第十章 离心机 风机2 5(修改).doc

第十章 离心机、风机第一节 离心机一、概述离心机是利用离心力来分离液相非均一系混合物的一种机器。液相非均一系有液液系统（是由两种或几种互不相溶的液体所组成的乳浊液）、液固系统（在液体中含有悬浮固体的悬浮液）和液液固系统等。二、离心机工作原理采用离心机分离，是把多相混合物料放在回转的转鼓内使其处于离心力场中，利用离心力使液相非均一系物料分离。由于离心力是由物料本身的质量在转鼓内高速旋转所产生，当旋转半径一定时转速越高，离心力越大。在离心力场的推动力作用下，可以使固体粒度细、液相黏度大的液相非均一系物料，在离心力场中得到较好的分离。离心力场的另一特点是离心力的大小可以改变，所以对于不同物料的分离可以采用不同大小的离心力场来进行。当转鼓直径一定时，可选择不同的转速来实现离心力场的改变，但在确定转速时应充分考虑经济性和合理性。（一）离心机的三个工作过程1、离心过滤过程常被用于分离含有固体量较多，且粒度较大的悬浮液。如过滤式离心机，在其转鼓上开有许多小孔，鼓壁内衬以金属底网和滤布。当转鼓高速旋转时，悬浮液在转鼓内由于离心力的作用被甩在滤布上，固体颗粒便被滤积在滤布上形成滤渣层，而滤液则透过滤渣、滤布的孔隙和鼓壁上的小孔被甩出转鼓。随着过程的继续，滤渣层在离心力作用下逐渐被压紧，而滤渣空隙中的液体继续被排出转鼓，直到因滤渣中毛细管作用只残留下不能再分出的微量液体为止；此过程称作脱液过程。离心过滤不但推动力大，而且可以获得比一般的重力或真空过滤更为干燥的滤渣，但对于粘滤布的物料则不适合。2、离心沉降过程它常用于分离含固体量较少、粒度较细的悬浮液。在离心机的转鼓壁上不开孔，也不用滤布。当悬浮液随着转鼓一起高速旋转时，由于离心力的作用，使悬浮液中的物料按重度的大小分层沉淀，重度大的固体沉积在最外层，而液体则在里层，用引流装置将其排出转鼓。离心过滤和离心沉降都必须考虑间歇或连续排渣的问题。3、离心分离过程它是用以分离两种重度不同的液体所形成的乳浊液，或者含有极微量固体的乳浊液，或者对含极微量固体的液相澄清液液、液固）。此三种情况的操作原理都与离心沉降相同。其转鼓也不开孔，乳浊液在离心力作用下，按重度大小分为两层或二层，重液在外层，轻液在里层，而微量固相物则沉积于鼓壁。对于液相分层物，可通过一定的装置分别被引出转鼓；对于固相沉积物，则用间歇或连续的方法排出。应用这种分离过程的离心机，通常被称为分离机。三、离心机的分类离心机是利用离心力分离非均匀液体混合物的机器。在离心力场中，悬浮液中的固体和液体组分（或乳浊液中互相不溶的液体轻重相组分）由于本身质量不同而产生的离心力各不相同，因而得以分离。物料在离心力场中所受的离心力与其在重力场中所受的重力之比，称为分离因数，用Fr表示，分离因数也可以说是物料的离心加速度与重力加速度g的比值，它反映离心分离的强度，是离心机的主要性能参数，计算公式为：Fr=R2 g=1.1210-3R n2（10-1）式中R离心机转鼓半径，m； 离心机转鼓的角速度，rads； g重力加速度，9.81ms2； n离心机转鼓的转数，rmin；分离因数值越大，离心机的分离能力越高。因此，物料的颗粒越小，或物料限度越大（即物料越难分离），一般都采用分离因数较大的离心机，但有的物料对分离因数则用于一定的范围，分离因数大了，反而分离效果不好。在工业离心机中，分离因数Fr可由数百到数万，最新式的超高速离心机的分离因数可达十万，由于离心力大大超过重力，因此重力的影响可以忽略不计。在分离设备中，离心机具有分离效率高，适用范围广，生产能力大，占地面积小等优点。虽然设备比较复杂，但随着工业生产的发展而日益广泛使用。（一）按分离因素Fr值，可将离心机分为以下几种型式。1、常速离心机 Fr3500（一般为6001200），这种离心机的转速较低、直径较大。2、高速离心机 3500Fr50000、这种离心机的转速较高，一般转鼓直径较小，而长度较长。3、超高速离心机 Fr50000，由于转速很高（每分钟几万转以上），所以转鼓做成细长管式（二）按操作方式 可将离心机分为以下型式。1、间歇式离心机 其加料、分离、洗涤和卸渣等过程都是间歇操作并采用人工、重力或机械方法卸渣，如三足式和上悬式离心机2、连续式离心机 其进料、分离、洗涤和卸渣等过程，有间歇自动进行和连续自动进行两种。3、按卸渣方式 可将离心机分为以下型式。刮刀卸料离心机：工序间接，操作自动。活塞推料离心机：工序半连续，操作自动螺旋卸料离心机：工序连续，操作自动。离心卸料离心机：工序连续，操作自动。振动卸料离心机：工序连续，操作自动。颠动卸料离心机：工序连续，操作自动。（四）按工艺用途 可将离心机分为：过滤式离心机、沉降式离心机、离心分离机。（五）按安装的方式 离心机转鼓轴线及支座在空间的位置还可将其分为立式、卧式、倾斜式、上悬式和三足式等。