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  • 发布时间:2021-02-26
    煤粉风机轴承改造                         摘要:介绍了电厂排粉风机在轴承改型中的实际应用,根据轴承的寿命理论计算公式,分析了轴承改型使用的理论及实际应用的合理性。   1 引言     我公司的5#、6#机组为300mw燃煤机组,分别于1989年和1990年投产。配套锅炉型式为亚临界再热式直流锅炉。制粉系统采用钢球磨煤机中间储仓式,热风送粉。每台锅炉配置4组制粉系统,每组制粉系统配置1台排粉风机,共4台,其作用是把细粉分离器分离出来的干燥剂(含10%~15%煤粉)吸送至炉膛燃烧。     排粉风机生产厂家为成都电力机械厂,型号:m5-29-11№20d;其主要技术参数为风量:3.01~12.02万m3/h;风压:14175~10350pa;转速:1450/min;功率:440kw。 2 存在的问题     排粉风机承力轴承采用32532(旧代号)圆柱滚子轴承,推力轴承采用两个成对安装的46232(旧代号)角接触球轴承。排粉风机在运行一段时间后,通常在1~3年,其两个推力轴承就会不同程度地出现磨损现象,出现推力轴承端振动大、温度高的情况。拆出检查发现,轴承滚珠表面脱皮、滚道有压痕、轴承游隙变大、润滑油有铁粉等,出现这种情况都必须得及时更换轴承,因检修更换工作需1~3天,影响了制粉系统的正常制粉,严重时一台炉有二三台排粉风机会出现这种情况。 3 解决办法 为保证排粉风机安全运行,提高设备可靠性,技术人员参照了1#~4#机组(125mw)锅炉的离心式送、引风机,拟对排粉风机的推力轴承采用与原轴承内、外径相同的调心滚子轴承22232。从1999年5~7月6#机组大修时,对4台排粉风机推力轴承进行了改造,由原来的一台排粉风机2个46232轴承更换为1个22232轴承,因轴承宽度不同,新轴承比原来两个轴承宽度小,因此另外加工了轴承垫圈,以备调整推力轴承间隙。更换后试运行正常,轴承温度、振动值都在正常范围。在以后的检修中,对5#炉的4台排粉风机也更换了轴承。从排粉风机更换轴承后运行至今,运行情况良好,轴承的振动值、温度均在正常范围内,消除了因轴承磨损所引起的风机振动。改造取得了成功。 4 应用分析     排粉风机轴承改造取得的成功,可根据轴承的额定寿命进行分析,从有关资料查出的寿命计算公式为  c=(fh/fn )p                                (1)   式中fh为寿命系数;fn为转速系数;p为当量动载荷,pa。 fh、fn值可根据轴承的使用寿命及转速,由轴承手册中查得。从实际情况出发,电厂锅炉通风机每年平均运行8000h,每次大修期都需更换轴承,取保守值5年更换一次,即轴承所期望的lh为40000h,查轴承手册调心滚子轴承22232的fh为3.72;轴承的转速为1450/min,查得fn为0.322。 而当量动载荷p则需通过计算得出,其公式为 p=xf yfa                               (2) 式中x为径向系数;y为轴向系数;f为径向载荷,pa;fa为轴向载荷,pa。 (1)计算径向载荷 径向载荷f可通过风机轴系静力平衡计算得出,风机轴静力见图1。                    图中g1为叶轮重量,n;g2为轴承间轴的重量,n;g3为联轴器及悬臂轴的重量,n;fa为推力轴承的反作用力,n;fb为承力轴承的反作用力,n。 查风机有关资料得知:叶轮及悬臂轴质量为m1=1100kg,轴承间轴的质量m2=160kg,联轴器及悬臂轴的质量m3=85kg。 g1=m1g=1100&imes;9.8=10780n g2=m2g=160&imes;9.8=1568n g3=m3g=85&imes;9.8=833 n 由静力平衡得 ∑mb=0 即g1l1 fal2-g2l4 - g3(l3 l2)=0 则 fa=[g2l4  g3(l3  l2) -g1l1]/ l2 数据代入公式得 fa=-5826n,即推力轴承所承受的力与图所表示的相反,取绝对值。fa=5826n即为轴承的径向载荷f。 (2)计算轴向载荷                   fa=(π/4)d02p 式中d0——叶轮进口直径,m;由风机图纸查出为0.92m p——风机全压,pa;由风机技术参数得风机全压为14175~10350 pa,取14175 pa   数据代入公式得 fa=9418 n  (3)计算当量动载荷     从轴承手册中得知,当fa/f≤e时,当量动载荷p=f y1fa ;当fa/f>e时,当量动载荷p=0.69f y2fa;e可从轴承手册中查得,调心滚子轴承22232的e=0.26。因fa/f=1.62>e,故当量动载荷p=0.69f y2fa 。查轴承手册得知y2为3.8,数据代入公式得           p=0.69f y2fa=39808n 锅炉通风机考虑到轴承承受的冲击载荷,取冲击载荷系数fd=1.2,得当量动载荷: pd=fd p=1.2&imes;39808=47770 n (4)计算轴承寿命     通过将上述计算所得数据代入式(1),求出轴承的额定动载荷值,再与该轴承的基本额定动载荷值比较,基本额定动载荷值应大于或等于额定动载荷值,即可满足使用要求。 额定动载荷c=(fh/fn ) pd ,前面已得知fh为3.72、 fn为0.322。数据代入公式,得c=551877n。 查轴承手册得知轴承22232的基本额定动载荷值c为825000n,大于轴承的额定动载荷c,因此,调心滚子轴承22232作为排粉风机推力轴承使用可满足要求。    
