排粉機(jī)葉型及軸承箱端蓋密封改進(jìn)

李寶柱

新區(qū)熱電廠裝有4臺SG-220/100-M293型鍋爐,為中間儲(chǔ)倉式鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng),磨煤機(jī)為沈陽重型機(jī)械廠320/470型磨煤機(jī),原設(shè)計(jì)為7-29-12NO17D型排粉機(jī),以后更改為7-29-NO16D型排粉機(jī)。但#1、#2爐已經(jīng)安裝了1700mm的排粉機(jī),投產(chǎn)后運(yùn)行實(shí)踐證明,排粉機(jī)葉輪1700mm偏大,便車削成1600mm的葉輪。

1 7-29-12N016D設(shè)計(jì)參數(shù)

風(fēng)量:77000m3/n風(fēng)壓:930kPm2

轉(zhuǎn)速:1450轉(zhuǎn)/分

電機(jī)J2Q-145-4440kW1450kPm

經(jīng)測試其運(yùn)行效率較低,決定7-29-12NO16D排粉機(jī)改為6-30型排粉機(jī)。因?yàn)檎谑褂玫呐欧蹤C(jī)效率低,功耗大,磨損嚴(yán)重,但分拆計(jì)算,用以提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子壽命,提高運(yùn)行效率,節(jié)省大量能源。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

(1)原設(shè)計(jì)院提供的320/470型磨煤機(jī)通風(fēng)量為67397m3/n,實(shí)際測量排粉機(jī)風(fēng)量為65000m3/n～67000m3/n之間,排粉機(jī)入口風(fēng)壓760kg/m2,風(fēng)機(jī)全壓1120kg/m2。

(2)葉輪直徑的確定,按設(shè)計(jì)院所給最佳通風(fēng)量計(jì)算值為1.706m,按實(shí)際測值D2=1.69m,D3=1.703m,由于新區(qū)廠來煤復(fù)雜多變,排粉機(jī)容量不宜過小,經(jīng)廠有關(guān)技術(shù)人員商議決定,6-30型排粉機(jī)葉輪按1.7米進(jìn)行計(jì)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(dòng)機(jī)不易超載。

3 風(fēng)機(jī)參數(shù)計(jì)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(shù)KQ=F2U2=298.7m3/s

(4)壓力常數(shù)KA=2285kg/m2

(5)功率常數(shù)KN=6091.7kg/m2

(6)風(fēng)量Q=66670m3/n

(7)風(fēng)壓:高壓風(fēng)機(jī)全壓系修正比容修正系數(shù)0.93

(8)軸功率N=303.8kW

(9)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)率Nma=348.1kW

(10)葉片形式與葉片數(shù)。在實(shí)際通風(fēng)機(jī)中,葉片數(shù)目是有限的,這時(shí)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(nèi)產(chǎn)生了“相對渦流”或稱氣流在葉輪出口產(chǎn)生了“滑差”流動(dòng)。在離心通風(fēng)機(jī)中,增加葉輪的葉片數(shù)可提高葉輪的理論壓力,因?yàn)樗梢詼p少相對渦流的影響。但葉片數(shù)的增加,將增加葉輪通道的磨擦損失,這種損失,將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力,而且增加能耗,因此,對每一種葉輪,存在一個(gè)最佳葉片數(shù)目,此處選定12片。

(11)葉片進(jìn)口直徑D1選定900mm。

(12)葉片進(jìn)口寬度b1選定110mm。

(13)蝸殼設(shè)計(jì)。

蝸殼既有懼氣流并導(dǎo)致排出口的作用,又有擴(kuò)壓的作用。蝸殼可以做成各種截面形式,但在通風(fēng)機(jī)中均做成方形截面,因?yàn)樗貏e適宜于扳焊結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)緊湊,制造方便,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

排粉機(jī)作為制粉系統(tǒng)介質(zhì)流動(dòng)的唯一動(dòng)力,在制粉系統(tǒng)中造成一定通風(fēng)量和負(fù)壓,輸送磨煤機(jī)的氣粉混合物,便于旋風(fēng)分離器進(jìn)行風(fēng)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(jī)故障率高,可靠性低的問題一直困擾生產(chǎn)技術(shù)人員。根據(jù)設(shè)備臺賬及近年檢修和運(yùn)行過程中遇到的排粉機(jī)故障主要有:(1)葉片極易磨損造成振動(dòng),效率低。(2)軸承箱端蓋軸封漏油嚴(yán)重。(3)軸承因缺油頻繁損壞。(4)風(fēng)箱及風(fēng)粉管道磨損嚴(yán)重。

排粉機(jī)軸承箱兩側(cè)端蓋密封為固定毛氈密封,在運(yùn)行中軸承端蓋漏油嚴(yán)重,設(shè)備維護(hù)量大。針對此現(xiàn)象,這次利用排粉機(jī)改型機(jī)會(huì),重新設(shè)計(jì)排粉機(jī)端蓋密封型式。

(1)漏油原因分析:排粉機(jī)軸承箱兩側(cè)端蓋均為固點(diǎn)槽內(nèi)毛氈密封。毛氈只有天然彈性,氈圈密封雖結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便,但缺點(diǎn)是密封圈與軸表面壓緊力小,不能自復(fù)位和補(bǔ)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(jī)主軸線速度在9m/s以上,顯然不適用于排粉機(jī);另外,運(yùn)行過程中因軸承旋轉(zhuǎn),在離心力作用下使?jié)櫥惋w濺并氣化在軸承箱內(nèi)產(chǎn)生正壓,飛濺油沿旋轉(zhuǎn)軸到氈圈上,使氈圈吸油飽和發(fā)生泄漏。而在更換時(shí),必須將排粉機(jī)風(fēng)箱,軸承箱解體,吊出轉(zhuǎn)子;推力側(cè)還需擄下靠背輪;承力側(cè)需擄下葉輪方可更換;整個(gè)過程需連續(xù)工作20多個(gè)小時(shí);工作既繁瑣、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,又不能徹底消除漏油問題。

(2)改進(jìn)方案:重新設(shè)計(jì)加工排粉機(jī)軸承箱兩側(cè)端蓋,由于軸長空間有限,軸向尺寸盡量縮小。端蓋內(nèi)孔徑與軸配合間隙設(shè)定為0.50mm,三層回油槽,兩個(gè)ф10回油孔,確保沿軸向飛濺油能夠返回軸承箱內(nèi),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(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)方向,對齊用萬能膠粘合,鑲嵌于端蓋內(nèi)再用小壓蓋壓緊,不必再拆風(fēng)箱及軸承箱,也不必吊轉(zhuǎn)子,整個(gè)過程只需20分鐘即可完成。

(3)改進(jìn)后效果:實(shí)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(fā)生,維護(hù)檢修十分方便,延長了檢修周期。

新區(qū)熱電廠八臺排粉機(jī)由7-29型,前彎式,改成6-30型,后彎式直板節(jié)能型。既保證了安全生產(chǎn),又做到了節(jié)能環(huán)保和文明生產(chǎn)。新區(qū)熱電廠合理化建議評審委員會(huì)、安監(jiān)部、精神文明建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組分別授予科學(xué)進(jìn)步一等獎(jiǎng)、安全生產(chǎn)特殊貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、設(shè)備治理特等獎(jiǎng)。為實(shí)現(xiàn)安全、文明、優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)行做出了貢獻(xiàn)。