改進軸封結構提高風機運行周期

張林峰

(安徽晉煤中能化工股份有限公司, 安徽臨泉 236400)

安徽晉煤中能化工股份有限公司(簡稱中能化工)L100X95型風機在實際運行過程中存在軸封漏氣、軸封內的骨架油封易損壞、軸承易損壞等問題，為修復這些缺陷，尋找相應的解決方法。

1 運行現狀

L100X95型風機是中能化工的主要設備之一，它的運行穩定與產量密切相關。在實際運行過程中，發現以下問題：

(1)軸封漏氣，造成污染和浪費，存在不安全因素(易燃、易中毒)。

(2)軸封內的骨架油封易損壞，導致軸承使用時間短。

(3)軸承易損壞，經檢查發現軸承內積灰嚴重。

2 原因分析

根據該風機的運行狀況、工藝要求、結構原理以及維護規程，結合中能化工QC小組實際工作，分析導致風機運行周期短的原因，包括:風機密封結構設計不合理；介質腐蝕性較強，骨架油封彈簧易斷，橡膠易老化；軸封漏氣嚴重，氣體灰塵容易進入軸承[1-2]。魚翅分析圖見圖1。

圖1 風機運行周期短的原因分析

3 制定對策及實施

根據風機運行周期短的原因分析，找到主要解決方法，見表1。

表1 制定對策及實施方法

3.1 軸封易漏氣、材質差

該風機原軸封內件是由4個骨架油封密封，骨架油封尺寸為240 mm×200 mm×18 mm。由于骨架油封易老化，同時介質內因含有煤焦油及灰塵導致結垢，使其失去彈性，降低密封效果。經過討論，決定將密封函內部的油封改為4個四氟密封環，該密封環尺寸為240 mm×200 mm×18 mm，(見圖2和圖3)。經過在本崗位4#風機試用，密封效果良好[3-4]。

圖2 改造前使用的骨架油封密封

圖3 改造后使用的四氟密封環

3.2 軸封效果差

改造后，雖然軸封漏氣現象得到控制，但一段時間后再次出現泄漏現象。對此檢查后發現密封環沖刷比較嚴重，經過多次研究，決定將四氟環的組數由原來2組增加到4組，改進軸套，并將四氟環的尺寸改為240 mm×200 mm×17 mm，以此減少四氟環的熱膨脹量。同時，在四氟環內加工2 mm的凹槽，在其中放入V型彈簧，可在密封環磨損后起到自動自緊密封補償作用。在每組之間加設1個隔環(尺寸為230 mm×225 mm×20 mm)，以防止密封環沖刷。再次改進密封環示意圖見圖4。在本臺風機上試用數月未出現泄露現象。

圖4 再次改進密封環示意圖

3.3 軸承使用周期短

經過改造，風機軸封漏氣問題得到了解決。在檢修更換軸承的過程中，發現軸承盒內有大量灰塵，同時軸承上也有大量積灰，這會引起軸承損壞，縮短使用周期。于是QC小組決定再次對其進行改造。將軸套前100 mm處車斷，并再車去20 mm。在軸承盒密封函外部加設防塵密封環(尺寸為180 mm×320 mm×20 mm)，經試用數月后軸承未出現損壞現象(見圖5)。

(a)加設前

4 改造效果

中能化工現有7臺風機，其中每臺有4組軸封，共有24只骨架油封、2只前側軸承、2只后側軸承。由于風機型號不同，前側軸承平均價格約為3 000元，后側軸承平均價格約為5 000元,軸承盒內骨架油封價格為280元。

(1)直接維修費用：前側軸承節約42 000元，后側軸承節約70 000元，骨架油封節約47 040元，合計為159 040元。

(2)其他效益：每更換一臺風機的軸封時間為3 d，由于風機穩定運行，減少了檢修次數，大幅降低了工作量和勞動強度，同時也避免了環境污染，實現了安全、環保目標。

5 結語

改造后期，把相關資料保存在檔，以便做好持續改進。同時，教育QC小組成員要善于觀察學習、總結經驗，繼續攻關相關新課題。通過一系列改造，徹底解決了風機軸封漏氣問題，大大延長了風機的運行周期，減少了維修的工作量，節省了維修費用，提高了環保效率。