离心式鼓风机的工作原理和紧急故障原因分析及处理方法

2016年06月08日 17:10技术专利来源:中国环保网

一、离心式鼓风机的工作原理

离心式鼓风机的工作原理与离心式通风机相似,只是空气的压缩过程通常是经过几个工作叶轮(或称几级)在离心力的作用下进行的。 鼓风机有一个高速转动的转子,转子上的叶片带动空气高速运动,离心力使空气在渐开线形状的机壳内,沿着渐开线流向风机出口,高速的气流具有一定的风压。新空气由机壳的中心进入补充。

离心式鼓风机的工作原理和紧急故障原因分析及处理方法

离心式鼓风机的工作原理和紧急故障原因分析及处理方法

单级高速离心风机的工作原理是:原动机通过轴驱动叶轮高速旋转,气流由进口轴向进入高速旋转的叶轮后变成径向流动被加速,然后进入扩压腔,改变流动方向而减速,这种减速作用将高速旋转的气流中具有的动能转化为压能(势能),使风机出口保持稳定压力。

从理论上讲,离心鼓风机的压力-流量特性曲线是一条直线,但由于风机内部存在摩擦阻力等损失,实际的压力与流量特性曲线随流量的增大而平缓下降,对应的离心风机的功率-流量曲线随流量的增大而上升。当风机以恒速运行时,风机的工况点将沿压力-流量特性曲线移动。风机运行时的工况点,不仅取决于本身的性能,而且取决于系统的特性,当管网阻力增大时,管路性能曲线将变陡。

二、离心风机常见故障原因分析及处理方法

1、离心风机故障原因分析及处理

1)、离心风机故障处理——叶轮积灰

此风机属于后倾式叶片,叶片容易粘灰。同时风机安装在窑头下面,从窑口落下的飞砂极易被吸附到叶片上,造成叶轮失去动平衡引起风机振动。

首先将窑头密封进行了改造,由原来的石墨块单层密封更换为鱼鳞片式接触密封,大大减少了窑头处的飞砂量。同时对窑头平台进行防漏处理,有少量的飞砂落下时,直接落入溜管内,人工定期清理;其次,利用计划检修或故障停机定期清理叶片上的积灰, 保证风机的运行精度;再就是将风机进风口由水平进风改为下进风,虽进风阻力稍增加,但风机进风质量大为改观。采取措施后,风机叶轮积灰引起振动的现象明显减少,有利于设备稳定运行。

2)、离心风机故障处理——叶轮轴悬臂过长,轴承负荷过大

该风机叶轮端轴承座中心距叶轮中心540mm,与国产同类型风机卡H比,叶轮轴悬臂过长,造成此处轴承负荷过大,从而引起轴承局部缺陷,甚至损坏。我们根据此风机结构和现场安装位置,将叶轮侧轴承座向机壳方向移动100mm,缩短叶轮与叶轮侧轴承座的距离,使轴承的受力状况大为改善。

3)、离心风机故障处理——轴承选型过小

对轴承进行校核,发现原设计型号为1622的双列向心球轴承额定负荷不足,使用寿命不超过3个月便损坏。我们根据轴承座的尺寸及减少资金投入方面考虑,将此处轴承改为3622的双列向心球面滚子轴承,3622轴承额定动负荷较大,虽然限转速比要求转速低一些,但从改造以后几年来看运行很正常,完全没必要担心该因素对轴承使寿命的影响。

通过以上改造,轴承的使用寿命延长到1年以上,没备运行几年再也没有出现此类故障停机现象,同时我们另制作一套风机转子,定期更换转子,对换下的转子维修备用,有效地保证窑稳定可靠运行。

2、离心风机故障处理——窑尾高温风机故障

1 )、离心风机故障处理——风机参数及故障现象

离心风机型号BB124.,风量220000m3/h,风压7845Pa,工作温度350℃,配套电动机800kw,740r/min,传动方式为F。

生产初期,高温风机经常出现自由端轴承发热继而风机振动加剧、轴承烧毁的现象,生产线被迫全线停机。在风机更换轴承后,为了确保稳定运行,按规程对风机进行试机2~4h。风机存试机过程中运行平稳,振动速度一般在5mm/s以下,轴承温度稳定在400℃左右。但、与回转窑升温,投料生产后,风机运行一段时间时,自由端轴承就开始发热,并且温升很快,使采取风冷、往轴承座浇水等降温措施,仍控制不住温升,不得不停机处理。

2)、离心风机故障处理——故障原因分析及处理

通过对几次故障的处理和分析,发现轴承发热原因主要是安装过程中操作不当,导致自由端轴承能随轴热胀而自动调节,使两轴承承受的轴向负荷过大,引起轴承发热损坏。

高温风机正常工作温度这350℃,因此,轴在工作状态下的伸长量为:△L=L·α ·△t

式中:L:风机轴在机壳内的长度,2500mm;

α:材料线膨胀系数,此轴承材料为42CrMo,属Cr钢,取13×10-6

△t=t2-t1

t2:风机轴工作温度℃

t1:环境温度,冬季取0℃,夏季取35℃

从上面计算可以看出,风机从常温状态到正常工作状态,随季节不同的伸长安装过程中,在10.2到11.4mm之间游动。然而在检修案卷过程中,维修钳工由于对此处结构理解不透,压紧轴承上盖时,习惯用大板手套加力杆,两人使劲拧上盖螺栓。这样自由端轴承外套被压得过紧,不能随轴的热胀而自由移动,破坏了自由端轴承的装配精度,从而引起此处轴承发热、烧毁。

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