江苏冶金离心风机热膨胀故障的分析和处理肖建平涂州钢铁厂你州。221004离心风机有鼓风和抽风叫种途。在鼓风机中,气体因被压缩而温度升高;在抽风机中,有的被抽的气体本身温度较高,因而风机常在高温状态下工作,冶金风机般工作温度在100 250,之间。风机安装是在常温下进行的,风机从起动的常温态进入工作的温态,零部件都要发生热膨胀,由于各零部件的材质不同,散热条件不同,温升不同,因而零部件之间的热膨胀量是不同步的,因而造成相关零部件之间的位置关系间隙关系发生变化如果装况不就可能发生相互十涉。造成故障。严重的会造成事故。
1风机轴向热膨胀造成的故障风机在轴向热膨胀时,有两组零部件相对位置关系要发生变化,是机壳与基座之间,是机壳与轴转子之间。
1.1机壳与基座之间热膨胀不同步故障高炉鼓风机般是机壳与轴承座联为体,装在基座上,基座是两个枕形铸铁件,两个基座都是与混凝土基础紧固为体的,由于地温变化较小,因而基座上地脚螺栓之间的轴向中心距是基本不变的或变化微小,而机壳地脚孔之间的中心距将随风机工作温度升高造成机壳热膨胀而增大,般中小型高炉鼓风机地脚孔轴向心距在,每50温,中心距将,大以铸铁热膨胀系数约为0121广1.因此在设计中,风机机壳的端是可以在基座上平移的,这端地脚螺栓与地脚孔之间留有足够的热膨胀间隙,1时地脚螺母,用紧固而不紧死的方式位置部,这样既保证机壳膨胀时能自由滑移,不抵抗地脚螺栓,又保证在垂直方向上相对限位不至于在垂直方向振动。
常的问有地脚孔与地脚螺栓之间膨胀间隙即冷态间隙不够;地脚螺母紧固方式不当。
1.1.1地脚3与地脚螺栓之间膨胀间隙不够膨胀间隙不够的根源,是先天的,是后天1位置,部35;后天的原因是风机长期运行后,地基沉降或者基座下垫板松动,造成风机下固基座与混凝土基础间地脚螺母的办法应付,这样有可能出现越紧固,枕形基座越内倾,问更严重收稿日期20050514韦截失件每平方厘米截面,每50,温升的热膨胀量约0.5要全部被压缩而不释放其膨胀力在0.51以上铸铁弹性模数=1.1.6,106,而风机机壳的径向截面积都在几百平方厘米上下,风机的温升往往远大于5,因而产生的膨胀力达数百吨。如果机壳的地脚孔壁被地脚螺栓抵抗,那么巨大的膨胀力将推抗枕形基座而造成基座外倾和标高变动,由于机壳地脚孔壁与基座地脚螺栓之间处于动态对抗之中,因此基座的外倾和标高的变动都处在无规律变化状态,于是将引起风机本身的振动和不对中振动等系列故障,有时地基也会强烈振动。
这种故障的特征是风机起动后短时间内正常,空负荷正常,升到定温度后开始振动,温度越高振动越大,般是低频率高强度振动。*终判断的方法是在风机热态停车后立即拧开地脚螺母,*好拧下螺栓观察有无抵抗摩擦的痕迹。
处理的方法是将枕形基座重新按标准安装就位,恢复地脚螺栓之间的轴向中心距和热膨胀间隙。如果风机热态振动强度不大,可以将地脚螺栓方疋出来,将外径车去12,这种办法也可以机壳地脚孔与地脚螺栓之间横向热膨胀间隙不足的侧偏问。
1.1.2地脚螺母紧固不当,过紧或过松都会引起振动机壳端要释放膨胀量而允许滑移,这端的地脚螺母就不能紧经,但过松也会造成机壳垂直方向振动。
可以考虑采用以下的办法来解决在螺母下加韦吕箔垫圈或紫铜箔垫,或用细铜丝砸扁后作垫子,螺母紧固后再加个螺母背紧,这样螺母的紧垫圈挤压产生塑性变形而机壳可自由伸缩工1.2机壳与轴转子之间的热膨胀不同步故障风机轴转子的端通过推力轴承与机壳的端轴承座相对定位,以解决转子运行中的轴向推力,而另端应允许在机壳的轴承座内自由伸缩。
