CHẾ tạo, lắp đặt, vận HÀNH, sửa CHỮA KHI THIẾT kế hệ THỐNG sấy TRONG QUY TÌNH sản XUẤT PHÂN lân NUNG CHẢY

Không khí được đốt nóng tạo thành khói lò, sau buồng hòa trộn có nhiệt độ 650oC đi vào thùng sấy cùng chiều với chiều vật liệu.. Dưới tác dụng quay của thùng và cánh đảo trộn và trọng lự

CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, SỬA CHỮA KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TRONG QUY TÌNH SẢN XUẤT PHÂN LÂN NUNG CHẢY

4.1 Chế tạo.

4.1.1 Chuẩn bị nguyên vật liệu, thiết bị

a) Nguyên vật liệu

 Thùng sấy và cánh đảo trộn được làm từ thép cacbon CT3 dày 8mm và 4mm có bán trên thị trường dưới dạng tấm Thép tấm CT3 rất phổ biến và

có nhiều kích thước khác nhau Ta sử dụng các tấm có kích thước: 6000x1500x8, 4000x2000x8, 4000x2000x4 (dài x rộng x dày, mm)

 Vành đai, con lăn đỡ, con lăn chặn được đúc bằng thép CT5

 Bánh răng đúc bằng thép C35

 Thép tấm cắt làm tấm lót chống va đập, tấm tăng cứng

 Bulong, đai ốc các loại theo yêu cầu

b) Thiết bị

 Tại xưởng:

+ Thiết bị cắt bằng oxi – khí đốt

+ Máy mài cầm tay

+ Máy lốc thép

+ Máy chắn

+ Thiết bị hàn tay hồ quang điện

+ Thiết bị kiểm tra: máy dò siêu âm cầm tay, thước

+ Các thiết bị phụ khác

 Tại nơi lắp đặt:

+ Cẩu 16 tấn

+ Thiết bị hàn tay hồ quang điện

+ Thiết bị kiểm tra: máy dò siêu âm cầm tay, thước

+ Các thiết bị phụ khác.

4.1.2 Thân thùng

Chiều dài thân thùng là 11m, đường kính trong 2,2m nên ta cần 10 tấm thép kích thước 6m x 1,5m và 2 tấm thép 4m x 2m

Các tấm thép được cắt ra và hàn theo hình 4.1 sau đây.

Hình 4.1: Sơ đồ phân bố mối hàn thùng sấy.

Trong đó hai tấm 4000x912 được cắt từ một tấm thép 4000x2000, ba tấm 3000x912, 4000x500, 2000x500 được cắt từ một tấm 4000x2000

Đây là phương pháp tiết kiệm vật liệu nhất Cụ thể lượng vật liệu cắt bỏ là 187,6kg, chiếm 3,9% lượng vật liệu hữu ích

0 40

Hình 4.2: Sơ đồ bố trí cắt các tấm kích thước đặc biệt

sử dụng thép tấm 4000x2000x8mm

 Nguyên công 1: cắt

 Cắt bằng oxi – khí đốt

 Đo dư vật liệu để cắt

 Sai số cắt không được quá 0,1% đường kính thùng

 Sử dụng máy mài tay làm phẳng vị trí cắt

 Mài vát cạnh 15o để hàn

 Kiểm tra chất lượng + Kiểm tra chất lượng đường cắt

+ Kiểm tra kích thước tấm thép

 Nguyên công 2: lốc

 Sử dụng máy lốc thủy lực 3 trục

 Điều chỉnh độ cong thép theo từng nhóm tấm

 Kiểm tra chất lượng + Kiểm tra chất lượng bề mặt thép

+ Kiểm tra bán kính cong

Chú thích

Phần sử dụng Phần thừa

 Nguyên công 3: hàn:

 Sử dụng phương pháp hàn tay hồ quang điện

 Hàn thành thân thùng theo sơ đồ bố trí đã chọn

 Kiểm tra chất lượng + Kiểm tra kích thước thiết bị sau hàn

+ Kiểm tra chất lượng mối hàn bằng máy dò siêu âm

4.1.3 Vành đai, bánh răng vòng, các con lăn

Vành đai:

 Sử dụng phương pháp đúc khuôn cát

 Mỗi vành đai đúc thành 4 mảnh

 Đầu vành đai vát 7o

 Sai lệch kích thước không quá 0,5% đường kính

 Độ cứng lớn hơn các con lăn

 Kiểm tra chất lượng bằng máy dò siêu âm, máy kiểm tra độ cứng Bánh răng vòng:

 Sử dụng phương pháp đúc khuôn cát

 Đúc thành 4 mảnh

 Sai lệch kích thước không quá 0,5% đường kính

 Kiểm tra chất lượng bằng máy dò siêu âm

Con lăn:

 Sử dụng phương pháp đúc khuôn cát

 Đúc nguyên khối

 Đầu con lăn chặn vát 7o

 Sai lệch kích thước không quá 1% đường kính

 Kiểm tra chất lượng bằng máy dò siêu âm

4.1.4 Cánh đảo trộn

Theo thiết kế, cánh đảo trộn có kích thước 1500x40x4 (dài x rộng x dày, mm), tổng cộng 84 cánh Cánh dẫn có kích thước 870x23x4 (dài x rộng x dày, mm), tổng cộng 12 cánh Cánh sử dụng thép CT3 Có thể cắt các cánh từ 7 tấm thép kích thước 4000x2000x4 (mm) theo sơ đồ dưới đây Với 7 tấm, ta có 84 cánh đảo trộn, đủ theo

thiết kế Tấm cuối cùng không cắt cánh dẫn (tấm gạch chéo nghiêng phải) sẽ được tổng cộng 12 cánh dẫn theo thiết kế Lượng vật liệu thừa theo phương pháp cắt này là tối thiểu, khoảng 101kg, tương đương 6% lượng vật liệu hữu ích

Hình 4.3: Sơ đồ đường cắt tạo cánh đảo trộn, cánh dẫn

trên thép tấm 4000x2000x4mm.

Cánh đảo trộn sau khi cắt được gia công tạo góc gấp 140o Có thể sử dụng máy chắn gấp thép để thực hiện công đoạn này

 Nguyên công 1: cắt.

 Cắt bằng oxi – khí đốt

 Đo dư vật liệu để cắt

 Sử dụng máy mài tay làm phẳng vị trí cắt

 Mài vát cạnh 30o để hàn

 Kiểm tra chất lượng + Kiểm tra chất lượng đường cắt

+ Kiểm tra kích thước tấm thép

 Nguyên công 2: tạo góc gấp.

 Sử dụng máy chắn thép

 Tạo góc gấp 140o cho cánh đảo trộn

 Sai số góc gấp không quá 5o

 Kiểm tra chất lượng

Chú thích

Cánh đảo trộn Cánh dẫn Phần thừa

+ Kiểm tra chất lượng vị trí gấp.

+ Kiểm tra góc gấp

4.2 Lắp đặt

4.2.1 Vận chuyển

Thùng có kích thước lớn phải sử dụng xe tải để chở đến nơi lắp đặt Có thể vận chuyển bằng xe tải 15 tấn, các chi tiết nhỏ đặt trong lòng thùng Vành đai, bánh răng vòng lắp đặt tại xưởng sản xuất sau khi vận chuyển

4.2.2 Lắp đặt

Bước 1: Kiểm tra điều kiện vị trí lắp đặt

 Kiểm tra độ cứng vững nền bê-tông, ụ đỡ bê-tông

 Kiểm tra số lượng, khoảng cách bulong chờ

Bước 2: Lắp đặt gối đỡ, con lăn.

 Lắp đặt gối đỡ tại vị trí bulong chờ

 Lắp đặt con lăn

 Kiểm tra + Kiểm tra độ cứng vững cụm chi tiết

+ Kiểm tra khả năng quay các con lăn

Bước 3: Lắp bánh răng vòng, vành đai vào thân thùng.