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  • 发布时间:2021-02-25
    变频调速技术在离心式引风机控制中的节能分析                          摘要:简要介绍了变频调速技术的节能原理,并以风机系统为例,分析了变频调速装置在离心式引风机控制中应用的现状与效果,变频调速装置除了具有节能效果外,还可以改善工艺状况,具有广泛的优越性。关 引言 变频器调速技术在离心式引风机中得到广泛地应用。风机最大特点是负载转矩与转速的平方成正比,而轴功率与转速的立方成正比,因此如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可节约大量的电能。 2 控制系统改造的必要性分析 中铝青海分公司铝电解槽供料系统风动溜槽中促使氧化铝流动的高压风是由离心式引风机提供的,共36台,所以正确对离心式引风机进行控制是至关重要的。原来对离心式引风机采用直接启动的方式,通过人工检查氧化铝的走料速度来决定启、停高压风机的台数,多数情况下,根据经验一套系统需启动两台功率为37kw的电机在工频下驱动的风机来满足供料。但实际中一台风机就能满足风动溜槽中氧化铝流动所需的供风量,启动两台离心式引风机的优点是可保证电解槽的及时供料,风动溜槽中也不易积料,可避免由于溜槽中长时间积料造成的溜槽不畅通,也就避免了影响正常的供料。在这中间忽略了能源的浪费。近十几年来,随着电力电子技术、微电子技术与电力开关器件的发展,交流变频技术从理论到实践逐渐走向成熟。变频调速以其效率高、调速范围大、调速精度高、特性硬、无级调速等优点,在各种交、直流调速系统中,尤其是节能技术改造中,变频技术的应用面正在不断扩大,应用也从简单的节能向改进工艺提高产品质量与产量的综合型方向发展。在设计实施过程中,经常遇到的问题是使用变频调速器是否节约能源,能否满足生产工艺要求等。为此,对其电气控制系统进行了改造,通过压力传感器检测溜槽中风压调整变频频率,对离心式引风机实行变频器变频控制,避免了能源的浪费,所以具有较大的改造价值。 3 变频调速技术的节能原理与负载关系 变频器在离心式引风机调速控制系统中应用主要目的是节能,交流异步电动机的转速公式n=60f/p(1-s),电源频率与转速成正比,即改变频率可改变电机转速,理论上风量与转速的一次方成正比,轴功率与转速的3次方成正比,调节风门和调节转速时的测试数据分别如表1和表2所示。 表1调节风门时的测试数据 风量/(m3/s) 0.035 0.113 0.205 0.268 0.3 0.34 电功率/kw 0.84 0.91 0.97 1.03 1.05 1.13 表2调节转速时的测试数据 转速/(/min) 165   500 900 1050 1200 1450 功率/kw 0.038   0.066 0.155 0.265 0.385 1.125   由表可见,与调节风门相比,调节转速具有十分显著的节能效果(被测电机pmn=16kw nmn=1430/min ) 风机类负载其中空气、介质对机器中的叶片之阻力基本上和转速的平方成正比,即:mfz=kn2,式中k为比例系数〔1〕,实际的风机由于轴承上有一定的摩擦转矩mm,是反抗性负载性质的,要由外加转矩克服这个mm后,才能使风机转动。因此,实际的风机负载转矩为mfz=mm kn2。现以恒转矩类负载与离心风机为例分析节能特性,为了分析的方便,假定电动机的输入功能等于这类装置的轴功率,即不考虑装置效率影响。由于风机最大特点是负载转矩与转速的平方成正比,而轴功率与转速的立方成正比,因此如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可节约大量的电能。 4  改造方案 4.1引风机加装变频器结构原理 从以上运行情况分析:若提高电动机的工作效率、节约电能,可在风机电动机上装调速装置。根据工作的情况调节调速器装置的速度即可以满足工作状况的要求。用变频器对风机进行改造不必对原系统进行太大改动。在变频改造的过程中,当氧化铝流动速度较慢时,让电动机高速运行便可达到要求。当需风量不太大时,使电动机低速运转可节约电能。同时,可根据需要而调节变频器,以满足工况要求。 4.2 改造原理 工作原理如图1所示〔2〕,将溜槽的实际风压经反馈后送到比较器的输入端与给定压力进行比较,当溜槽高压风压力不足时,通过对参数运算,调整pid的参数,控制电压上升,使vvvf频率相应增大,风机转速加快,供风量加大,迫使风压上升;反之,风机转速减慢,供风量减少,迫使溜槽压力下降。以保持稳定的恒压供风。在本系统中采用了多风机控制,单机设定在25~50hz范围内变化,在调节范围内管道压力远小于或大于设定值时,可以依靠增加或减少运行风机的数量来完成,加减风机按1&a;2&a;3转换顺序选择。 5 效果分析 变频调速节能控制装置的特点是效率高,没有因调速而带来附加转差损耗,调速范围大、精度高,可实现无级调速,而且容易实现协调控制和闭环控制。由于可利用原鼠笼式电动机,所以特别适合旧设备的技术改造,它既保持了原电动机结构简单、可靠耐用、维修方便的优点,又能达到显著的节电效果,是风机交流调速节能的理想方法。由于风机的功率较大、工作时间较长、节能效果非常显著,实际测得离心引风机实际电流为43a,直接启动电流为54a,如果按一年工作360天,调频30~50hz,用随机分布来计算,可节约:37kw&imes;24h&imes;360d&imes;43a/54a=254560kw&middo;h,按每kw&middo;h0.28元计算每年每台可节约71276.8元,则每年可以节约71276.8&imes;360=25659648元。     
