皮帶輪、尿液使上述兩個(gè)滾動(dòng)軸承主要承受軸向載荷，顯然軸承的承載不合理。
　　該機(jī)沒(méi)有專門的潤(rùn)滑油道，在第一次組裝時(shí)不能對(duì)滾動(dòng)軸承有很好的潤(rùn)滑條件，從而使軸承易燒壞。
　　另外，由于密封環(huán)隨噴頭伸人造粒塔內(nèi)，這個(gè)密封點(diǎn)既不容易被觀察又不便于檢修，需要更換時(shí)，必須把中心管拆除，吊出造粒機(jī)，需要對(duì)中找正。每更換一次密封環(huán)相當(dāng)于重新安裝一次造粒機(jī)，更換密封環(huán)頻繁，影響了正常生產(chǎn)。
　　2、結(jié)構(gòu)改進(jìn)
　　針對(duì)該造粒機(jī)的上述缺陷，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，并重新設(shè)計(jì)了部分結(jié)構(gòu)。
　　2.1 密封結(jié)構(gòu)
　　針對(duì)原密封環(huán)的問(wèn)題，曾將密封環(huán)改為層壓板并增加了該環(huán)的厚度，但未收到預(yù)期效果。為此，將密封板改為碳纖四氟密封填料函。
　　將造粒機(jī)的下部密封結(jié)構(gòu)改為上部填料密封結(jié)構(gòu)，利用皮帶輪的輪廓安裝填料壓蓋，這樣既便于觀察運(yùn)轉(zhuǎn)情況，又便于檢修，更主要的是采用了緊壓填料密封，有效地防止了尿液的泄漏。
　　2.2 空心軸
　　為了達(dá)到密封結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計(jì)了一根空心軸，該軸采用一根127mm×17mm，材料為0Crl7Nil4Mo2的高壓管加工而成(圖4)。該軸上部安裝皮帶輪及密封填料，下部通過(guò)螺紋連接一個(gè)凸面法蘭與I型噴頭配合相連，從而帶動(dòng)噴頭旋轉(zhuǎn)，這樣既保證了噴頭旋轉(zhuǎn)的同軸度，又保證了噴頭法蘭的密封可靠。
　　2.3 軸承布置
　　為了改善滾動(dòng)軸承的受力情況，在造粒機(jī)底部設(shè)計(jì)安裝了一個(gè)8222的推力球軸承，通過(guò)它來(lái)承受中心管、皮帶輪、噴頭及尿液的軸向載荷。同時(shí)在造粒機(jī)的上部和下部設(shè)計(jì)了兩個(gè)軸承座，這兩個(gè)軸承座與機(jī)體配合連接，取代了原來(lái)的軸承端蓋，這樣既保證了軸承的配合安裝，又保證了整個(gè)造粒機(jī)的配合組裝，同時(shí)還能貯存潤(rùn)滑油。
　　2.4 潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)
　　由于增設(shè)了上、下軸承座，在設(shè)計(jì)造粒機(jī)上、下兩個(gè)注油接頭時(shí)，把上、下軸承座結(jié)合起來(lái)考慮。在上、下軸承座上分別設(shè)計(jì)了兩個(gè)與注油接頭相通的潤(rùn)滑油道，當(dāng)潤(rùn)滑油經(jīng)油槍從注油接頭注入，通過(guò)潤(rùn)滑油道進(jìn)入軸承座時(shí)，隨著軸承的旋轉(zhuǎn)，軸承得到充分的潤(rùn)滑�？紤]到潤(rùn)滑油會(huì)不斷流失，將原軸承端蓋的毛氈密封改為骨架油封，大大減少了潤(rùn)滑油的流失，確保了設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　3、使用情況
　　新造粒機(jī)投入使用后，其運(yùn)行結(jié)果表明，該機(jī)振動(dòng)小，噪聲低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，徹底解決了尿液溢流、外泄及軸承被燒壞等問(wèn)題。同時(shí)該機(jī)具有易檢修，易維護(hù)保養(yǎng)，能快速更換密封填料及造粒噴頭，能快速定心對(duì)中等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)72h高負(fù)荷生產(chǎn)考核，新造粒機(jī)完全能滿足年產(chǎn)260kt尿素造粒的使用要求。