 Định vị gối đỡ vành đai, vị trí lắp nhíp đỡ bánh răng

 Khoan lỗ tại các vị trí đã định vị, khoảng cách lỗ ứng với khoảng cách bulong trên gối đỡ, hệ thống nhíp

 Lắp chặt một phía gối đỡ vành đai

 Đặt vành đai, lắp chặ gối đỡ phía đối diện

 Lắp hệ thống nhíp

 Lắp bánh răng vòng vào nhíp

 Kiểm tra + Kiểm tra chất lượng mối ghép

+ Kiểm tra độ cứng vững cụm chi tiết

Bước 4: Lắp đặt thùng vào vị trí.

 Sử dụng cẩu 16 tấn hoặc hai pa-lăng 7,5 tấn kéo hai đầu thùng

 Đặt thùng từ từ trên con lăn đỡ, vành đai tiếp xúc con lăn chặn.

 Kiểm tra + Kiểm tra độ cứng vững của hệ thống

+ Kiểm tra khả năng quay của thùng

Bước 5: Lắp cánh đảo trộn, hiệu chỉnh.

 Cố định thùng không để trượt khi người di chuyển bên trong

 Đo khoảng cách, định vị vị trí hàn cánh

 Hàn cánh dẫn ở đầu trên Hàn tay hồ quang điện

 Hàn lần lượt cánh đảo trộn từ trên xuống Xếp xen kẽ ở mỗi vòng

 Mỗi cánh hàn 3 gân trợ lực ở mặt đối diện mặt chứa vật liệu

 Kiểm tra + Kiểm tra số lượng và khoảng cách cánh

+ Kiểm tra chất lượng mối hàn bằng cách lắc cánh

+ Kiểm tra lại độ vững thùng, khả năng quay đều

Bước 6: Lắp hộp giảm tốc, vận hành không tải.

 Kiểm tra khả năng quay, tốc độ quay động cơ, hộp giảm tốc

 Lắp động cơ, hộp giảm tốc

 Hiệu chỉnh ăn khớp bánh răng vòng

 Vận hành thử không tải Hiệu chỉnh ăn khớp bánh răng nếu cần

 Kiểm tra + Tốc độ quay thùng

+ Độ rung lắc toàn hệ thống

+ Ăn khớp bánh răng

Bước 7: Lắp đặt các thiết bị khác.

 Lắp bộ phận bít kín

 Lắp đường ống dẫn khí, dẫn liệu

 Lắp đường ống tháo khí, lọc bụi, tháo liệu

 Lắp hệ thống băng tải

 Lắp các thiết bị khác

 Kiểm tra

+ Độ kín khít các mối ghép.

+ Độ vững các chi tiết

Bước 8: Vận hành thử có tải, hiệu chỉnh.

 Nhập lượng vật liệu vào thùng, từ ít đến nhiều dần

 Cho hệ thống chạy

 Kiểm tra + Kiểm tra độ ổn định cơ khí toàn hệ thống

+ Kiểm tra chất lượng sản phẩm ra

 Hiệu chỉnh nếu cần

IV.3 Vận hành

Quá trình lắp đặt, vận hành thử phải đạt yêu cầu mới bắt đầu cho thùng sấy đi vào sản xuất

Trong quá trình sản xuất, nếu có điều kiện, cần kiểm tra các điều kiện sấy thường xuyên để nhanh chóng hiệu chỉnh khắc phục sự cố hoặc sai lệch với tiêu chuẩn

Khi nhận điện năng, động cơ điện truyền chuyển động qua hộp giảm tốc tới bánh răng nhỏ Bánh răng nhỏ ăn khớp với bánh răng vòng gắn trên thân thùng làm thùng quay Vật liệu sấy được tự động vận chuyển vào thùng qua hệ thống băng tải nhập liệu đưa vào phần cửa vào của thùng, đặt cao hơn phần tháo liệu Không khí được đốt nóng tạo thành khói lò, sau buồng hòa trộn có nhiệt độ 650oC đi vào thùng sấy cùng chiều với chiều vật liệu Dưới tác dụng quay của thùng và cánh đảo trộn và trọng lực, vật liệu sấy đi từ đầu cao của thùng xuống đầu thấp hơn Trong quá trình đó vật liệu được đảo trộn và khói lò sấy vật liệu làm vật liệu mất ẩm Vật liệu sấy ra khỏi lò và được đổ

ra băng tải vận chuyển đến quy trình tiếp theo Khói lò chứa bụi ra khỏi thùng được cho đi qua máy lọc bụi Phần bụi nặng được thu hồi đổ vào băng tải cùng vật liệu sấy, phần còn lại được xửa lý rồi thải khí ra môi trường

