D 150 離心風機故障分析及軸承改造
關鍵詞：D 150 離心風機故障分析及軸承改造 發布時間：2013-11-26 點擊數：1565
1 前言 安鋼酚氰污水處理系統是 199 7 年與 5 、 6 # 焦爐 同時設計 、 同時施工 、 同時投用 的環保工程 。 投資 23 00 萬元 , 處理 污水能力為 114 耐lh 。 主 要處理焦 化廠化工生產 中產生 的酚氰 污水 , 使其達標排放 。 該系統投用后 , 曾因為供給系統 , 給好氧池提供壓縮 空氣的 D1 50 離心風機故障頻繁 , 致使池內的生物細 菌無法訓化培養而影響該系統的污水處理效果 。 為 此我們對風機出 現的經常性 故障進行 了全 面的分 析 。 找出了故障原 因 , 進行 了技術改造 。 風機故障 大為減少并延 長了風機軸承的使用壽命 。
2 故障分析 通過對風機故障進行分析發現 , 風機故障是 由 于軸承點蝕和剝落造成 , 軸承型號為 1614 雙列調心 球軸承 , 國產軸承 在該風 機上 的平均使 用壽命為 720 h , 后改為進 口 軸承 , 其平均壽命為 144 0 h。 仍不 能滿足使用要求。 于是我們對影響風機軸承使用壽 命和 出現的經常性故障產生的原因從幾個方面做了 以下分析 :
2 . 1 進行動載荷校核 滾動軸承的動載荷是影響軸承使用壽命的一個 重要 因素 . 軸承的額定動載荷是一批同型號軸承 , 外 圈固定 , 內圈旋轉 , 當其額定壽命 為一百 萬次 (即1護 轉次 , oo % 的軸承完好)軸承所受的確定不變 的 載荷成為額定動載荷 。 載荷 、額定動載荷與壽命 的 關系曲線如圖 1 所示 : 由圖 1 可以看出 , 軸承的動載荷如果大 , 對軸承 的壽命影響很大。 下面結合實際情況計算軸承的動 載荷 , 考慮到軸承的工作載荷和溫度等因素的影響 , 由公式計算 : 
2 . 2 軸承受力情況分析 裝軸承 的風機葉輪軸 , 安裝時溫度與使用時溫 度不一樣 , 安裝時平均溫度 為 22 “ C , 使用時平均溫 度為 82 oC , 溫度差為 60 “C , 而兩軸承座之間的距離 約 2(X X)~ , 由于熱漲冷縮原 因 , 風機葉輪軸在溫差 下變長 , 變長量 L 為 : L = 甄 x a x 6 二 印 x Z(X X) x l. l x lo 一 6 = 0 . 132mm 式中: 甄—件長度; 一線膨脹系數 ; 6—溫度差 。風 機葉輪軸 的變長導致兩軸承之間 的距離變 大 , 這種變化遠遠大于軸承的軸向游隙, 雙列球軸承 在這種情況下只有一列受力 , 使軸承局部負荷變大 , 引起軸承失效 。
2 . 3 風機葉輪動平衡原 因 風機葉輪過一段時間要做動平衡校驗 , 但不能達到百分之百的理想平衡程度 , 總存在著一些不平 衡量 , 這些不平衡量要引起風機的少量震動。 此時 風機的實際動負荷要大于計算值而引起軸承失效 。 通過以上從三個方面的原 因分析 , 都會造成軸 承過早的失效 。 3 改進措施 根據以上分析 , D1 50 風機故障的主要 問題是軸 承的額定動載荷小 、 雙列軸承只有單列受力 、 和葉輪 的動不平衡引起的 。 要解決該間題的主要方法應該 是改變現用軸承型號 。 新選軸承不僅在額定動負荷 上要求大于現用軸承 , 而且在外 型尺寸上要求與現 用軸承相符。 否則就要改變風機葉輪軸的尺寸或是 改變軸承座尺寸 。 那樣就要花費很多的改造費用 。 通過查閱資料 , 我們選定 了新軸承的型號為 326 140 該軸承的特點是 : 額定動負荷大 , 極 限轉速高 , 允許 有較大的軸 向移動量 , 這個性能 可以克服上述溫差 造成的軸承單列受 力的情 況 。 使軸 承受 力情 況變 好 , 但是該軸承高速運行時容易發熱 。 兩種軸承的外形尺寸和主要參數比較見表 1 。
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由表 1 可以看 出3261 4 軸承外型尺寸與 1614 軸 承一樣 , 額定動負荷 、額定靜負荷、極限轉速都高 , 由 于 326 14 軸承是單列短圓柱輥子軸承在潤滑情況不 好時會發熱而導致軸承發生燒損 , 現用的甩 油環式 潤滑方法不能適應。 必須改變潤滑方法。 改進方法 是 , 新建一套 供油系統 。 整個 供油系統 由油泵 、 管 路 、 電接點壓力表 、兩個 噴油嘴 、 兩個單 向閥 、 節流 閥 、高位油箱和低位油箱組成 。 啟動風機前 , 先開啟 油泵 , 潤滑油經單向閥 、 電接點壓力表 、 分別向高位 油箱和噴油嘴供油 。 少量 油經節 流閥進人高位油箱 , 大部分油經噴油嘴 , 噴向軸承。 高位油箱的上部 有一個溢流口 , 當油面高于溢流口 , 高出部分 由溢流 口流 回油箱 , 高位油箱始終保持一定的存油量 , 如果 油泵出現故障, 管路中油壓降到一定數值時 , 電接點 壓力表將會使風機 自動停車 , 起 自動保護風機的作 用 , 風機葉輪在風機斷電后 , 慣性將使葉輪繼續轉 2 一 3 而n , 此時 的潤滑 油 由高位油箱 經單 向閥、 經 管 路、提供給噴油嘴 。 以保證風機安全停下來 。 另外 為了保證風機的安全運行 , 我們在風機的兩個軸承 座上分別安裝有電接點溫度表 , 當軸承溫度升高時 能 自動停機。 4 改后效果 用上述方法對風機實施改造 已連續運行了兩年 多 , 至今運行效果很好 , 平 均年檢修次數 由原來 的 12 次減少到現在的 2 次 。 年節約檢修費用 5 萬余 元 。 不僅減少了檢修工人工作量 , 而且節約了檢修 費用 。 也為生物脫酚廢水處理提供 了必要 的條件 , 為安鋼的廢水達標排放和環境保護工程做出 了貢 獻 。 改造前后軸承的壽命和檢修次數見表 2。
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該改造實施后 , 好氧池的供風條件得到了保證 , 保證 了生物細菌 的生長 、訓化和培養 , 使生物脫酚脫 氮得 以順利進行 。 提高了廢水處理 的質量 , 為廢水 的達標排放 、為我們生存環境的改善做出了貢獻 。 經過對風機改造后一年多的觀察和實踐 , 認為 該項改造是成功的 , 從根本上解決了 D1 50 風機的多 故障問題。
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