四、离心机的结构（一）卧式活塞推料离心机的结构卧式活塞推料离心机是一种自动操作、连续运转、脉动卸料的过滤式离心机，在运行时机器连续操作，借转鼓内推盘的往复脉动，将转鼓内滤后的固体物料沿轴线不断地向前推送，这种离心机适用于分离过滤性能良好、含粗粒子结晶物或短纤维状物的浓缩悬浮液，特别适用于晶粒在卸料时不允许被粉碎或较少被粉碎的物料，具有在全速下完成进料、分离、滤饼洗涤、甩干和卸料等工序的特点。卧式活塞推料离心机有单级、双级和多级之分，也有柱锥双级的形式。卧式单级活塞推料离心机结构如图10-1所示。主要由机座、回转体、机壳、液压自动控制系统、卸料机构、传动装置、驱动机及其他附件等部分组成，由于各种机型的工作原理和用途不尽相同，其具体结构亦不尽相同，现分述如下。图10-1 卧式单级活塞推料离心机结构1机座；2一复合油缸；3一推杆；4一主轴；5一轴承箱；6一转鼓；7一筛网；8一中机壳；9一布料斗；10一进料管；11一前机壳；12一推料盘；13一活塞；14一冷却器（1）机座机座（油箱）在轴承箱的下面，中层内装液压自动控制机构，最下层是油池与水冷式油冷却器，机座后侧的上层装有皮带轮及主电机，下层装有油泵及油泵电机。（2）回转体 如图10-1所示，回转体包括转鼓6、主轴4、复合油缸2及推料盘12等。主轴水平支撑在两滚动轴承上，转鼓悬臂支撑于主轴的外伸端。转鼓系一有底的圆筒体，壁上开有密集的小孔，转鼓内装滤网，在转鼓底部中心由盖帽螺母将转鼓固定在空心的主轴上，转鼓和与被处理的物料直接接触的零件均采用1Crl8Ni9Ti或1Cr18Ni12Mo2Ti等不锈钢制成。（3）液压控制系统液压控制系统包括油泵、滤油器、液压操作箱、配油器、换向滑块和管道等，其中液压操作箱是离心机的关键部件，它控制整个自动系统的启动、停止、换向调速等动作。（4）传动装置传动装置包括主电机、离合器、v带轮、制动器、防护罩等。离合器装于主电机轴端的主动皮带轮内，由四个离心滑块组成，启动时，离心力使滑块紧贴在皮带轮内壁上，借摩擦力带动皮带轮旋转。制动器为带式制动器（刹车带），包在主轴油缸的外圆面上，一端铰接在机座上，另一端连接丝杆螺母，装有手轮的丝杆使螺母移动，从而收紧或松开刹车带。油泵由油泵电机借弹性联轴器直连驱动。（二）卧式活塞推料离心机的工作原理图10-2 卧式单级活塞推料离心机工作原理1一进料管；2一布料斗；3一鼓；4一排料槽；5一洗涤管；6一排液口如图10-2所示，转鼓全速运转后，悬浮液通过进料管1连续进人装在推料盘上的圆锥形布料斗2中，在离心力的作用下，悬浮液经布料斗均匀地进人转鼓3中，滤液经筛网网隙和转鼓壁上的过滤孔甩出转鼓外，固相被截留在筛网上形成圆筒状滤饼层。推料盘借助于液压系统控制作往复运动，当推料盘向前移动时，滤饼层被向前推动一段距离，推料盘向后移动后，空出的筛网上又形成新的滤饼层，因推料盘不停的往复运动，滤饼层则被不断地沿转鼓壁轴向向前推移，最后被推出转鼓。经机壳的排料槽4排出机外，而液相则被收集在机壳内，通过机壳的排液口6排出。若滤饼需在机内洗涤，洗涤液通过洗涤管5或其他的冲洗设备连续喷在滤饼层上，洗涤液连同分离液由机壳排液口6排出。（三）立式离心机的结构图10-3 立式离心力卸料离心机的结构1一电机；2一机座；3一吸振圈；4一传动座；5一轴承；6一主轴；7一转鼓；8一内机壳；9一外机壳；10一排液管；11一蒸汽管；12一布料器；13一进料管；14一洗涤管；15一花篮；16一筛网立式离心力卸料离心机结构如图10-3所示。主要由转鼓组件（包括筛篮、篮底、衬网、面网、筛网压环、分配器、加速器及回转盘等件）、主轴组件（包括主轴、轴承箱、轴承、从动皮带轮等件）、机壳部件（包括上盖、气体洗涤管、液体洗涤管、机壳）、机座组件（机座、电机、电机支架、主动带轮、减振器、底版、排液管等件）等组成。五、离心机的检修（一）卧式活塞推料离心机的检修1、转鼓 转鼓上的裂纹、点蚀等缺陷可采用补焊修复；补焊的总长度不应超过转鼓上焊缝总长度的8；焊缝应用放大镜进行宏观质量检查，不应有气孔、夹渣、裂纹等缺陷；焊缝咬边深度应不大于0.5mm。同一处的焊缝允许修补次数，不锈钢为1次，碳钢为2次；修补的焊缝较长时，转鼓要经热处理和校验静平衡。转鼓壁厚减薄13时，应予以更换；更新的转鼓，一般应将转鼓与主轴前后段（包括活塞油缸）、滤网、迷宫密封等组装在一起进行动平衡校验。为保证动平衡能达到较理想的效果，组装时应将转鼓口密封圈固定螺钉分别进行称重，每件质量差应不大于5g。滤网板条共6块，每块的筛系根数应相等，缝隙宽度应相同，对称安装滤网的质量应相等。转鼓的圆度误差和径向跳动，都应不大于0.0002D（D为转鼓内径）。2、空心轴 空心主轴应进行探伤检查，不得有裂纹、腐蚀等缺陷；主轴上的缺陷，不准修补。主轴中心线的不直度，不应大于0.0lmm；主轴轴颈部分与主轴中心线的不同轴度，应不大于0.01 mm；空心主轴上的各加工配合面的表面粗糙度应符合要求。3、回转体的组装要求（1）组装转鼓与主轴时，应保证空心主轴的锥形轴头与转鼓的内孔锥面配合良好，接触面在主轴的长度方向不少于75，圆周方向不少于85；在靠大端轴向全长14长度内应达90，特别不允许只在锥体的小头端贴合。在转鼓内，连接转鼓与空心主轴的盖帽螺母下面应装有止动垫片，并用止动垫片将盖帽螺母锁紧以防止转鼓松动。