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  • 发布时间:2021-02-25
    离心引风机转子现场一次加重平衡法 摘要:提出了锅炉离心引风机现场找平衡的必要性,介绍了一次加重平衡法的优点及其在现场的实际应用效果。 1 概述 我厂有5台锅炉离心引风机,风机y6-51№25d。这些风机是电解烟气干法净化工艺中的关键设备,只有风机正常运转,使烟气净化系统正常运行,保证烟气的集气效率,才能保障电解烟气排放量达到国家烟气排放指标。引风机的不平衡是该设备正常运转的一个重要问题,为了降低引风机的故障率,笔者就引风机的不平衡问题作一些探讨。 利用振动频谱分析仪,通过对轴承座的振动监测,发现和解决了风机不平衡的故障,降低了引风机的振动量,使振动值在正常运行范围之内。保证了风机的正常运行,保障了生产的正常进行。 2 相对相位平衡法分析 风机转子现场动平衡试验,通常采用相对相位平衡法。即通过向风机转子施加一个试加质量,造成转子振动向量发生变化,利用这种向量的相对变化进行计算,求出转子原始不平衡质量的大小和位置。然后,在原始不平衡的反方向适当位置,加焊一个平衡质量,使转子得到平衡。 由上可知,相对相位平衡法必须有试加质量这一工序。即使平衡一个最简单的转子,也需要在已测取到原始不平衡振动数据的基础上,至少停开机两次,才能使转子达到平衡。 第一次停开机:测取装上试加质量后的振动数据。 第二次停开机:根据已测得的振动数据,采用影响系数法进行计算,求出应加平衡质量的大小和位置,再加装到转子上,测取振动数据。 若测得振动数据符合振动标准,则运转生产。若测得振动数据不符合振动标准,还要进行第三次开停机。以测得剩余振动量为基数,进行计算、加重,再一次进行动平衡。 这样,完成一次风机转子现场动平衡试验,风机开、停机次数较多,既影响生产,也影响大型电机的使用寿命。若只用一次加重就能完成风机转子动平衡试验,不但能减少电机启动次数,提高电机使用寿命,减少对电网的冲击,也大大减少停机时间,提高产量。为此,经过认真研究和探索,总结出了一次加重平衡法。 3 一次加重平衡法 1998年起,就对风机进行现场动平衡试验,采用的是相对相位平衡法。经过几年来风机转子现场动平衡试验,积累了较为丰富的资料和数据。通过对这些资料和数据进行认真整理分析,找出了风机转子现场动平衡其中的一些规律,在总结规律的基础上,探索出了一次加重平衡法。即只需测得风机转子原始不平衡振动数据,便可找出风机转子不平衡质量的大小和相位。这样只需停开机一次就能完成风机转子现场动平衡工作。 在风机转子动平衡时,测到的振动量:振幅和相位,都是风机各轴瓦的振动位移和相位,测不到不平衡质量的大小和相位,但是测得的振动向量与原始不平衡质量之间存在一种特定规律。即   α=ψ测-ψ 式中α为不平衡质量相位;ψ测为测得的振动相位;ψ为对一套固定测振系统是定值。   应加平衡质量的位置&bea;应在α的反方向,即&bea;=α 180°。   所以,应加平衡质量的相位&bea;=ψ测-ψ 180°,ψ值的确定是一次加重平衡法的重要环节。几年来,利用一次加重平衡法在y4-73-11№29.5d和y4-73-11№23.5d引风机转子上进行现场动平衡应用,取得了较好的效果。 4 一次加重平衡法的实际应用(分析实例) 4.1引风机及电机主要参数 流  量:q=300000m3/h 全  压:4.488kpa 介质密度:0.745kg/m3    电机功率:630kw 电机转速:990/min 润滑方式:30#机械油甩油 轴承内径:210mm 4.2 发现问题 在排烟机的状态监测当中,发现4#排烟风机叶轮端轴承座径向振动忽然增大。利用数据采集器将振动数据采集回来后,看到该振动有以下特点:  振动的波形接近于正弦波; 振动频谱上1&imes;工频异常高,高达6.32mm/s,2&imes;、3&imes;、4&imes;工频虽然出现,但都较低。 4.3 解决动平衡问题 根据以上两点判断该风机为不平衡故障。用动平衡仪对该风机进行测量、处理,采用一次加重平衡法进行了现场动平衡试验。具体步骤:  (1)测原始数值,得到的振动数据为6.32mm/s ms57°; (2)在叶轮上任取一点a为0°,在此处加一块290g的试重块,启动风机。用现场动平衡仪测得风机前轴承振动速度和相位(度):11.4mm/s ms 49°; (3)动平衡仪根据以上两次测量数据,经过动平衡仪计算后,得出352.2g locaion 197; (4)取下290g的钢板; (5)按照动平衡仪上得出的数据,自a点反向旋转197°处,在风叶的相应位置焊配重块320g(352.2减去焊条质量)。焊接完毕后,重新启动风机。得到相应数据1.26mm/s ms140°(表1),风机振动值达到正常范围,动平衡故障处理完毕。 表1 动平衡仪上的数据   振速/(mm/s) 角度/(°) 处理前 6.32 57 加试重块 11.4 49 处理后 1.26 140 5  经济效益分析 一次加重平衡法做动平衡,减少了大型风机启动次数,提高了风机轴瓦及电机使用寿命,减少了对电网的冲击。相对相位平衡法动平衡,停开机两次至少需用8h,而一次加重平衡法只需2 h即可完成动平衡,这样每次减少停机6h。由于风机转子磨损,平均每年至少进行一次动平衡,每年减少停机6h。 由于电解生产的连续性,若风机异常影响供料,将造成电解槽的减产。以每停1h少产2.5原铝,吨铝利润8000元计算,6h损失2.5&imes;8000&imes;6=120000元=12万元。利用动平衡仪,采用一次加重平衡法处理风机的不平衡故障,基本上是一次配平实现风机平衡,非常简单实用。    
