【文章內(nèi)容簡介】 轉(zhuǎn)子重量僅為3500kg。轉(zhuǎn)動慣量為5000kgm2 ，相應(yīng)降低了電機的拖動負荷，增加了軸承和電機的壽命。由于風(fēng)機的結(jié)構(gòu)，檢修時葉輪無需與軸承座整體吊裝。我公司軸流引風(fēng)機采用滾動軸承、油漬潤滑，冷卻風(fēng)機強制冷卻，故無需油站、液壓系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)及其他附屬設(shè)施。減少了投資，事故點少，維護量小，運行更加安全可靠，同時也降低了噪音。引風(fēng)機在出廠前已采用SKF油脂注滿，正常運行后每月加注160－220克油脂。1）風(fēng)機的葉片為三維扭曲等強度葉片；輪轂為鍋底形迎著氣流方向是多圓弧面并沿流向收斂，從而使葉輪的氣流損失少，效率高，作功能力強。（如圖5－11）圖5－11 引風(fēng)機葉輪圖5－12 引風(fēng)機性能曲線2）從圖5－12中可以看出TB點、BMCR點以及其他工況點對于失速線的偏離值均在20%以上，運行點的趨勢曲線也遠離失速區(qū)進入，不會進入喘振危險區(qū)域，運行安全可靠，一般認為在偏離值為8％時就不存在喘振危險。3）引風(fēng)機是工作在溫度較高，粉塵含量高的情況下，其耐磨損性主要表現(xiàn)在相同風(fēng)機的選型下，靜調(diào)軸流風(fēng)機比動調(diào)軸流風(fēng)機轉(zhuǎn)速低，而葉輪的直徑相差不大，因為葉輪的耐磨壽命與速度的平方成反比，因此轉(zhuǎn)速低，耐磨性就比較好。同時為了防止煙氣對軸承的沖刷，再軸承上加裝套管。4）由于前導(dǎo)葉的調(diào)節(jié)由電動執(zhí)行器來實現(xiàn)，可以在很短的時間由最小開度到最大開度，同時煙氣在前導(dǎo)葉流速低，磨損就小，因此維護量就降低。 運行和維護1） 引風(fēng)機啟動前應(yīng)確認有一臺冷卻風(fēng)機正常運行，前導(dǎo)葉關(guān)閉并保持在－75度位置，進口隔絕門在關(guān)閉位置，出口隔絕門在開啟100％位。同時確認空氣預(yù)熱器在運行。檢查滾動軸承及其內(nèi)部空間已充滿油脂，油脂無硬化現(xiàn)象，否則需更換油脂。2）運行時需監(jiān)視主軸承的溫度正常小于70℃，當(dāng)溫度大于90℃時報警同時啟動另一臺冷卻風(fēng)機，使其溫度降至小于70℃。并監(jiān)視電動機的電流指示正常，到現(xiàn)場檢查運行正常，無異常聲音。3）根據(jù)鍋爐工況，逐漸調(diào)節(jié)前導(dǎo)葉至所需要的角度。由圖1－9可知，引風(fēng)機在經(jīng)常運行的高負荷區(qū)域，其調(diào)節(jié)效率較高，而在低工況區(qū)，調(diào)節(jié)效率稍低，其電耗相對較小，降低運行費用。4）由于每個月加油脂大約150g左右，而葉片的壽命在40000小時以上，一個輪轂可以更換葉片3－4次，而后導(dǎo)葉可在運行狀態(tài)下更換，沒有潤滑油站，冷卻水系統(tǒng)維護，從而降低了維護的費用。5）由于引風(fēng)機的轉(zhuǎn)速低，氣流較平穩(wěn)，噪音低，無油站，無冷卻水冷卻，避免了跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，對維護電廠的運行環(huán)境有很好的作用。 故障分析和處理1）引風(fēng)機振動大主要原因是：由于葉輪摩擦、積灰、損壞等使葉輪失去平衡；聯(lián)軸器不對中或聯(lián)軸器損壞，失去平衡；地腳螺栓松動或機械連接部分松動；葉輪與外殼摩擦；軸承間隙不正常；軸承損壞或磨損。2）處理方法：將風(fēng)機切手動，適當(dāng)降低負荷，并監(jiān)視振動值，如繼續(xù)上升至跳閘值，風(fēng)機自動跳閘，否則手動停運。4） 軸承溫度高產(chǎn)生的原因：軸承振動大，安裝不對，損壞，潤滑油過多、缺油或油質(zhì)惡化，冷卻水量不足或水溫高。處理方法：如為軸承本身的問題，應(yīng)停運處理，如為冷卻水流量不足，應(yīng)調(diào)整。