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动叶可调轴流风机

 福州电校焊接班 2021-09-29
工作原理

由系统管道流入风机的气流经进气箱改变方向,经集流器收敛加速后流向叶轮,电动机动力通过叶轮叶片对气流作功,叶片的工作角度与叶栅距可无级调节,由此改变风量、风压,满足工况变化需求;流经叶轮后的气流为螺旋运动,经后导叶转为轴向流入扩压器,在扩压器内气体的部分动能转化成静压能,再流至系统满足运行要求,从而完成风机出力的工作过程。

主要部件

动叶可调轴流风机由进气室、集流器、叶轮、后导叶、扩压器和动叶调节机构等组成。

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1
定子部件

 带护轴管的进气箱、带整流罩和后导叶的风机壳、扩压器、膨胀节、活节及管路系统等。

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2
转子部件

含联轴器、中间轴、主轴承装配、叶轮、伺服马达等。

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单级

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多级

3
叶轮

叶轮是风机作功的主要部件,为悬臂式,轮毂通过毂盘与主轴联接,由轴头螺母将其紧固在主轴上。动叶角度无级可调,叶片轴安装在轮毂体内,轴上轴向推力球轴承可承受叶片离心力,径向球轴承可承受叶片调节力,自润滑轴套可承载气动力,叶片轴承注油(脂) 后可持久润滑,由O型密封圈密封。

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4
叶片

风机动叶为机翼型(实心),能在-36°~+20°的范围内无级调节(其他技术动叶调节范围一般为-30°~+15°),因而其调节范围宽;尤其是AP风机性能曲线的等效线呈长椭圆分布且其长轴几乎与锅炉管网阻力曲线平行,因此,能保证TB点、BMCR点及ECR点均落在高效区内,特别适合于作带调峰负荷的锅炉机组的风机。 

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叶片安装及调节开度的一致性

叶柄轴与曲柄组用键定位及传力、叶柄轴上的定位键与叶片安装0°角的精确定位、叶柄轴转动中心与滑块中心的精确定位来确定了所有叶片安装角度及调节开度的一致性,安装时无需调节叶片安装角度的专用工具(而有些其他技术的叶柄轴与曲柄组用螺母联结,无键定位,故需调节叶片安装角度的专用工具)。

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5
主轴

两端分别支撑联轴器毂和叶轮,双级风机两端均支撑叶轮。

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6
主轴承

轴承座置于风机芯茼中,主轴--循环油润滑,有密封装置,轴承座端盖水平剖分。每侧轴套上装有一对可径向移动的人造石墨密封圈,该圈由三段组成,用一管状弹簧围箍,有一定位块防止转动。两密封圈之间有一个通道与大气相通,使内外压力平衡防止泄漏。轴套上环槽内装有叠层密封环,靠外径定位,隔离内部的溅油和外部的灰尘。

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7
伺服马达

含控制阀、油缸、活塞及导轴,安装在叶轮后部,与其共同旋转,控制阀壳不旋转,用于动叶调节。控制头与油管相连,当油站启动后,风机外部的控制执行装置通过一推拉杆来操纵阀壳作轴向前后移动,以使压力油(通过阀芯油道)分别进入油缸的后腔或前腔,油缸内压力使活塞随同控制阀实现方向和行程相同的位移(略滞后),把调节力矩通过导轴传递给调节盘,执行动叶片的开大与关小(注意:必须在油站启动后,才能进行执行器操作,其全行程时间不得小于40秒)。

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8
调节盘

调节盘外径上有开口环槽,叶片轴内端曲柄的滑块安装在调节盘环槽中,活塞的轴向位移通过导轴、调节盘、滑块和曲柄,使动叶产生围绕叶片轴的转动,达到调节叶片开度和风机出力目的。

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 AP动调风机性能的调节,是通过液压调节系统来改变叶轮叶片(动叶)的工作角度而实现的。当动叶的角度改变时,其风量、风压、功率也跟着改变,也对应着一个不同的性能曲线,从而构成动调轴流风机的性能曲线型谱。

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9
联轴器

采用的刚挠性膜片联轴器具有误差补偿、吸振且不需维护等优点,安装在中间轴两端。

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10
油站

含油泵、过滤器、冷却器、各种阀及仪器仪表元件,油站分别向主轴承提供润滑冷却油(低压)和向伺服马达提供调节控制油(高压)。也可同时向电动机提供润滑冷却油(低压)。

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11
密封冷却风机

 密封各段芯筒防止腐蚀性烟气进入而导致轴承等机件锈蚀失效。停机时若无法有效保证进出口管道挡板门的密闭性,或未设置进出口挡板门,也应保持持续运行(检修除外);该风机同时用作轴承等机件降温。

12
失速报警装置

在风机叶轮前机壳上设有一对差压取样管,与就地差压开关一起构成一套失速报警装置,其设定失速报警值为50mbar,当该压差值达到50mbar时,差压变送器将差压信号远传至DCS系统风机报警,此时通过DCS系统微调叶片开度,从而避开失速区,使风机回到正常工作区域运行

