风机知识

风机在水泥生产工艺设备的应用

2020-10-08 15:04:18 九洲普惠 2

  风机是水泥生产工艺设备中是重要的一员,可以称为,水泥生产用风机。下面给大家详细介绍一下水泥生产线风机的特点,和参数设置,遇到故障的时候怎么排除。


  1. 新型干法水泥生产线风机的特点


  回转窑高温风机(窑头风机)其介质不是普通的空气,而是带有颗粒的高温气体,温度高就意味着介质密度小,在工艺上就要选择耐温材料;水泥磨循环风机其介质是水泥粉尘,是带颗粒状介质,这样的介质对叶片摩擦非常严重,风机设计一般要求颗粒含量小于150mg/m³,但是实际往往达不到这一要求。因此,风机的高温、耐磨是水泥生产中安全使用的最主要问题。


  2.风机安全运行的衡量参数


  风机的轴承温度和振动,不仅是水泥生产线风机运行安全与否的评价参数,也是使用中的考核参数。这两个参数控制在合适的范围内,风机就能安全运行,水泥生产线也就能安全运行。

  在一些关键的设备系统中,两参数要参与联锁,也就是超过标准后系统要停机。轴承停机温度差40℃左右,绝对温度在80℃左右(具体值和测试方法相关)。振动停机值在12mm/s左右(振动烈度测量),与厂家采用的标准及设备种类有关。更详细的论述请参阅相关的专业文献。


风机在水泥生产工艺设备的应用


  3.风机故障及处理方法

  3.1风机安装的对中


  风机安装过程的对中是风机平稳运行的保证。目前通行的做法是用直尺或钢锯条左右卡、上下卡,目测没有问题,就认为安装对中没有问题。然而正确的做法应是用百分表找正,分为单表找正、双表找正和三表找正,这里只讲一下单表找正:焊一个百分表支架(最好不要用磁力表架),将百分表支架固定在电机联轴器上或者风机联轴器上,一是用百分表打联轴器的外圆,测量出上下偏差和左右偏差,计算中心的偏差值来指导找正;二是用百分表打联轴器的端面,读出上下张口和左右张口数值,指导找正。另外两种找正方法读者可参阅其他文献。

  找正偏差的要求,随风机类型的不同而有所不同,一般都以厂家的合格证明书为准。对一般的风机而言,角不对中(张口)0.05mm以内、平行不对中中心在(上下、左右偏)0.08mm以内足以满足要求。

  风机水平振动大,一般是平行对中不良引起的;风机轴向振动大,一般是角对中不良引起。对中不良引起的振动在振动频谱分析中一目了然,这也是振动分析中最容易判断的故障之一。


  3.2风机的地脚螺栓


  地脚螺栓以及轴承箱螺栓直接影响轴承的支撑刚度,这方面的故障在振动资料的介绍中容易被忽略,资料中很少提到螺栓松紧的要求。频繁拆装易造成螺栓的紧力不足;机组长时间运行造成螺栓紧力不足,斜铁和二次灌浆缺陷,也会造成螺栓的紧力不足。支撑刚度差(螺栓紧力不足)是风机振动大的原因之一,只要判断出原因后,处理就很简单了。

  严格来讲,风机大多是用8.8等级的螺栓和螺母。以Φ36的螺栓为例,它的扭矩值为1764Nm,螺母要用力矩扳手拧紧。但实际上,现场安装时没有人使用力矩扳手。一般地以操作者的经验为准。

  螺栓松动引起的振动最明显,特点是水平振动比垂直振动要大,这一振动在现场很容易判断。


  3.3风机的机壳安装与调整


  机壳的安装一般都不太引起人们重视,特别是一些小型风机(风机的号指风机叶轮直径的分米数,如9号风机指叶轮直径是9dm的风机),机壳的振动往往和管道的振动有关系。

  为了减少机壳对管道的影响,要求风机进出口法兰和管道之间要用软联接,以避免风机振动传到管道,同时也避免管道振动传给风机。在水泥生产线上,关键风机(窑头风机、窑尾风机和循环风机)都有软联接,小风机(篦冷机风机、斜槽风机)则都没有。

  在风机安装与维护中,风机机壳和风机转子是分离的,要注意风机进风口与转子之间的配合。转子与进风口(与风机机壳一起)的间隙决定风机的性能,从理论上讲它们之间的间隙是越小越好。理论上要求小于3mm,但实际上大风机(15号以上)间隙都在10ram以上,小风机5mm左右。大部分风机使用一段时间后,由于机壳下沉引起进风口与转子之间的间隙偏差,造成风机的性能下降。