調(diào)整油位或換油，若繼續(xù)升高達跳閘值應(yīng)自動跳閘，否則手動停運。 風(fēng)機的失速和喘振 失速由流體力學(xué)知，當(dāng)速度為v的直線平行流以某一沖角（翼弦與來流方向的夾角）繞流二元孤立翼型（機翼）時，由于沿氣流流動方向的兩側(cè)不對稱，使得翼型上部區(qū)域的流線變密，流速增加，翼型下部區(qū)域的流線變稀，流速減小。因此，流體作用在翼型下部表面上的壓力將大于流體作用在翼型上部表面的壓力，結(jié)果在翼型上形成一個向上的作用力。如果繞流體是理想流體，則這個力和來流方向垂直，稱為升力，其大小由儒可夫斯基升力公式確定： FL＝ρυ∞ΓΓ－速度環(huán)量 ρ－繞流流體的密度其方向是在來流速度方向沿速度環(huán)量的反方向轉(zhuǎn)90176。來確定。軸流風(fēng)機葉片前后的壓差，在其它都不變的情況下，其壓差的大小決定于動葉沖角的大小，在臨界沖角值以內(nèi)，上述壓差大致與葉片的沖角成比例，不同的葉片葉型油不同的臨界沖角值。翼型的沖角不超過臨界值，氣流會離開葉片凸面發(fā)生邊界層分離現(xiàn)象，產(chǎn)生大面積的渦流，此時風(fēng)機的全壓下降，這種情況稱為“失速現(xiàn)象”。如圖5－13a、風(fēng)機正常工況時的氣體流動狀況b、風(fēng)機脫流工況時的氣體流動狀況圖5－13 風(fēng)機正常工況與脫流工況的氣流狀況對比泵與風(fēng)機進入不穩(wěn)定工況區(qū)，其葉片上將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫流，可能使葉片發(fā)生共振，造成葉片疲勞斷裂?，F(xiàn)以軸流式風(fēng)機為例說明旋轉(zhuǎn)脫流及其引起的振動。當(dāng)風(fēng)機處于正常工況工作時，沖角等于零，而繞翼型的氣流保持其流線形狀，如圖示：當(dāng)氣流與葉片進口形成正沖角時，隨著沖角的增大，在葉片后緣點附近產(chǎn)生渦流，而且氣流開始從上表面分離。當(dāng)正沖角超過某一臨界值時，氣流在葉片背部的流動遭到破壞，升力減小，阻力卻急劇增加，這種現(xiàn)象稱為“旋轉(zhuǎn)脫流”或“失速”如果脫流現(xiàn)象發(fā)生在風(fēng)機的葉道內(nèi)，則脫流將對葉道造成堵塞，使葉道內(nèi)的阻力增大，同時風(fēng)壓也隨之而迅速降低。風(fēng)機的葉片由于加工及安等原因不可能有完全相同的形狀和安裝角，同時流體的來流流向也不完全均勻。因此當(dāng)運行工況變化而使流動方向發(fā)生偏離時，在各個葉片進口的沖角就不可能完全相同，如果某一葉片進口處的沖角達到臨界值時，就首先在該葉片上發(fā)生脫流，而不會所有葉片都同時發(fā)生脫流。如圖5－14示：假設(shè)在葉道2首先由于脫流而出現(xiàn)氣流阻塞現(xiàn)象，葉道受堵塞后，通過的流量減少，在該葉道前形成低速停滯區(qū)，于是原來進入葉道2的氣流只能分流進入葉道1和3。這兩股分流來的氣流又與原來進入葉道1和3的氣流匯合，從而改變了原來的氣流方向，使 流入葉道1 的氣流沖角減小，而流入葉道3 的沖角增大，由此可知，分流的結(jié)果將使葉道1內(nèi)的繞流情況有所改善，脫流的可能性減小，甚至消失，而葉道3內(nèi)部卻因沖角增大而促使發(fā)生脫流，葉道3內(nèi)發(fā)生脫流后又形成堵塞，使葉道3前的氣流發(fā)生分流，其結(jié)果又促使葉道4內(nèi)發(fā)生脫流和堵塞，這種現(xiàn)象繼續(xù)下去，使脫流現(xiàn)象所造成的堵塞區(qū)沿著與葉輪旋轉(zhuǎn)相反的方向移動。試驗表明，脫流的傳播相對速度W1遠小于葉輪本身旋轉(zhuǎn)角速度W因此，在絕對運動中，可以觀察到脫流區(qū)以W－W1的速度旋轉(zhuǎn)，方向與葉輪轉(zhuǎn)向相同，此種現(xiàn)象稱為“旋轉(zhuǎn)脫流”或“旋轉(zhuǎn)失速”。