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13
振动测量装置

安装法一:测振探头安装在风机机壳中分法兰上,反映放大后的轴承振动值,在实现轴承振动监测的同时,也实现了喘振保护。

  安装法二:测振探头直接安装在风机主轴承箱壳体上,反映主轴承箱的振动值,在实现轴承振动监测的同时,也可实现了喘振保护。

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故障分析

振动故障

原   因

措   施

轴承振动太大及

运行不平衡

叶轮上的沉积和剥落层

叶轮磨损、不平衡

轴承游隙过大

轴承磨损

过早的轴承失效

联轴器没校正

地基下沉,机件松动

清洁叶轮,查明原因

平衡叶轮,测量磨损

调整轴承到正常游隙

装配新轴承

参见表8

重校正联轴器

修复地基,重校正紧固件及联轴器

振动探测器必须在尽可能短的路线与主轴承刚性联接,水平方向测量,也可以轴向;建议频谱分析振动状态,如果不具备条件,则需至少测出振速(mm/s)或振幅(um)。

轴承温度故障

原   因

措   施

轴承温度太高

油站测温元件出故障

疲劳或磨损引起的轴承损害

不适合的轴承和轴承间隙

润滑油太少、太粘

密封冷却风机污染(若有)

密封冷却风机失效(若有)

检修或更换

更换轴承

按清册规定轴承型号标记更换轴承并保证间隙

增加润滑油量、更换专用油

清洁该风机叶轮和进口栅网

修理密封冷却风机

油温 故障

原   因

措   施

润滑油温度太高

润滑油温度太低

加热器没有关或设定过高

冷却水量未开或太小

冷却水温太高

冷却器污染或质量差

外界热源的影响

加热器没打开

检查调温器和关掉加热器

打开冷却水或增加冷却水量

增加冷却水量

清洁冷却器或更换

保护供油与热源隔离

检查调温器和加热器

油压故障

原   因

措   施

油压太低

油压太高

油压波动

过滤器污染、堵塞

油路泄漏

阀门失调或堵塞

压力阀故障,油温高,油位低

油泵故障

溢流阀失调

蓄压器不起作用

清洁过滤器,转换备用过滤器

更换油封紧固松动,纠正泄漏

校正或清洁阀门

清洁或重校压力阀加油

更换油泵

调节溢流阀

检查,重新按规定充氮或更换

油况故障

原   因

措   施

油脏

油色变暗

润滑油PH值过高

润滑油中含水

换错油

油过滤器出故障或滤网太粗,

管路或密封不良

换错油或油质太差

流道气体渗入

雨水或干净水渗入

冷却器泄漏

油箱中的水没排净

换油

更换过滤器滤网,更换管路或密封

按规定换油

清洁通气栅网、检查密封空气压力、更换轴封

采取保护措施

修理冷却器

定期排水排除故障因素

油位故障

原   因

措   施

油位下降

主轴承泄漏

管道联接处泄漏

软管出故障

密封件磨损

参见表7

检查并紧固好内外管道接头、更换密封

更换软管

检查调整密封冷却气(若有)

更换密封件

轴承泄漏故障

原   因

措   施

主轴承油泄漏

叶片轴承油泄漏

轴密封损坏

油量太大

油位太高

密封平衡管不通气

叶片轴承垫圈损坏

非原装垫圈或油已失效

流道气温超高,不能承受

更换密封件

减少油量

降低油位

清理通气管道及栅网

更换垫圈

用原装垫圈替换

限制流道气温

修理叶片轴承

查风机(如膨胀节等)的损害

轴承状态故障

原   因

措   施

过早的轴承失效

润滑油量太少

油脏

轴承座污染

轴承损坏

增加润滑油量

参见表5

清洁轴承座

安装新轴承,查明原因

 磨损故障

原   因

措   施

动叶磨损

导叶/空心支撑柱磨损

高含尘量

气流冲击过分集中

控制含尘量、检测磨损,是否超过允许极限

安装导流护板

动力控制故障

原   因

措   施

动力消耗失控

动力不能达到

伺服马达高压软管破裂

执行器传动障碍或行程过快

控制油压太低

伺服马达活塞密封件磨损

叶片轴承被卡滞

动叶磨损

动叶受涂盖层影响

控制头卡住

调执行驱动、行程时间及连杆  

调整控制油压

更换密封件

参见表11

更换备用动叶

清洁动叶

检查控制头、控制阀芯与活塞的同轴度。

叶片轴承卡滞故   障

原   因

措   施

叶片轴承卡滞

叶片轴承无润滑

在叶轮(毂)上有积垢

加注润滑油脂

清洁叶轮(毂),找出原因

清洁叶轮

关闭风机挡门,确认没有不允许的气体遗留继续运行空气密封风机(若有)


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