  3.4风机的轴承


  水泥设备的风机用滚动轴承居多,部分用滑动轴承,轴承选用原则是低速轻载用滚动轴承,高速重载用滑动轴承。对于各类轴承而言,能够更大限度地发挥其作用并能够延长其使用寿命,这是科学使用轴承的目的,这就需要在平时使用过程中注意很多细节,避免因使用不当而造成损失。

  以SKF为例,SKF轴承游隙过小时,最容易出现的状况是轴承发热,如果转速再快的话,就有可能出现烧蓝现象;不加注意继续长时间在高温、高速环境下运转,就极有可能出现SKF轴承抱死的现象,并产生对SKF轴承配套轴或壳体轴承位的拉伤损坏。当然,如果不在极限运转情况下,SKF轴承绝少出现抱死的现象,即使在无油润滑的情况下也可以运转一段时间。当SKF轴承游隙过小时,要正确操作和及时修补,以利于轴承的使用。

  风机在运行过程中,轴承的温度是考核的一个主要指标,在标准中规定为不超过80℃(环境温度为40℃时)。轴承温度和环境温度有关,科学地讲是温差不超过40℃,这里讲的温度是用直插式温度计测量的温度。对于轴承温度,虽然要求最高限值是80℃,但在实际远没有达到此值时,就要做处理;如果达到这一规定值,就必须立刻停机处理。


  3.5转子平衡


  振动是风机运行的主要故障,统计表明转子的不平衡占振动故障的70%~80%。这就是一出现振动故障,运行人员都认为风机要做现场动平衡的原因。

  转子平衡有两种方法,一是平衡机平衡,就是把转子拆下来,运到厂家在动平衡机上进行平衡;二是现场动平衡,现场动平衡就是用平衡仪器(或者不用平衡仪器)在现场直接做动平衡。

  经对两种方法比较后发现,现场平衡优于平衡机平衡,其原因为:

  (1)现场动平衡不用拆装转子,工作简单,工作量小;

  (2)现场动平衡对生产过程影响小,现场平衡一般几个小时就可排除故障;

  (3)现场动平衡平衡效果佳,现场平衡是把风机转子、电机转子、联轴器(有时还有耦合器)一并考虑,动平衡是对整个轴系的平衡,有时可以在联轴器上加平衡重量,以达到最佳的平衡效果,而不是平衡机上的只对叶轮本身进行平衡;

  (4)现场动平衡的转速就是工作转速,平衡的状况是风机运行的实际状态,所以平衡的精度高,平衡机上一般转速不会超过500r/min,因为平衡机上的拖动能力小(≤50kW电机);

  (5)现场动平衡可以消除转子其他振动故障,如转轴的弯曲、叶轮的瓢摆就可用动平衡进行小量的补偿。

  只要是了解现场动平衡运行人员,都希望通过现场动平衡排除故障。然而现场动平衡对平衡技术的要求高,一般都要经过专门训练,同时还要用到平衡仪器。


  4.风机应用建议

  4.1风机振动的评价


  风机振动大小的评价必须按标准执行,笔者推荐使用《在非旋动部件上测量和评价机器的机械振动》(GB/T6075.2—2001)。其原因有二,一是该标准等同于IS010816,我国同国际接轨,标准就是ISO标准;二是水泥行业使用的风机绝大部分都是以测量轴承座振动为准,该标准就是振动的烈度监测。由于行业不同,各行业都有自己的行业标准,笔者认为水泥行业使用GB/T6075就是最佳标准,其原因不再赘述。

  对于风机维护人员来讲,风机的振动是越小越好(≤4.5mm/s,优秀;新产品),但是标准中规定的值要比此值大,所以不能一味追求振动小,因为振动小是以增加成本为代价的。作为旋转机械的维护人员,对振动要有深刻的理解和清楚的认识,既不要草木皆兵,造成运行成本增加,又不能因振动大造成设备损坏。


  4.2叶轮异物清除


  水泥厂风机的运行环境恶劣,叶轮非工作面积灰是常有的事。对风机不规律振动,首先就要清理叶轮表面积灰。另外粉尘容易造成叶轮磨损,破坏原来的叶轮平衡,造成风机的振动增大,这样的振动就要做转子平衡。


  4.3风机管道检修


  在水泥厂,主要风机的管道是设计院设计的,管道的走向合理;但一些小风机的管道是现场安装的,有些并不符合流体流动的规律,往往造成管道振动,导致风机振动。本人建议在检修时,合理布置风机的管道,把小风机的振动也降到最小。



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