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軸封風(fēng)機(jī)振動(dòng)噪音大原因

信息來源:發(fā)布時(shí)間:2020-09-01閱讀:512

1PQ―8型軸封風(fēng)機(jī)振動(dòng)及噪音大原因分析石門電廠2X300MW機(jī)組為哈汽生產(chǎn)的N300―16.7―537/537型汽輪機(jī),主機(jī)及小機(jī)軸封系統(tǒng)用的軸封抽風(fēng)機(jī)采用的是吉林鼓風(fēng)機(jī)廠PQ―8型離心式風(fēng)機(jī),該型風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如下:流量:全壓:功率:轉(zhuǎn)速:該型風(fēng)機(jī)自投產(chǎn)以來一直存在以下問題:風(fēng)機(jī)振動(dòng)大,一般振動(dòng)幅值都在0.07mm以上,運(yùn)行時(shí)間長時(shí)振動(dòng)會(huì)大到0.12―0.20mm.風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)不但基礎(chǔ)有強(qiáng)烈震感,連周圍地板都有明顯的振動(dòng)。

  機(jī)組風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪音很大,呈尖叫聲、刺耳。

  軸封風(fēng)機(jī)的馬達(dá)頻繁損壞,葉輪與馬達(dá)軸拆卸不方便。給檢修人員維護(hù)及消缺帶來很大負(fù)擔(dān)。

  一臺(tái)風(fēng)機(jī)基本上連續(xù)運(yùn)行不到一個(gè)月就得解體檢修一次,為確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,常常通宵達(dá)旦地消缺,這樣不但花費(fèi)了大量人力、物力,還對(duì)安全生產(chǎn)及機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行帶來很大負(fù)面影響。

  軸封風(fēng)機(jī)振動(dòng)及噪音大主要有以下幾種原因:型風(fēng)機(jī)為臥式、水平安裝,懸臂支承,葉輪直接裝在電機(jī)軸上,進(jìn)氣方式是軸向水平進(jìn)氣。該風(fēng)機(jī)葉輪由不銹鋼制成,直徑及體積大,重量約150kg左右。馬達(dá)與葉輪呈水示意圖:電機(jī)軸葉輪重力F前軸承后軸承平安裝,葉輪本身重量將產(chǎn)生一個(gè)垂直向下的作用力F,這樣機(jī)組在運(yùn)行中,總是產(chǎn)生一個(gè)向下的力偶。(見示意圖二)機(jī)組在運(yùn)行中,后軸承受到一個(gè)向下的徑向力,前軸承受到一個(gè)向上的徑向力。電機(jī)軸承處在惡劣的工作環(huán)境中,抗振能力差,造成風(fēng)機(jī)振動(dòng)大。同時(shí)軸承的工作壽命也大為縮短,導(dǎo)致電機(jī)檢修及更換頻繁。

  加工質(zhì)量差,而該風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高,對(duì)葉輪本身質(zhì)量不平衡要求較高。葉輪本身只要有一點(diǎn)質(zhì)量不平衡,運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大動(dòng)不平衡,風(fēng)機(jī)振動(dòng)就會(huì)加劇。

  軸封風(fēng)機(jī)坐落在6.3米鋼架水泥基礎(chǔ)上,該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單薄,設(shè)計(jì)剛度不夠,運(yùn)行時(shí)基礎(chǔ)臺(tái)板也同時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈的共振,進(jìn)一步加劇風(fēng)機(jī)的損壞。

  與系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系。機(jī)組在剛投運(yùn)的一段時(shí)間內(nèi),由于PQ―8型離心式風(fēng)機(jī)的外殼為碳鋼,停運(yùn)的風(fēng)機(jī)容易生銹,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的底部排水口堵塞,風(fēng)機(jī)內(nèi)部水位侵沒葉輪,一旦該風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí),變成了水輪機(jī),馬達(dá)的負(fù)荷激,葉輪加劇變形,產(chǎn)生更大的質(zhì)量不平衡。

