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1 概述 電站風機機械故障診斷與治理經驗已相當豐富并日趨完善。而對電站風機的“氣流脈動故障”的概念和提法尚不多見。 1.1 氣流分離現(xiàn)象與氣流脈動的因果聯(lián)系 風機氣流脈動的機理直接涉及氣流分離和渦流形成的復雜過程。如果簡單羅列一些風機可能出現(xiàn)的氣流分離與渦流現(xiàn)象，有助于對一些“氣脈動故障”的理解與識別： (1)風量調節(jié)擋板后的渦流； (2)進氣箱底部的渦流； (3)集流器內的錐體渦流； (4)集流器出口的問隙漏流對風機主流的干擾； (5)葉輪前氣流9O度轉彎的分離； (6)入口氣流角偏離葉片入口設計安裝角時的沖擊損失與氣流分離； (7)葉輪流道內的附面層分離與二次流動過程； (8)葉片的尾跡分離損失； (9)葉輪出口的機殼內動壓回收過程中的分離； (10)機殼喉舌部的分離； (11)機殼出口的擴張過程分離； (12)進、出口管道在斷面尺寸變化或流動方向改變的氣流分離與渦流； (13)管道中擾流、分流與匯流過程的分離與渦流。  氣流壓力脈動屬于普遍存在的氣流分離和渦流發(fā)展的必然產物。氣流振動和氣流噪音以及局部氣體溫度上升等現(xiàn)象，都是在氣流壓力脈動的動力作用下，獲得能量的另一種外在表現(xiàn)形式。它們之間的因果聯(lián)系是顯而易見的。徹底消除風機的氣流脈動現(xiàn)象是不可能的。將氣流脈動對工作環(huán)境和風機本身的實際影響，控制在允許范圍之內則是我們的研究目標。 1篦冷機一室風機故障 1．1 風機參數(shù)及故障現(xiàn)象 離心風機型號Y5—48№12．5D，風量22 400m3/h，風壓6 570Pa，配套電動機Y280M一4，132kW，1490r l/min，傳動方式為D． 自投入使用之后，多次發(fā)生劇烈振動，軸承振動速度達21mm/s以上，振動幅值達0．6mill，軸承座劇烈晃動，繼而葉輪端軸承損壞，被迫停機檢修。軸承使用壽命短，有時新更換的軸承使用不到1個月就再次損壞，嚴重影響生產。  1．2故障原因分析及處理 1)葉輪積灰 此風機屬于后傾式葉片，葉片容易粘灰。同時風機安裝在窯頭下面，從窯口落下的飛砂極易被吸附到葉片上，造成葉輪失去動平衡引起風機振動。 首先將窯頭密封進行了改造，由原來的石墨塊單層密封更換為魚鱗片式接觸密封，大大減少了窯頭處的飛砂量。同時對窯頭平臺進行防漏處理，有少量的飛砂落下時，直接落入溜管內，人工定期清理；其次，利用計劃檢修或故障停機定期清理葉片上的積灰， 保證風機的運行精度；再就是將風機進風口由水平進風改為下進風，雖進風阻力稍增加，但風機進風質量大為改觀。采取措施后，風機葉輪積灰引起振動的現(xiàn)象明顯減少，有利于設備穩(wěn)定運行。 2)葉輪軸懸臂過長，軸承負荷過大 該風機葉輪端軸承座中心距葉輪中心540mm，與國產同類型風機卡H比，葉輪軸懸臂過長，造成此處軸承負荷過大，從而引起軸承局部缺陷，甚至損壞。我們根據(jù)此風機結構和現(xiàn)場安裝位置，將葉輪側軸承座向機殼方向移動100mm，縮短葉輪與葉輪側軸承座的距離，使軸承的受力狀況大為改善。 3)軸承選型過小 對軸承進行校核，發(fā)現(xiàn)原設計型號為1622的雙列向心球軸承額定負荷不足，使用壽命不超過3個月便損壞。我們根據(jù)軸承座的尺寸及減少資金投入方面考慮，將此處軸承改為3622的雙列向心球面滾子軸承，3622軸承額定動負荷較大，雖然限轉速比要求轉速低一些，但從改造以后幾年來看運行很正常，完全沒必要擔心該因素對軸承使壽命的影響。 通過以上改造，軸承的使用壽命延長到1年以上，沒備運行幾年再也沒有出現(xiàn)此類故障停機現(xiàn)象，同時我們另制作一套風機轉子，定期更換轉子，對換下的轉子維修備用，有效地保證窯穩(wěn)定可靠運行。  2窯尾高溫風機故障 2．1 風機參數(shù)及故障現(xiàn)象 離心風機型號BB124．，風量220000m3/h，風壓7845Pa，工作溫度350℃，配套電動機800kw，740r/min，傳動方式為F。 生產初期，高溫風機經常出現(xiàn)自由端軸承發(fā)熱繼而風機振動加劇、軸承燒毀的現(xiàn)象，生產線被迫全線停機。在風機更換軸承后，為了確保穩(wěn)定運行，按規(guī)程對風機進行試機2～4h。風機存試機過程中運行平穩(wěn)，振動速度一般在5mm/s以下，軸承溫度穩(wěn)定在400℃左右。但、與回轉窯升溫，投料生產后，風機運行一段時間時，自由端軸承就開始發(fā)熱，并且溫升很快，使采取風冷、往軸承座澆水等降溫措施，仍控制不住溫升，不得不停機處理。 2．2故障原因分析及處理 通過對幾次故障的處理和分析，發(fā)現(xiàn)軸承發(fā)熱原因主要是安裝過程中操作不當，導致自由端軸承能隨軸熱脹而自動調節(jié)，使兩軸承承受的軸向負荷過大，引起軸承發(fā)熱損壞。 高溫風機正常工作溫度這350℃，因此，軸在工作狀態(tài)下的伸長量為：△L＝L·α ·△t 式中：L：風機軸在機殼內的長度，2500mm； α：材料線膨脹系數(shù)，此軸承材料為42CrMo，屬Cr鋼，取13×10-6 △t=t2-t1 t2：風機軸工作溫度℃ t1：環(huán)境溫度，冬季取0℃，夏季取35℃ 從上面計算可以看出，風機從常溫狀態(tài)到正常工作狀態(tài)，隨季節(jié)不同的伸長安裝過程中，在10.2到11.4mm之間游動。然而在檢修案卷過程中，維修鉗工由于對此處結構理解不透，壓緊軸承上蓋時，習慣用大板手套加力桿，兩人使勁擰上蓋螺栓。這樣自由端軸承外套被壓得過緊，不能隨軸的熱脹而自由移動，破壞了自由端軸承的裝配精度，從而引起此處軸承發(fā)熱、燒毀。 為了驗證分析的結論正確性，進行了試驗。試驗用未裝軸承座進行，先對軸承內孔尺寸進行測量，然后一個人用扳手將軸承蓋螺栓擰緊，再測量，最后兩人用加力桿擰緊后測量。 |
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