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摘要:风机是一种将原动机的机械能转换为输送气体、给予气体能量的机械,风机,特别是引风机由于运行条件较恶劣,故障率较高,据有关统计资料,引风机平均每年发生故障为2次,送风机平均每年发生故障为0.4次,从而导致机组非计划停运或减负荷运行。风机的故障类型繁多,原因也很复杂,但根据调查实际运行中风机故障较多的是:轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动。
关键词:高温离心鼓风机;振动;措施
云南铜业股份有限公司冶炼加工总厂采用2台FW4300-1.045型SO2高温离心鼓机输送烟气,现场并联配置,一开一备,其风机主要性能见表1 ,其风机转子结构见图。
SO2 高温离心鼓风机主要性能
该型风机为双吸双支撑结构,风机进口角度为90°,出口角度为180°,通过电机变频来调整风压和风量。
故障特征
因1# 风机长周期运转已达半年多,所以需要停机清理叶轮和蜗壳结垢,因此倒换 2#风机代替1#风机运行。当2#风机轻车启动后,发现有很大的振动,用振动检测仪测量两轴承箱体的水平和垂直两径向及轴向振动值,水平径向振动速度已达到17.6mm/s,远远超过其允许值6mm/s;而垂直径向及轴向振动的速度在3~3.5mm/s 的允许值域内。虽然风机的水平径向振动很大,但是空运转时的声音是正常的,不存在连接螺栓松动和转子碰摩问题;同时在空运转半小时后,润滑轴承的油温、油压正常;冷却水温和水压也正常。
风机轴承振动是运行中常见的故障,风机的振动会引起轴承和叶片损坏、螺栓松动、机壳和风道损坏等故障,严重危及风机的安全运行。风机轴承振动超标的原因较多,引起风机振动在生产实际中引起动、静部分相碰的主要原因:
(1)叶轮和进风口(集流器)不在同一轴线上。
(2)运行时间长后进风口损坏、变形。
(3)叶轮松动使叶轮晃动度大。
(4)轴与轴承松动。
(5)轴承损坏。
(6)主轴弯曲。
根据不同情况采取不同的处理方法,其它如连轴器中心偏差大、基础或机座刚性不够、原动机振动引起等等,有时是多方面的原因造成的结果。平时风机的保养主要是每周启动一次稀油站,然后再盘车3~5转。另外,2#风机在半个月前曾出现盘车偏重问题,当时怀疑叶轮上有不均匀尘垢,于是打开蜗壳下的检查孔检查。当松开检查孔板螺栓时,就发现蜗壳内有大量酸性液体往外涌出,估计约有200kg的积液被排出。待积液排干后,再打开检查孔盖板,看到叶轮基本上较干净,但是蜗壳的底部积液的最底点处有约250mm 厚的烟尘泥沉淀。经清理后将检查孔盖板重新安装并密封。几天后,倒换2#风机运转,就出现空运转时的振动较大情况。
从调查情况和故障特征来看,这可能是一起叶轮局部表面在蜗壳内的稀酸性积液中因浸泡时间过长而产生不锈钢质的叶轮局部表面发生化学反应,而造成叶轮局部质量减少,并产生运转时的动不平衡和引起的明显振动问题。另外,主轴长达2600mm以上,转子质量为3.5t,因此不否认风机长期搁置而存在少量弯曲变形问题。因此,转子运往制造厂家校正动平衡和做弯曲度检查。酸性积液形成的原因分析
当1#风机在生产运转时,2#备用风机出口阀外侧的管内是微正压,而进口阀外侧的管内是负压。在现场观察解体2#风机的过程中,看到在先拆出口膨胀节时,出现了2#风机的进、出口阀都关不死的现象,因此出现与膨胀节连接的管道端往外冒烟气,而与膨胀节连接的风机端则产生负压吸烟气的现象。 2#风机蜗壳内产生酸性积液是由于两个阀门都关不死,造成在2#风机的工艺管路中始终都有少量高温烟气在循环流动,虽然所有烟管和风机外壳都做了外包保温层,但是两阀和风机的转动部件是不能做外保温层的,所以相对于热烟气,它们就成了冷体。并且由于只有少量的高溫烟气在2#风机通道内循环流动,这时相对散热面积就很大,所以会出现循环烟气降温而产生冷凝水雾,水雾在流动中又吸收了烟气中的SO3气体和尘微粒,于是就在冷表面上凝结并沉降下来。一段长时间后,进、出口两阀因酸液腐蚀和烟尘泥的积聚,使得阀的泄漏量有所增大,并在2#风机“散热冷却器”的蜗壳内明显地产生酸性积液和烟泥沉淀。泄漏循环烟气一旦回到1#风机的进口,就会与主流烟气混合,使烟气温度、含尘量和SO3含量迅速恢复到原值,这样2#风机内的循环烟气始终保持着原来的湿度,尘度和酸度,所以冷凝会持续不断地发生。经过一段时间后,当2#风机蜗壳内的冷凝积液深度达到能浸泡到局部叶轮时,则使稀硫酸液与不锈钢质叶轮的局部表面发生化学反应,从而造成叶轮质量损失及叶轮上的铆钉松动。
检修措施与转子检测结果:
风机检修中采取在烟气进、出口通道插焊闷板的办法,来堵住管道往外冒的烟气,而进、出口阀的更换则要等停产检修时才能进行。另外,采取的预防措施是在风机蜗壳的底部开一DN100的孔,然后焊上带有DN100排放阀的短管,以便今后能及时排放出冷凝酸液。
转子经送厂家检验,发现有较大的不平衡量及叶轮上的铆钉松动,于是做了修正。检测结果表明:主轴并没有显著的弯曲变形问题。