風(fēng)機進入不穩(wěn)定工況區(qū)運行，葉輪內(nèi)將產(chǎn)生一個到數(shù)個旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)，葉片依次經(jīng)過脫流區(qū)要受到交變應(yīng)力的作用，這種交變應(yīng)力會使葉片產(chǎn)生疲勞。葉片每經(jīng)過一次脫流區(qū)將受到一次激振力的作用，此激振力的作用頻率與旋轉(zhuǎn)脫流的速度成正比，當(dāng)脫流區(qū)的數(shù)目3……時，則作用于每個葉片的激振力頻率也作2倍、3倍……的變化。如果這一激振力的作用頻率與葉片的固有頻率成整數(shù)倍關(guān)系，或者等于、接近于葉片的固有頻率時，葉片將發(fā)生共振。此時，葉片 的動應(yīng)力顯著增加，甚至可達數(shù)十倍以上，使葉片產(chǎn)生斷裂。一旦有一個葉片疲勞斷裂，將會將全部葉片打斷，因此，應(yīng)盡量避免泵與風(fēng)機在不穩(wěn)定工況區(qū)運行。圖5－14 動葉中旋轉(zhuǎn)脫流的形成 如圖5－15在軸流風(fēng)機Q－H性能曲線中，全壓的峰值點左側(cè)為不穩(wěn)定區(qū)，是旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)。從峰值點開始向小流量方向移動，旋轉(zhuǎn)脫流從此開始，到流量等于零的整個區(qū)間，始終存在著脫流。 圖5－15 軸流風(fēng)機的Q－H性能曲線圖5－16 軸流風(fēng)機失速探頭安裝位置示意圖圖5－17 軸流風(fēng)機失速探頭性能圖旋轉(zhuǎn)脫流對風(fēng)機性能的影響不一定很顯著，雖然脫流區(qū)的氣流是不穩(wěn)定的，但風(fēng)機中流過的流量基本穩(wěn)定，壓力和功率亦基本穩(wěn)定，風(fēng)機在發(fā)生旋轉(zhuǎn)脫流的情況下尚可維持運行，因此，風(fēng)機的工作點如落在脫流區(qū)內(nèi)，運行人員較難從感覺上進行判斷。因為旋轉(zhuǎn)脫流不易被操作人員覺察，同時風(fēng)機進入脫流區(qū)工作對風(fēng)機的安全終究是個威脅，所以一般大容量軸流風(fēng)機都裝有失速探頭。如圖所示：失速探頭由兩根相隔約3mm的測壓管所組成，將它置于葉輪葉片的進口前。測壓管中間用厚3mm高（突出機殼的距離）3mm鎘片分開，風(fēng)機在正常工作區(qū)域內(nèi)運行時，葉輪進口的氣流較均勻地從進氣室沿軸向流入，那么失速探頭之間的壓力差幾乎等于零或略大于零，如圖2示中的AB曲線圖中△P為兩測壓管的壓力差。當(dāng)風(fēng)機的工作點落在旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)，葉輪前的氣流除了軸向流動之外，還有脫流區(qū)流道阻塞成氣流所形成的圓周方向分量。于是，葉輪旋轉(zhuǎn)時先遇到的測壓孔，即鎘片前的測壓孔壓力高，而鎘片后的測壓孔的氣流壓力低，產(chǎn)生了壓力差，一般失速探頭產(chǎn)生的壓力差達245～392Pa，即報警，風(fēng)機的流量越小，失速探頭的壓差越大，如圖5－16，5－，然后由測壓管接通一個壓力差開關(guān)（繼電器），壓力差開關(guān)將報警電路系統(tǒng)接通發(fā)出報警，操作人員及時采取排除旋轉(zhuǎn)脫流的措施。失速探頭裝好以后，應(yīng)予以標(biāo)定，調(diào)整探頭中心線的角度，使測壓管在風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)的差壓為最小。 喘振軸流風(fēng)機性能曲線的左半部具有一個馬鞍形的區(qū)域，在此區(qū)段運行有時會出現(xiàn)風(fēng)機的流量、壓頭、和功率的大幅度脈動等不正常工況，一般稱為“喘振”，這一不穩(wěn)定工況區(qū)稱為喘振區(qū)。實際上，喘振僅僅是不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)可能遇到的現(xiàn)象，而在該區(qū)域內(nèi)必然要出現(xiàn)不正常的空氣動力工況則是旋轉(zhuǎn)脫流或稱旋轉(zhuǎn)失速。