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    離心風機使用經驗

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    離心風機使用經驗

    發布日期:2019-02-25 作者:vivian 點擊:

    0、前言

    離心風機是水泥廠用得較多的生產設備,由于風機工作環境較為惡劣,且運行中的轉速較高,所以,運行中的軸承溫度高、軸承座振動大、地腳螺栓斷裂及基礎磨損等問題比較突出,因此,如何正確地維護和使用離心風機,對于提高系統設備運轉率,保證正常安全生產有很重要的意義。在此,(起霸風機)把離心風機使用中的一些問題及處理措施介紹如下,供同行參考。


    1、問題及處理措施


    1.1 軸承發熱問題  

    我公司1000t/d篦冷機的1號風機為9-19№7.1D,電機為Y250M-2,55kW,運行中軸承溫度較高,一次軸承溫度升至90℃,超過允許使用溫度約10℃,為繼續生產,只得用水冷卻,并將轉速由2970 r/min降到2700r/min,但3小時后軸承溫度還是降不下來,最后軸承發熱抱死,電機跳停。停機后檢查發現,兩個22316CA軸承并未缺油,也未跑內、外圈,風機的振動當時也不大,因此,懷疑是軸承本身問題引起,長時間溫度較高,造成軸承失效。更換兩個22316CA軸承后,轉動靈活,但開機后,軸承溫度又快速升高,且升高的速度并未下降,只得再次停機處理。后分析認為,造成軸承溫度高的原因是軸承工作時的游隙較小,這可能是軸承本身游隙較小或緊固軸承座蓋聯接螺栓過緊引起的。檢查發現,同一批次的軸承的游隙為0.06mm,而查軸承手冊,22316軸承的游隙為0.05~0.08mm,這說明,軸承本身游隙沒有問題,但是,22316軸承的極限轉速在用油潤滑時為2600 r/min,低于正常生產時的2970 r/min,即軸承的選用是有問題的,對此認為,采用22316CC/W33軸承時,用油潤滑時其極限轉速為3000r/min,是比較合適的,但當時這種軸承沒有貨,為了生產運行采用了加大軸承工作游隙的辦法處理,即讓軸承座與上蓋之間的接合面留有間隙,但這樣一來,聯接螺栓容易松動,可能會跑外圈,對此,我們在軸承座與上蓋的結合面上加三層描圖紙,聯接螺栓還是按原來的程度擰緊,試車時,軸承溫度正常,生產后運行中軸承溫度只有52℃,軸承溫度高的問題得以解決。


    在離心風機的使用中,軸承溫度較高是常見故障,引起軸承溫度高的原因有以下幾點:一是潤滑不良,油(脂)變質或缺油(脂);二是軸承的裝配質量不良,預緊力過大,造成工作游隙小等;三是軸承本身質量不良,如原始游隙不合要求,或滾子或套圈有缺陷等;四是風機振動大軸承承受沖擊負荷等;五是軸承冷卻不好,通風或通水量不足等。對于軸承的選用,使用單位一般會按照設備廠家的原型號換用,而不大注意選型是否合適,從以上的事例看,是軸承選用不當造成的。由于離心風機的軸與軸承的配合一般選用H7/js6(或者H7/k6),而軸承與軸承座孔的配合一般選用JS7/h6,這樣的配合不會太緊,對軸承游隙的影響有限,對于轉速較高,工作溫度較高的離心風機,由于軸承座與上蓋的聯接螺栓的擰緊一般情況下并不用扭力搬手,為了防松,擰緊力常常過大,從而使工作游隙變小,進而造成軸承發熱而引起溫度高;或者由于軸承工作游隙小,導致自由端軸承不能隨軸熱脹而自動移動,使兩軸承承受的軸向負荷過大,引起軸承發熱損壞。因此,生產中更換軸承時,尤其是轉速較高及工作溫度較高的離心風機的軸承,要注意軸承的選用,一要注意其極限轉速是否合適,二是要選用原始游隙較大的C3組軸承。


    1.2. 進風喇叭口與葉輪入口的徑向及軸向間隙  

    離心風機的進風喇叭口與葉輪入口的徑向及軸向間隙有嚴格要求,配合間隙太小,運行中會碰擦產生振動,配合間隙大,則影響風機的效率。我公司一臺Φ2.6×13m水泥磨的收塵器風機為G4-73-8D,Y180M-4,18.5kW,在更換風葉時,因葉輪尺寸與原廠家的不同,其軸向尺寸比原來的大50 mm,入口處直徑也較原來的大,但更換時不注意,只是把進風喇叭口修短了約50 mm,直徑方向未處理,實際上變成直筒,從而造成換葉輪后風力變小,運行時,風門全開時電機電流為14A。隨后,用薄鋼板在喇叭口處加長軸向尺寸,并翻邊形成喇叭形,保證配合間隙,處理后,電機電流升為18A,收塵效果變好。