  以上幾種原因,都會(huì)使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)和刺耳的叫聲。

  2軸封風(fēng)機(jī)的改進(jìn)過程及實(shí)施效果針對(duì)風(fēng)機(jī)存在的各種缺陷,大唐石門電廠技術(shù)人員根據(jù)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了幾次改造。在97年的時(shí)侯,大唐石門電廠技術(shù)人員在軸封風(fēng)機(jī)原有的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)、制作、安裝了一軸承座及傳動(dòng)軸,進(jìn)行了第一次改造。(見示意圖三)仍然采用臥式、水平安裝,懸臂支承結(jié)構(gòu),工作原理仍然與PQ一8型風(fēng)機(jī)一樣,但葉輪不是直接裝在電機(jī)軸上,而是裝在傳動(dòng)軸上。傳動(dòng)軸通過一對(duì)能承受重載荷的410軸承支承,與電機(jī)之間通過一對(duì)鋼性聯(lián)軸器傳遞動(dòng)力。這樣改造具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):1、采用重載410彈子盤,在較惡劣環(huán)境工作的410軸承代替電機(jī)軸承承受負(fù)載,延長風(fēng)機(jī)使用壽命,確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。2、風(fēng)機(jī)馬達(dá)以風(fēng)機(jī)分開,檢修更方便,更具有針對(duì)性。通過以上改造,風(fēng)機(jī)的振動(dòng)有所減小,檢修及維護(hù)周期明顯延長了,風(fēng)機(jī)能在較長的一段時(shí)間里穩(wěn)定運(yùn)行。在一定程度上減輕了檢修及維護(hù)工作量,保證了機(jī)組安全運(yùn)行的需要。但機(jī)組較長時(shí)間運(yùn)行后,同樣的問題繼續(xù)出現(xiàn),這種改造還是沒有從根本上解決風(fēng)機(jī)振動(dòng)及噪音。

  97年軸封風(fēng)機(jī)改造后,進(jìn)一步提高了機(jī)組的安全穩(wěn)定局面,但這種改造還是沒有從根本上解決問題。大唐石門電廠技術(shù)人員在現(xiàn)有的改造基礎(chǔ)上進(jìn)一步調(diào)研,通過多方的了解及同一些風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家溝通,設(shè)計(jì)了一種立式、垂直安裝的風(fēng)機(jī),(見示意圖四)聯(lián)系廠家生產(chǎn)了這種ZJF―300―210型風(fēng)機(jī)來代替現(xiàn)行的PQ―8型風(fēng)機(jī),于2002年進(jìn)行第二次改造。

  3軸封風(fēng)機(jī)ZJF*300*210型與PQ*8型風(fēng)機(jī)分析對(duì)比3.1技術(shù)、結(jié)構(gòu)性能分析對(duì)比ZJF型風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下:進(jìn)氣該風(fēng)機(jī)為立式、垂直安裝,葉輪固定在馬達(dá)軸上,下方垂直進(jìn)汽。(見示意圖四)葉輪由鋁合金制作,直徑約900mm,葉輪的厚度約為PQ―8葉輪厚度的一半左右,重量約25kg左右,為PQ―8型風(fēng)機(jī)葉輪重量的六分之一左右。機(jī)殼也為不銹鋼制作,結(jié)構(gòu)緊湊,輕巧,拆卸簡便容易,方便檢修,可大大減少檢修工期。這些都是它的顯著特點(diǎn)。恰巧這些都是PQ―8型風(fēng)機(jī)劣勢所在。另外,它還有一個(gè)顯著的優(yōu)勢,就是該風(fēng)機(jī)所耗功率比PQ―8型少一半,但流量還比PQ―8由于該風(fēng)機(jī)采用立式、垂直安裝技術(shù),葉輪質(zhì)量輕且馬達(dá)只承受是軸向力,沒有彎矩作用在馬達(dá)的軸上,功率又小,因而作用在軸承上的力比較小,電機(jī)軸承完全能承擔(dān)起這點(diǎn)負(fù)載。且該型風(fēng)機(jī)葉輪直徑小,重量輕,對(duì)不平衡質(zhì)量不是很敏感,一點(diǎn)質(zhì)量不平衡對(duì)風(fēng)機(jī)振動(dòng)影響不大,風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)及噪音當(dāng)然就很小了,風(fēng)機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行的周期相應(yīng)也就很長了。完全能滿足長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要。

