離心式通風(fēng)機(jī)常見故障及排除

徐學(xué)民

（龍星化工股份有限公司，河北邢臺 054100）

0 引言

離心式通風(fēng)機(jī)，一般用于鍛冶爐及高壓強(qiáng)制通風(fēng)，可廣泛應(yīng)用于輸送物料、氣體等介質(zhì)。某公司年產(chǎn)2 萬噸化工裝置，使用的濾袋式反吹風(fēng)機(jī)，型號是9-19-NO.8D（右90°），額定風(fēng)量是7913 m3/h，全壓是15 229 Pa，轉(zhuǎn)速是2900 r/min，配套電機(jī)的功率是55 kW，主要部件包括葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、支架、電機(jī)、皮帶輪、聯(lián)軸器、消音器、傳動件（軸承）等。其主要功能是對附在過濾材料內(nèi)壁的粉塵進(jìn)行吹打，在一定壓力的空氣作用下，附著在濾材內(nèi)壁的粉塵顆粒被吹落，自然沉降到不銹鋼錐形漏斗中。在前風(fēng)機(jī)氣力輸送作用下，被送往后處理設(shè)備進(jìn)行再次粉碎和收集?，F(xiàn)以該風(fēng)機(jī)在運行中出現(xiàn)的機(jī)械故障為例，及時發(fā)現(xiàn)和消除風(fēng)機(jī)運行中的隱患，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

1 風(fēng)機(jī)振動

風(fēng)機(jī)振動是風(fēng)機(jī)在運行過程中常見的故障之一，風(fēng)機(jī)的振動直接威脅設(shè)備的運行安全，必須第一時間進(jìn)行排查和消除故障隱患，常見的故障原因有以下4 種。

1.1 風(fēng)機(jī)殼或進(jìn)風(fēng)口與葉輪摩擦引起劇烈振動

這種現(xiàn)象常見于初次安裝和檢修后首次運行，明顯的特征是風(fēng)機(jī)會出現(xiàn)比較刺耳的摩擦聲，出現(xiàn)這種情況需要立即停機(jī)，否則會出現(xiàn)嚴(yán)重的機(jī)械故障。風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口呈錐形管設(shè)計，一側(cè)插入葉輪入口處，四周與葉輪保持一定間隙，一般為2 mm 左右。如果在安裝過程中，進(jìn)風(fēng)口出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，則進(jìn)風(fēng)口與葉輪四周的間隙不均勻，風(fēng)機(jī)長期運行至熱態(tài)時，進(jìn)風(fēng)口受熱膨脹便會與葉輪發(fā)生刮蹭現(xiàn)象，引起風(fēng)機(jī)振動。更換風(fēng)機(jī)殼后，風(fēng)機(jī)葉輪與機(jī)殼的各方位配合尺寸均發(fā)生變化，必須確保新機(jī)殼的安裝方向、角度與葉輪相匹配，這樣才能確保機(jī)殼與葉輪不發(fā)生刮蹭，也就不會發(fā)生振動現(xiàn)象。

1.2 葉輪鉚釘松動

風(fēng)機(jī)葉輪一般有葉輪體、輪轂、鉚釘3 個部分。葉輪體與輪轂的聯(lián)接方式采用鉚釘聯(lián)接，鉚釘承載著較大剪切力。該風(fēng)機(jī)所輸送的氣體含有SO2、CO 等多種成分，具有較強(qiáng)的腐蝕性。長期運行，葉輪鉚釘會出現(xiàn)腐蝕、沖刷等現(xiàn)象，使葉輪體與輪轂的配合出現(xiàn)松動，產(chǎn)生動不平衡，引起風(fēng)機(jī)振動。此時，需要對風(fēng)機(jī)葉輪的全部鉚釘進(jìn)行更換，并且重新校驗動平衡，使其恢復(fù)到平衡狀態(tài)，方能確保風(fēng)機(jī)運行平穩(wěn)。

1.3 葉輪動平衡精度被破壞

實踐表明，風(fēng)機(jī)在長期停運后重新啟動階段，最容易出現(xiàn)振動現(xiàn)象。究其原因，風(fēng)機(jī)停運后機(jī)殼和管線內(nèi)的工況發(fā)生變化，溫度降至常溫，管線和風(fēng)機(jī)殼內(nèi)殘余的氣體遇冷化為凝結(jié)水，與殘余SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（2SO2+O2=3SO3），產(chǎn)生的SO3對金屬的腐蝕性非常強(qiáng)，對于用金屬材料制成的葉輪也不例外，在肉眼無法察覺的情況下葉輪表面發(fā)生變化，動平衡精度被破壞，使風(fēng)機(jī)發(fā)生振動現(xiàn)象。

