轴流式风机培训材料.doc

轴流式风机培训材料一、轴流式风机工作原理：系统管道中气流经风机进气箱改变方向，经集流器收敛加速后流向叶轮，电动机的动力通过叶轮旋转将气流向后挤推，气流由轴向运行改变成螺旋运动并得到动能与加速，动叶的安装角度可无级调节，此调节可改变风量、风压，满足工况变化的需求；从叶轮流出的气流经后导叶转为轴向流动，在扩压器中，气流部分动压转换成静压，后流至系统满足运行要求，从而完成风机出力的工作过程。二、主要部件：轴流式风机（带电动机）主要部件：电动机、钢结构件（定子）、钢结构连接件、转子、中间轴和联轴器、供油装置、测量仪表、消声器和隔声装置。2.1、钢结构件：分为带整流罩的风机机壳及后导叶；带护轴管的进气箱；主轴承座（在整流罩中）；扩压器；膨胀节、活节及管路系统等。2.1.1、风机机壳：机壳具有水平中分面，上半可以拆卸，便于叶轮的装拆和维修。在机壳出口部分为整流导叶环，固定式的整流导叶焊接在它的通道内，整流导叶和机壳以垂直法兰用螺栓联接。2.1.2、进气箱：为钢板焊接结构，它装置在风机机壳的进气侧。在进气箱中的中间轴放置于中间轴罩内。电动机一侧的半联轴器，用联轴器罩防护。2.1.3、主轴承箱：通过高强度螺钉与风机机壳下半相连，并通过法兰的内孔保证中心对中。此法兰为一加厚的刚性环，它将力（由叶轮产生的径向力和轴向力）通过风机底脚可靠地传递至基础，2.1.4、扩压器：带整流体的扩压器为钢板焊接结构，它布置在风机机壳的排气侧。2.2、钢结构连接件：为防止风机机壳的振动和噪声传递至进气箱和扩压器以至管道，因此进气箱和扩压器通过挠性联接（围带）同风机机壳相连接。在进气箱的进气端和扩压器的排气端均设有挠性膨胀节与管道相连，用以阻隔风机与管道的振动相互传递。2.3、中间轴和联轴器：风机转子通过风机侧的半联轴器、电机侧的半联轴器和中间轴与驱动电机连接。2.4、转子：风机转子由叶轮、叶片、整体式轴承箱和液压调节装置组成。2.4.1、主轴承箱主轴和滚动轴承同置于一球铁箱体内，此箱体同心地安装在风机下半机壳中并用螺栓固定。在主轴的两端各装一个滚柱轴承用以承受径向力，为了承受轴向力，在近联轴器端装有一个向心推力球轴承，承担逆气流方向的轴向力。轴承的润滑借助于轴承箱体内的油池和外置的液压润滑联合油站。当轴承箱油位超过最高油位时，润滑油将通过回油管流回油站。2.4.2、叶轮叶轮为焊接结构，较其它结构叶轮重量比较轻，惯性矩也小。叶片和叶柄等组装件的离心力通过平面推力球轴承传递至叶轮的支承环上。叶轮组装件在出厂前已进行多次动平衡。2.4.3、液压调节装置风机运行时，通过液压调节装置，可调节叶片的安装角度并保持在这一角度上。叶片安装角调节的范围表示在特性曲线图和转子图中。叶片装在叶柄的外端，叶片的安装角可以通过装在叶柄末端的调节杆和滑块进行调节并使其保持在一定位置上。调节杆和滑块由液压调节装置通过推盘推动。推盘由推盘和调节环组成并和叶片液压调节装置用螺钉连结。2.5、风机液压润滑联合油站此系统有二个油泵，并联安装在油箱上，当主泵发生故障时，备用泵即通过压力开关自行启动，二个泵的电动机通过压力开关连锁。在不进行叶片调节时，油流经恒压调节阀至溢流阀，借助该阀建立润滑油压力，多余的润滑油经溢流阀流回油箱。2.6、控制仪表2.6.1、主轴承箱的温度控制主轴承箱的所有滚动轴承均装有温度计（热电阻温度计），温度计的接线由空心导叶从内腔引出至风机接线盒。2.6.2、喘振报警装置为了避免风机在喘振状态下工作，风机装有喘振报警装置。在运行工况超过喘振极限时，通过一个预先装在机壳上位于动叶片之前的毕托管（失速探针）和差压开关，向DCS发出报警信号。要求运行人员及时处理，使风机返回正常工况运行。三、重要部件详解轴承箱和液压调节装置是动叶可调轴流风机的两大关键部件。下面对于关键部件结构知识进行详细的介绍。3.1、轴流风机轴承箱3.1.1、轴承箱概述上海鼓风机厂的轴流风机轴承箱采用引进德国TLT技术，是上鼓自行设计制造的轴流风机的关键部件。