Роликовая опора системы регенерации осадительных и коронирующих электродов в электрофильтре

Полезная модель относится к роликовым опорам системы регенерации осадительных и коронирующих электродов в электрофильтре. Роликовая опора (подшипник) системы регенерации электродов в электрофильтре представляет собой сборочный узел, предназначенный для опирания вала молотковой системы встряхивания электродов в условиях циклической нагрузки, запыленной среды и при высоких температурах.
о
Для встряхивания осадительных и коронирующих электродов, а также для газораспределительных решеток, в электрофильтрах, как правило, применяются системы встряхивания молоткового типа. Вал с молотками, расположенными по спиральной линии, опирается на подшипники, которые должны работать продолжительное время в условиях циклических нагрузок, в запыленной среде и при температурах среды до 350-400С. Для различных отраслей промышленности абразивные свойства улавливаемой в электрофильтре пыли могут меняться в широком диапазоне в зависимости от ее физико-химических свойств. От надежности работы подшипников зависит общая надежность и эффективность работы всей золоулавливающей установки.
Известна конструкция подшипника сухого типа (Rehva Guideline Handbook: Electrostatic Precipitators for Industrial Applications, 2005. ISBN 2-9600468-1-1), показанного на фиг. 1. Такие подшипники хорошо работают в условиях неабразивной пыли, например, при улавливании твердых частиц за содорегенерационными котлами или печами обжига извести. Однако, при улавливании в электрофильтре абразивной пыли, например, летучей золы экибастузского угля, ресурс таких подшипников существенно снижается.
Так же известна другая конструкция подшипника сухого типа для вала встряхивания электростатического фильтра, принятая за наиболее близкий аналог. Данный подшипник имеет два ролика 4а и 4б, установленных в корпусе 6 на осях 5а и 5б, а также износостойкое кольцо 3, закрепленное на валу встряхивания 1 с помощью разъемной конической втулки 2 и прижимной гайки 9 со стопорным кольцом 10. Конструкция позволяет быстро менять ролики и оси. (US3958844 А, B03C 3/76, 25.05.1976).
К недостаткам конструкции можно отнести отсутствие крышки, позволяющей снизить абразивный износ элементов подшипника, а также отсутствие ограничителей для удерживания вала встряхивания в проектном положении.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является разработка конструкции роликовой опоры, позволяющей устранить указанные выше недостатки.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности работы в условиях абразивной среды, циклических нагрузок и высокой температуры.
рол
вал
рол
рол
рол
вал
рол
Технический результат достигается тем, что роликовая опора системы регенерации электродов в электрофильтре, содержащая корпус, в котором на осях установлены два вращающихся ролика, на которые опирается вал встряхивания электродов, согласно полезной модели она содержит крышку, закрывающую корпус, и ограничители для уменьшения смещения вала встряхивания электродов при вращении, при этом отношение диаметра роликов к диаметру вала встряхивания электродов составляет D/D = 0,9-2,0, а отношение длины роликов к их диаметру - L/D = 0,9-3,0, где D – диаметр ролика, мм; D – диаметр вала, мм; L – длина ролика, мм, причем вал встряхивания электродов выполнен с возможностью вращения со скоростью 0,2-8,0 об/мин.
Отличием от известных конструкций подшипников сухого типа, работающих в тяжелых условиях, является наличие закрытого корпуса, в котором на осях установлены не менее двух роликов. На ролики опирается вал встряхивания электродов, проектное положение которого обеспечивается ограничителями. Необходимость удержания вала встряхивания в проектном положении (без смещения на ролики в одну или другую сторону) обуславливается требованием соблюдать соосность между валом встряхивания, валом-изолятором и валом мотор-редуктора. Ограничители также препятствуют попаданию пыли в пространство над роликами, сокращая их абразивный износ, т.е. повышая долговечность и надежность при работе.
К преимуществам такой конструкции следует отнести:
меньший износ вала и частей роликовой опоры в условиях улавливания абразивной пыли за счет закрытой конструкции корпуса, в том числе ограничителей, препятствующих попаданию пыли в зону над роликами, что обеспечивает повышение долговечности и надежности при работе;
меньший момент сопротивления вращению, включая начало движения, что также влечет повышение долговечности и надежности при работе;
удержание вала встряхивания в проектном положении за счет использования ограничителей, что также направлено на повышение долговечности и надежности при работе.