因此，對葉輪的日常維護(hù)要做到3 點。

（1）在葉輪運轉(zhuǎn)初期及定期檢查時，只要有機(jī)會，都必須檢查葉輪是否出現(xiàn)裂紋、磨損、積塵等缺陷。

（2）只要有可能，必須使葉輪保持清潔狀態(tài)，并定期用磨光刷刷去上面的積塵和銹皮等，因為隨著運行時間加長，這些灰塵由于不可能均勻地附著在葉輪上，而造成葉輪平衡破壞，引起轉(zhuǎn)子振動。

（3）葉輪只要進(jìn)行檢修，就需對其再做動平衡校驗。如果條件允許，可以使用便攜式動平衡儀在現(xiàn)場進(jìn)行平衡，這樣可以省去拆裝時間，縮短檢修時間。在做動平衡之前，必須檢查所有緊定螺栓是否上緊。因為葉輪已經(jīng)在不平衡狀態(tài)下運行了一段時間，這些螺栓可能已經(jīng)產(chǎn)生松動現(xiàn)象。

1.4 風(fēng)機(jī)軸與電機(jī)軸不同心或彈性體發(fā)生磨損

風(fēng)機(jī)和電機(jī)所連接的兩根軸的旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)保持同心，聯(lián)軸器在安裝時，必須進(jìn)行找正，否則，會在聯(lián)軸器上產(chǎn)生較大的應(yīng)力，并影響風(fēng)機(jī)軸、軸承、葉輪的正常工作，嚴(yán)重時會造成機(jī)器的強(qiáng)烈振動。一般情況下，風(fēng)機(jī)軸和電機(jī)軸的同軸度誤差應(yīng)控制在0.05 mm 以內(nèi)。此外，聯(lián)軸器彈性套的磨損也會影響風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性，該部件屬于易損件，因此，應(yīng)經(jīng)常檢查彈性套的完好情況，注意觀察風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器下方有無脫落損壞的彈性套，如果發(fā)現(xiàn)有掉落現(xiàn)象，應(yīng)及時補(bǔ)充更換。

1.5 風(fēng)機(jī)主軸與葉輪軸孔配合松動

為保證風(fēng)機(jī)軸與葉輪軸孔聯(lián)接的可靠性，設(shè)計風(fēng)機(jī)時采用的過盈配合，安裝時需對葉輪輪轂進(jìn)行加熱到120 ℃以上才能安裝到主軸上。但風(fēng)機(jī)經(jīng)過數(shù)次拆裝檢修后，葉輪輪轂孔會出現(xiàn)磨損變大，失去原有配合精度，使原設(shè)計的過盈配合變成過渡配合甚至是間隙配合。風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)后，軸與葉輪產(chǎn)生一定量的相對運動，回轉(zhuǎn)零部件質(zhì)心偏移，高速旋轉(zhuǎn)時會引起振動和噪聲，引發(fā)故障。因此，要及時更換風(fēng)機(jī)葉輪，使孔與軸的配合符合過盈的要求。

2 軸承溫升過高

軸承是風(fēng)機(jī)主要零部件之一，其正常工作時溫度應(yīng)不超過80 ℃，否則應(yīng)立即停機(jī)檢查。而監(jiān)測軸承溫度則成了風(fēng)機(jī)日常維護(hù)中重要的工作之一。

2.1 潤滑油變質(zhì)或潤滑不良

這是常見的風(fēng)機(jī)軸承溫度過高的原因，潤滑不良是造成軸承過早損壞的主要原因之一。主要原因包括：未及時加注潤滑劑或潤滑油；潤滑劑或潤滑油未加注到位；潤滑劑或潤滑油選型不當(dāng)；潤滑方式不正確等。選擇合適的潤滑油，對設(shè)備采取定點、定質(zhì)、定量、定期、定人的方法，才能確保風(fēng)機(jī)處于最佳的潤滑狀態(tài)，提高軸承的使用壽命。風(fēng)機(jī)運行中，除每次檢修應(yīng)更換潤滑油外，正常情況下每3 個月應(yīng)更換潤滑油。