    1.3 混凝土基礎松動或損壞的處理  

    由于軸承座振動大,會造成地腳螺栓的松動及斷裂,進而會造成基礎的松動及損壞,所以,在處理振動故障的同時,還要處理好混凝土基礎。在一般的設計中,離心風機的軸承座安裝在數組墊鐵之上,墊鐵安裝在一次澆注層上,一次澆注層與軸承座之間的空隙用二次澆注層填實。從表面上看,墊鐵及二次澆注層都承受軸承座的力,但實際上,軸承座上的力大部分作用在墊鐵上,受力面積較小,對此我們進行了改進,如將一臺Φ3×48m回轉窯的窯尾1號風機,型號為Y4-73-11№14D,其風機地腳螺栓頻繁斷裂,基礎也出現松動,為此重新處理基礎,并制作了一個鋼板支座,風機軸承座安放于鋼支承座上,而墊鐵安裝在鋼支承座下[1],這樣,地腳螺栓聯接于鋼支承座上,在振動大的情況下,先是鋼支承座與軸承座的聯接螺栓松動,這樣就可避免地腳螺栓的松動或斷裂,同時也可避免基礎受磨損或損壞。后來,我們在處理Φ3.2×5.8m生料磨磨尾風機(型號為SL5-48№16.5D)的地腳螺栓斷裂及基礎磨損的問題時,在未破壞一次澆注層的情況下,在軸承座下增加了兩塊250×1250×50鋼板,鋼板仍然安裝在墊鐵上,然后用二次澆注填實軸承座與一次澆注層之間的空隙,較好地解決了振動的問題[2]。這兩種辦法,都是采用增大軸承座與下部基礎的接觸面積,減小基礎單位面積上的受力強度,從而減小振動對基礎的磨損及損壞程度,當然,第二種辦法更簡單,更便于操作。


    1.4 軸承座局部斷裂的處理  

    當風機振動大或運行中風葉磨損掉落時,會造成軸承座的斷裂,斷裂的位置一般在振動大的風葉端,對于斷裂嚴重的軸承座,只得更換,但對于只是其中一個地腳螺栓處斷裂,軸承座油腔未受影響時,可采用加固的辦法處理。例如,我公司的輥壓機的M5-48№19D循環風機,就曾因葉片磨損很大,而發生前盤及葉片飛出現象,導致軸承座振動大而振松螺栓,最后使軸承座前端斷裂,對此,我們更換了新葉輪,并在軸承座前端用厚10 mm,寬120mm的圓弧板制作了一個抱箍,抱箍兩端安裝于軸承座前端的兩個M36螺母下,擰緊螺栓后,再在軸承座與圓弧板頂部的間隙中墊鋼板,實現兩者的緊密結合(具體如圖1左所示)。經處理后此軸承座已使用兩年多,現仍然在使用。對于較小風機的軸承座斷裂,則用厚25mm的鋼板制作壓板,利用軸承座前后兩端的螺栓壓緊,壓板與軸承座之間的空隙用墊板墊實,然后把壓板與墊板焊接成一體(如圖1右所示)。實踐證明,這兩種辦法都是可行的。


     1.5 風機的振動問題  

    風機的振動問題是風機使用中常見的故障,也是比較復雜的難以處理的問題。常見的造成風機振動的原因有以下幾點:一是基礎不牢固引起的;二是聯軸器不對中引起的;三是部件松動引起的;如地腳螺栓松動或葉輪輪轂與后盤的結合處松動等;四是軸承故障引起的;五是葉輪不平衡引起的,如風葉的不均勻磨損,葉片積灰和夾層焊縫開裂進灰等等。對于一般的離心風機,其振動大小用振動速度的有效值Vrms來判斷,據通風機振動檢測及其限值(JB/T8689-1998),對于通風機的振動烈度允用值,對于剛性支承,Vrms≤4.6mm/s,對于撓性支承,Vrms≤7.1mm/s。然而,這個值比較小,現場實際情況中,都要比此值要大,所以,在一些大型風機的說明書中,對振動的允許值作了調整,比如我公司的高溫風機(型號為W6-2×29-46№21.5F),風機軸承振動的報警值為雙振幅:144μm,振速:8mm/s;軸承振動的最大允許值為雙振幅:198μm,振速:11mm/s。大型風機中,一般軸承座安裝有測振儀測量振幅值或振動速度,并在控制屏顯示,對于中小型風機,我們可以用手持式測振儀進行測量,以初步判斷故障原因。不同振動原因都有自己的振動特征,如不平衡時,1倍頻率為主,徑向(水平和垂直)振動大,振幅隨轉速升高而增大。不對中時,表現在軸向振動較大,與聯軸器靠近的軸承振動大,不對中故障的特征頻率為2倍頻,同時常伴有基頻和3倍頻。對于松動,一般其垂直方向上的振動要高于水平方向上的振動。對于風葉的不平衡引起的振動,如果是葉輪積灰,則必須及時清理,如果是風葉本身質量分布不均勻,則要用劃線法、三點法找平衡,或者用平衡儀等方法找平衡。我公司的高溫風機,曾因葉輪不平衡引起振動大及焊修葉片,先后用劃線法及單轉子單校正面動平衡儀做平衡,都取得較好的效果,現在風機的兩軸承座的振動值在1.7 mm/s,振幅值≤50μm,運行狀況較好。


    2、總結

    只有合理地使用、正確地維護、及時地處理生產中出現的問題,才能保證離心風機的安全運行;而采取有效措施,對葉片進行加強處理,延長葉輪使用壽命,對于提高設備運轉率,降低材料消耗也有重要的意義。



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