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大型引风机叶轮的动平衡问题及对策

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【导读】一、叶轮产生不平衡问题的主要原因  叶轮在使用中产生不平衡的原因可简要分为两种:叶轮的磨损与叶轮的结垢。造成这两种情况与引风机前接的除尘装置有关,干法除尘装置引起叶轮不平衡的原因以...

一、叶轮产生不平衡问题的主要原因
  
叶轮在使用中产生不平衡的原因可简要分为两种:叶轮的磨损与叶轮的结垢。造成这两种情况与引风机前接的除尘装置有关,干法除尘装置引起叶轮不平衡的原因以磨损为主,而湿法除尘装置影响叶轮不平衡的原因以结垢为主。现分述如下。
1.叶轮的磨损
  
干式除尘装置虽然可以除掉烟气中绝大部分大颗粒的粉尘,但少量大颗粒和许多微小的粉尘颗粒随同高温、高速的烟气一起通过引风机,使叶片遭受连续不断地冲刷。长此以往,在叶片出口处形成刀刃状磨损。由于这种磨损是不规则的,因此造成了叶轮的不平衡。此外,叶轮表面在高温下很容易氧化,生成厚厚的氧化皮。这些氧化皮与叶轮表面的结合力并不是均匀的,某些氧化皮受振动或离心力的作用会自动脱落,这也是造成叶轮不平衡的一个原因。
2.叶轮的结垢
  
经湿法除尘装置(文丘里水膜除尘器)净化过的烟气湿度很大,未除净的粉尘颗粒虽然很小,但粘度很大。当它们通过引风机时,在气体涡流的作用下会被吸附在叶片非工作面上,特别在非工作面的进口处与出口处形成比较严重的粉尘结垢,并且逐渐增厚。当部分灰垢在离心力和振动的共同作用下脱落时,叶轮的平衡遭到破坏,整个引风机都会产生振动。
二、解决叶轮不平衡的对策
1.解决叶轮磨损的方法
  
对干式除尘引起的叶轮磨损,除提高除尘器的除尘效果之外,最有效的方法是提高叶轮的抗磨损能力。目前,这方面比较成熟的方法是热喷涂技术,即用特殊的手段将耐磨、耐高温的金属或陶瓷等材料变成高温、高速的粒子流,喷涂到叶轮的叶片表面,形成一层比叶轮本身材料耐磨、耐高温和抗氧化性能高得多的超强外衣。这样不仅可减轻磨损造成叶轮动平衡的破坏,还可减轻氧化层产生造成的不平衡问题。

选用引风机时,干式除尘应优先选用经过热喷涂处理的叶轮。使用中未经过热喷涂处理的叶轮,在设备维修时,可考虑对叶轮进行热喷涂处理。虽然这样会增加叶轮的制造或维修费用,但却提高叶轮的使用寿命l~2倍,延长了引风机的大修周期。从而降低了引风机和整个生产系统的运行成本,综合效益很好。
2.解决叶轮结垢的方法
  
(1)喷水除垢:这是一种常用的除垢方法,喷水系统装在引风机的机壳上,由管道、3个喷嘴(1个位于叶轮出口处,2个位于进口处)及排水孔组成。水源一般为自来水,压力约0.3MPa。这种方法通常还是有效的。缺点是每次停机除垢的时间较长,每月需停机数次进行除垢。影响机组的正常使用。
  
(2)高压气体除垢:该系统采用与喷水系统相似的结构,但其管道为耐高压管道、专用的喷嘴和高压气源。这种装置对叶片的除垢是快速有效的,它可以在引风机正常停机的间隙,开启高压气源,仅用数十秒的时间即可完成除垢。由于操作简单方便,一天可以进行许多次,不但解决了人工除垢费力、费时的问题,还明显降低了整个机组的生产成本。问题是用户是否有现成的高压气源(压力在0.8~1.5MPa之间,可以用压缩空气或氮气),否则,需要专用的高压压缩机设备。
  
(3)气流连续吹扫除垢:从结构上讲,连续吹扫装置不需要外部气源,它利用引风机本身的排气压力,将少量的烟气(额定风量的1%~2%)从引风机的内部引向专用喷嘴,喷嘴位于叶轮的进口,以很高的速度将烟气咳射到叶片的非工作表面,这种吹扫是连续地,它随着引风机的开启而开始,不但将刚刚粘到叶片上的粉尘吹掉,还可防止粉尘沉积加厚,且无需停机除垢。该装置结构简单、对引风机改动量很小,防结垢效果很好,是一种很有发展的新技术。
3.叶轮动平街的校正
  
无论是采用热喷涂处理的叶轮,还是采用各种方法除垢的叶轮,其效果都不会一劳永逸。引风机在长期使用后,仍会出现振动超过允许上限值阶情况。此时,叶轮的不平衡问题只能通过动平衡校正来解决。

以往叶轮的动平衡校正通常是在动平衡机上进行的,这对使用中的引风机,特别是大型风机是很不方便的。因此,现场动平衡技术近年来越来越得到人们的重视。它与以往的方法相比主要的优点为(1)避免繁琐的拆装工作,节省了拆装和运输费用,缩短了维修时间;(2)保存了原有的安装精度,提高了整个引风机系统的平衡精度。其测试方法简述如下。
测试设备:现场动平衡仪型号:LC-810LC-820LC-830  
测试步骤:(1)在风机轴上贴反光条,测得初始振动值:通频振幅Vrmso,工频振幅Vo,相角φo;(2)测得加试重后振动值:通频振幅Vrmsl,工频振幅V1,相角φ1,自动求得动平衡解算结果(配重值和加配重的角度);(3)加配重后,测剩余振动值:通频振幅Vrms2,工频振幅V2,相角φ2,只要能满足振动验收标准即可。
测试时间:对熟练的现场测试人员,完成上述工作只需20~40小时。
现场动平衡技术是一种成熟、实用的维修技术,它可以简便、快捷和经济地解决不平衡问题。


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2018-11-04 09:23:09
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