2.2 軸承箱蓋、座聯(lián)接螺栓的緊力過大或過小

軸承的外圈和外殼孔的配合采用基軸制，外圈安裝在外殼孔中，通常不旋轉(zhuǎn)?？紤]工作時溫度升高會使軸承膨脹，因此，設(shè)計時，軸承外圈與外殼孔的配合應(yīng)適當(dāng)松一些，可以采取過渡配合，一般采用基本偏差J。在初次安裝或檢修時，應(yīng)測量軸承外圈與外殼孔的間隙，確保符合過渡配合的要求。預(yù)緊力是利用組裝過程中施加的外力使軸承具有適當(dāng)?shù)墓δ?。預(yù)載負(fù)載，如果預(yù)緊力太小，軸承運行期間會出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致支撐剛度和旋轉(zhuǎn)精度降低，從而引起振動和噪聲。預(yù)緊力過大，則會增加滾動體與內(nèi)圈和外圈滾道之間的摩擦。在運行過程中，溫度升高太快，降低了傳動效率并縮短了軸承壽命。只有施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力才能消除軸向間隙，減小反向誤差，提高軸系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)精度，并減少振動和噪聲。因此，測量并調(diào)整軸承外圈與軸承座內(nèi)孔的配合，是避免軸承出現(xiàn)過熱的重要方法。

2.3 冷卻水不足、水溫過高或水流不暢

該系列風(fēng)機(jī)輸送的氣體溫度在260 ℃左右，其正常轉(zhuǎn)速為2950 r/min。正常運轉(zhuǎn)時，受熱傳導(dǎo)的影響和軸承自身發(fā)熱的影響，軸承表面的溫度會很高，因此，風(fēng)機(jī)軸承箱采用夾套水冷式結(jié)構(gòu)，如果冷卻水水質(zhì)比較差或水溫比較高，起不到很好的降溫作用，則對軸承的使用壽命有影響，必須經(jīng)常檢查冷卻水的流動情況，確保水流通暢。一般情況下，進(jìn)水水溫不應(yīng)超過30 ℃，水質(zhì)應(yīng)相對清潔，不允許含有固體顆粒物，以免影響冷卻效果。采用開路循環(huán)冷卻的，要經(jīng)常觀察回水漏斗的水流情況，是否存在水流過小或斷流現(xiàn)象。采用閉式循環(huán)冷卻的，應(yīng)在出水管路上安裝視鏡，以便于觀察內(nèi)部冷卻水的流通情況。在北方冬季長期不用時，應(yīng)斷開風(fēng)機(jī)的冷卻水，并用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，防止殘留液體凍壞水夾套。

2.4 軸與軸承的配合不良

滾動軸承內(nèi)圈直徑是80 mm，與軸配合采用的是基孔制，風(fēng)機(jī)軸頸的公差一般在，表面粗糙度要求達(dá)到Ra1.6 μm。如果軸頸的上偏差超過0.030 mm，則軸承內(nèi)套與主軸的配合較緊，使軸承的游隙減小，運行中軸承會產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，進(jìn)而影響軸承的使用壽命。

2.5 軸承型號選用不對

該風(fēng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為2950 r/min，屬于轉(zhuǎn)速比較高的設(shè)備，因此選用22316/C3 軸承。這款軸承是由1 個雙滾道的內(nèi)圈，2列球面滾子、保持架和1 個大球面的外圈組成，調(diào)心滾子軸承能夠自動調(diào)心，同時也能承受較大的徑向負(fù)荷，游隙是25～51 μm。而有的用戶在更換軸承時，沒有注意軸承的后綴字母，誤使用C0 組游隙的軸承，該系列軸承的游隙僅為10～30 μm。由于軸承游隙偏小，風(fēng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱量不能被及時帶走，運轉(zhuǎn)過程中發(fā)熱，如果持續(xù)運行就會發(fā)生抱軸。

3 風(fēng)機(jī)運行電流過大

3.1 風(fēng)機(jī)啟動時

該風(fēng)機(jī)在啟動時，啟動電流能達(dá)到正常電流的6～7 倍是正常的，尤其是該風(fēng)機(jī)又屬于高壓風(fēng)機(jī)，葉輪直徑和葉片形式較大，過載比較嚴(yán)重。因此，在風(fēng)機(jī)啟動前，必須關(guān)閉入口管道閥門，避免因吸入的氣體量過大而超載。

