Вопросы и ответы
Наслоения материала на турбине запечного дымососа при сухом способе производства
Вопрос: На нашем предприятии в ходе работы линии сухого способа производства на турбине запечного дымососа образуются плотные наслоения материала, что приводит к дисбалансу турбины и возникновению значительных вибраций на опорных узлах. Температура отходящих газов теплообменника не превышает 320—350 °С, поэтому спекание материала исключено. Химический состав отслоений с турбины дымососа аналогичен составу сырьевой муки. Превышения по легколетучим элементам, таким как K, Na, S и Cl, не наблюдаются.В чем причина происходящих процессов и какие существуют технические и технологические методы борьбы с подобными явлениями?
Отложения на лопастях вентиляторов систем предварительного нагрева не относятся к каким-либо необычным явлениям в цементной промышленности. Обычно вибрация, возникающая вследствие этого, является результатом либо образования равномерно сбалансированных отложений, либо (чаще) разрушения части отложений, которое создает дисбаланс массы на крыльчатке вентилятора, приводящий, в свою очередь, к появлению вибрации. Частота, с которой эта проблема вызывает значительную по силе вибрацию, способную привести к остановке работы вентилятора, может варьироваться от одной недели до нескольких месяцев.
Исследование, проведенное компанией Fuller в 1970-е годы, показало, что эти проблемы почти никогда не возникали, если:
1) рабочая температура вентилируемого газа ниже 260 °C, или
2) нормальная рабочая скорость работы вентилятора меньше 800 об/мин.
Скорость формирования отложений была меньше для вентиляторов с бóльшим радиусом кривизны лопастей крыльчатки с лопатками, загнутыми назад. Эта тенденция распространялась также на наклоненные назад плоские лопасти вентилятора. Вентиляторы с одиночным подшипником, естественно, проявляли более высокую чувствительность к вибрации, вызванной неравномерными отложениями. Другие причины, такие как влияние любого спрямителя входящего пылегазового потока, были менее ясными.
Теории, объясняющие причины формирования отложений, разнообразны. Наиболее распространенное объяснение состоит в следующем: когда частицы щелочных солей попадают на лопасти вентилятора и ускоряются ими, совершаемая при этом работа преобразуется в тепловую энергию, происходит локальный перегрев и образуется расплав щелочных солей, который действует как «клей», прикрепляя другие частицы сырья к лопастям вентилятора. Тем не менее химический анализ отложений редко показывает наличие повышенных уровней хлоридов и сульфатов щелочных металлов в отложениях. При этом содержание железа в отложениях по данным анализа обычно выше, чем ожидается исходя из данных о составе сырьевой муки.
Обычно быстрое решение проблемы вибрации — остановка вентилятора и его очистка одним из следующих способов:
1) вручную;
2) пескоструйным способом;
3) путем очистки водой под высоким давлением. В этом случае необходимо охладить вентилятор, перед тем как направить воду на лопасти. Быстрое охлаждение и сжатие лопастей вкупе дают очень высокую нагрузку на сварные швы между лопатками и боковыми панелями; известны случаи полного разрушения крыльчатки при такой очистке, что приводило к вынужденному простою печи для капитального ремонта в течение нескольких недель или даже месяцев.
Используются также способы, позволяющие решить проблему на более длительное время, с большей эффективностью и меньшими затратами:
1) размещение на корпусе вентилятора источника ультразвука, чтобы использовать его воздействие для удаления отложений. Этот способ редко бывает эффективным;
2) периодическая обработка лопастей струей песка при нормальной работе дымососа. Известно, что данный способ оказывает незначительный положительный эффект, но в редких случаях позволяет достичь полного успеха;
3) установка водяного или воздушного охладителя в нисходящей спускной трубе к вентилятору из камеры предварительного нагрева с целью снижения температуры вентилятора до менее чем 260 °C. Очевидно, что вода предпочтительнее воздуха с точки зрения сохранения мощности вентилятора. Однако в любом случае может существовать ограничение, если для сушки сырья в сырьевой мельнице требуется газ с высокой температурой;
4) замена крыльчатки вентилятора на конструкцию с меньшей кривизной лопастей вентилятора;
5) установка системы динамической балансировки вентилятора, которая непрерывно балансирует рабочее колесо на ходу. Это не препятствует образованию отложений, но продлевает работу вентилятора, чтобы обеспечить периодическую чистку, когда печь не работает по другим причинам;
6) полная замена вентилятора более крупным вентилятором, который при аналогичных характеристиках будет работать с максимальной скоростью 900 об/мин.
