摘要:离心鼓风机在化工、电力、机械及冶炼中得到广泛应用。其原理是由机械能转换为气体能,从而为机器运转提供源源不断的动力。造成离心鼓风机振动的原因有很多,常见的有叶轮磨损、轴承振动超标、电机振动带动等,若不及时发现并处理极易引发风机隐患,从而导致事故、被迫停产。有鉴于此,本文基于作者在石油化工企业多年的设备管理与维修经验情况下,主要对离心鼓风机振动原因进行分析并提出若干建议,希望对风机的安全运行提供保障。
关键词:离心式;叶轮;鼓风机;振动
离心鼓风机在各个领域的重要性不言而喻。随着离心风机的广泛应用,伴随而来的振动问题愈发明显,引起了各界的高度重视。振动频率过高带来轴承温度升高,长此以往会出现不同程度磨损,持续运行将导致轴承箱体裂缝及地脚螺栓断裂,情况严重时还会致使叶轮解体或开裂,对风机的使用寿命及性能产生不利影响。可见,深化离心鼓风机的振动原因及对策迫在眉睫。
一、导致离心鼓风机振动的原因
(一)叶轮积灰
离心鼓风机在运行过程中温度会不断升高,随着设备使用时长增加设备内部的积灰与空气中的硫化物便会相互吸附、凝结在叶轮上,从而导致叶轮失衡,进而产生振动,并伴随时间推移振动加大。基于此,用户应在设备的风壳中安装具备吹灰功能的机器,即利用蒸汽的优势在高压高温的环境下运行吹灰装置,有助于将叶轮上的积灰吹落。其次,对风壳进行密封处理也同样可行,这样有利于阻止冷空气进入风壳与空气中的灰尘凝结在一起。反之,也可以安装保温装置防止叶轮积灰。但值得注意的是,不管采用何种措施在使用前必须先将叶片上的灰尘处理干净确保叶轮恢复平衡后,方可安装装置缓解风机的振动。除此之外,在平常的维护过程中,工作人员还要重视日常卫生的维护。因为工作环境的内外压差较大且空气灰尘较多,而风机对进气的质量要求十分严格,若空气清洁不到位将大大增加清洁过滤网的工作量。为了避免这类情况的发生,用户可以变更清洁周期,由原来半月清洁一次改为一周一次,最大限度杜绝堵塞的情况。最后,冷却空气过滤器的保养也同样重要,用户应安排定期清理,为风机正常运行保驾护航。
(二)叶轮腐蚀磨损
风机在运行过程中温度会持续升高,当空气中的灰尘含量较大时会对叶轮产生一定的磨损,进而导致叶轮失衡引起风机振动。针对这一情况可以先计算出平衡质量并借助点焊技术加固,有利于叶轮重新找到平衡。值得注意的是,当叶轮重新启动时,要先观察风机的振动值是否处于合理范围,并在运行中不断调整,确保平衡质量与周围环境一致,从而使运行效率最大化。
(三)电动机振动的带动
通常情况下,鼓风机的运行时长较长,许多振动原因亦是由此产生的。随着鼓风机长时间运行转子中累积了不少灰尘,给电机轴承带来一定威胁。常见故障有:引发电动机振动,并且持续时间越长振幅越大。想要解决这一问题首先要了解电动机的运行状况,通常引起电动机振动的原因是联轴器带动鼓风机振动。基于此,用户可以先让电动机空载运行用以判断电动机状态,待确定结果后采用相应措施进行相关维护,并编制定期检查、养护计划,最大限度减小鼓风机的振动振幅。
(四)轴承振动超标
进行迷宫密封时即使采用的是增加迷宫级数或抽气式辅助密封方法也无法保证完全不泄漏,因此,采用非接触式迷宫密封进行转子轴向密封依然存在泄漏危险。其次,介质进入轴承箱与润滑脂产生变化,在一定程度上会降低润滑效果。加上轴承属于钢架结构,而介质具有强酸性,长此以往会受到腐蚀导致机组振动,对轴承的稳定性具有一定威胁。若用户不定期检查、重视轴承磨损问题,那么就会加重轴承和轴承箱、轴的配合面的磨损,进而造成轴承跑偏、轴承箱作废。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、解决离心鼓风机振动的对策
针对上述导致离心鼓风机振动的原因,笔者认为企业应做到以下几点予以解决:
(一)改进轴承载荷计算和改型
基于鼓风机同心度差及叶轮直径大的特点,用户可以根据轴承手册结合实际使用情况对同心度进行适当调整,比如由6316变更为承载能力较强的2316。这样一来,轴承厚度有所改变而轴承内外径不变,那么加工轴向定位套会对转子重新进行定位。
(二)同心度标准化
采用激光对中仪能够使同心度趋于标准化。激光对中仪主要用于调整壳体与轴承箱的同心度,但基于设备本身原因,同心度的调整范围应保持在左右偏差0.63mm,上下偏差0.54mm为宜。
(三)强化轴承质量
驱动机和机组的对中精度与转子动平衡精度相关,所以提高转子动平衡精度是用户迫切想要解决的问题。就检修层面而言,汽封间隙必须控制在0.2+0.6D/1000的范围内,只有这样才能保障转子动平衡的精度,最大限度优化转子窜量,实现检修质量最大化。
于工艺层面来说,对鼓风机定期进行碱洗有利于将壳体、叶轮的污垢清洁干净,是保障转子平衡的有效办法。当然,碱洗不能与鼓风机同时运行,必须在停机的状态下才能实施碱洗。
另外,从结构层面来看,可以在轴承箱外加设挡气环装置,然后再在轴与挡气环之间使用密封圈提高其密封性,有利于减少酸性介质进入轴承箱,大大提高了轴承的质量。或者利用泄漏外排的方法将酸性介质排出避免轴承腐蚀的现象,即在轴承箱下方留个小孔引导酸气及时排出。当然,在进行轴承箱设计时也可以将机体和轴承箱分开设计,这样既能独立固定也可以增加氮气装置,使轴承箱内为微正压。
同时在离心鼓风日常检修工作中,企业必须要注意检测好汽封间隙,确保其始终维持在0.2+0.6D/1000内。而且还需要将转子动平衡精度、机组和驱动机对中精度予以保证,另外将转子窜量也要调整好。这样一来通过较高的检修工作质量来降低离心鼓风机振动问题产生的几率。
最后,从轴承养护层面来说,要定期检查、控制相关数据在合理范围内并及时更换润滑脂提高润滑效果。
三、结束语
总而言之,受种种主客观因素地影响,离心鼓风机振动在所难免,但只要处理得当设备便能正常运行。同时想要延长使用寿命,企业必须充分分析振动原因并提出相应措施,只有这样才能做到防范于未然,从根本上保障离心鼓风机运行机能最优化。
参考文献
[1]林建忠,林江,李玉麟,等.耐磨气固两相流离心风机的理论研究与开发[J].中国机械工程,2003,14(1):12-15.
[2]赵忖,祁大同,毛义军,等.离心风机气动噪声控制的理论与实验研究[C]//首届中国风机学术会议.2013.
[3]张磊,王松岭,张倩,等.离心风机旋转失速状态下的流体动力学特征[J].中国电机工程学报,2012,32(14):95-102.
[4]熊鑫,刘海蛟,黄盼.浅谈风机振动和轴承温度过高的原因及对策[J].科技资讯,2017,15(4):33-33.
论文作者:路鹏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
标签:鼓风机论文; 轴承论文; 叶轮论文; 风机论文; 转子论文; 原因论文; 电动机论文; 《电力设备》2019年第3期论文;