Nguyên lý hoạt động của thiết bị sấy thùng quay cho thấy thiết bị này vận hành tự động hoàn toàn Tuy nhiên, điều kiện nhiệt độ, độ ẩm không khí ngoài trời luôn thay đổi và có sự chênh lệch lớn giữa các mùa Vì vậy, cần kiểm tra các thông số đầu vào, đầu ra và hiệu chỉnh phù hợp để đạt được hiệu quả cũng như tuổi thọ thiết bị cao nhất

Các sự cố cũng cần được quan tâm kiểm tra định kỳ, tối thiểu là 1 lần/tháng, nhằm đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và an toàn trong lao động

Sau một thời gian nhất định, tối đa là 3 tháng, thiết bị sấy cần được bảo dưỡng, tra dầu mỡ vào các ổ lăn, kiểm tra tổng thể, thay thế sửa chữa các thiết bị mòn, hỏng

IV.4 Sự cố và khắc phục.

Trong quá trình vận hành không thể tránh khỏi sự cố Sau đây là một số sự cố có thể gặp phải và phương án sửa chữa khắc phục

Bảng 4.1: Sự cố và cách khắc phục

1 Mất điện trong lúc

vận hành

Ảnh hưởng:

Vật liệu sấy nằm lâu trong thùng có thể kết dính gây hỏng hóc thiết bị khi có điện trở lại

Cánh đảo trộn trong quá trình làm việc lần lượt múc vật liệu lên rồi thả vật liệu xuống, phần hơn một nửa vòng quay không chịu tải trọng Khi mất điện thùng không quay, một lượng vật liệu còn trên cánh đảo trộn trong thời gian dài ảnh hưởng đến độ bền mối hàn cánh đảo trộn

Khắc phục:

Nhanh chóng sử dụng nguồn điện dự phòng hoặc máy phát điện cho thùng quay để tháo vật liệu ra ngoài, tránh vật liệu kết dính trong thùng

2 Độ ẩm vật liệu sấy

ra cao hơn yêu cầu

Ảnh hưởng:

Vật liệu sấy không đạt yêu cầu, thiết bị sấy làm việc không hiệu quả

Kiểm tra:

Lần lượt kiểm tra:

1 Kiểm tra độ ẩm vật liệu sấy vào thùng

2 Kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm khói lò vào thùng sấy

3 Kiểm tra vận tốc quay của thùng, thời gian lưu của vật liệu

4 Kiểm tra thân thùng, bộ phận bít kín

Khắc phục:

Tùy theo sai sót nằm ở bước kiểm tra nào mà có các cách khắc phục khác nhau:

1 Tăng thời gian để vật liệu ở bãi ráo để giảm độ ẩm

tự nhiên, hoặc thay đổi thông số quá trình sấy Ưu tiên việc để vật liệu ráo tự nhiên vì thiết bị sấy đã được tính toán kỹ lưỡng khó thay đổi hơn

2 Nếu nhiệt độ không đạt yêu cầu cần điều chỉnh lượng không khí ngoài trời hòa trộn tại buồng hòa trộn để thay đổi khói lò vào thùng sấy

Độ ẩm không khí thay đổi có thể ảnh hưởng đến

độ ẩm khói lò sau buồng hòa trộn, cần tăng nhiệt

độ khói lò vào thùng sấy Thùng sấy có khả năng chịu được nhiệt độ cao nên không nhất thiết phải tính toán lại Dựa vào kiểm nghiệm thực tế có thể điều chỉnh nhiệt độ khói lò vào thùng sấy sao cho phù hợp

