離心式風機的常見問題及解決方案

李小倩

摘要：離心式風機具有結構簡單、適應性強等優(yōu)點，在能源、環(huán)境、航空等各個領域都得到了廣泛應用，在國民經(jīng)濟以及日常生活中占有重要的地位，但離心式風機同時存在振動、磨損、效率偏低等問題，本文分析了離心式風機發(fā)生振動、磨損，以及效率偏低的原因，提出了對應的解決方案。在實際生產(chǎn)中應結合具體情況，選擇合適的解決方案。

關鍵詞：離心式風機;流體動力學;振動;磨損;效率

離心風機是工業(yè)生產(chǎn)中提供氣體動力的重要工藝設備之一^]，它屬于葉輪機械的一種，廣泛應用于能源、環(huán)境、航空等各個領域，在國民經(jīng)濟以及日常生活中占有重要的地位。近年來，隨著國家對企業(yè)節(jié)能減排要求的逐步提高和經(jīng)濟效益的不斷驅動，高效離心式風機的開發(fā)和舊產(chǎn)品性能改進受到業(yè)內廣泛重視。相關領域的學者不斷進行有關的探索，利用實驗測量和數(shù)值模擬^[2-5]等方法尋找解決離心式風機運行過程中出現(xiàn)的常見問題的方法，提出相應的解決方案。本文將從風機的振動^[5-7]、磨損^[8-9]問題出發(fā)，研究其產(chǎn)生原因及改進方案。

1離心式風機振動的原因分析及解決方案

在機械設備運行過程中，振動是旋轉設備的重要運行狀態(tài)特征之一，一切工作的旋轉機械都會或多或少地發(fā)生它特有的頻率振動，但異常振動卻是機械內部缺陷的表征。如果對異常振動不采取措施，就會促使設備聯(lián)部件松動或因材質疲勞而導致設備損壞^[5]。導致風機振動的原因隨風機類型、工作條件等原因的不同而有所改變，不同的產(chǎn)生振動的原因對應不同的解決方案。

1.1風機振動原因分析

1.1.1機械設備軸承間隙過大或損壞引起的振動

機械設備軸承間隙過大或損壞引起的振動會使設備溫度升高，噪音增大。由于這一原因造成的設備振動很常見。例如酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心火電廠的鍋爐引風機曾由于軸承損壞造成設備振動，最終直至高溫抱死^[5]。

1.1.2轉子在安裝過程中配合間隙不當引起的振動

轉子在安裝過程中配合間隙不當引起的振動會產(chǎn)生摩擦，由此導致振動。

1.1.3 風機轉子質量不平衡引起的振動

在風機運行過程中，葉輪會出現(xiàn)磨損或腐蝕，還有可能出現(xiàn)嚴重的積灰情況，這樣造成風機轉子質量不平衡，從而產(chǎn)生振動^[6。

1.1.4風機轉軸彎曲產(chǎn)生的振動

風機轉軸在運行過程中承受的剪切力較大，由于剪切力作用導致轉軸彎曲，從而引起振動。

1.1.5軸承箱底腳螺絲斷裂或松動引起的振動

軸承箱底腳螺絲斷裂或松動引起的振動使設備固定不牢，導致巨大振動甚至出現(xiàn)飛車事故^[6]。

1.2風機振動的相應解決方案

1.2.1機械設備軸承間隙過大或損壞引起的振動處理

軸承與軸頸，軸承與軸承室之間的配合應恰當。軸承內圈和軸頸為緊配合過盈值太小會造成內圈轉動，與軸產(chǎn)生摩擦導致振動增大，溫度升高。過盈值太大則使軸承徑向間隙過小，造成軸承卡住損壞。

1.2.2 轉子在安裝過程中引起的振動處理

轉子在安裝過程中，各部分間的間隙應在允許范圍內，以保證在運行過程中不產(chǎn)生摩擦，安裝后的轉子用手轉動時應靈活。

1.2.3轉子不平衡引起振動的處理

找到引起風機轉子不平衡的原因，不同的原因對應不同的處理方法，可采用轉子靜平衡校驗方法和轉子動平衡校驗方法^[7]。

1.2.4風機轉軸彎曲產(chǎn)生振動的處理

定期測量轉軸彎曲度，不得超過0.05mm/m，超過時必須進行調整或更換。

1.2.5軸承箱底腳螺絲斷裂或松動引起振動的處理

定期進行設備檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。

2離心式風機葉輪磨損原因分析及改進方案

2.1離心式風機葉輪磨損原因

磨損的原因分為兩類：一類是外因，主要由灰粒沖刷引起，另一類是內因，即葉片材料的本身的耐磨性能。在外界因素的影響下，內因決定了風機的耐磨性能。

2.2離心式風機葉輪磨損的解決方案

（1）改進除塵器。提高除塵效率，從而降低煙氣含灰濃度和減小灰粒粒徑[8];

（2）根據(jù)不同的灰粒速度、濃度、磨削性能來選擇風機類型以及轉速[9];

（3）在保證風量要求的情況下，降低引風機轉速;

（4）采用滲碳，表面噴鍍等方法提高葉輪工作表面的硬度、耐磨性;

（5）加裝防磨板，進行強化處理。

3結語

離心式風機應用廣泛，其性能的提升對節(jié)約能源具有重大的意義。本文主要介紹了離心式風機運行過程中的的一些常見問題和解決方法，其實真正要從根本上提高風機產(chǎn)能，還是要從優(yōu)化結構^[10-11]入手，再搭配運行過程中出現(xiàn)問題及時尋找合理有效的維修解決辦法，才能取得良好的運行效果。

參考文獻

[1]石雪松，邱明杰.新型工業(yè)化時期我國離心風機行業(yè)發(fā)展趨勢分析[J].通用機械，2009，（1）：15-21.

[2]周海軍，劉慧琴.高效離心式風機三維流場的數(shù)值模擬[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2016，（5）：92-93.

[3]張濤，孟憲舉，李健.離心式通風機的數(shù)值模擬[J].河北理工大學學報（自然科學版），2011，33（1）：86-90.

[4]花聰聰.離心風機的數(shù)值模擬及性能分析[D].杭州電子科技大學，2016.

[5]郝志勇，李方.淺談離心式風機常見問題及改進方案[J].改革與開放，2012，（24）：140.

[6]王太武，王永軍.火電廠離心式引風機產(chǎn)生振動原因及處理措施[J].科學技術創(chuàng)新，2017，（32）：138-139.

[7]劉曉晨，李振，賀磊盈，等.離心式風機機架振動分析及減振試驗[J].風機技術，2018，60（5）：59-64.

[8]歐陽雪娟，何敏，宋金平，等.離心式抽風機葉輪片的磨損和應對措施[J].江西煤炭科技，2013，（3）：88-89.

[9]卞慶飛，李意民.離心式通風機葉片氣固兩相流變工況磨損試驗研究[J].礦山機械，2014，（3）.

[10]王曉燕，張紹廣，雷戽雨.離心式風機及其結構的研究進展[J].沈陽航空航天大學學報，2017，34（3）：56-62.

[11]馮培軍.離心式通風機結構優(yōu)化研究[J].機械管理開發(fā)，2018，33（11）：101-102，167.

（作者單位：華北電力大學能源動力與機械工程學院）