（2）主轴颈与轴承的配合采用过度配合H7js6；轴承必须装到紧靠轴肩的位置，如用热套组装，油浴温度应为100120。（3）活塞装人油缸中的装配间隙应为0.0220.060mm，若间隙过大，液压油易泄漏，并使推料速度下降。因磨损使活塞装在油缸中的间隙超标时，可将活塞外圆车毛，用铜堆焊后再精加工至需要的尺寸。（4）转鼓和主轴装配好后，转鼓端部的径向跳动量应不大于0.16mm。4、液压控制系统 该系统一般磨损较小，检修中主要对系统各部分进行严格的清洗，以保证油路畅通；检修时需检查各滑阀的阀芯在阀腔中的间隙，其值应控制在0.060.08mm范围内，并能自由转动，若不符合要求应更换；耐油橡胶密封环在每次检修时都应更换；检查油质，不符合要求的应换新的合格用油。（二）卧式刮刀卸料离心机的检修1、转鼓 转鼓上的裂纹、点蚀的焊补和要求及判废标准等与卧式活塞推料离心机相同；转鼓中如装有滤布，更换滤布时应仔细拆装压条，推荐采用A型三角皮带作压条，它比圆形截面的橡胶压条密封效果更好。2、主轴 主轴应进行调质处理和探伤检查不得有裂纹、夹层、疏松等缺陷；主轴上的缺陷，不准修补。主轴中心线的不直度，应不大0.05mmm，主轴颈与主轴中心线的不同轴度应不大于0.0lmm。主轴与轴承配合的轴颈处以及各加工配合面的表面粗糙度不粗于Ra1.6，并不得有划痕、沟槽等缺陷。3、回转体的组装要求(1)组装转鼓与主轴的要求与卧式活塞推料离心机相同；(2)主轴颈与轴承的配合采用品，轴承必须紧靠轴肩；轴承与主轴采用热套组装时，油浴温度为100120；(3)转鼓和主轴装配后，检测转鼓端径向跳动量应不大于0.0004D，轴向窜动量应不大于0.0005D（D为转鼓内径）。4、液压系统和电磁阀的检修要求 检修时，主要是对系统各部分进行严格清洗，保证油路的畅通。拆卸油路时，特别是尼龙油管，应做好标记，以便复位时对号人座；在拧紧尼龙管接头时，用力应适当，以免拧裂。检修电磁四通阀时不得损坏阀门的引线，拆下阀门的滑杆后，可用400号砂布沾机油进行打磨；电磁阀复位后，应在开车前试验其启闭应灵敏。重装的液压系统，应进行压力试验，试验压力为工作压力的1.5倍，稳压5min后降至工作压力，以无渗漏、不降压为合格。5、刮刀的检修要求 刮刀应平直，刮刀的刀口与主轴中心线的不平行度误差应不大于1mmm；刮刀上升至极限位置时，刀口与筛网或滤布的径向间隙为57mm；在转鼓内，刮刀两端的轴向间隙为4mm。刮刀机构应转动灵活、升降自如，在任意位置均不得与其他零部件相碰擦。六、试车与维护保养（一）试车前的准备工作1、清除机体周围障碍物，盘动转鼓，应无碰擦现象；2、检查油位和添加润滑油；3、检查制动装置有无碰撞；4、在空载试车前应先对液压系统和螺旋推料装置进行单独试车合格；5、检查接地线完好。（二）试车1、空载试车确认试车准备工作完好后，可点车一次，确认转动方向正确后再开车；运转应无碰擦、噪声和异常振动；各紧固件无松动变形；油压系统工作正常，各阀动作可靠；刮刀升降、旋转灵活，无碰擦；转动部件温升正常，各密封处无泄漏。减速装置工作正常。2、负荷试车空载试车合格后，进行4h负荷试车；运转平衡，无噪声，无异常振动；主轴承温度不超过65，电机电流不超过额定值；各控制系统工作准确、灵敏。刮刀卸料机构工作正常，无颤抖。（三）维护保养1、日常维护（1）开车之前，应检查机器油箱的泊位及各个润滑点、润滑系统的注脂、注油情况，对滑油、脂短缺的，要按照设备润滑管理制度添加润滑油脂，一定要做到润滑“五定”定人、定点、定质、定量、定时）和经过三级过滤。离心机运行时，应按照巡回检查制度的规定，定时检查油位、油压、油泵注油量；（2）严格按操作规程启动、运转与停车，并做好运转记录；（3）随时检查主、辅机零件是否齐全，仪表是否灵敏可靠；（4）随时检查各轴承温度、油压是否符合要求，轴承温度不得超过70，若发现不正常，应查明原因，及时处理；（5）离心机在加料、过滤、洗涤、卸料过程中，如产生偏心载荷（如有异物、滤饼分布匀等），回转体即会产生异常振动和杂音，因此在机器运行时，要特别注意检查其运行是平衡，有无异常的振动和杂音；（6）及时根据滤液和滤饼的组分分析结果，判断分离情况，确定滤网、滤布是否破以便及时更换；（7）检查制动装置，刹车摩擦副上不得沾油，制动装置的各零部件不得有变形、松脱等现象，保证制动动作良好；（8）运行中应注意控制悬浮液的固液比，保证机器在规定的工艺指标内运行；（9）检查布料盘、转鼓的腐蚀情况；（10）随时检查油泵和注油器工作情况，保持油泵正常供油，油压保持在0100.30Mpa；（11）经常保持机体及周围环境整洁，及时消除跑、冒、滴、漏；（12）检查紧固件和地脚螺栓有无松动现象；（13）遇有下列情况之一时，应紧急停车。a离心机突然发生异常响声；b离心机突然振动超标，并继续加大振动；c驱动电机电流超过额定值不降，电机温升超过规定值；d润滑油突然中断。