3.2 風(fēng)機(jī)在運行中過載

系統(tǒng)的阻力小于風(fēng)機(jī)的總壓，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)量加大，電機(jī)無法帶負(fù)荷過載，解決方法是通過入口閥門調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量。

3.3 工藝條件的改變

由于工藝條件的改變，風(fēng)機(jī)入口管線溫度降低，吸入介質(zhì)中含有大量的水或粘性物質(zhì)，導(dǎo)致葉輪轉(zhuǎn)動阻力增大或過載。這些是因工況發(fā)生改變而引起，與風(fēng)機(jī)本身無關(guān)。尤其風(fēng)機(jī)在出口管線較長的情況下，管線內(nèi)冷空氣窩存較多，冷態(tài)首次啟動更容易出現(xiàn)啟動過載現(xiàn)象，這是因為風(fēng)機(jī)出口冷態(tài)的空氣密度比熱態(tài)大，所以冷態(tài)時通風(fēng)機(jī)做功大，啟動電流也較大。常用的應(yīng)對措施是安裝變頻器或增加軟啟動裝置，降低風(fēng)機(jī)啟動轉(zhuǎn)速，從而降低啟動時所需的軸功率，使風(fēng)機(jī)能夠順利開車。

4 風(fēng)機(jī)噪聲增大

4.1 潤滑不良

該風(fēng)機(jī)的潤滑方式是稀油油浸式潤滑，按照說明書的要求，應(yīng)加入L-AN46 機(jī)械油，加入量一般為油視窗的1/2～2/3，不宜過多或過少。風(fēng)機(jī)長期運行后，潤滑油會在油視窗表面形成液位痕跡，如果不及時擦洗，很容易給別人造成假象，形成假液位，使風(fēng)機(jī)在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)缺油現(xiàn)象。長期運行，軸承滾珠與內(nèi)外圈摩擦，緩慢升熱，軸承因疲勞磨損會出現(xiàn)脫皮、麻坑、點蝕、間隙增大等現(xiàn)象，引起軸承溫度升高。當(dāng)軸承溫度超高85 ℃，如果沒有足夠的潤滑油冷卻降溫，會發(fā)生抱軸事故，滾珠與內(nèi)外圈粘結(jié)在一起，內(nèi)圈也會與主軸發(fā)生粘連。

4.2 螺栓松動

離心風(fēng)機(jī)軸承箱及機(jī)殼需固定在基礎(chǔ)上，用螺栓固定。隨著使用時間的增加，其中一部分螺栓出現(xiàn)松動，如地腳螺栓松動，會使風(fēng)機(jī)與電機(jī)的對中情況發(fā)生改變，導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)的振動變大，且出現(xiàn)較大的位移。振動的同時會有更大的噪聲。解決的措施是每班要對風(fēng)機(jī)的各部位螺栓進(jìn)行檢查、緊固，發(fā)生松動及時緊固。簡單易行的辦法，用紅色記號筆在螺栓和螺母之間劃一條紅線，這樣當(dāng)巡檢工人走到設(shè)備旁，只要觀察紅線沒有錯位就會很直觀地判斷螺栓是否發(fā)生松動。

4.3 葉輪的磨損

葉輪的磨損使葉輪原有的平衡精度被破壞。磨損是離心風(fēng)機(jī)在使用中必然的問題，這是由于顆粒狀的物質(zhì)長期附著在表面，導(dǎo)致失去轉(zhuǎn)動平衡。定期對風(fēng)機(jī)的葉輪表面進(jìn)行灰塵處理，并進(jìn)行轉(zhuǎn)子的檢查，確保離心風(fēng)機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)動處于平衡狀態(tài)。

5 結(jié)束語

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，工業(yè)行業(yè)正大力開展節(jié)能降耗，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級和整合重組，工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備需要大量更新。離心風(fēng)機(jī)作為工業(yè)的重要配套設(shè)備之一，將更多地應(yīng)用于電力、水泥、石油化工、煤炭、礦山和環(huán)保等領(lǐng)域。在日常的工作中，只要我們對風(fēng)機(jī)的運行溫度、振動、電流、噪聲等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測，并對出現(xiàn)的故障及時排除，就會使風(fēng)機(jī)在一個良好的狀態(tài)下運行。