轴承箱呈圆柱形整体结构，轴向跨距小，结构紧凑，利用与主轴同心的箱体圆柱法兰与机壳下半部内筒法兰用高强度螺栓连接，故对中性好，便于拆装。主轴材料多以35CrMo锻件制成。轴承多采用滚动轴承，一般使用进口SKF或FAG产品。3.1.2、轴承箱的命名和分类轴承箱按轴承形式可分成：H系列滚动轴承和G系列滑动轴承两种。一般地，电站风机通常情况下使用H系列轴承箱。按主轴承直径有110,130,150,180,200,240,280共7种规格。电站风机以130,150,180,200和240等五种规格居多。按轴承箱设计使用环境有多种型号，电站常用的有高转速N系列和用于低速重载环境下的Lo系列。按照轴承箱可搭载叶轮数量分，有搭载单级叶轮的轴承箱和搭载双级叶轮的轴承箱两种。以H200N1型为例，分解轴承箱命名规则如下：H200N1可以搭载一级叶轮适用于转速较高的风机主轴承直径200mm为方便轴承装配，主轴直径比轴承直径小5mm。H200N1型轴承箱主轴直径为195mm。按照轴承箱内轴承数量分，轴承箱可分为：三轴承结构轴承箱，一般用于一级叶轮风机（在送、单级引风机、和增压风机使用）。四轴承结构轴承箱，一般用于双级级叶轮风机（在一次风机和增引合并的引风机使用）。单出轴轴承箱， RTF风机专用轴承箱内置三轴承，目前仅在电站新型静调风机上使用3.1.3、轴承箱主要部件及功能以三轴承（单级风机）轴承箱为例，轴承箱由箱体、箱盖、主轴、轴承、挡油环、甩油环、预紧弹簧组件、衬套和密封件等组成。（1）轴承箱体轴承箱为圆柱形整体式结构，箱体下部设有油池，可供轴承润滑。箱体两端具有两个同心的圆柱面用以与风机内筒体法兰孔定位，保证了主轴上叶轮与机壳的同心度。箱体两端的法兰用来与机壳的下半部相应法兰相连接，吊装方便。转子无论拆装多少次，都无需对中。箱体上部设有进油孔、测温孔、气体平衡孔，下部有回油孔、放油孔，两法兰内侧圆周上布有透气孔，箱体两头的轴承定位孔加工精度高，保证了主轴系统装配后的同轴度。（2）主轴主轴采用35CrMo锻造而成，并经热处理调整综合机械性。主轴设计成阶梯轴，同轴度要求高，两头有键槽，与叶轮配合端部有螺纹，借助螺母用以轴向固定叶轮。叶轮一头轴孔中镶有铜套，与液压缸导向滑套配合，另一头用来装刚挠性联轴器。（3）衬套衬套材料采用42CrMo锻造，热处理后综合机械性能优良。加工精度高表面粗糙度低，叶轮压装后将其轴向压紧，风机运行时随主轴一起旋转。衬套内外圆同心，一孔一平面在主轴圆柱面上与甩油盘定位。外圆柱面与骨架密封配合工作，故圆柱度要求高，粗糙度低，对骨架油封唇边起支撑作用（4）衬套骨架油封是孔用骨架油封，装在轴承箱盖中，材料为氟橡胶，是靠密封圈装配时的压缩力和工作时的油压使密封唇产生弹性变形所形成的弹性接触力而起密封作用的，该种唇形密封适用压力P3.0Mpa，适用温度T=200，能随压力升高提高密封能力，有利于自动补偿磨损。骨架密封是轴承箱最主要的径向密封元件，为保证产品质量，上海鼓风机厂有限公司长年以来一直沿用德国进口的产品，与TLT公司保持骨架密封的同步技术升级。3.1.4、四轴承结构的轴承箱四轴承结构是在三轴承结构基础上增加了一个径向推力球轴承，使用了两只径向推力球轴承来克服轴向力，在两推力轴承之间设有隔圈。主轴采用空心轴，轴的两头均有键槽和螺纹，用来装配两只叶轮。轴孔两端镶有铜套，与推杆配合。轴承箱功能都是用来支撑叶轮旋转及克服风机运行时产生的径向力和轴向力。空心轴的设计是为了加装推杆，使得两级叶轮上的叶片在推杆的推拉作用下实现同步调节。