2、定期检查（1）每715天检测一次机身振动情况；（2）每月检查和调整一次推料盘与转鼓滤网间的间隙，一般应在0.20.4mm之间，且四周的间隙应均匀；（3）每3个月检查清洗一次油过滤器，保证无油垢、水垢、泥沙；（4）每36个月分析一次润滑油质，保证润滑油品质符合标准；（5）每12个月检查校验一次仪表装置是否达到性能参数要求，确保仪表装置准确。七、离心机常见故障及处理引起离心机故障的原因由很多，见表10-1，具体可分为以下类型：表10-1 离心机常见故障及处理故障现象故障原因解决办法离心机的振动大转鼓失去平衡主轴弯曲加料不均匀轴承损坏滤网安装不均或破损严重滤布破损地脚螺栓松动重新找平衡或更换校直或更换控制加料更换轴承重新安装滤网或修理、更换更换紧固转鼓碰檫外壳转鼓摆动严重外壳变形或松动，密封圈碰擦查明原因，消除摆动校正、紧固外壳，修理或更换封圈轴承温度高安装不正确缺少润滑油查明原因，重装加油转鼓不转，电机空转摩擦片打滑摩擦片损坏清洗或更换更换制动失灵刹车带有油刹车带磨损后铆钉露出制动箍断裂固定销脱落清洗除油或更换更换更换重装电流过高负荷过大卸料速度太快转动部件卡涩控制加料量调整卸料速度检查并消除分离效果达不到指标加料量过大加料阀失灵滤布破损密封处漏料筛网孔或转鼓孔堵塞结晶颗粒细悬浮液太稀推料速度太快控制加料量修理或更换阀门更换滤布检查修理检查消除查前工序的工艺控制条件，增大粒度提高固液比减少推料次数推料器推料速度不准液压操作箱失灵油系统漏油停车检查，排除故障停车检查，消除泄漏推料器不推料料层过厚油压低碰叉螺钉松动主机短停一下，待料层推出后再启动调整溢流阀，提高油压；清洗滤油器停车校正紧固第二节 离心式风机风机是压缩和输送气体的机器。风机的排气压力(绝对)与吸气压力P(绝对)的比值(即P/p)，通常称为压力比(压比、压缩比)。值的大小反映了压气机器所产生的压力大小，根据值的大小，通常将风机分为通风机和鼓风机两类。在设计条件下，一般将全压P15kPa或1.15的风机称为通风机(若没有特殊规定，设计条件就是标准空气)。因通风机的风压较低，故通常可近似地认为气体通过它时所输送的是不可压缩的流体，即气体的密度可视为常数。一、分类按产生的风压大小，可将通风机分为低压风机(plkPa)，中压风机(1kPap3kPa)，高压风机(3KPap15KPa)。若按结构型式的不同，可将其分为离心式、混流式、轴流式通风机。若按用途的不同，又可将其分为压气式和排气式。压气式通风机，是从大气中吸气，提高气体压力后送到需要的地方，即通常所谓的通风机(或送风机)；排气式通风机，是从稍低于大气的空间吸气，提高气体压力后，排人大气中去，即通常所谓的排风机(或引风机)。排气式风机常需用耐高温材料，结构需加强，轴承需冷却。二、离心式通风机工作原理及结构（一）工作原理 单级离心泵相类似，是依靠高速旋转的叶轮，使机壳内的气体受到叶片的作用而产生离心力，从而增加气体的动能(速度)和压力。如图10-4所示。图10-4风机的主要参数：1、风量 风量Q是指单位时间的出气量(指标准条件下的体积，即压力为101.3KPa、温度为20、相对湿度为50时的空气体积)，通常用m3s(或m3h)来表示。2、风压 风压p是指单位体积的气体通过风机后所获得的能量，通常用p表示。它分为全风压和静风压，若不特别说明时所谓的风压通常指的是全风压。3、转速 转速n是指叶轮每分钟的转数，通常用rmin来表示。4、功率与效率 风机的功率分为有效功率(指单位时间内通过风机的气体所获得的有效能量，用符号N表示，单位为kW)、轴功率(即原动机传到风机轴上的功率，也叫风机的输入功率，用符号N表示)。效率为有效功率与轴功率之比。（二）离心式风机的结构 1、离心式风机的结构 离心式风机分为单级和多级，如图10-5所示，单级离心式风机主要由叶轮、机壳、导流器、集流器、进气箱和扩散器等组成，有右旋和左旋两种旋转方式，进气方式，有单侧进气(单吸)和双侧进气(双吸)两种。双吸单级通风机，是双侧进气、单级叶轮的结构，相当于两个同样叶轮背对背地并联，在同样条件下，这种风机产生的流量是单吸的2倍。双吸或较大型的单吸离心风机，通常将叶轮置于两个轴承中间，此种结构叫做双支承式，其优点是转动较平稳，适用于较大型风机。多级离心式风机主要由机壳、叶轮、主轴、轴承、轴承座(箱)、密封组件、润滑装置、靠背轮(或皮带轮)、支架以及其他辅助零部件等组成。2、主要零部件（1）机壳 由铸铁制成或用钢板焊接而成，其结构型式有水平中分式和端盖、蜗壳组合式两种。铸铁制成的中分式机壳，其中分面经过加工。一般离心式风机的结合面多采用橡胶垫片或石棉橡胶板密封；而大型离心压缩式风机的结合面多以密封剂密封。中分面法兰上装有定位销、导向杆和连接螺栓。上机壳装有吊环或铸有吊耳，供起吊用。机壳的支撑有悬臂式及双支撑式两种形式。悬臂式机壳由螺栓与轴承箱连接，并有平键定位；也有用联轴器与电机直连的。双支撑式的机壳靠机座支撑，转子组件由两端轴承支撑。蜗壳式的机壳多用于单级离心式风机。它主要的作用是将通过叶轮增压后的气体收集起来，使其流向管道。蜗壳在汇集气体过程中，由于在多数情况下，流通截面渐渐扩大，使气体产生进一步降速扩压的作用。