離心式風(fēng)機的常見問題及解決方案

李小倩

摘要：離心式風(fēng)機具有結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強等優(yōu)點，在能源、環(huán)境、航空等各個領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，在國民經(jīng)濟以及日常生活中占有重要的地位，但離心式風(fēng)機同時存在振動、磨損、效率偏低等問題，本文分析了離心式風(fēng)機發(fā)生振動、磨損，以及效率偏低的原因，提出了對應(yīng)的解決方案。在實際生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合具體情況，選擇合適的解決方案。

關(guān)鍵詞：離心式風(fēng)機;流體動力學(xué);振動;磨損;效率

離心風(fēng)機是工業(yè)生產(chǎn)中提供氣體動力的重要工藝設(shè)備之一^]，它屬于葉輪機械的一種，廣泛應(yīng)用于能源、環(huán)境、航空等各個領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟以及日常生活中占有重要的地位。近年來，隨著國家對企業(yè)節(jié)能減排要求的逐步提高和經(jīng)濟效益的不斷驅(qū)動，高效離心式風(fēng)機的開發(fā)和舊產(chǎn)品性能改進受到業(yè)內(nèi)廣泛重視。相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者不斷進行有關(guān)的探索，利用實驗測量和數(shù)值模擬^[2-5]等方法尋找解決離心式風(fēng)機運行過程中出現(xiàn)的常見問題的方法，提出相應(yīng)的解決方案。本文將從風(fēng)機的振動^[5-7]、磨損^[8-9]問題出發(fā)，研究其產(chǎn)生原因及改進方案。

1離心式風(fēng)機振動的原因分析及解決方案

在機械設(shè)備運行過程中，振動是旋轉(zhuǎn)設(shè)備的重要運行狀態(tài)特征之一，一切工作的旋轉(zhuǎn)機械都會或多或少地發(fā)生它特有的頻率振動，但異常振動卻是機械內(nèi)部缺陷的表征。如果對異常振動不采取措施，就會促使設(shè)備聯(lián)部件松動或因材質(zhì)疲勞而導(dǎo)致設(shè)備損壞^[5]。導(dǎo)致風(fēng)機振動的原因隨風(fēng)機類型、工作條件等原因的不同而有所改變，不同的產(chǎn)生振動的原因?qū)?yīng)不同的解決方案。

1.1風(fēng)機振動原因分析

1.1.1機械設(shè)備軸承間隙過大或損壞引起的振動

機械設(shè)備軸承間隙過大或損壞引起的振動會使設(shè)備溫度升高，噪音增大。由于這一原因造成的設(shè)備振動很常見。例如酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心火電廠的鍋爐引風(fēng)機曾由于軸承損壞造成設(shè)備振動，最終直至高溫抱死^[5]。

1.1.2轉(zhuǎn)子在安裝過程中配合間隙不當(dāng)引起的振動

轉(zhuǎn)子在安裝過程中配合間隙不當(dāng)引起的振動會產(chǎn)生摩擦，由此導(dǎo)致振動。

1.1.3 風(fēng)機轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的振動

在風(fēng)機運行過程中，葉輪會出現(xiàn)磨損或腐蝕，還有可能出現(xiàn)嚴(yán)重的積灰情況，這樣造成風(fēng)機轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡，從而產(chǎn)生振動^[6。

1.1.4風(fēng)機轉(zhuǎn)軸彎曲產(chǎn)生的振動

風(fēng)機轉(zhuǎn)軸在運行過程中承受的剪切力較大，由于剪切力作用導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸彎曲，從而引起振動。

1.1.5軸承箱底腳螺絲斷裂或松動引起的振動

軸承箱底腳螺絲斷裂或松動引起的振動使設(shè)備固定不牢，導(dǎo)致巨大振動甚至出現(xiàn)飛車事故^[6]。

1.2風(fēng)機振動的相應(yīng)解決方案

1.2.1機械設(shè)備軸承間隙過大或損壞引起的振動處理

軸承與軸頸，軸承與軸承室之間的配合應(yīng)恰當(dāng)。軸承內(nèi)圈和軸頸為緊配合過盈值太小會造成內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，與軸產(chǎn)生摩擦導(dǎo)致振動增大，溫度升高。過盈值太大則使軸承徑向間隙過小，造成軸承卡住損壞。

1.2.2 轉(zhuǎn)子在安裝過程中引起的振動處理

轉(zhuǎn)子在安裝過程中，各部分間的間隙應(yīng)在允許范圍內(nèi)，以保證在運行過程中不產(chǎn)生摩擦，安裝后的轉(zhuǎn)子用手轉(zhuǎn)動時應(yīng)靈活。

1.2.3轉(zhuǎn)子不平衡引起振動的處理

找到引起風(fēng)機轉(zhuǎn)子不平衡的原因，不同的原因?qū)?yīng)不同的處理方法，可采用轉(zhuǎn)子靜平衡校驗方法和轉(zhuǎn)子動平衡校驗方法^[7]。

1.2.4風(fēng)機轉(zhuǎn)軸彎曲產(chǎn)生振動的處理

定期測量轉(zhuǎn)軸彎曲度，不得超過0.05mm/m，超過時必須進行調(diào)整或更換。

1.2.5軸承箱底腳螺絲斷裂或松動引起振動的處理

定期進行設(shè)備檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。

2離心式風(fēng)機葉輪磨損原因分析及改進方案

2.1離心式風(fēng)機葉輪磨損原因

磨損的原因分為兩類：一類是外因，主要由灰粒沖刷引起，另一類是內(nèi)因，即葉片材料的本身的耐磨性能。在外界因素的影響下，內(nèi)因決定了風(fēng)機的耐磨性能。

2.2離心式風(fēng)機葉輪磨損的解決方案

（1）改進除塵器。提高除塵效率，從而降低煙氣含灰濃度和減小灰粒粒徑[8];

（2）根據(jù)不同的灰粒速度、濃度、磨削性能來選擇風(fēng)機類型以及轉(zhuǎn)速[9];

（3）在保證風(fēng)量要求的情況下，降低引風(fēng)機轉(zhuǎn)速;

（4）采用滲碳，表面噴鍍等方法提高葉輪工作表面的硬度、耐磨性;

（5）加裝防磨板，進行強化處理。

3結(jié)語

離心式風(fēng)機應(yīng)用廣泛，其性能的提升對節(jié)約能源具有重大的意義。本文主要介紹了離心式風(fēng)機運行過程中的的一些常見問題和解決方法，其實真正要從根本上提高風(fēng)機產(chǎn)能，還是要從優(yōu)化結(jié)構(gòu)^[10-11]入手，再搭配運行過程中出現(xiàn)問題及時尋找合理有效的維修解決辦法，才能取得良好的運行效果。

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（作者單位：華北電力大學(xué)能源動力與機械工程學(xué)院）