由于机壳铸铁热膨胀系数低于轴钢,并且机壳散热条件优于轴,轴的温升大于机壳,因而在风机温度升高时,机壳的热膨胀量要小于轴的热膨胀量。所以在风机启动后由冷态转为热态时除定位端之外,轴转子与机壳间每部位相对位置都将发生变化,离定位端越远的,变化量越大。这种变化在两个方面可能发生故障转子的叶轮与机壳,动静件之间的轴向间隙将发生变化,叶轮轴向外侧间隙将随温度升高而减小,如果装配时外侧间隙预留不足,热态时就可能发生动静零件间摩擦而发生故障。这种故障的特点是风机负荷小时正常,高温高负荷特别在风压力高时,开始振动并且发出尖厉的噪声。
解决的办法是通过调正推力轴承来调正轴转子的轴向位置,加大叶轮外侧的动静件之间的间隙。
采用滚动轴承的风机,非定位端轴承外圈必须能在轴承座孔内随温度升高而向外滑移,如果因装配原因,轴承无法充分外移,将使轴承承受附加的轴向应力,使轴承加快磨损甚至发热损坏。这种故障的特征是非定位端轴承总是温度较高易损坏。
解决的办法是测定轴承与轴向外挡盖间的间隙是否达到标准要求,测定轴承盖压轴承的径向预紧力是否过大。
2风机径向热膨胀造成的故障烧结和竖炉抽风机,机壳与轴承座般采用分体结构,这类风机常会发生机壳与转子间径向热膨胀干涉故障。
这类风机的特点,是工作温度很高,有的达到200,以上;是风机径向尺寸较大,有的达几米,因而机壳的热膨胀总量相当大。由于机壳是洛地安装的2,机壳的热膨胀将造成机壳各部位标高不同量的上升,而轴承座是独立于机壳之外固是稳定的。在机壳费嘴胀,寸,会将铝或铜的转芊不上升。机壳上升,的状况,育,赞易让生干涉,造成故障。
2.1风机机壳中心孔的气封圈与转子轴之间发生干涉气封圈是与机壳连为体的,为了两侧密封不漏气,安装时般将含夹密封件石棉或有色金属上升,气封随机壳热膨胀上升而轴不上升,于是气封抬托转子轴2位置部,使气封成为转子发生振动。这种故障的特征是发生振动的条件与负载升高不相关,只与温度升高相关,抽气温度越高,振动越强烈,现为低频高强度,机壳和转子均振动,连带地面振动。
这种故障的原因不易发现,可以试拆掉气封圈上的严重磨损和相应转子轴上明显的磨损痕迹。
处理方法是在冷态安装时气封圈下侧要留有足够的间隙么可以按此经验公式测算风机中心高父*高温度,0.001.
2.2叶轮进气口与机壳上的进气口环发生干涉机壳的进气口环是伸入叶轮内的,口环与叶轮径向留有数毫米的间隙位置5,如风机温度升为时,因热膨胀,口环顶部标高将升高=片叶轮顶部标高将升高=尺好为口环顶部冷态标高,为叶轮进气口冷态直径,为钢的膨胀系数般情况下瓦2凡因而风机温度上升时,口环顶部标高上升量要超过叶轮顶部上升量,达到定温升时,两者就可能发生干涉摩擦,造成风机振动。故障现象是,风机达到定温度时开始振动,温度越高振动越大,且现出轴向振动值较大。
处理的办法制造安装时要留有足够的口环间隙,但间隙过大会降低风机效率,因而*好的办法是把口环间隙大多留在上部,下部尽量少留,以达到热态互不干涉,又保持风机的效率。上部间隙要大于好及,般中小风机可控制在大于2,大型高温风机要严格计算确定间隙值。
3风机因热膨胀与电机不对中造成在安装时,风机与电机处于相同的温度下,此时两者按照轴线对中的要求安装,到了工作状态,轴承座与机壳联体的风机轴承座将随机壳起升温,轴线标高将随热膨胀而上升,而电动轴线标高基本不变,这样就由冷态的对中状态进入了热态的不对中状态,结果,风机起动时正常,风机温度越高,不对中越严重,引起振动也严重。而且经常是风机电机共同振动,主要是径向振动明显增大。
处理办法由于风机大部分时间处于满负荷高温状态,因而与电机对中时就要按这种状态下的标高来考虑对中,冷态对中时就要让风机低于电机个修正量么,可以按此法测算风机轴线标高,为轴承座温升,为膨胀系数。
要注意的是轴承座的温升般要低于风机本体的温度,因此不可用风温替代。按修正量安装后,可以在热态停机时立即测量热态的对中情况,以此作出进步的修正。