多级式离心式风机则是由机壳内的回流室、隔板组成机壳组件，隔板上的扩压器使气体的速度能转化为压力能，以提高气体的压力。当气体由扩压器进入回流室时，回流室可均匀地将气体引入下一级叶轮。隔板通常采用铸铁或铸钢制造。（a）单级离心风机（b）多级双支撑离心风机结构图10-5 离心式风机结构1排气管；2，22密封；3，10，23温度计；4，19机壳；5，21叶轮；6油杯；7，17止推轴承；8，18主轴；9通气罩；11，24轴承箱；17，26径向轴承；13，25联轴器；16主油泵；15，27底座；20回流室（2）转子组件 离心式风机的主要部件，其型式有悬臂式和双支撑式两种，它是由叶轮、主轴、密封套、平衡盘、联轴器等部件组成。叶轮与主轴常采用静配合或过渡配合。如采用热法装配时，应注意加热温度，一般应略低于装配件材料的退火温度的下限，以防止失去装配件加工硬化的效果。叶轮 叶轮是风机的最主要工作部件，其前后盘之间有许多较短的叶片，叶片的形式一般有前弯式、径向式和后弯式三种。从气体所获得的压力看，前弯叶片最大，径向叶片稍次，后弯叶片最小。从效率观点看，后弯叶片最高，径向片居中，前弯叶片最低。从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达到相同的压力前提下，前弯叶轮直径最小，而径向叶轮直径稍次，后弯叶轮直径最大。叶轮的前盘有锥形和平面两种，叶片由冲压制成后铆接或焊接在后盘上。叶片的形状有平板形、圆弧形和中空机翼形等，如图10-6所示。平板叶片 圆弧窄叶片 圆弧叶片 机翼型叶片图10-6 叶片形状风机轴 主轴一般采用优质碳素钢或耐腐蚀的不锈钢加工而成，并作调质热处理，以增加其力学性能。离心式通风机的主轴在运转中，承受着弯矩和扭矩的作用，因其支承方式各有不同，故其受力也不尽相同。离心式风机主轴、叶轮等传动部件组装应进行静平衡试验，转速较高者，必须做动平衡试验，主轴不应有裂纹、凹痕。（3）轴承 轴承是支撑转子、保证转子能平稳旋转的部件，并能承受转子所产生的径向推力和轴向推力。滑动与滚动两类轴承在离式风机中均有应用。（4）密封组件 为防止离心式风机在运行时漏气(外漏)和多级离心式风机在运行时产生级间串气(内漏)，防止润滑油泄漏及灰尘、水分等进入轴承。离心式风机的轴伸出机壳外面处的轴封，或多级离心式风机的级间密封，主要采用轮盖密封和隔板密封，这两种密封多采用梳齿形迷宫密封，轴端密封则采用迷宫式密封或涨圈式。轴瓦的油封亦采用迷宫式密封或其他型式的密封。（5）润滑装置 离心式风机的润滑装置，以直通式压注油杯、压配式压注油杯、针阀式注油杯、旋盖式油杯及油标使用最多。在大型风机中则包括润滑油站，由油泵、油箱、滤油器、油冷却器、稳压器及安全阀等构成。三、离心风机的检修1、机体机座游动端的固定螺栓不得拧紧，应在螺母下边留0.050.07mm间隙，螺栓的位置应偏离中心，固定端的间隙为总间隙的34，膨胀端为总间隙的14。应特别注意，在拧紧螺母时不能用力过猛，以免造成垫圈变形而使间隙发生变化。机壳与底座之间有导向键。导向键与底座上键槽的配合为过盈配合，其过盈量为0.010.03mm；导向键与机壳上键槽的配合为滑动配合，其间隙为0.010.05mm。铸造的机身应无裂纹及其他严重的铸造缺陷，对裂纹和其他铸造缺陷应予以消除。机身水平度的测定，应以轴承为基准，其水平偏差要求小于或等于0.05mmm。机壳组装扣合后，其中分面的局部间隙最大不能超过0.05mm。否则，应进行修刮，并达到要求。如变形很大应先采取机加工后再研刮。2、转子铆接叶轮的铆钉必须是紧固的，不得有松动、裂纹及脱落现象。否则，必须予以重铆或更换，但铆钉损坏过多时，则应更换叶轮。焊接叶轮的焊缝不得有裂纹和严重的焊接缺陷，否则应予以补焊修复。合格后尚需作平衡试验。对裂纹深而长的缺陷，裂纹两端应先钻止裂孔，以防补焊时的热应力造成裂纹的延伸。上述缺陷的判断，在检修中一般采用敲击听声或着色检查的方法。叶轮轮盘的腐蚀、磨损量，不得超过原厚度的13。叶片的腐蚀、磨损量，不得超过厚度的12。主轴应无裂纹、划伤及其他伤痕等缺陷，轴颈的表面粗糙度应为Ra0.8以下。如出现以上缺陷，可采用精磨修理，但精磨后的直径应不小于下偏差的尺寸。若缺陷仍无法消除时，其深度大于2mm、面积在10mm2以上时，原则上应更换新轴。对表面伤痕较多或磨损量大，而其他技术条件又都能满足规范要求的轴，也可采用表面喷镀或刷镀法予以修复。对裂纹的检查和处理应持慎重态度，必须使处理处无痕迹存在，损伤严重者应予报废。与滑动轴承配合的轴颈，其圆度应在0.02mm以下。主轴的最大不直度和转子各部位的跳动量，应分别符合设计要求。叶轮和主轴组装前应进行静平衡试验，其重径积应合乎转子在额定转速下的平衡要求，两者通常采用静配合或过渡配合。主轴上任何两个零件的接触面之间，均应留有符合规定的膨胀间隙，一般为0.050.20mm。在进行叶轮动平衡试验时，应将叶轮装在主轴上一起作，且在安装和检修时，不得随意将叶轮和主轴分开，若确实需要分开，应作好标记，以便回装时对位。