目前2#风机经检修安装后已投入生产运转,且运转状态良好。这充分说明:风机的振动是由叶轮被稀硫酸液浸泡腐蚀而引起的。
注:文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
关键词:高温离心鼓风机;振动;措施
云南铜业股份有限公司冶炼加工总厂采用2台FW4300-1.045型SO2高温离心鼓机输送烟气,现场并联配置,一开一备,其风机主要性能见表1 ,其风机转子结构见图。
SO2 高温离心鼓风机主要性能
该型风机为双吸双支撑结构,风机进口角度为90°,出口角度为180°,通过电机变频来调整风压和风量。
故障特征
因1# 风机长周期运转已达半年多,所以需要停机清理叶轮和蜗壳结垢,因此倒换 2#风机代替1#风机运行。当2#风机轻车启动后,发现有很大的振动,用振动检测仪测量两轴承箱体的水平和垂直两径向及轴向振动值,水平径向振动速度已达到17.6mm/s,远远超过其允许值6mm/s;而垂直径向及轴向振动的速度在3~3.5mm/s 的允许值域内。虽然风机的水平径向振动很大,但是空运转时的声音是正常的,不存在连接螺栓松动和转子碰摩问题;同时在空运转半小时后,润滑轴承的油温、油压正常;冷却水温和水压也正常。
风机轴承振动是运行中常见的故障,风机的振动会引起轴承和叶片损坏、螺栓松动、机壳和风道损坏等故障,严重危及风机的安全运行。风机轴承振动超标的原因较多,引起风机振动在生产实际中引起动、静部分相碰的主要原因:
(1)叶轮和进风口(集流器)不在同一轴线上。
(2)运行时间长后进风口损坏、变形。
(3)叶轮松动使叶轮晃动度大。
(4)轴与轴承松动。
(5)轴承损坏。
(6)主轴弯曲。
根据不同情况采取不同的处理方法,其它如连轴器中心偏差大、基础或机座刚性不够、原动机振动引起等等,有时是多方面的原因造成的结果。平时风机的保养主要是每周启动一次稀油站,然后再盘车3~5转。另外,2#风机在半个月前曾出现盘车偏重问题,当时怀疑叶轮上有不均匀尘垢,于是打开蜗壳下的检查孔检查。当松开检查孔板螺栓时,就发现蜗壳内有大量酸性液体往外涌出,估计约有200kg的积液被排出。待积液排干后,再打开检查孔盖板,看到叶轮基本上较干净,但是蜗壳的底部积液的最底点处有约250mm 厚的烟尘泥沉淀。经清理后将检查孔盖板重新安装并密封。几天后,倒换2#风机运转,就出现空运转时的振动较大情况。
从调查情况和故障特征来看,这可能是一起叶轮局部表面在蜗壳内的稀酸性积液中因浸泡时间过长而产生不锈钢质的叶轮局部表面发生化学反应,而造成叶轮局部质量减少,并产生运转时的动不平衡和引起的明显振动问题。另外,主轴长达2600mm以上,转子质量为3.5t,因此不否认风机长期搁置而存在少量弯曲变形问题。因此,转子运往制造厂家校正动平衡和做弯曲度检查。酸性积液形成的原因分析
当1#风机在生产运转时,2#备用风机出口阀外侧的管内是微正压,而进口阀外侧的管内是负压。在现场观察解体2#风机的过程中,看到在先拆出口膨胀节时,出现了2#风机的进、出口阀都关不死的现象,因此出现与膨胀节连接的管道端往外冒烟气,而与膨胀节连接的风机端则产生负压吸烟气的现象。 2#风机蜗壳内产生酸性积液是由于两个阀门都关不死,造成在2#风机的工艺管路中始终都有少量高温烟气在循环流动,虽然所有烟管和风机外壳都做了外包保温层,但是两阀和风机的转动部件是不能做外保温层的,所以相对于热烟气,它们就成了冷体。并且由于只有少量的高溫烟气在2#风机通道内循环流动,这时相对散热面积就很大,所以会出现循环烟气降温而产生冷凝水雾,水雾在流动中又吸收了烟气中的SO3气体和尘微粒,于是就在冷表面上凝结并沉降下来。一段长时间后,进、出口两阀因酸液腐蚀和烟尘泥的积聚,使得阀的泄漏量有所增大,并在2#风机“散热冷却器”的蜗壳内明显地产生酸性积液和烟泥沉淀。泄漏循环烟气一旦回到1#风机的进口,就会与主流烟气混合,使烟气温度、含尘量和SO3含量迅速恢复到原值,这样2#风机内的循环烟气始终保持着原来的湿度,尘度和酸度,所以冷凝会持续不断地发生。经过一段时间后,当2#风机蜗壳内的冷凝积液深度达到能浸泡到局部叶轮时,则使稀硫酸液与不锈钢质叶轮的局部表面发生化学反应,从而造成叶轮质量损失及叶轮上的铆钉松动。
检修措施与转子检测结果:
风机检修中采取在烟气进、出口通道插焊闷板的办法,来堵住管道往外冒的烟气,而进、出口阀的更换则要等停产检修时才能进行。另外,采取的预防措施是在风机蜗壳的底部开一DN100的孔,然后焊上带有DN100排放阀的短管,以便今后能及时排放出冷凝酸液。
转子经送厂家检验,发现有较大的不平衡量及叶轮上的铆钉松动,于是做了修正。检测结果表明:主轴并没有显著的弯曲变形问题。
目前2#风机经检修安装后已投入生产运转,且运转状态良好。这充分说明:风机的振动是由叶轮被稀硫酸液浸泡腐蚀而引起的。
注:文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开