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煤粉风机轴承改造

信息来源:发布时间:2021-02-26阅读:478

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:14175~10350 pa ;转速:1450 r/min ;功率:440 kw 。

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 。

fhfn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8000 h,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40000 h,查轴承手册调心滚子轴承22232的fh为3.72;轴承的转速为1450 r/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=x fr y fa                                (2)

式中x为径向系数;y为轴向系数;fr为径向载荷,pa ;fa为轴向载荷,pa 。

(1)计算径向载荷

径向载荷fr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=1100 kg,轴承间轴的质量m2=160 kg,联轴器及悬臂轴的质量m3=85 kg。

g1=m1g=1100×9.8=10780 n

g2= m2g=160×9.8=1568 n

g3= m3g=85×9.8=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= -5826 n,即推力轴承所承受的力与图所表示的相反,取绝对值。fa=5826 n即为轴承的径向载荷fr

(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/fre时,当量动载荷p=fr y1fa ;当fa/fre时,当量动载荷p=0.69fr y2fa e可从轴承手册中查得,调心滚子轴承22232的e=0.26 。因fa/fr=1.62>e,故当量动载荷p=0.69fr y2fa 。查轴承手册得知y2为3.8 ,数据代入公式得

          p=0.69fr y2fa=39808 n

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=1.2×39808=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=551877 n。

查轴承手册得知轴承22232的基本额定动载荷值cr为825000 n,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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