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  • 发布时间:2021-02-25
                                  auocad对叶轮质量及转动惯量的计算 摘要:介绍了auocad系统对风机转子转动惯量方便而快捷的精确计算方法。 引言 叶轮转动惯量是风机转子的重要物理量,是计算电机启动时间和转子临界转速不可缺少的重要数据。由于叶轮叶片、前盘型线的复杂几何形状(特别是机翼型叶片),以及轴盘形状的特殊性,对叶轮质量及转动惯量的计算带来极大难度,而且难于精确求解。叶轮转动惯量偏大会导致主轴直径甚至轴承直径变大,电机启动时间计算值偏大而使电机功率选择过高,造成不必要的浪费;如果叶轮转动惯量偏小,转子临界转速计算值偏高,容易造成风机工作转速接近主轴临界转速而引起风机振动,甚至主轴断裂的重大事故,电机启动时间计算值比实际值偏大也易造成电机不能正常启动甚至烧毁事故的发生。笔者在用auocad进行风机设计的过程中,用该软件计算叶轮质量及转动惯量,不仅方便而且准确,即可以避免叶轮转动惯量偏大所造成的浪费,又不必承担转动惯量偏小所带来的风险。 2 叶轮质量及转动惯量的计算 2.1 模型的建立 用auocad系统对叶轮质量及转动惯量的求解是在auocad三维环境中实现的,所以首先要建立风机叶轮的三维几何模型。 (1)auocad二维环境中精确绘制叶轮、叶片及轴盘的两个投影图。        (2)利用auocad的三维绘图命令执行“旋转实体&dquo;即可创建轮盖、轮盘及轴盘的三维模型。 (3)用auocad的三维绘图命令执行“拉伸实体&dquo;即可创建单板型叶片的三维模型。 (4)  执行auocad的布尔运  算及三维阵列命令即可完成风机叶轮三维模型的建立。                                                 2.2叶轮质量及转动惯量的求解 利用auocad系统提供的查询功能,选择所创建的叶轮三维模型,即可精确求出风机三维叶轮的体积、质量、转动惯量等数据。如图5所示。   2.3 注意事项 auocad系统默认没有定义质量单位,更没有定义材料密度。所以只要所求解的量值进行了必要的单位换算,即可带入公式进行电机启动时间和转子临界转速的计算。        3 结论     auocad系统是一套完备的计算机辅助设计软件,不仅提供了丰富的二维绘图命令,也在r12版本以后逐渐增加和完善了三维功能,用auocad系统三维功能求解机械系统三维特性,不仅方便,而且准确。叶轮质量及转动惯量的精确求解对电机启动时间的计算以及主轴临界转速的校核都起着极为重要的作用。不仅可以节约成本及能源,避免不必要的浪费,又可以保证安全生产,避免不必要的损失及事故的发生。
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  • 发布时间:2021-02-25
    离心式鼓风机叶轮裂纹补焊试验及应用                 摘要:介绍了低合金高强度钢焊接叶轮裂纹补焊新方法,并对叶轮补焊后的性能和成分进行了分析,对低合金高强度钢焊接叶轮裂纹补焊提出了建议。 0 引言 在冶金工业中,高炉鼓风机为高炉输送燃烧用空气,其运行情况直接影响高炉产量,是整个高炉的心脏。某钢铁公司高炉用风机d1400由于运转过程中产生振动,造成转子第三级叶轮口圈部位出现约40mm长的穿透性裂纹,从而造成风机停机,使整个高炉停产。由于该转子要求较高,转子转速为5700/min;要求轴径部位跳动小于0.01mm,口圈部位跳动小于0.15mm(见图1);叶轮轮盖、轴盘和叶片材料为低碳合金钢15mnnicmov,组织为淬火马氏体、回火索氏体,轮盖、轴盘和叶片分别经过调质、焊接和焊后消应力处理,然后又进行了加工、平衡和超转试验。为了恢复生产,进行了有关试验,对该叶轮进行了补焊处理。 1 焊接试验 1.1 试验材料 叶轮材料为15mnnicmov,要求σb≥920mpa,σs≥850mpa,ψ≥35%,&dela;≥12%,hb270~320,材料成分见表1。                                  表1 材料成分                                 %   c c si mn mo v ni 15mnnicmov 0.14 0.78 0.29 0.9 0.45 0.055 1.5 680s焊条熔敷金属 0.12 30 1.20 1.70 0.30 0.25 9.0 由于叶轮焊接后需要进行550℃高温消应力处理,之后进行半精加工,然后再进行消应力处理。共需要进行两次高温消应力。由于要求转子轴径部位跳动小于0.01mm,叶轮口圈部位跳动小于0.15mm,特别是轴径部位不能出现大的焊接变形,以免引起转动过程中的振动和不平衡。叶轮补焊过程和消应力处理后也不能出现大的变形,结合叶轮焊接工艺过程,并根据消应力处理温度和以往单个叶轮补焊经验及焊后消应力处理对变形影响的数据分析[1-3],拟对转子补焊后的消应力处理采用低温消应力[2-3]。 叶轮原来焊接和补焊用低碳合金钢焊条,经焊后消应力处理,焊缝金属延伸率和断面收缩率与母材接近。