3、隔板多级离心式风机的隔板检修，可参阅离心式压缩机隔板的检查内容与检修方法。主要是检查隔板及其中分面有无裂纹、孔洞，如有可采取补焊或镶补进行修复。组装时隔板与机身的同轴度偏差，通常应在0.05mm以下。其它部件如密封、轴承、联轴器、润滑系统等的检修可参见其它章节内容。四、日常运行与维护（一）试车条件全面完成检修项目，并有完整的检修记录；所有的仪表、联锁装置及电气设施，均已检修完毕并进行了调校，能保证动作可靠；电机进行过修理及单体试车，各部位温升、振动值等均符合规定，并确认旋转方向正确后，才能与风机连接；油路及水系统无泄漏现象，油量、油质、油压、油温符合要求；检查所有螺栓是否紧固，机壳部、进出口管道内不得遗留杂物，且环境整洁无杂物所有安全设施均符合要求；手动盘车时，风机内部无摩擦等杂音。（二）空负荷试车其目的是检查检修后设备的机械质量及温升振动参术性能。通常采用先点动，以检查止推轴承窜动、机内声响及振动等，确认正常后再启动运行2h，如全部合格，空试结束。当风机停转后，还应检查机器有无损伤，所有紧固螺母是否松动，以及润滑油有无泄漏。应该注意的是，如输送介质为煤气时，开车前必须置换合格；另外，如输送介质为烟道气等热态气体，在空负荷试车时因使用冷态气体，由于气体密度的增大，而使电机电流超过额定值，此现象属正常情况；为避免因过电流跳车，此时应适当提高电流整定值，或临时切除保护装置。（三）负荷试车在空负荷试车的基础上，与系统连通并注人输送的介质，以检查风量、风压、电流等工艺参数，能否满足生产要求。试车步骤与空负荷试车基本相同，但负荷试车应首先注意开启进出、口阀。当风机出现下列情况时，必须立即停车。风机或电机突然发生激烈振动或有异常响声时；轴承温度急剧升高超过85；轴承的冷却水管道中水压降至0.08MPa表压，并无法使其升高时；油箱中的油位下降至低于最低油位时，电机突然过载时；涉及人身和机组安全的其他意外情况时。在现代化工生产中，其特点之一是其集约性。设备的日常检查与维护，不仅需要检修员按规定的巡回路线检查，而且现场所属岗位的化工操作者，在检查工艺参数的同时，亦查看设备的技术参数是否正常，以提高设备的应变能力，确保工艺指标的稳定。因此，在日常检查维护中，应优先关注：轴承运行轴承在温度65以下；风机及电机发出的噪声或振动现象是否异常；紧固连接件是否有松动现象；传动带有无磨损或伸长，如有应及时更新或拉紧；对于未启用的备用风机，或停机时间过长的风机，均应定期盘车。五、离心风机的故障原因及解决办法（一）风量降低或风压低 轴端密封效果不好发生漏气现象，根据密封结构形式及时修理或更换密封，保证密封效果；另外机壳中分面密封不严发生漏气现象也会造成流量降低，应及时进行解体检查密封面，中分面更换填料对泄露的部位进行修复；传动带松动或皮带老化发生皮带打滑现象，达不到风机额定转速，使风机的效率下降，解决办法更换皮带或调整皮带的松紧度使风机的转速达到额定转速；连接设备间的管道法兰发生漏气会使气体发生泄露，更换法兰垫片保证密封效果；一般的风机在入口管道上安装入口过滤器，如果过滤器发生堵塞现象，会严重影响到风机的流量，解决办法更换或清理入口过滤器。另外管路发生堵塞或系统阻力过大也会影响到风机的流量，应该进行清理或检查工艺原因；如果叶轮变形或损坏严重影响到风机的流量，检查修补或更换叶轮。（二）轴承如果发生运行温度过高或经常损坏的现象主要包括以下的原因：机组润滑系统失灵主要包括油压不稳或低于正常油压造成轴承润滑或冷却效果不好，对润滑系统进行检修调整油压使其达到标准油压；另外所使用的润滑油不清洁、黏度过大或过小也会造成轴承损坏或发热，应该按照标更换油品；轴上甩油环没转动或转动慢，带不上油，起不到对轴承的润滑应该进行检修或调整甩油环；轴与轴承偏斜，风机与电动机的轴不同心重新找正组装；轴瓦刮研质量不良，接触角过小检查刮研轴瓦，表面产生裂纹、磨痕或有夹渣等检修或更换新瓦；轴承端与止推垫圈间隙过小调整间隙。轴承的滚动体或其支架破损。（三）发生机组振动原因较多主要包括以下几方面机组的对中不好会造成振动，应该对机组的轴向和径向进行调整，保证机组的同心度；转子的动平衡发生变化引起机组的振动，按照标准调整转子的动平衡精度，保证转子的平衡；轴承或联轴器发生损坏也会引起机组的振动应该进行更换；管路发生振动会引起机组发生振动，应该对管路系统进行修正设计进行改造；转子与机体发生摩擦引起机组振动，解决办法对机组进行解体调整转子的安装间隙，保证不发生摩擦现象；设备基础发生变形或下沉现象会影响到机组的运行，引起振动，加固或修建设备基础解决设备振动的问题。第三节 轴流风机一、轴流式通风机的工作原理轴流通风机的叶轮安装在圆筒形机壳中，当原动机带动叶轮旋转时，空气由集流器顺利进人叶轮内，叶片与空气之间就有了相对的运动，气流对叶片就会有作用力，原动机通过轴加至叶片上的功传给气体，气体从中获得了能量，当它所获得的能量足以克服外界阻力时，就会离开叶片顺着轴方问流动，叶片前面与叶片入口形成了压差，于是叶片前面的空气就会流向叶片入口。