3.1.5、轴承箱常见故障及处理常见故障故障原因处理方法轴承箱漏/渗油1)进油量过大，回油不畅2)空气平衡管堵塞3)骨架油封老化失效4)油管路破裂或接头密封不严5)油温过高，渗油气1)适当调小进油量，使回油畅通2)清洗平衡管3)更换骨架油封4)更换油管，更换密封5)降低油温轴承出现铜粉1)轴向推力过大（中间轴热膨胀量预留不足）2)油被污染3)酸性物质进入轴承箱4)油中含水量超标1)正确调整中间轴预留膨胀量2)清洗液系统，更换合格油3)采取防范措施，更换密封件4)滤油机脱水或更换油轴承温度高1)进油量过小2)进油温度高3)轴承受污染后摩擦发热，轴承损坏1)调整进油量2)降低油箱油温3)更换轴承轴承振动大1)风机叶片受损严重2)转子不平衡3)联轴器找中不良4)连接螺栓松动5)基础刚度不足6)动叶飘移7)转子内部易损件磨坏8)轴承损坏1)更换叶片2)转子做动平衡3)重新校对风机与电机同心度4)按设计要求拧紧螺栓5)基础加固6)修复7)更换修复8)更换轴承3.2、液压调节装置采用TLT公司技术自行设计制造液压动叶调节装置。液压缸在大型轴流风机系统中与风机叶轮同步旋转（控制头部不作旋转运动）。调节时在油压的作用下缸体作轴向往复移动。从而带动动叶角度摆动，用改变叶轮动叶的安装角来满足锅炉工况。液压缸力的传递对风机主轴轴承不产生反作用力，可在45秒钟左右实现全行程调节，不仅调节温度可靠且具有反馈功能。3.2.1、液压缸的基本结构液压缸分为缸体部套和控制头部套，缸体部套装在活塞轴连接法兰的左面，控制头部套装在连接法兰的右面。控制头部套由控制头套、阀体、导向壳体、反馈座、齿轮、齿套、齿条、滑块、输入轴、输出反馈轴、轴承、滑块、伺服阀组和密封件等组成；缸体部套由缸体、缸盖、导向滑套、活塞和密封件等组成。液压润滑油站3.7.2.1用途液压润滑油站是大型动叶可调式轴流风机的配套设备，它不仅提供液压油供叶片调节装置用，还能同时提供润滑油供轴承箱循环润滑油。该油站工作介质为N46、N68透平油。3.7.2.2技术参数1、 液压油公称压力 3.5MPa2、 润滑油公称液压 0.8MPa3、 总供油量 25L/min4、 过滤精度 25m5、 供油温度 456、 冷却水最高温度 38冷却水压力 0.20.6MPa冷却水量 2.25m3/h7、 油箱容积 250L8、 油泵电动机功率 2.2kW油泵电动机电压 380V油泵电动机转速 1450r/min9、 电加热器电压 220V电加热器功率 2.5kW10、油站重量 685kg3.7.2.3工作原理油站由油箱、油泵装置、滤油器、冷却器、仪表、管道和阀门等组成。结构为整体式。工作时，油液由齿轮泵（2或5）从油箱（1）吸出，经单向阀（4或7），双筒过滤器（13），送给叶片调节装置，此点压力最高，为压力油，一般为2.5MPa，另一路油经压力调节阀（19或21）、单向阀（20或22）、冷却器（24）截流阀（74）、流量继电器（76）等，供给轴承箱润滑用。为保证风机运行的可靠性，油站中大多数元件都并列设置两套，设置两台齿轮泵装置，一台工作，一台备用。正常工作情况下工作油泵运行，遇有意外时，压力开关（15）发迅，自控装置动作，备用泵自启动，保证向风机继续供油，油泵出口压力由安全阀（8）来调定，一般为3.5MPa，当压力高于调定压力时，油通过该阀溢回油箱。滤油器为双套结构，一只工作，一只备用。当工作滤芯需清洗或更换滤油器芯子，压力调节阀（19.21），其中一只工作，一只备用。可通过扳动三通换向阀（18）来实现，该阀用于调节限定压力油的压力。当冷却器发生意外需清洗或调换时，可切换三通换向阀（23）来进行旁路。压力表（10.12）用于显示油泵出口和压力油的压力，这两个表计的压差同时也反映了滤油器的清洁程度，当压差0.05Mpa时，就要清洗过滤器。电压阀（58.73）用来调节和限定润滑油的压力，一只工作，一只备用。电加热器用于加热油液，使得油保持一定的粘度，窥视窗（28.29）用于视察液压调节装置的回油和泄漏油，窥视窗（84）用于观察润滑油的回油，温度调节阀（25）用于控制调节润滑油的温度，该阀为一种自力式的温度调节阀，能保证出口油温度维持在某一个范围内。压力开关（15）用于当压力油压力低于0.5MPa时发讯给控制设备，自启备用油泵，压力开关（17）用于和主电机联锁，即当压力大于2.5MPa时，才允许启动风机。