考虑到叶轮口圈部位结构应力和工作应力很大,而且补焊后消应力处理采用低温消应力[2-3],决定采用不锈钢焊条做补焊试验。通过仔细研究和比较后,决定采用焊缝金属屈服强度大于640mpa,抗拉强度大于770mpa,延伸率为22%~25%的卡斯特林焊条680s(化学成分见表1)进行焊接试验,母材用15mnnicmov板材,经调质处理后进行坡口加工和焊接。 1.2试验过程     将厚度为8mm的15mnnicmov板材按要求加工单边45°坡口,钝边2mm,进炉预热200℃,拼装、点焊,拼装间隙2mm,以保证单面焊双面成型。打底焊用φ3.2焊条,盖面焊用φ4焊条。 焊条:680sφ3.2φ4;φ3.2焊接电流:60~110a;φ4焊接电流:90~150a。     直流正接,层间温度≤300℃,焊条烘干温度:350℃&imes;2h。 焊接完成后清理焊缝,立即进炉进行焊后消应力处理。   消应力规范:温升≤100℃/h,进炉进行400℃&imes;2h消应力处理,炉冷。 探伤:着色探伤。 加工:加工拉伸试样。 检验:最后进行检验。 1.3 试验结果 对试样进行化学成分和接头力学性能检验,力学性能见表2。 表2 力学性能   σb/mpa σs/mpa hb 1 1068.2 1048.8 306 2 1083.1 1073.1 308 3 1058.1 1050.6 306 平均值 1069.8 1057.5 306.8 由于焊接接头在拉伸过程中变形存在不均匀性,屈服强度仅供参考,化学成分见表3。                       表3 化学成分                              % c c si mn mo nb ni 0.087 27.91 1.315 0.732 0.430 0.066 9.16 试验结果表明:焊接接头力学性能满足叶轮材料强度要求。 2 叶轮裂纹补焊 2.1 叶轮的基本情况 转子共3级叶轮,转速5700/min,叶轮直径φ1000mm,材料15mnnicmov。裂纹部位见图1,裂纹长度40mm,深度20~30mm。 2.2 叶轮补焊工艺过程 ⑴清理:对裂纹部位清理,打磨,开出焊接u型坡口,要求:留1~2mm钝边(保证单面焊双面成型),裂纹端部磨净,见图2。 ⑵着色检验:对缺陷部位进行着色探伤,直至确认裂纹源清理干净为止。 ⑶焊接:①用氧-乙炔将焊部位及两边20mm区域预热到200℃,保持10~20min。 ②焊接:焊条680s φ3.2 φ4;直流正接; φ3.2进行打底焊,焊接电流:60~110a;φ4焊条进行焊接,焊接电流:90~150a。 ⑷消应力:温升≤100℃/h,进炉进行400℃&imes;4h消应力,炉冷。温度低于150℃时出炉。要求:转子应垫平,不要歪斜。 ⑸清理、探伤:清理焊接部位,打磨,着色探伤。 ⑹加工:补焊部位加工光滑。 ⑺做平衡。   2.3检验结果 消应力处理后进行着色探伤,无任何缺陷(图3);对转子在车床上进行打表检测,轴径部位跳动0.012mm,第三级叶轮口圈部位跳动0.14mm,满足了图样和使用要求。 3 结论 (1)对低合金高强度钢焊接叶轮裂纹的补焊,焊接规范是保证补焊质量的关键。 (2)低合金高强度钢焊接叶轮产生裂纹后,在转子上直接进行补焊,可将各部位的变形控制在要求的范围内,焊接接头力学性能满足叶轮材料强度要求。 (3)采用不锈钢焊条补焊低合金高强度钢焊接叶轮,焊后采用低温消应力是成功降低拘束应力、控制变形的有效方法。 补焊后的转子从2008年6月开始运转至今,运转正常。
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  • 发布时间:2021-02-25
    风机的平衡误差分析                                               摘要:介绍了引起风机不平衡的几种原因,并通过实例计算风机平衡误差得出了现场平衡的方法,提出了建议和解决措施。   0 引言 针对风机用户经常提出风机的平衡非常难做,不知是做单面平衡还是双面平衡,有些风机做过平衡后仍有较大振动的问题,笔者就具体的风机平衡误差原因作了分析,得出了结论。    辅助芯轴的平衡问题 由于风机叶轮在平衡时一般采用的都是辅助芯轴,所以必须考虑芯轴是否满足平衡的要求。由于芯轴是一个转子,有其自身的不平衡量。在平衡过程中芯轴已和风机合在一起成为一个转子,所以即使整体放在平衡机上已经平衡了,也仅是一个表面的平衡。对应转子的校正平面芯轴自身的残余不平衡量应小于转子允许剩余不平衡量的10%,通常芯轴的质量约是叶轮质量的1/10,芯轴自身的不平衡量有可能与叶轮平衡的要求相等,因此会直接影响叶轮平衡的最终结果。 另外芯轴上的键和键槽也是平衡时一个容易被忽略的问题。有的用户会认为半个键或整键的质量轻,且所在的半径小得可以忽略,实际上键也是有相当质量的,一般有几十克至几百克,芯轴相对于风机叶轮的校正半径要小几倍,相除后仍可能有几十克的不平衡质量附加到风机上。  芯轴中心和叶轮中心的平行偏移 根据平衡的基本原理   u= m e=u                             (1)   式中u为不平衡量;m为零件的质量;e为回转中心和质量中心的间距;u为不平衡质量;为校正半径。 如果风机支承位置的中心和芯轴的轴线中心有偏心,根据式(1)该偏心就会产生不平衡量,产生的误差就会直接附加到风机上。 为保持偏心距尽量小,在芯轴加工过程中,要使加工芯轴的基准保持完全一致。即保证芯轴上轴颈支承位置和叶轮接触位置保证很高的同轴度,为防止芯轴表面的磨损产生新的误差,芯轴在与转子接触的位置与轴颈位置必须得有硬度。