这部分新流来的空气从叶片获得能量以后，会从叶片间的流出，所以，只要原动机带动通风机的轴及叶片连续不断地运动风机就会连续不断地向外界输送气体。二、轴流式通风机结构图10-7 轴流式通风机结构1机壳；2叶轮；3支架；4电机较小型轴流式通风机主要由外壳、叶轮及支架等组成。如图10-7所示，其外壳的进风口侧为喇叭形，而出口侧为渐扩圆锥形；叶轮由叶片和轴壳组成，叶片则焊在轴壳上；一组叶片通常有2片、3片、4片等多种，在同样转速下，叶片越多所产生的风量和风压就越大；通常叶轮直接装在电动机轴上，而电动机则由支架固定在外壳上。与离心式通风机相比，轴流式通风机的主要特点是风量大、风压小、结构紧凑、占地少、与风管的连接简单，但其效率较低、噪声较大。凉水塔用轴流风机，属于较大型专用通风机类，用于凉水塔循环冷却水系统中用以排送湿热空气。它的特点是风量大、风压低、可通过叶片调整改变风压和风量。如图10-8所示。图10-8 凉水塔用轴流风机1减速机；2叶片；3轮毂；4、6联轴器；5风机轴；7电机；8风筒；9底座（一）风筒 它的作用是创造良好的空气动力条件，减少通风阻力，将凉水塔的湿热空气排出，减少湿空气的回流。风筒的形状多为圆锥形、抛物线形或双曲线形，有时为了使凉水塔上部的结构稍微简化，也有采用近似直筒形结构(如抽风式轴流风机)。风筒的材料为钢筋混凝土、木材、工程塑料或钢板等，我国多采用钢筋混凝土或木材。（二）叶片 叶片的形状有扭曲形和非扭曲形两种，一般多为内设钢架结构，而外包铝合金皮。钢架结构的用材，多采用碳钢或不锈钢。当叶尖的圆周速度不超过80ms时，可采用铸铝合金叶片。叶片可采用铆接结构，铆接叶片一般适于普通碳钢(Q235)、普通低合金钢(16Mn)或硬铝合金(LYl2)等材质。目前，国内外常采用的是玻璃钢叶片，此类叶片拆装方便，既能保证叶片的刚度，又可提高叶片的抗疲劳破坏能力，还有较好的抗腐蚀性和耐冲刷的能力。如美制叶片采用的是空心薄壁结构，其内腔填充泡沫塑料以增强其刚度，叶尖和汽、水冲刷面采用不锈钢皮相包扎以耐冲蚀；法国制叶片的内部采用高强度、双锥形结构工字钢翼梁加强的玻璃钢材料。（三）轮毂 轮毂与轴相连，它既可起支承叶片作用，也可起气封罩的作用。轮毂的用材，一般是根据其外缘线速度来确定，当线速度小于30ms时采用普通铸铁，当大于35ms时采用高级铸铁、铸钢(ZG35)、不锈钢(ZGlCrl8Ni9)或碳钢；当整个轮毂采用碳钢时，应将轮毂和附件做热浸镀锌等防腐蚀处理。风机轮毂的上部装有气封罩(亦称风帽、轮壳，盖)，其作用是限制空气回流以改善风机的性能；它的外形有平板形和圆弧形两种，圆弧形比较好，它可使气流流线趋于圆滑，阻力较小，但制造较复杂；气封罩一般采用经热浸镀锌处理的碳钢材料制成，也有采用不饱和聚酯玻璃钢制作。（四）减速机 因电动机多置于风筒之外，这就决定了减速机的输入轴与输出轴须相互垂直。因此，凉水塔用轴流风机一般采用圆锥齿轮减速机、两级圆锥圆柱齿轮减速机或蜗轮蜗杆减速机等。减速机需连接加油管和排油管，它们由减速机接至风筒之外，其材料为碳钢管或不锈钢管。（五）传动轴 由于传动的距离较长，所以通常采用空心的传动轴，一般多采用优质碳素钢制造，也有采用不锈钢的。（六）联轴器 一般采用弹性联轴器，如链轮式联轴器、调心滚珠弹性联轴器、浮轴联轴器、半浮轴联轴器或万向联轴器等，它们多用灰铸铁或碳素钢制作而成。（七）电机及其他附件 电动机通常采用防潮、防爆、三相异电动机。三、凉水塔轴流风机的检修（一）转子静平衡图10-9 自制简易立式静平衡装置1一底座；2一平衡垫板；3一球面支承；4-垫板座；5一球面支承座；6一螺钉经过修复叶片的叶轮或更换了新叶片的叶轮，均需整体进行静平衡试验。因凉水塔用轴流式风机的叶轮直径较大，常用如图10-9所示的自制简易立式静平衡装置进行叶轮的静平衡测试。如图10-10所示，将平衡装置底座放在坚实的平面基础上，用水平仪校正平衡垫板成水平状态；将球面支承及底座用两个螺栓固定在轮毂轴孔的上端面；将装配好的叶轮放在平衡装置的底座上，并尺量使平衡装置底座在轮毂轴孔的中心位置；将水平仪放在轮毂的上平面上，并读出叶轮倾斜度的大小；逐次用试加重方法将配重块加在叶片尖端或轮毂上，直至使叶轮达到水平状态为止；将确定的配重牢固在一定位置上；将平衡的叶轮进行校验，使叶轮处于稳定的水平状态,平衡结束。传动轴的平衡工作，可在平衡机上进行，也可在现场迸行:拆去风机叶轮轮毂，将测试仪器水平放置在被测风机的电机及齿轮减速机上，开动凉水塔系统中的其他风机，测得一组读数，这组读数是由其他风机对待测风机垂直方向的振动值；将待测风机的电机开动，并电机及减速机上测得另一组读数，这组读数是待测风机传动轴不平衡引起的振动与由其他风机运转引起的振动值之和；将其他风机全部停止运转，只开动待测风机，测出第三组读数，这组读数是待测风机因其传动轴不平衡引起的振动值，在数值上它应与上两组读数的差相等；传动轴的振动值测出后，在传动轴某端的联轴器上将平衡螺栓的垫圈增加或减少，然后在另一端的垫圈减少或增加；若调整后振动值有所下降，可继续增减垫圈；若振动值反而加大，就将其恢复原状，图10-10 叶轮进行校验1水平仪；2球面支承；3轮毂；4叶片；5平衡装置；6平衡垫板；并在相隔60的螺栓处进行上述平衡工作，直至满意为止；若上述方法得不到满意的结果，可将整个传动组件倒过来，再进行上述步骤，直到使单元风机传动轴的振动值降至规定值以下。