捏合机出口堵塞原因分析和改进措施

1、概述

双螺杆捏合机是共聚甲醛生产的关键设备，因其具有混炼，输送，自清洁等功能，是理想的高粘度物料的连续生产的混合反应设备。双螺杆捏合机内部无死角，有很好的自清洁功能，但是由于物料的高粘性低流动性在出口处容易堵塞，轻者造成生产停止，重者造成设备损坏和其他安全事故，其损失严重。

2、出口堵塞的原因

   共聚甲醛是以三聚甲醛为主要单体加入少量单体(二氧戊环)共聚而成，我公司采用的是本体聚合法，将纯三聚甲醛、二氧戊环和三氟化硼一乙醚络合物按一定比例混合后，置于一个具有强剪切和混合作用的连续捏合机中，完成聚合反应后经氨水后处理，即得粉状共聚甲醛。

捏合机内，共聚甲醛和未反应的三聚甲醛处于混合的糊状固体状态，在下料口靠重力排出，但是黏糊状物料会粘附在下料口的管壁上，形成轻度堵塞(见图1)，此时可以正常生产，捏合机电流正常，但是随着粘附的物料越来越多，下料口出现完全堵塞的情况(见图2和图3)，捏合机电流急剧升高，生产停止。下料口和变径冲洗管内表面均要求抛光处理，物料粘附的部位均在冲洗水上方，初始时完全堵塞呈现图3所示的情况，捏合机残余物料继续排出，堵塞的物料下移出现图2的情况，此时管道为锥形，产生向上的支撑力。物料受到挤压力，摩擦力和支撑力达到平

衡时静止不动。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产生较大摩擦力，此摩擦力大于捏合机的向下的挤压力，粘附的物料无法排出，造成堵塞。

3、改进措施

    捏合机的下料口是含在设备本体内的(见图4)，下料口有80℃热水夹套保温，内表面经过200#抛光处理。冲洗水不能距离出口太近，水汽进入捏合机内会影响到共聚甲醛的聚合反应。捏合机下料堵塞的因素很多，主要在于聚合反应的控制，良好的反应使得物料疏松易于输送，减少堵塞的情况;另一方面从机械角度，改进下料的结构也可以解决堵塞的问题。

3.1将变径管下口扩大(见图5)，下121扩大后，物料在变径管上受到向上的分向支撑力消失，粘附的物料受到挤压力可以继续向下移动。但是此方案并没有解决下料口堵塞的实质问题，并且粘附的物料成大块落下可能造成下游设备故障。此方案在其他项目得到应用，效果并不理想。

3.2下料口增加排料装置(见图6)，破坏物料对管壁的粘附。此排料装置要求自清洁功能，竖直安装，单支撑结构，易于拆装清理。这些要求使得该排料装置设计难度大，成本很高。

3.3下料口台阶式扩大(图7)，下料口仅留较短的直径280出口段后扩大到350，这样物料仅与小面积管壁接触后直接落入变径管内，变径管有冲洗水不会产生粘附的问题，从根本上可以解决下料口堵塞的问题。另一方面，直径扩大之后下料口的空间增大，冲洗水可以适当上移，上移的距离需要试验证实达到不影响聚合反应的要求。下料口包含在设备本体内，下料口的改造需要征求设备制造商的意见。本捏合机下料口为夹套结构，可以将下料口的夹套装置取消实现下料口台阶式的扩大，这样即不影响设备本体强度设计要求，又可以解决下料堵塞的问题。取消下料口的夹套装置要考虑工艺要求，可以通过增加伴热补偿夹套装置取消带来热量损失。

4、发生故障的处理方法

    捏合机下料口堵塞是物料长时间积累而成，堵塞前设备会出现电流波动等现象，比处理故障更重要的工作是在完全堵塞前处理好下料口的轻度堵塞。捏合机出现电流波动预示下料口即将堵塞，此时应停止进料，设备空运行1～2小时，观察电流是否恢复空载电流，如果恢复空载电流，说明捏合机内的物料排出干净，此时设备停下来是安全的，可以停止设备运行，拆开下料口进行人工清理后复位，恢复生产。另一方面设备继续空运行，可以进入三聚甲醛液体对下料口进行冲洗，冲洗后打开检查孔，观察是否清洗干净，干净后即可恢复正常生产。下料口粘附的物料较硬，冲洗并不能完全处理干净，一般建议采用停机人工清理的方法。

    设备停止进料后运行一段时间，电流一直维持在较高值不能下降到空载电流，说明下料口已经完全堵塞。设备运行时处理完全堵塞的情况是危险的。出现完全堵塞的情况如图2和图3所示，首先是停止下游设备，其次移开下料口下方的变径管，运行时的设备下料口的物料随时可能喷出，所以人员尽量远离设备，使用绳索等工具将变径管移开，随后将下部管道口封闭，避免物料落入损坏下游设备。移开变径管后，人员戴好防护用品远距离使用工具清理下料口，随着堵塞物料的减少，下料口会突然喷出将机内所有物料排出，设备电流瞬间降到空载电流，设备即可停止，恢复后可以正常生产。

设备出现完全堵塞的情况，安全的处理办法是停止设备运行，将设备上盖打开，清理捏合机机筒内部的物料和下料口物料后，恢复正常生产。但是此处理方法工作量很大，一般需要18个小时是其他处理方法的4～5倍，严重影响生产时间。所以捏合机下料口堵塞，重点是在初期及时处理避免完全堵塞，一旦发生完全堵塞的情况，采用安全的处理方法，避免出现安全事故。

文章来源： 泵阀交易网

原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_294728.html