  3.2經(jīng)濟(jì)、效益與改造費(fèi)用分析ZJF型風(fēng)機(jī)節(jié)能、省電效果顯著PQ*8型風(fēng)機(jī)功率15kW,ZJF型風(fēng)機(jī)功率7.5kW,比PQ*8型少耗電7.5kW.按機(jī)組一年運(yùn)行5000小時(shí),電費(fèi)按1千瓦時(shí)0.3元計(jì)算,ZJF型比PQ*8型一年節(jié)約廠用電量37500千瓦時(shí),折算為成本一年可節(jié)約開支11250元。節(jié)能、降耗及經(jīng)濟(jì)效益顯著。

  PQ*8型風(fēng)機(jī)更換機(jī)殼需要不少費(fèi)用PQ*8型風(fēng)機(jī)外殼由普通鋼板制成,厚約2.5mm,經(jīng)過幾年運(yùn)行以后,己嚴(yán)重銹腐,有的地方銹穿。機(jī)殼急需更換。如果不改造換型,需將機(jī)殼換成不銹鋼外殼,更換所需資金約15000元,是一筆不少的費(fèi)用。

  3.2.3檢修維護(hù)費(fèi)用對(duì)比PQ*8型風(fēng)機(jī)由于檢修及更換備品頻繁,檢修維護(hù)費(fèi)用較高。風(fēng)機(jī)功率大,相應(yīng)旋轉(zhuǎn)力矩也大,葉輪與軸之間的傳動(dòng)鍵側(cè)面有很大的剪切、擠壓力。

  剪切力較大,鍵容易變形,造成葉輪卡死在軸上拆不下來,每次檢修時(shí)只得采取割軸來取出葉輪。一根軸需1000多元,這無形中加了檢修成本。再加上更換墊子及軸承的費(fèi)用,造成檢修及維護(hù)成本居高不下。一年下來,一臺(tái)風(fēng)機(jī)平均只按四次計(jì)算,費(fèi)用也超過5000元。

  ZJF型風(fēng)機(jī)工作平穩(wěn)可靠,一般三至四年才檢修一次,檢修時(shí)一般也只是給電機(jī)軸承加點(diǎn)油或更換軸承,不用花多少成本。因而檢修維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PQ*8型風(fēng)機(jī)。

  購買一臺(tái)ZJF型風(fēng)機(jī)需30000元,加上改造費(fèi)用約2000元,共需32000元。PQ*8型檢修維護(hù)費(fèi)用11250+15000+5000=31250元。改造一臺(tái)風(fēng)機(jī)基本上一年就能收回投資。以后每年能創(chuàng)純效益節(jié)能費(fèi)與檢修維護(hù)費(fèi)合計(jì)約16250元。因而,從經(jīng)濟(jì)角度考慮,也是一個(gè)效益明顯,是值得投入的一個(gè)項(xiàng)目。

  電機(jī)3.3安全性、可靠性評(píng)價(jià)PQ―8型風(fēng)機(jī)振動(dòng)及噪音大,故障頻繁,一年平均檢修次數(shù)不少于6次,可靠性差,給安全生產(chǎn)帶來十分不利的影響。ZJF型風(fēng)機(jī)振動(dòng)及噪音小,振動(dòng)最大也不到2絲,運(yùn)行平穩(wěn)可靠,基本上沒有什么故障,設(shè)備工作可靠性好。從而能有效保障安全生產(chǎn)的需要。從安全性、可靠性方面考慮,ZJF型風(fēng)機(jī)同樣具有極大的優(yōu)勢,安全效益可觀。

  綜合上所述,用ZJF型風(fēng)機(jī)代替PQ―8型無論從經(jīng)濟(jì)上、檢修維護(hù)上,還是安全性、可靠性方面,都具有明顯的優(yōu)勢。

  4結(jié)束語從現(xiàn)在ZJF型風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況來看,風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,振動(dòng)和噪音都很小,到目前為止,基本上還沒有故障,檢修維護(hù)工作量大大減少。節(jié)省了大量人力,物力。同時(shí)該型風(fēng)機(jī)還具有顯著的節(jié)能降耗效果,且保證了安全生產(chǎn)的需要。這次軸封風(fēng)機(jī)的改造很達(dá)到了預(yù)期的效果,改造得很成功。

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