排粉機葉型及軸承箱端蓋密封改進

李寶柱

新區熱電廠裝有4臺SG-220/100-M293型鍋爐,為中間儲倉式鋼球磨煤機制粉系統,磨煤機為沈陽重型機械廠320/470型磨煤機,原設計為7-29-12NO17D型排粉機,以后更改為7-29-NO16D型排粉機。但#1、#2爐已經安裝了1700mm的排粉機,投產后運行實踐證明,排粉機葉輪1700mm偏大,便車削成1600mm的葉輪。

1 7-29-12N016D設計參數

風量:77000m3/n風壓:930kPm2

轉速:1450轉/分

電機J2Q-145-4440kW1450kPm

經測試其運行效率較低,決定7-29-12NO16D排粉機改為6-30型排粉機。因為正在使用的排粉機效率低,功耗大,磨損嚴重,但分拆計算,用以提高風機轉子壽命,提高運行效率,節省大量能源。

2 設計參數的確定

(1)原設計院提供的320/470型磨煤機通風量為67397m3/n,實際測量排粉機風量為65000m3/n～67000m3/n之間,排粉機入口風壓760kg/m2,風機全壓1120kg/m2。

(2)葉輪直徑的確定,按設計院所給最佳通風量計算值為1.706m,按實際測值D2=1.69m,D3=1.703m,由于新區廠來煤復雜多變,排粉機容量不宜過小,經廠有關技術人員商議決定,6-30型排粉機葉輪按1.7米進行計算。

(3)兩種葉片形式的比較。后彎葉片比前彎葉片效率高β2A＜90°,成本高,尺寸大,工作范圍廣,葉輪周速高,耐磨性中等,耐腐性好,噪聲低,可工作溫度中等,電動機不易超載。

3 風機參數計算

(1)葉輪圓周速度U2=131.67m/s

(2)輪盤面積F2=2.269m2

(3)流量常數KQ=F2U2=298.7m3/s

(4)壓力常數KA=2285kg/m2

(5)功率常數KN=6091.7kg/m2

(6)風量Q=66670m3/n

(7)風壓:高壓風機全壓系修正比容修正系數0.93

(8)軸功率N=303.8kW

(9)馬達運動率Nma=348.1kW

(10)葉片形式與葉片數。在實際通風機中,葉片數目是有限的,這時葉輪可以傳遞給氣體的壓力將低于歐拉壓力,其原因是葉片在槽道內產生了“相對渦流”或稱氣流在葉輪出口產生了“滑差”流動。在離心通風機中,增加葉輪的葉片數可提高葉輪的理論壓力,因為它可以減少相對渦流的影響。但葉片數的增加,將增加葉輪通道的磨擦損失,這種損失,將降低風機的實際壓力,而且增加能耗,因此,對每一種葉輪,存在一個最佳葉片數目,此處選定12片。

(11)葉片進口直徑D1選定900mm。

(12)葉片進口寬度b1選定110mm。

(13)蝸殼設計。

蝸殼既有懼氣流并導致排出口的作用,又有擴壓的作用。蝸殼可以做成各種截面形式,但在通風機中均做成方形截面,因為它特別適宜于扳焊結構,具有結構緊湊,制造方便,價格低廉等優點。

排粉機作為制粉系統介質流動的唯一動力,在制粉系統中造成一定通風量和負壓,輸送磨煤機的氣粉混合物,便于旋風分離器進行風粉分離工作,并將未分離出的10%-15%的煤粉送入爐膛。多年來,排粉機故障率高,可靠性低的問題一直困擾生產技術人員。根據設備臺賬及近年檢修和運行過程中遇到的排粉機故障主要有:(1)葉片極易磨損造成振動,效率低。(2)軸承箱端蓋軸封漏油嚴重。(3)軸承因缺油頻繁損壞。(4)風箱及風粉管道磨損嚴重。

排粉機軸承箱兩側端蓋密封為固定毛氈密封,在運行中軸承端蓋漏油嚴重,設備維護量大。針對此現象,這次利用排粉機改型機會,重新設計排粉機端蓋密封型式。

(1)漏油原因分析:排粉機軸承箱兩側端蓋均為固點槽內毛氈密封。毛氈只有天然彈性,氈圈密封雖結構簡單、安裝方便,但缺點是密封圈與軸表面壓緊力小,不能自復位和補償。只適用于線速度小于等于5m/s的脂潤滑和油潤滑裝置上使用,而排粉機主軸線速度在9m/s以上,顯然不適用于排粉機;另外,運行過程中因軸承旋轉,在離心力作用下使潤滑油飛濺并氣化在軸承箱內產生正壓,飛濺油沿旋轉軸到氈圈上,使氈圈吸油飽和發生泄漏。而在更換時,必須將排粉機風箱,軸承箱解體,吊出轉子;推力側還需擄下靠背輪;承力側需擄下葉輪方可更換;整個過程需連續工作20多個小時;工作既繁瑣、費時、費力,又不能徹底消除漏油問題。

(2)改進方案:重新設計加工排粉機軸承箱兩側端蓋,由于軸長空間有限,軸向尺寸盡量縮小。端蓋內孔徑與軸配合間隙設定為0.50mm,三層回油槽,兩個ф10回油孔,確保沿軸向飛濺油能夠返回軸承箱內,回油槽外按骨架軸封尺寸加工子口,鑲嵌一骨架軸封。子口外配一壓蓋固定軸封之用,起到雙重密封作用。一但膠皮軸封老化,可直接拆下壓蓋,摳出骨架軸封用鋸割斷取出,再換一新軸封割開斜口,順延轉軸旋轉方向,對齊用萬能膠粘合,鑲嵌于端蓋內再用小壓蓋壓緊,不必再拆風箱及軸承箱,也不必吊轉子,整個過程只需20分鐘即可完成。

(3)改進后效果:實踐證明,軸承端蓋漏油得到徹底解決,避免了因漏油造成軸承燒毀事故的發生,維護檢修十分方便,延長了檢修周期。

新區熱電廠八臺排粉機由7-29型,前彎式,改成6-30型,后彎式直板節能型。既保證了安全生產,又做到了節能環保和文明生產。新區熱電廠合理化建議評審委員會、安監部、精神文明建設領導小組分別授予科學進步一等獎、安全生產特殊貢獻獎、設備治理特等獎。為實現安全、文明、優質、高效運行做出了貢獻。