捏合機出口堵塞原因分析和改進措施

1、概述

雙螺桿捏合機是共聚甲醛生產的關鍵設備，因其具有混煉，輸送，自清潔等功能，是理想的高粘度物料的連續生產的混合反應設備。雙螺桿捏合機內部無死角，有很好的自清潔功能，但是由于物料的高粘性低流動性在出口處容易堵塞，輕者造成生產停止，重者造成設備損壞和其他安全事故，其損失嚴重。

2、出口堵塞的原因

   共聚甲醛是以三聚甲醛為主要單體加入少量單體(二氧戊環)共聚而成，我公司采用的是本體聚合法，將純三聚甲醛、二氧戊環和三氟化硼一乙醚絡合物按一定比例混合后，置于一個具有強剪切和混合作用的連續捏合機中，完成聚合反應后經氨水后處理，即得粉狀共聚甲醛。

捏合機內，共聚甲醛和未反應的三聚甲醛處于混合的糊狀固體狀態，在下料口靠重力排出，但是黏糊狀物料會粘附在下料口的管壁上，形成輕度堵塞(見圖1)，此時可以正常生產，捏合機電流正常，但是隨著粘附的物料越來越多，下料口出現完全堵塞的情況(見圖2和圖3)，捏合機電流急劇升高，生產停止。下料口和變徑沖洗管內表面均要求拋光處理，物料粘附的部位均在沖洗水上方，初始時完全堵塞呈現圖3所示的情況，捏合機殘余物料繼續排出，堵塞的物料下移出現圖2的情況，此時管道為錐形，產生向上的支撐力。物料受到擠壓力，摩擦力和支撐力達到平

衡時靜止不動。下料口堵塞的根本原因是物料的粘性使得物料粘附在管壁上產生較大摩擦力，此摩擦力大于捏合機的向下的擠壓力，粘附的物料無法排出，造成堵塞。

3、改進措施

    捏合機的下料口是含在設備本體內的(見圖4)，下料口有80℃熱水夾套保溫，內表面經過200#拋光處理。沖洗水不能距離出口太近，水汽進入捏合機內會影響到共聚甲醛的聚合反應。捏合機下料堵塞的因素很多，主要在于聚合反應的控制，良好的反應使得物料疏松易于輸送，減少堵塞的情況;另一方面從機械角度，改進下料的結構也可以解決堵塞的問題。

3.1將變徑管下口擴大(見圖5)，下121擴大后，物料在變徑管上受到向上的分向支撐力消失，粘附的物料受到擠壓力可以繼續向下移動。但是此方案并沒有解決下料口堵塞的實質問題，并且粘附的物料成大塊落下可能造成下游設備故障。此方案在其他項目得到應用，效果并不理想。

3.2下料口增加排料裝置(見圖6)，破壞物料對管壁的粘附。此排料裝置要求自清潔功能，豎直安裝，單支撐結構，易于拆裝清理。這些要求使得該排料裝置設計難度大，成本很高。

3.3下料口臺階式擴大(圖7)，下料口僅留較短的直徑280出口段后擴大到350，這樣物料僅與小面積管壁接觸后直接落入變徑管內，變徑管有沖洗水不會產生粘附的問題，從根本上可以解決下料口堵塞的問題。另一方面，直徑擴大之后下料口的空間增大，沖洗水可以適當上移，上移的距離需要試驗證實達到不影響聚合反應的要求。下料口包含在設備本體內，下料口的改造需要征求設備制造商的意見。本捏合機下料口為夾套結構，可以將下料口的夾套裝置取消實現下料口臺階式的擴大，這樣即不影響設備本體強度設計要求，又可以解決下料堵塞的問題。取消下料口的夾套裝置要考慮工藝要求，可以通過增加伴熱補償夾套裝置取消帶來熱量損失。

4、發生故障的處理方法

    捏合機下料口堵塞是物料長時間積累而成，堵塞前設備會出現電流波動等現象，比處理故障更重要的工作是在完全堵塞前處理好下料口的輕度堵塞。捏合機出現電流波動預示下料口即將堵塞，此時應停止進料，設備空運行1～2小時，觀察電流是否恢復空載電流，如果恢復空載電流，說明捏合機內的物料排出干凈，此時設備停下來是安全的，可以停止設備運行，拆開下料口進行人工清理后復位，恢復生產。另一方面設備繼續空運行，可以進入三聚甲醛液體對下料口進行沖洗，沖洗后打開檢查孔，觀察是否清洗干凈，干凈后即可恢復正常生產。下料口粘附的物料較硬，沖洗并不能完全處理干凈，一般建議采用停機人工清理的方法。

    設備停止進料后運行一段時間，電流一直維持在較高值不能下降到空載電流，說明下料口已經完全堵塞。設備運行時處理完全堵塞的情況是危險的。出現完全堵塞的情況如圖2和圖3所示，首先是停止下游設備，其次移開下料口下方的變徑管，運行時的設備下料口的物料隨時可能噴出，所以人員盡量遠離設備，使用繩索等工具將變徑管移開，隨后將下部管道口封閉，避免物料落入損壞下游設備。移開變徑管后，人員戴好防護用品遠距離使用工具清理下料口，隨著堵塞物料的減少，下料口會突然噴出將機內所有物料排出，設備電流瞬間降到空載電流，設備即可停止，恢復后可以正常生產。

設備出現完全堵塞的情況，安全的處理辦法是停止設備運行，將設備上蓋打開，清理捏合機機筒內部的物料和下料口物料后，恢復正常生產。但是此處理方法工作量很大，一般需要18個小時是其他處理方法的4～5倍，嚴重影響生產時間。所以捏合機下料口堵塞，重點是在初期及時處理避免完全堵塞，一旦發生完全堵塞的情況，采用安全的處理方法，避免出現安全事故。

文章來源： 泵閥交易網

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