这样生产的芯轴才能满足通常的精度要求。例如:叶轮的不平衡量要求是40g&middo;mm/kg=40μm,芯轴的偏心或称作芯轴中心位置与轴颈位置的同心度在4μm即可。 例如:芯轴偏心距=6μm 需要平衡要求=20g&middo;mm/kg;允许的剩余不平衡量=20-6=14g&middo;mm/kg;对2个平面的平衡:每个平面的不平衡量=7g&middo;mm/kg。 再好的芯轴,即使偏心只有1μm,使用一段时间后也会产生5~10μm的偏心。如果要求的平衡精度比该值小,在平衡过程中可根据芯轴的偏心量和角度自行做相应的调整。 在实际中还要考虑到芯轴和风机孔接触配合面都有公差,最大的偏心即为最大配合公差的一半。 例如:偏心距e=10μm;公差s=14μm;最大允许的偏心误差e  s/2=10 14/2=17μm。 叶轮的倾斜 如果叶轮装在实际轴端面上有倾斜或芯轴本身有弯曲,在旋转中可能产生的力偶不平衡量就会附加到叶轮中去(见图1)。叶轮微小倾斜产生的力偶不平衡的公式为 mu ≈ (iy-iz)  φ                                            (2)   iz=1/2m (r2 2)                                                (3)   iy=1/4m (r2 2 +1/3b2)                                (4)   mu ≈1/4m(1/3b2-r2―2 )φ                                  (5)   两侧平面的力偶平衡的公式:mu =ub                                图1   叶轮在旋转中产生的力偶不平衡   叶轮的倾斜对平衡有很大的影响,通常窄的风机只要做单面平衡,如果倾斜到一定程度,就需在风机本轴上做双面平衡。 为说明此情况,列举一个实例,说明产生一对力偶不平衡量添加到叶轮上的情况。 假设叶轮的质量m=700kg,d=1000mm,=75mm,b=300mm,l=1200mm,c=1500mm。        pi(校正平面端面跳动)=0.24mm,n=1000/min,g=6.3 求:叶轮倾斜产生的力偶不平衡? φ≈sinφ=pi /d=0.24/1000   mu ≈1/4m (1/3b2-r2―2 )  φ                     (5)   mu ≈1/4&imes;700kg(1/3&imes; 3002-5002―752) &imes;0.24/1000≈9003kg&middo;mm2 mu =ub u(力偶不平衡量)=9003/300≈30kg&middo;mm 对外伸端叶轮允许的不平衡量公差为   g=eω e =6.3/(n/10)=0.063mm upe=me=700&imes;0.063=44kg&middo;mm   可允许的静不平衡量 upe3=l/(4c)=44&imes;1200/(4&imes;1500)=8.8kg&middo;mm   可允许的力偶不平衡量 upe1=upe2=upe (3l/8b)=44&imes;(3&imes;1200/8&imes;300)=66kg&middo;mm>u(力偶不平衡量)   通过计算说明,该叶轮倾斜造成的力偶不平衡量在平衡公差范围内。但如果倾斜角度、工作转速和零件宽度改变就会超出公差要求。   因为1/3b2-r2―2的值小,mu 的值就小。所以对盘类零件中相对宽的叶轮倾斜产生的力偶不平衡量相对窄的叶轮就小些。 如果一个相对宽的盘类零件,设计或制造时,要求力偶不平衡量不能忽略,选择做双面平衡。另一方面对窄的盘类零件也可选择不做双面平衡,但要保证零件的端面跳动足够小,况且零件窄在平衡机上也比较难平衡,因为两个平面相对近,校正平面的分离就会差,测出的量值也会很大。 对长期使用的风机,由于时间长,轴和叶轮内孔有磨损,配合很松,无法平衡,建议在轴和叶轮间重新镶套,控制好新联接的径跳和端跳后再做平衡,也可采用现场平衡的方法,用现场平衡仪直接平衡,这也是解决所有误差的好方法。 4 结论 建议风机的生产不仅要有平衡的概念,更需要了解怎样才能做好风机的平衡。随着风机转速的提高,风机制造已不再是粗加工就能解决的,从上例中也可看到风机的垂直度稍微不好,马上就会产生力偶不平衡,造成振动,而且也无法通过平衡的方法解决。 另外,提醒风机用户除正确计算风机的平衡公差外,还要重视其他芯轴、键等影响风机平衡的因素。  
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  • 发布时间:2021-02-24
    国内主要竞争对手 沈阳鼓风机通风设备有限责任公司从事研发、设计、制造科技含量较高的离心压缩机、离心鼓风机和大型通风机等各种规格风机产品; 西安陕鼓通风设备有限公司专业从事各种通风设备及特殊通风设备的研制开发,具有专业化的服务队伍和全套通风系统安装调试; 上海鼓风机厂有限公司专业生产各类风机,包括离心式压缩机,离心式鼓风机,离心式和轴流式通风机,罗茨式鼓风机,罗茨式气体流量计,刚挠性联轴器以及各类消声器等; 四平鼓风机股份有限公司产品主要有炉窑风机、高温风机、离心鼓风机、大型通风机、烧结风机、耐腐蚀风机、煤粉风机、锅炉鼓引风机等。 国外主要竞争对手 英国豪顿集团世界著名的风机、鼓风机、压缩机和回转式空气预热器的制造厂商; 美国英格索兰公司美国知名多元化制造型企业,为全球不同领域的客户服务,拥有世界领先的压缩机技术与庞大的生产规模,相关产品市场占有率很高; 德国tlt公司要产品有离心式、轴流式通风机和与其配套的消声器; 日本荏原集团主要生产压缩机、气轮机、燃气轮机和高速旋转机械; 丹麦hv公司致力于高速涡边轮设备的研制和生产,其生产的单级离心鼓风机应用于全球污水行业,市场占有率相当高。