（二）叶片角度调整叶片角度的调整是在轮毂、轮盖、叶柄、叶片等部件装配完以后进行的。轮毂孔和轴的配合必须紧密可靠，其接触面积应在70%以上。在轮毂上组装叶柄和叶片时，应按制造厂留下的装配标记对号装配。调整叶片角度分为划线法和角度尺调整。1、划线调整图10-11 叶片角度调整1叶片；2，4铅笔；3风筒关键在于测量叶片的组装角，其方法如图10-11所示，将铅笔或能划出线条的东西固定在叶片的端部；盘动叶轮，使轻轻旋转的叶片在风筒壁上划出两条长约500mm的基准水平线；作这两条基准水平线的垂直线，交于A、B两点，以A或B点为圆心，叶片尖端弦长为半径划圆，交水平基准线于O点，用量角器测量BOA角度，该角度即为风机叶片的组装角。用划线法测量叶片角度，仅适用于刚度较大、不易变形的叶片，否则所测出的叶片角度误差较大。2、角度尺调整方法如图10-12所示，测量角度工具是一把直尺和一个角度尺。先把角度尺按规定的角度调好，再把直尺放在叶片安装角的测量位置上，将角度尺放在直尺上，转动叶片，使角度尺的水平泡居中即可，叶片角度全部调整好，拧紧螺栓后，再复核遍叶片安装角，安装角允差为0.5。图10-12 叶角测量法1板条；2量角器；3叶片对于风机有测量叶片角度装置的风机无需上述步骤，可直接测量。在更换减速机的运行初期，为使减速机齿轮跑合，将叶片角度凋整到排气量最小的位置，让减速机在最低负荷下运行2448h，待减速机各项性能(如轴承温度、振动、噪声等)稳定后，再将叶片调整到所需的角度。3、叶片高度差、间隙调整以风筒中任一点为基位，检查风机叶片高度差，要求其最大误差8mm，如高度差不符合要求，松开螺栓，在正确的方向施力来修正叶片高度。均匀拧紧螺栓，重新检查叶片高度差和叶片安装角，叶片外缘和风筒壁之间的间隙为3035mm，对应两侧叶片外缘和风筒壁半径之间的间隙差见表10-2 表10-2 对应两侧叶片外缘和风筒壁半径之间的间隙差 单位：mm叶轮直径6006001200120020002000300030005000500080008000间隙差0.511.523.556.54、叶片外观 检查叶片的损伤，一般可以采用肉眼观察，用l0倍以上的放大镜检查有无裂纹和伤痕。一般要求叶片表面裂纹深度不得大于0.5mm。也可以采用着色探伤、磁粉探伤、荧光粉探求检查叶片缺陷。对于运转时间较长的风机叶片，表面会出现冲刷现象，对于凹坑缺损部位可采用环氧树脂进行修补。5、轮毂 轮毂作为连接轮及传递扭矩部件，承受负荷较重，拆卸后，作打砂防腐处理。由于在凉水塔，工作环境不一样，腐蚀情况不一样，可以通过着色探伤检查表面缺陷。轮毂往往采用铸钢材料，内部一般是空心结构，对于腐蚀较严重的，应该作测厚检查，以确定腐蚀程度：在更换时，要使用已作过静平衡校正的轮毂。6、减速机 凉水塔风机减速机采用螺旋锥齿轮传动，如果已使用一年，须更换油封。清洗轴、轴承和齿轮。两对齿轮着色探伤，检查齿轮是否有裂纹，齿轮啮合处的工作面的剥蚀现象不能大于20。检查轴承，轴承内、外圈及滚珠或滚柱，应无裂纹和腐蚀痕迹。滚珠架应无磨损、脱落现象。用塞尺检查滚珠间隙，应符合要求。轴承在轴上安装后，滚珠下方应在120角度的范围内与外套接触良好。统计运行时间，看是否已超过轴承的运行周期。若更换轴承，要检查轴颈的圆度、表面粗糙度以及与轴承内圈的配合要求。检查轴承外圈与轴承座的尺寸，满足间隙配合要求，减速机轴作超声波探伤，检查有无内部缺陷。检查轴的径向跳动，不大于0.03mmm。减速机全部零件清洗后装配齿轮，通过调整端面垫片，可以调整锥形齿轮的侧隙和顶隙保证其技术要求。四、日常运行与维护（一）启动前的检查检查齿轮箱油位是否正常；手动盘车，风机在运转一周的范围内，不能有卡涩或摩擦现象；对于有冷却水装置的风机，检查冷却水是否畅通；联轴器螺栓，叶片螺栓检查；风道内清除所有阻碍物；关闭所有人孔门；检查电气和仪表装置，有无损坏或失灵。（二）试车风机在检修和检查后，具备开车条件后，对风机进行试车。在试车过程中，应严格按照规程监视风机运行，及时发现问题，及时处理。注意电机转向是否正确；检查电机运行电流，不得超过电机电流的额定值；检查冷却水的供水状况，润滑油冷却是否良好；检查轴承的温度变化情况，滚动轴承的正常工作温度不应超过65；传动齿轮和风机，电机运转声音是否正常；检查风机，电动运转是否平稳，振动是否正常。在运转期间，只要发生上述任一情况，都应紧急停车，针对不同的情况，采取相施，消除设备故障后，才能再开车，试车正常后，才能连续运行或者作为备用。五、轴流风机的故障现象及解决办法（一）喘振当轴流风机工作在不稳定区，就会出现流量脉动等不正常现象，此时压力和流量大幅度波动，噪声增大，甚至风机和管道也会发生激烈地震动，该现象叫喘振。1、喘振发生的条件（1）通