鋅電解鼓風式風機故障分析與改進措施

周玉林，王素霞

(河南豫光鋅業公司，河南 濟源 454650)

鋅電解車間電解循環液由泵輸向冷卻塔，然后經分水器分流通過負壓風機進行冷卻降溫，在其生產過程中，風機的運行情況，對生產起到很大的影響。

河南豫光鋅業有限公司電解車間冷卻塔采用全密閉式除酸霧系統，配備7臺負壓冷卻塔風機（型號GF-3600型，電機型號：Y2-250M-4，55KW）。在使用過程中，頻繁出現風葉損折、電機進油燒毀、輪轂腐蝕磨損等故障。全年維修電機10～12臺次，更換玻璃鋼風葉6～8套，更換輪轂6～8臺，風機卡環6～8套（每套2個）。每年僅維修費用就高達20.2萬元，維修成本居高不下。

1 故障分析

1.1 風葉損折故障分析

（1）風葉角度偏大。該企業試產以來，冷卻塔風機風葉安裝角度為14.5度，隨之而來的問題是頻繁的風葉損折現象，經過專業檢測確定為風葉角度偏大，風葉在運轉時承受的力矩增大，致使風葉頻繁損折。

（2）風葉連接處腐蝕磨損。結合現場實際情況，該企業電解車間風機出現風葉損折最常見的部位為風葉與輪轂連接處。經多次現場觀察分析，發現風葉連接處出現老化、腐蝕、磨損的現象較為突出，如出現風機運行不平穩時（地角螺栓松動，電機缺相震動，軸承磨損等情況），易出現因受力不均而發生的風葉損折現象。

（3）風葉與風筒之間間隙過小。該企業電解車間冷卻塔風機風葉與風筒間隔2mn～3mm，間隙較小，如出現風機地角螺栓松動，電機震動，軸承磨損等情況而導致的震動時，風葉位移發生變化，使風機風葉與風筒壁產生摩擦碰撞，導致風葉損折。

（4）輪轂故障分析。輪轂為鑄件材質，在酸霧環境中易腐蝕，尤其是輪轂頂絲、連接螺母、內部卡環等部件，由于腐蝕時導致風葉脫槽，造成風葉損折。

1.2 減速機漏油分析

該類風機減速機排氣口出現漏油情況較為嚴重。因該減速機（R14-55KW）排氣孔在其側端，且排氣孔較大，當齒輪刮帶潤滑油進行轉動時，極易帶起油花從排氣口滲出，而使油污隨液體進入鋅系統，造成燒板等生產事故。

1.3 儀表

（1）變頻器。該企業電解車間風機無變頻器，啟動為直接啟動，配電室未安裝軟啟動。葉片直徑3.6米。電機瞬間啟動所產生的力矩較大，易對減速機齒輪、風機風葉造成大的沖擊載荷，而導致風葉損折。

（2）電流表。該企業電解車間7臺冷卻塔風機控制箱上未安裝電流表，啟動時不能顯示電流大小，需結合電工在配電室內進行測量比對，現場監測難度極大，不能及時根據電流大小而判斷電機運行情況。

2 改進措施

2.1 風葉損折改進措施

（1）風葉角度改進。結合實際情況和專業風機制造企業家現場測量，確定風機最佳角度為10.5度（風葉自帶4度），改造后大大減輕風機風葉所承受的力，風葉損折情況得到進一步的緩解。

（2）風葉與輪轂連接處改進。該企業電解車間結合實際情況，在安裝過程中，將風機輪轂與風葉連接處固定好之后，再使用寬度較大的防水膠帶外部纏繞（見圖1），使其避免直接與酸霧接觸，保護了輪轂的頂絲、卡環及輪轂表面積不被腐蝕，使得風葉老化、腐蝕現象得以緩解，大大延長了風機風葉的使用壽命。據統計改后風葉使用壽命由先前的8～12個月延長到14～20個月。

（3）葉與風筒之間間隙調整。該企業結合風機制作企業家，對風機風葉進行改造，使風葉縮短5mm，使得風葉與風筒間隙擴大到7mn～8mm，避免葉片和風筒發生碰撞，進一步延長了風葉的使用壽命。

（4）輪轂改進。同（2）所述，安裝過程中，使用寬度較大的防水膠帶將輪轂與風葉連接處進行纏繞，將頂絲、卡環包裹其中，很好的起到了防酸霧腐蝕的效果，延長了輪轂的使用壽命。

圖1 輪轂根部包裹圖

圖2 風葉調整圖

2.2 減速機排氣孔改造

該企業電解車間制作自制排氣口。將上方加油口安裝導管制作成“T”字排氣管，達到膨脹油箱作用（見圖2）。

2.3 儀表

（1）變頻器。該企業對2#、3#風機啟動開關進行改造，加裝變頻器，降低啟動扭矩，確保風機平穩啟動。

（2）電流表。該企業電解車間7臺冷卻塔風機控制箱啟動時未能顯示電流大小。根據這一情況，該企業結合動力部門對控制箱進行改造，加裝電流表，使其在運行過程中對行監測，更有效的對風機運行情況進行掌握。

2.4 點檢及巡檢

結合分企業點檢人員對風機定期（3天）使用測振儀進行點檢檢測，及時對隱患風機停機檢查維修，使設備運行達到最優。

3 結語

針對河南豫光鋅業有限公司鋅業三企業電解車間鼓風式冷卻塔風機的高故障行業頑疾，采用輪轂與風葉連接處寬膠帶纏繞防腐，風葉整體縮短5mm處理，加裝排氣管、監測儀表和變頻器等措施，大大改善風機的運行狀況，同時通過加強日常巡檢和點檢作業，日常潤滑保養，降低了風機的故障率和維修成本，據統計年降低消耗約12萬元，保證了設備的正常運行。

[1]梅光貴.濕法煉鋅學.中南大學出版社，2001，419.

[2]李若貴.我國鉛鋅冶煉工藝現狀及發展，中國有色冶金，2010，39（0:）:13-20.

[3]風機使用說明書，GF-3600型.中航工業惠陽航空螺旋槳有限責任公司.