3HE-200型罗茨鼓风机故障分析及检修工艺研究

《科技与企业》杂志2012年5月（上）131能源环境3HE-200型罗茨鼓风机故障分析及检修工艺研究天津石化设备有限公司热电分公司锅炉车间廖伟【摘要】深入研究CFB锅炉所使用的3HE-200型罗茨鼓风机因受环境及运行工艺和维护水平高低的影响，产生叶轮摩擦墙板及机壳的原因。探讨在以后的使用及检修和维护中应做到的具体项目，作出正确的工艺规范。【关键词】叶轮；机壳；温度；压力；齿轮；轴承；间隙；膨胀一．3HE-200型罗茨鼓风机的原理1.1．原理：工作原理：罗茨鼓风机是一种容积式气体鼓风机，机壳内两个叶轮彼此保持一定的啮合间隙，通过同步齿轮带动，作等速反向旋转，达到把吸入气体从进口推移到出口，并克服出口测高压气体阻力而强制排气的目的。1.2.重要说明：见图（1.1）当风机运行时图中P2>P1,排气腔压力为P2，吸气腔压力为P1，所以叶轮有上升趋势，叶轮整体重心下移。二．3HE－200型罗茨鼓风机相关故障分析与排除:2.1.分析风机连续发生叶轮与墙板及机壳上部发生摩擦导致机器无法运行的原因：2.1.1.首先排除因工作环境温度过高导致摩擦：理由：经反复及多次现场测量测得，隔音室内（风机工作环境）温度比室外温度高5℃，且查得叶轮材质为珠光体球墨铸铁，线膨胀系数在0－100℃范围内为11.2X10-6\K，则叶轮比正常室温下多膨胀800X11.2X10-6=89.6X10-4mm现场测量得出叶轮部的长度为800mm，而厂家规定叶轮与墙板之间最小间隙为15X10-2mm，89.6X10-4mm远小于15X10-2mm，加之机壳也会膨胀，所以排除。2.1.2.排除冷却水对故障的影响：理由，厂家规定冷却水进口温度<25℃，冷却水压力196－294kpa，冷却水量8－10Lmin，当升压低于39.2kpa时不需要水冷却，经现场查看及查阅锅炉运行标准得出，冷却水温度及压力符合要求，且现场风机冷却水管通畅，流量符合要求，则排除冷却水影响。2.1.3.进气口进气受阻，风机内吸气腔压力过小，气体被反复做功，温度升高，加之石灰石输送管道沿程阻力过大，造成排气腔压力过大，导致吸排气腔压差过大。经现场考察发现，风机输送的物料多为细小颗粒状物体，空气中夹杂的细小颗粒较多，且风机入口滤网网眼很小，造成空气中尘土颗粒被风机吸附在入口滤网上无法散去，导致风机入口堵塞，进气量严重下降，进气量下降导致风机内吸气腔压力减小，而排气腔压力不变（排气腔压力由风机现场工况决定，与风机转速及进气量无关），导致气体由排气腔回流到吸气腔，叶轮对回流的气体再次做功，如此反复对气体做功导致风机排气温度过高，石灰石输送管道内温度升高，管道内压力升高，其结果导致风机排气腔压力过高。因此吸气腔与排气腔压差急剧变大，加之轴承使用磨损游隙变大，导致叶轮整体上升，摩擦墙板及壳体上部，长期摩擦下去，风机内部结构损坏，风机无法运行。2.2.风机叶轮与墙板及机壳上部摩擦故障的排除：（1）风机运行时关闭隔音室门，隔音室进气扇加装滤网，防止尘土进入隔音室。（2）定期更换风机入口滤网，防止风机入口堵塞。（3）工作环境与风机厂家规定工况不同，所以叶轮吸排气腔的压差不同，所以风机运行过程中叶轮向上升的量不同。经计算及分析得出适当增大叶轮与墙板的间隙，及墙板适当扩孔和增大叶轮与上机壳间隙是可行的，叶轮与前后墙板间隙增大25X10（-2）mm，墙板扩孔20X10(-2)mm，叶轮与上机壳间隙增大25X10（-2）mm，既不会影响排风量，又会使叶轮与机壳及墙板不再产生摩擦。三．3HE-200型罗茨鼓风机的日常维护：（1）在日常工作中应对轴承的温度，振动和声响等加以检测，定期检查。（2）检查吸气和排气压力，可确认鼓风机的运转工况是否正常。（3）运转过程中，机壳，墙板，油箱等发生异常震动或过热，应立即停车并检查。（4）检查电机负荷。若负荷增大，表明存在某种异常状态。应查明原因。（5）在冬季寒冷地带，需用冷却水的鼓风机停机后必须放掉冷却水，防止存水结冰损坏机器。（6）在长期运转中，由于叶轮，机壳的锈浊，致使工作间隙增大，内泄漏加大，机壳温度及排气温度增高，流量减少。此时应当停机测量间隙，采取校正措施。（7）检查油位计油面高度。四.3HE-200型罗茨鼓风机的定期检查（1）每月检查：检查联轴器的对中情况。（2）三个月检查：要换主油箱润滑油，清洗空气过滤器。鼓风机采用中间轴皮带传动时，应更换中间轴两侧轴承座内的润滑油。（3）半年检查：更换副油箱内润滑油，检查管道支撑情况。（4）一年检查：1.检查轴承，旋转轴唇形密封圈。2.检查叶轮及机壳。3.检查齿轮。参考文献[1]机械设计手册»2009年3月出版图（1.1）