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  • 发布时间:2021-02-24
      离心风机行业属于通用机械工业,是装备制造业之一,在目前发展新型工业化背景下,受到国家诸多政策鼓励,如《装备制造业调整和振兴规划实施细则29-211》、《中国通用机械行业十一五规划》等都对离心风机行业的发展起促进作用,保持了离心风机行业可持续性发展。本公司离心风机产品及风系统pg电子试玩链接的解决方案所主要应用行业均具有良好的发展趋势,分别简述如下: 1、火电行业我国作为煤炭资源大国,火力发电一直占我国发电总量的7%左右,随着我国经济的快速发展以及国家对节能环保的重视,在发电装机容量不断提高的同时,逐步加大火力发电行业结构调整的力度。 (1)新增电力机组随着西部大开发的深入和基础工业的快速发展,全国用电量逐年升高,国家对电力行业投资规模空前,2年以火力发电为主的发电装机容量突破9.5亿千瓦,未来电力行业必将有长足的发展,这也为配套离心风机带来良好的机遇。 (2)产业结构调整由于产业结构不合理,能耗高、污染重的小火电机组比重过高,严重制约电力行业持续健康发展。为此,国家鼓励各地区和企业通过兼并、重组或收购小火电机组,集中建设大机组,实施“上大压小&dquo;,新建百万千瓦级超(超)临界大型发电机组替代落后产能,加快推进对运行效率低的机组及辅机的改造步伐。电力行业大规模的产业结构调整,势必给配套离心风机带来新的市场机遇。 (3)循环流化床新型环保发电机组循环流化床锅炉作为一种清洁的燃烧技术,以其炉内流化的优势,使煤矸石、褐煤、生物秸秆等低发热量燃烧物充分燃烧,同时进行炉内同步脱硫脱硝,实现氮氧化物超低排放,大大降低了火力发电对环境的污染。国家重点鼓励3mw以上循环流体床发电机组项目,在强大的政策鼓励下,公司生产的循环流化床发电机组配套用高压流化风机、一次风机、二次风机、引风机、播煤风机等离心风机前景十分广阔。 2、钢铁行业近年来,受国家诸多政策扶持,钢铁行业快速发展,粗钢年产量平均增长21.1%,29年全国粗钢产量突破5.68亿吨,占全球的46%,同时钢铁行业也逐渐成为我国能源消耗和污染排放的重点行业。为此,国家发改委发布《钢铁产业发展政策》,要求钢铁行业通过兼并、重组提高产业集中度,到2年,国内排名前十位的钢铁企业集团钢产量占全国产量的比例达到5%以上,22年达到7%以上。为加快钢铁产业调整和振兴,控制钢铁总量,淘汰落后产能,钢铁行业整合的全面展开,大力推行宝钢湛江港、武钢防城港、鞍钢鲅鱼圈、京唐钢铁等千万吨级钢铁生产基地项目建设,加之国家节能降耗力度的不断加大,以及各钢厂原有已到期生产设备的更新,将带来大量配套离心风机的需求量。预计,未来3-5年钢铁行业对离心风机需求每年将达35亿元。 3、水泥行业改革开放以来,我国工业化和城镇化进程加快,新农村建设稳步实施,水泥行业取得了长足发展,未来2年中国经济仍将保持较快发展,水泥行业也将步入新的发展阶段。目前,水泥行业整体现状仍是高耗能、高污染排放的粗放型生产模式,落后立窑水泥比重仍然比较大,生产企业数量多,产业集中度低,不符合新型工业化发展道路需求。近年来,水泥行业采用新型干法水泥生产工艺,并通过兼并、重组、联合等手段,迅速提高生产集中度,优化资源配置,从而推动行业快速发展,与之配套离心风机的升级改造及配件的更换将为离心风机制造商提供较大的市场。随着国家加大基础投资拉动内需、刺激经济增长的措施,加大铁路、公路、航空建设等基础设施投资,将对水泥市场带来更多的需求,这也为干法水泥生产线配套离心风机带来较大的需求,预计未来5-年水泥行业每年的离心风机需求量都将不少于15亿元。 4、石化行业“十一五&dquo;期间,中国迅速崛起为世界能源大国,一次能源生产总量跃居世界第一,石油、天然气产量稳定在1.8-1.9亿吨之间,国内炼油能力突破5亿吨。在此期间,石化行业通过政策引导、科技创新、资产重组等一系列措施,不断优化产业结构、企业组织结构和产业布局,呈现集群化、规模化、区园化的发展态势,逐步形成了长三角、珠三角、环渤海三大石油化工聚集区,三大聚集区的石化产值约占全国石化工业总产值的5%,并且积极淘汰落后产能,以炼油和乙烯最为明显,目前在福建湄州湾、新疆独山子、山东青岛、广东惠州、广西沿海和四川地区已形成多个千万吨级以上的炼油企业,关停并转共计2,万吨小型低效炼油装置。根据《石化振兴规划》,我国在未来3-5年内将形成上海、宁波、南京三个3,万吨的超大型炼油基地,同时建设茂名、广州、惠州、泉州、天津、曹妃甸等规模超过2,万吨的大型炼油基地,这些都将带来大量离心风机需求。 5、污水处理随着工业的快速发展,工业污水及城镇废水逐年增加,严重污染水源,影响人体健康,为此,国家将水污染治理作为“十一五&dquo;期间环境保护工作的重点,在供水、污水处理、中水回用和排水、水污染防治等方面总投资超过1万亿元,其中用于污水处理的投资超过4,亿元。由于资金的投入,各地纷纷积极建设大型污水处理厂,为污水处理用单级高速鼓风机和多级高压离心鼓风机提供了广阔的市场空间,据风机协会统计,未来3-5年内用于污水处理的离心风机每年市场达3亿元,且国内目前该类风机只有公司及少数企业能够生产,替代进口市场潜力巨大。