3 Vận tốc quay thùng lớn sẽ làm giảm thời gian lưu vật liệu trong thùng, khói lò không kịp lấy ẩm Điều chỉnh giảm tốc độ quay thùng bằng cách dùng biến tần giảm tốc độ động cơ

4 Thùng sấy, bộ phận bít kín hở có thể gây thất thoát nhiệt, thất thoát khói lò ảnh hưởng đến quá trình sấy Nếu thùng có chỗ hở cần hàn kín lại hoặc hàn chắp thêm nếu chỗ hở lớn Nếu bộ phận bít kín không đảm bảo cần gia công sửa chữa hoặc thay thế

3 Nhiệt độ khói lò ra

khỏi thiết bị cao

hơn tính toán

Ảnh hưởng:

Nhiệt độ khói lò ra khỏi thiết bị cao hơn tính toán dẫn tới thất thoát năng lượng, đồng thời ảnh hưởng trực tiếp đến các thiết bị xử lý bụi Ngoài ra, đó có thể

là nguyên nhân dẫn tới hiện tượng vật liệu sấy đầu ra

có độ ẩm cao hơn yêu cầu

Kiểm tra:

Lần lượt kiểm tra:

1 Nhiệt độ khói lò vào

2 Lượng vật liệu vào, vật liệu lưu trong thiết bị

3 Vận tốc dòng khí

Khắc phục:

Tùy theo thông số sai nằm ở bước kiểm tra nào mà có các cách khắc phục khác nhau:

1 Nếu nhiệt độ khói lò vào cao hơn tính toán, thay đổi lượng không khí hòa trộn ở buồng hòa trộn

2 Lượng vật liệu vào, vật liệu lưu trong thùng ít hơn tính toán có thể là nguyên nhân khiến khói lò không nhận đủ ẩm, có nhiệt độ cao hơn tính toán Nếu lượng vật liệu ít hơn tính toán thì tăng thêm bằng cách tăng tốc độ gầu tải nhập liệu Tuy nhiên không được tăng lượng vật liệu lưu quá tính toán (25% thể tích thùng) vì cần đảm bảo điều kiện bền với tải trọng đã tính toán

3 Nếu vận tốc dòng khí cao lưu lượng lớn, khói lò sau thiết bị sẽ có nhiệt độ cao hơn Vì vậy để hạ nhiệt độ khói lò ra có thể giảm lưu lượng khói vào, tăng thời gian khói lò lưu trú trong thùng

4 Gãy cánh đảo trộn

(vận hành có tiếng

Ảnh hưởng:

Cánh đảo trộn gãy ảnh hưởng đến khả năng đảo

va đập mạnh trong

thùng)

trộn vật liệu, giảm khả năng trao đổi nhiệt giữa khói lò với vật liệu, hạ năng suất sấy, gây sai lệch thông số đầu ra (khói lò ra, vật liệu ra), thậm chí ảnh hưởng đến các chi tiết khác của thiết bị

Kiểm tra:

Khi phát hiện tiếng động bất thường trong thùng cần kiểm tra ngay để khắc phục:

Cần tháo hết vật liệu sấy còn lưu trong thùng, dừng hoàn toàn hệ thống sấy trước khi kiểm tra Tháo một đầu bít kín thùng, quan sát bằng mắt thường

Khắc phục:

Thùng sấy kích thước lớn nên có thể cho thợ hàn chui vào trong để hàn lại

Cần làm sạch vị trí hàn trước khi hàn

Kết hợp kiểm tra, khắc phục các cánh đảo trộn khác Kiểm tra thành thùng từ bên trong tại vị trí gần cánh đảo trộn bị gãy vì sau khi gãy, thùng quay làm cánh va đập mạnh với thành thùng Khắc phục nếu cần thiết (hàn thêm tấm tăng cứng)

Kiểm tra kỹ lưỡng lại cánh đảo trộn trước khi lắp lại, vận hành thiết bị

5 Thùng rung lắc Ảnh hưởng:

Thùng rung lắc trong quá trình sản xuất ảnh hưởng đến độ bền các thiết bị đỡ, không đảm bảo an toàn Kiểm tra:

Lần lượt kiểm tra:

1 Kiểm tra ghép nối vành đai – thân thùng

2 Kiểm tra độ tròn con lăn đỡ, con lăn chặn

3 Kiểm tra độ tròn vành đai

4 Kiểm tra độ tròn thân thùng

5 Nếu không có sai sót trong các kiểm tra trên thì phải kiểm tra cánh đảo trộn

Khắc phục:

Tùy theo thông số sai lệch nằm ở bước kiểm tra nào

mà có các cách khắc phục khác nhau:

1 Siết chặt lại vít nối thùng – bệ đỡ, kiểm tra tấm chặn giữa vành đai – bệ đỡ, thay thế nếu mòn không đều

2 Nếu không đảm bảo cần bọc thêm tấm kim loại để điều chỉnh hoặc buộc phải thay thế

3 Nếu không đảm bảo cần thay đổi độ dày tấm chặn giữa vành đai – bệ đỡ cho phù hợp

4 Nếu không đảm bảo có thể thay đổi độ dày tấm chặn vành đai – bệ đỡ

5 Cánh đảo trộn trong quá trình làm việc có thể bị biến dạng làm lượng vật liệu phân bố trong thùng

ở các thời điểm khác nhau là khác nhau làm thay đổi trọng tâm thùng, gây rung lắc khi quay Cần

mở thùng sấy và kiểm tra như trong trường hợp sự

cố (4)

6 Thùng vận hành có

tiếng động bất

thường

Ảnh hưởng:

Các hỏng hóc nhỏ trong vận hành có thể ảnh hưởng đến toàn hệ thống và sớm dẫn đến các sự cố lớn hơn Bất kỳ bất thường nào cũng phải được kiểm tra

Kiểm tra:

Cần xác định vị trí, thành phần gây tiếng động bất thường mới có thể khắc phục triệt để

1 Tiếng động trong thùng, phát ra theo chu kỳ: Kiểm tra cánh đảo trộn như trong phần sự cố (4)

2 Tiếng động phát ra trên thành thùng, tại vành đai,

bánh răng vòng: kiểm tra, siết chặt vít tại các điểm ghép nối

3 Tiếng động phát ra trong con lăn: kiểm tra ổ lăn, tra dầu mỡ hoặc thay thế nếu cần thiết

4 Vị trí khác: kiểm tra, sửa chữa hoặc thay thế dựa trên các thông số thiết kế và điều kiện vận hành thực tế

7 Quá tải

(thùng quay chậm

hơn bình thường,

độ ẩm vật liệu ra

cao hơn bình

thường, các bộ

phận đỡ, chặn phát

tiếng kêu lạ, trục

uốn cong hơn

thường lệ)

Ảnh hưởng:

Quá tải thùng có thể ảnh hưởng đến độ ẩm vật liệu sấy

ra khỏi thùng (cao hơn yêu cầu), ảnh hưởng đến độ bền thùng và các thiết bị đỡ, chặn (nhanh hỏng, nhanh mòn hơn), ảnh hưởng đến hệ thống truyền động (cháy động cơ, gãy răng)

Kiểm tra:

Kiểm tra lượng vật liệu trong thùng thông qua vật liệu mẫu

Khắc phục:

Giảm lượng vật liệu lưu trong thùng bằng cách giảm tốc độ gầu tải nhập liệu

Xác định thời gian lưu vật liệu sấy thực tế và lượng vật liệu lưu ảnh hưởng lớn đến các sự cố nêu trên Xác định bằng phương pháp thực nghiệm có nhiều cách, trong đó có thể đề xuất phương pháp sau:

STT Yếu tố cần kiểm tra Cách xác định thực nghiệm

1 Thời gian lưu vật liệu

sấy

Sử dụng vật liệu mẫu:

Vật liệu mẫu có kích thước và khối lượng riêng như vật liệu thực nhưng có màu sắc khác để phân biệt Vật liệu mẫu được cho vào thùng sấy cùng vật liệu thực Khi nhận thấy vật liệu mẫu ra khỏi thiết

bị sấy, láy thời gian trung bình đi hết thùng sấy của vật liệu mẫu là thời gian lưu vật liệu sấy