液位开关（36）用于监视油箱液面高度，当液位低于报警值时，接点闭合发讯。双温度继电器（35）用于监视油温，当油温低于30时。发讯给控制设备，自动开启电加热器（32），当油温高于40时，发讯给控制设备，自动停止加热。流量继电器（76）用于监视润滑油流量，当流量小于3L/min，即发讯报警。为便于接线，油站上还装有接线盒，对外接线从接线盒引出即可，带温度计的液位指示器（30.31），用于观察油箱油位和油温。3.7.2.4安装、调整和试运行此类整体式油站，平稳地安放在普通地面上，亦可安装在埋设地脚螺钉的基础上，在条件许可的情况下，最好为油站设置一个防雨篷，这样即改善了设备的运行环境，又加强了安全，对设备和运行人员都是有利的、搬运时在油箱顶部的四个吊攀处挂绳起吊。油站和风机之间连接的回油管倾斜度必须大于100，以利回油畅通。接管前，先将管子酸洗、去锈，后用石灰水中和，再用净水冲干净，最后用压缩空气吹干。3.7.2.4.1油压的调整 1 油泵出口压力的调整，打开安全阀（8）上的塑料盖子，松开锁紧螺母，用内六角扳手调节螺钉，将滤油器上的切换手柄扳到中间位置，然后开启油泵电动机，慢慢地旋动调节螺钉，当压力表（10）指示压力为3.5MPa时，停止旋动，将螺母拧紧，这样油泵出口油压即调整好。注意，此压力职能小于3.5MPa，切不可超过3.5MPa，因液压调节装置的最大调节压力为3.5MPa。 2 液压调节装置的调节，将换向阀（18）切换到某一位置，打开相应位置调节阀（19或21）的塑料盖，松开锁紧螺母，将六角扳手插入调节螺钉，旋动到压力表（12）显示值为2.5MPa即停止调节，然后拧紧螺母，压力油压力即调节好，接着将换向阀（18）扳到另一位置，按照上面相同的方法调节另一只调节阀。 3 轴承箱润滑油压力的调整，将换向阀（23）扳到某一位置，打开相应位置限压阀（58或73）的塑料盖，松开锁紧螺母，将六角扳手插入调节螺钉，旋动到压力表（68）指示值为0.30.35MPa，然后拧紧锁紧螺母即可，接着将限压阀（23）扳到另一位置，按照上面相同的方法调节另一只调节阀。3.7.3.4.2压力开关的调整取下压力开关（15、17）的塑料保护盖，松开锁紧螺母，将内六角扳手插入调节螺钉，旋动到压力开关（15）在压力为0.8MPa时发讯，压力开关（17）在压力为2.5MPa时发讯，然后拧紧锁紧螺母。最后，反复调节油压，检查压力开关动作的重复性如何。3.7.2.4.3流量继电器的整定 调整节流阀，使得润滑油流量约为34L/min，松开流量继电器（76）的定位螺母，移动到在此流量下发讯，然后拧紧定位螺母，最后反复调节流量，以检查继电器动作是否可靠。3.7.2.4.4双温度继电器的整定 打开保护盖，用螺丝刀将调节螺钉分别旋到30和40位置。然后盖好即可。3.7.2.4.5润滑油量的调节 旋动节流阀即调节润滑油量，流量的大小根据风机说明书要求，通过观察回油量而定。 以上所列整定参数仅供参考，最佳数据在现场根据实际使用情况而定。 整体四油站已在制造厂进行性能试验，故在现场安放平稳，即可连接出油管、回油管、水管、电控装置进行试运转。3.7.2.5其他 1. 调节风机叶片角度时，若润滑油瞬时断油，属于正常现象。 2. 风机叶片停止调节时，液压调节装置的泄漏油管将有泄漏油溢出，此属正常现象。 3. 在条件许可的情况下，最好在风机润滑油进油管路上安装一只压力表，以便观察润滑油的实际压力。4. 油站和风机之间的管路连接好后，在风机上盖打开的情况下，开启油泵，运行一小时后，检查油站本体、油站和风机之间、风机本体上的所有油管接头，不得有渗漏现象。5、油泵启动后，应检查油泵旋转方向，观察油压情况，检查滤油器前后压差。6、冷却器应根据水质情况，定期进行检查、清洗。