Фиг. 1. Подшипник системы регенерации электродов известного уровня техники.
Фиг. 2. Роликовая опора системы регенерации электродов в собранном состоянии.
Фиг. 3. Роликовая опора системы регенерации электродов со снятой крышкой.
Фиг. 4. Роликовая опора системы регенерации электродов без боковой стенки.
Фиг. 5. Роликовая опора системы регенерации электродов со снятой крышкой (вид сверху).
Представленная на фиг. 2-5 роликовая опора системы регенерации электродов в электрофильтре (подшипник сухого типа) содержит корпус (1), в котором на осях (4) с гайками (9) установлены два вращающихся ролика (3), на которые опирается вал (2) встряхивания электродов.
Роликовая опора системы регенерации электродов в электрофильтре также содержит крышку (5), закрывающую корпус (1), что обеспечивает закрытую конструкцию, которая минимизирует внутреннее отложение пыли и обеспечивает тем самым повышение долговечности и надежности при работе системы встряхивания. Крышка (5) закреплена на корпусе (1) за счет болта (7) и гайки (8).
Кроме того, упомянутая роликовая опора содержит ограничители (6) для уменьшения смещения вала (2) встряхивания электродов при вращении. Благодаря наличию внутри корпуса (1) роликовой опоры ограничителей (6), которые уменьшают колебания вала при вращении, выполняется требование о поддержании соосности вала встряхивания, вала-изолятора и вала мотор-редуктора. Использованные ограничители препятствуют попаданию пыли в пространство над роликами (3), что позволяет сократить их износ.
рол
вал
При этом отношение диаметра роликов (3) к диаметру вала (2) встряхивания должно находиться в диапазоне D/D = 0,9-2,0 (фиг. 4), который является оптимальным для работы заявленной роликовой опоры с обеспечением долговечности и надежности и выбран экспериментальным путем из учета того, что при более низком соотношении указанных диаметров, т.е. менее 0,9 будет снижаться ресурс роликовой опоры, а при более высоком, т.е. более 2,0 – существенно увеличатся ее габариты и стоимость.
рол
рол
рол
рол
Вместе с тем, для снижения абразивного износа вала и увеличения срока службы роликовой опоры отношение длины роликов к их диаметру должно находиться в диапазоне L/D = 0,9-3,0 (фиг. 5), который является оптимальным для работы заявленной роликовой опоры с обеспечением долговечности и надежности и выбран экспериментальным путем из учета того, что уменьшение этого соотношения ниже 0,9 будет приводить к увеличению нагрузки на вал встряхивания и ролики, и, следовательно, к снижению их ресурса. При этом увеличение упомянутого соотношения L/D, а именно более 3,0 приведет к увеличению габаритов и стоимости роликовой опоры.
Данные роликовые опоры предназначены для работы в электрофильтре при вращении вала встряхивания электродов со скоростью 0,2-8,0 об/мин, что также направлено на повышение долговечности и надежности работы. При более низких оборотах, менее 0,2 об/мин, системы встряхивания современных электрофильтров не работают. При скорости вращения вала встряхивания более 8,0 об/мин возможен интенсивный износ оборудования электрофильтра, включая электроды, наковальни, подшипники, валы, рейки встряхивания и прочее.
рол
вал
рол
рол
Для проверки правильности выбранных соотношений и диапазонов были изготовлены и опробованы в течение 1,5 лет роликовые опоры с отношениями D/D = 1,2, L/D = 1,6 при скорости вращения вала встряхивания 1,0 об/мин. В результате наблюдения за состоянием роликовых опор существенного износа как опор, так и вала системы встряхивания не обнаружено.
Таким образом, опыт эксплуатации роликовых опор показал их высокую надежность и долговечность в условиях абразивной среды, циклических нагрузок и высокой температуры.
Из изложенного выше следует, что вышеперечисленные существенные признаки дополняют друг друга и находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом, заключающимся в повышении долговечности и надежности работы в условиях абразивной среды, циклических нагрузок и высокой температуры.