這兩種不正常工況是不同的，但是它們又有一定的關(guān)系。軸流風(fēng)機在不穩(wěn)定工況區(qū)運行時，還可能發(fā)生流量、全壓和電流的大幅度的波動，氣流會發(fā)生往復(fù)流動，風(fēng)機及管道會產(chǎn)生強烈的振動，噪聲顯著增高，這種不穩(wěn)定工況稱為喘振。喘振的發(fā)生會破壞風(fēng)機與管道的設(shè)備，威脅風(fēng)機及整個系統(tǒng)的安全性。 如圖5－15所示：軸流風(fēng)機Q－H性能曲線，若用節(jié)流調(diào)節(jié)方法減少風(fēng)機的流量，如風(fēng)機工作點在K點右側(cè)，則風(fēng)機工作是穩(wěn)定的。當(dāng)風(fēng)機的流量Q QK時，這時風(fēng)機所產(chǎn)生的最大壓頭將隨之下降，并小于管路中的壓力，因為風(fēng)道系統(tǒng)容量較大，在這一瞬間風(fēng)道中的壓力仍為HK，因此風(fēng)道中的壓力大于風(fēng)機所產(chǎn)生的壓頭使氣流開始反方向倒流，由風(fēng)道倒入風(fēng)機中，工作點由K點迅速移至C點。但是氣流倒流使風(fēng)道系統(tǒng)中的風(fēng)量減小，因而風(fēng)道中壓力迅速下降，工作點沿著CD線迅速下降至流量Q=0時的D點，此時風(fēng)機供給的風(fēng)量為零。由于風(fēng)機在繼續(xù)運轉(zhuǎn)，所以當(dāng)風(fēng)道中的壓力降低倒相應(yīng)的D點時，風(fēng)機又開始輸出流量， 為了與風(fēng)道中壓力相平衡，工況點又從D跳至相應(yīng)工況點F。只要外界所需的流量保持小于QK，上述過程又重復(fù)出現(xiàn)。如果風(fēng)機的工作狀態(tài)按F－K－C－D－F周而復(fù)始地進行，這種循環(huán)的頻率如與風(fēng)機系統(tǒng)的振蕩頻率合拍時，就會引起共振，風(fēng)機發(fā)生了喘振。風(fēng)機在喘振區(qū)工作時，流量急劇波動，產(chǎn)生氣流的撞擊，使風(fēng)機發(fā)生強烈的振動，噪聲增大，而且風(fēng)壓不斷晃動，風(fēng)機的容量與壓頭越大，則喘振的危害性越大。故風(fēng)機產(chǎn)生喘振應(yīng)具備下述條件：a）風(fēng)機的工作點落在具有駝峰形Q－H性能曲線的不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)；b）風(fēng)道系統(tǒng)具有足夠大的容積，它與風(fēng)機組成一個彈性的空氣動力系統(tǒng)；c）整個循環(huán)的頻率與系統(tǒng)的氣流振蕩頻率合拍時，產(chǎn)生共振。旋轉(zhuǎn)脫流與喘振的發(fā)生都是在Q－H性能曲線左側(cè)的不穩(wěn)定區(qū)域，所以它們是密切相關(guān)圖5－18 軸流風(fēng)機的Q－H性能曲線的，但是旋轉(zhuǎn)脫流與喘振有著本質(zhì)的區(qū)別。旋轉(zhuǎn)脫流發(fā)生在圖5－18所示的風(fēng)機Q－H性能曲線峰值以左的整個不穩(wěn)定區(qū)域；而喘振只發(fā)生在Q－H性能曲線向右上方傾斜部分。旋轉(zhuǎn)脫流的發(fā)生只決定葉輪本身葉片結(jié)構(gòu)性能、氣流情況等因素，與風(fēng)道系統(tǒng)的容量、形狀等無關(guān)。旋轉(zhuǎn)對風(fēng)機的正常運轉(zhuǎn)影響不如喘振這樣嚴(yán)重。風(fēng)機在運行時發(fā)生喘振，情況就不相同。喘振時，風(fēng)機的流量、全壓和功率產(chǎn)生脈動或大幅度的脈動，同時伴有明顯的噪聲，有時甚至是高分貝的噪聲。喘振時的振動有時是很劇烈的，損壞風(fēng)機與管道系統(tǒng)。所以喘振發(fā)生時，風(fēng)機無法運行。 軸流風(fēng)機在葉輪進口處裝置喘振報警裝置，該裝置是由一根皮托管布置在葉輪的前方，皮托管的開口對著葉輪的旋轉(zhuǎn)方向，如圖5－19示：皮托管是將