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  • 发布时间:2021-02-24
    风机优化设计: (1)通风机应用在有色治金工业中,是烟气净化回收工程的主要设备之ー。它在提高金属回收率,资源利用扩大用途,改善生产过程作业的劳动卫生条件,预防职业病和减少环竟污染起到主导作用。 (2)通风系統的管网压力损耗计算是必要的程序,通风机的正确选型与加强高效运行管理是最佳的节能措施。通风机应用中切实克服所产生的常见通病,必将达到通风机节能和正常稳定高效运行。 (3)通风机进气载尘实践证明:输气含尘浓度fd≤30g/nm3的高载尘流量的增加,会使通风机特性线发生急剧改变,风机载尘耗电量是非载坐的2~56倍。 (4)日本的老厂技术改造低效集尘风机,改装三元流动叶轮进气,半密闭式炉外机被排烟的含尘量小于30gnm有明显节能效果,节约用电20%。所以国内老企业节能技术改造或更换使用中的低效旧风机,与开发研制节能新产品,以及加强风机运行的技术管理是通风机 节能的根本措施。 (5)高温含尘废气处理程序,首先应将高温气体余热利用或冷却;然后把粉尘净化回收,使气固分离设备的合计阻力损失,不应超过系統总压力损失的一半;最后使引风机进气≤300℃,fd≤200mg/nm3,这是最经济的净化流程程序,必然使通风机达到节能、经济、稳定高效运行。 (6)大流量高效双吸入离心通风机的研制应扩大应用品种,取代多台并联风机的使用。但是双吸入离心通风机安装设计的风机进、出口连接管必须规范,否则影响风机运行效率。 (7)国内水泥厂已选用四平、重庆、北京风机二厂的高温风机载尘,应结合实际情况,进行实测运行效率后,再考虑改变净化流程程序和载尘风机结构节能技术改造。 (8)建议风机专业行业系列标准中有关标准应修订和补充: ①通风机通用技术条件中,包括通风机、引风机、除尘风机、高温风机、高温循环风机、排尘风机(指fd&l;30gnm3)等风机的进气工作条件(介质温、湿度,粉尘含量等); ②通风机使用经济运行规程 ③通风机使用运行效率的现场快速测定法; ④通风机废气排放量现场測定法; ⑤通风机使用电能利用率现场测算法。 (9)风机行业欲引进外国新技术应结合国情,并公开透明地组织专题进行消化吸收和技术经济论证,做到确切适用地满足国内市场的需求。在移植和嫁接外国高新技术的同时也要因地制宜地发挥自主创新能力,合理开发适用技术使其国产化。 (10)国际上现代化工艺设备己向大型化发展,同时要求通风机也应向大型化转化,便于集中控制和管理以及降低通风设备经营费用。工程设计不要误解为工业废气处理排放越多越好,而是向大气限制排放量。  
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  • 发布时间:2021-02-24
    (1)落实控制温室气体排放 除尘系統各分支管风量负荷要对称配置,以利管网阻力平衡;系统水平和垂直管道铺设必须使通风机站配在管网中心处于对称位置,可使系统有效输气半径缩短,以利拟选的通风机额定压力减低;高温气体的余热再利用,使风机进气达到≤300℃,既有效地降低了风机的风量负荷,又能节约电耗。最新国际保护环境指令,推翻以往确定工艺设备排风量越大越好,而是向大气限制排放量。 (2)强化节能与高效利用 除尘管道降低经济流速。简化烟气诤化与除尘过滤工艺流程,只设两级粗诤化和细净化,从而达到使气固分离或气体净化的合计管网压力损失不超过系統总压力损失的一半,达到节能和预防管道堵塞。 引风机进口装在除生器之后,使通风机进气不载fd≤200mg/nm3,从而提高风机内效大流量通风机应采用高效双吸入离心通风机,取代使用多台并联小型风机,达到提高风机运行效率;采用高效三元流动叶轮等新技术,可节约用电10%~20%;采用可调的外旋电风机,可节约用电30%. (3)超微细粉尘的气固分离 尘源粉尘粒径小于10um占809%以上的除生,袋滤器可采用杜邦公司生产的超细膨体聚四氟乙烯,商品名teon,超薄覆膜过滤机理为“表面过滤&dquo;新技术。 2.2制订通风机节能经济运行规程 (1)企业生产过程中,对已有通风工程设计的通风除尘系統不宜随意改变,以防造成系統阻力变化,使管网提高流速和增加管网压力损耗,这将会引起性能改变,使其风机内效率降低。 (2)加强完善通风系统的技术管理和设备定期维修,尽力维护管网的气密性,倘若负压管段漏风率超过209%,将会造成风机性能改变,使风机运行的全压值和内效率均下降,风量和实耗功率增大,导致污染点源处抽风量减小,使通风效果变差。 (3)防止除尘管道堵塞。除尘风机运行要早开晚关,应将风机与工艺设备连锁控制。 常温下的除尘风机应在工艺设备开动前启动风机,而风机停运应在工艺设备停止操作运行后5~10min关闭;当风机运行中出现事故停车或抢修,与此同时应用压缩空气吹管及时清理管道内的降尘,以防多次沉积造成堵塞,影响系統正常运行。 (4)防止输气高温急剧下降,导致风机额定性能下降,应设连续监测气温变化的仪表。为保持负压输气管的气密性,必须经常维护和定期检修。 (5)根据生产工艺产能变化,应随时监视工艺生产的原料和能源消耗异常变化,所引起的除尘系统风机进气状态的改变,要及时采取影响风机性能下降的补救应对措施。 (6)按通风系统管道的使用年限:一般通风系統为20年;一般除尘系统为10年;排腐蚀气体或磨琢性粉尘的系統为5年。所以应加强技术管理和计划维修管理,做到定期局部检修或全部更换。  
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