三、送风机表1 送风机性能数据（一台风机） 工况 煤种项目T.B工况BMCR工况BRL工况设计煤种设计煤种设计煤种风机入口体积流量(m3/s)128110.8104风机入口质量流量(kg/s)146.176132.96124.8风机入口温度()352020入口空气密度(kg/m3)1.1421.21.2风机入口全压(Pa)-288-250-220风机入口静压(Pa)-288-250-220风机出口全压(Pa)437238983490风机出口静压(Pa)422637833389风机全压升(Pa)466041483710风机静压升(Pa)451440333609风机出口风温()402424风机附件损失(Pa)146115101风机全压效率(%)84.6786.0084.87风机轴功率(kW)693526448风机转速(r/min)1490表2 送风机技术数据（一台风机）序号项目单位数值1风机型号FAF18-10-12风机调节装置型号100Nm 420mA3叶轮直径mm17784轴的材质42CrMo5轮毂材质15MnV6叶片材质HF-17叶轮级数级18叶片数片149叶片调节范围度-30+1510液压缸缸径和行程mm/mm336/5011转子重量kg155012转子转动惯量Kg.m213713风机的第一临界转速r/min193714进风箱材质/壁厚/mmQ235A/415机壳材质/壁厚/mmQ235A/1016扩压器材质/壁厚/mmQ235A/417风机轴承型式进口滚动轴承18轴承润滑方式稀油19轴承冷却方式油池+强制油循环20轴承冷却水量t/h/21风机旋转方向（从电机侧看）逆时针22消音器阻力Pa15023风机总重量kg1600024安装时最大起吊重量/最大起吊高度kgm40002.625检修时最大起吊重量/最大起吊高度kgm20002.6表3 配套电动机综合数据表（一台风机）序号参数名称单位数值1型号YXKK500-4W2电动机类别鼠笼型异步电动机3额定功率kW7104额定电压V100005额定电流A49.26额定频率Hz507额定转速rpm14908极数49防护等级IP5410绝缘等级F11冷却方式IC61112安装方式IMB313工作制S114效率%额定负荷时的效率%95.73/4额定负荷时的效率%95.31/2额定负荷时的效率%95.015功率因数额定负荷时的功率因数0.873/4额定负荷时功率因数0.831/2额定负荷时功率因数0.8016最大转矩/额定转矩2.017堵转转矩/额定转矩0.818堵转电流/额定电流6.519加速时间及启动时间(额定负荷工况下)s9.820电动机转动惯量Kg.m226.221噪音dB(A)8522轴承座处振动幅值mm0.007623轴振动速度mm/s2.824定子温升K8025相数326测温元件PT10027轴承型式SKF滚动轴承轴承油牌号7008航空润滑脂轴承润滑方式脂润滑轴承冷却方式自然冷却28电动机重量Kg588029轴承润滑油流量（m3/s） /30CT型号比率/精确度等级/31旋转方向待定32穿线管接头箱33穿线管入口34容许堵转时间s /35外形图、图号/36启动转距/37最小启动力矩/38推荐使用的润滑剂/39定子用的电阻温度探测器、型号PT10040轴承温度探测器、型号PT100表4 油系统主要技术数据（一台风机）序号项目单位数值1流量l/min252压力MPa3.53油质牌号N464油箱材质/容积/m3Q235A/0.255滤油器过滤精度256油冷却器水量2.57油冷却器水压MPa0.48冷油器型式列管式9油泵型式齿轮式10油泵数量台211油泵转速r/min145012油泵功率2.213油箱电加热器数量台114油箱电加热器功率kW3送风机性能曲线图6.2.4 送风机6.2.4.1 送风机启动前的检查与准备1) 各风门挡板位置应满足送风机启动允许条件。2) 检查送风机油站及轴承冷却水正常。3) 送风机油箱油位200mm。4) 启动一台送风机油泵，并将备用油泵投联锁。启动送风机油泵后液压油油压2.5MPa，油温30时开启电加