1离心风机的构造和工作原理

1.1离心风机的构造

离心风机主要由电机、联轴器、轴承座、风机壳体、叶轮等部件组成。风机构造如图1所示。

1.2离心风机工作原理

电机通过联轴器带动风机叶轮转动，叶轮仓内的气体在离心力作用下被甩出，仓内瞬间形成负压，风机入口管道内的气体在系统压力作用下被吸入至叶轮仓内。周而复始，随着叶轮的不断转动，气体也被不断地吸入排出。

2离心风机常见故障

2.1风机振动

振动故障是酸再生离心风机运行中极为常见的故障，在生产过程中，操作界面有时会出现风机振动高报警，风机振动故障往往是由多种因素导致的，现将各种因素分析如下：

2.1.1转子不平衡

离心风机是由多个零部件组成的较为复杂的转动设备，而转子是离心风机的主要零部件。转子由于腐蚀、变形、磨损、表面结垢、加工误差、应力释放、剥落等原因，在风机运行过程中会出现偏心现象，这种现象会引起转子振幅的变大，从而最终导致转子不平衡。一旦转子不平衡，风机在运行过程中就会出现振动值变大、异响、电流波动等异常状况。

2.1.2联轴器对中不良、弹性元件磨损

联轴器是联接两轴或轴和回转件，在传递运动和动力过程中共同回转而不脱开的一种装置。联轴器的功能是把扭矩、力和力矩等动力由驱动部件传递给被驱动部件。此外，联轴器还具有补偿两轴相对位移、缓冲和减振功能[1]。由于联轴器加工安装误差、转子变形、轴承不同心以及机座高低偏差等因素会使联轴器出现不对中现象。联轴器不对中的存在导致风机运行过程中，使旋转机械的振动变得复杂；其次，风机运行过程中，弹性元件的磨损会降低联轴器的缓冲和减振作用，使风机出现异常振动。

2.1.3轴承振动

滚动轴承的磨损形式按摩擦表面破坏的机理和特征分为疲劳磨损、磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损，根据相关检修案例分析酸再生风机轴承异常振动的主要原因是润滑不良造成的粘着磨损。轴承运转处于贫油状态，使工作表面状态恶化，磨损产生的撕裂物易进入保持架，使保持架产生异常载荷，导致轴承运转不平衡，从而产生振动。

2.2风机漏油

风机漏油现象一般出现在除尘风机和助燃风机设备上，主要原因是风机轴承密封损坏和油位过高。酸再生风机系统中的这两类风机采用的轴端密封形式均为迷宫密封。迷宫密封是在密封腔和旋转轴之间，由一组密封齿片形成一系列有规律的节流间隙和膨胀空腔，当润滑油在迷宫中流动时，因液体粘性而产生的摩擦，使流速减慢，流量减少，压差损失显著，泄漏量减小，从而达到密封的作用。

3离心风机故障的消除方法

3.1转子不平衡的消除方法

首先，酸再生风机系统所输送的烟气介质内部大多含有粉尘、酸雾等杂物，这些酸性物质在叶轮高速旋转下会不断腐蚀、磨损、附着叶轮表面，导致风机运行时会出现异常振动。为确保风机运行在合理振动范围值内，点检人员要对叶轮进行周期检查，叶轮表面一旦存在附着物、磨损、腐蚀等现象，要对叶轮进行清洗或更换。特别是废气风机，因酸雾腐蚀引起焊肉钛金属流失，焊缝强度降低，产生微裂纹，微裂纹迅速扩展为明显裂纹并引起钛叶轮动平衡超差产生振动。酸再生废气风机带有喷淋装置，因此，要始终保持漂洗水对钛叶轮的喷淋状态，使钛叶轮表面始终处于钝化态，延缓金属的腐蚀速度。其次，借助动平衡试验机对风机叶轮进行动平衡，经过多次试验不同重量的方式，分析在动平衡状态下离心风机的振动现象，随后在测定结果的基础上对其加以增重与减重。一般我们要求的废气风机平衡等级不低于G2.5，其他风机平衡等级不低于G40。

3.2联轴器对中不良、弹性元件磨损的消除方法

风机在运行过程中由于各零部件的不均匀热膨胀、轴的挠曲、轴承磨损、机器的位移及基础下沉等原因可能导致联轴器出现偏差或者倾斜，一般分为两轴既同心又平行、两轴不同心但平行、两轴同心但不平行、两轴不同心也不平行4种情况，如图2所示[2]，如表1所示为联轴器状态表。在找正过程中需要达到两轴既同心也平行的状态。在实际操作过程中，一般使用双表法找正，如图3所示。将两表座分别架到电机端，表头指针在设备端联轴器的径向和端面，并有压缩感。测量前后，紧固地脚螺栓，避免数据失真。然后将两半联轴节依次旋转到90°、180°、270°、360°（0°）四个位置，分别测出4个位置两块表相应的数值，并记录，根据记录值对端面和径向偏差量进行调整，使联轴器达到平行、同心。实例如图4所示。从实际测量数据可以看出，a1<a3、s1>s3，表示两半联轴节既不平行也不同心。a1<a3，说明电机中心位置比风机侧高；s1>s3，说明联轴器下开口，具体实际位置如图5所示。联轴器找正比较传统的做法就是先调整端面间隙。从图5可以看出，要消除下开口，必须在电机支点Ⅱ下减少厚度x，根据相似三角形原理，D/b=l/x，则x=b×l/D，b=s1-s2=0.32，x=2.4mm；由于支点Ⅱ降低，支点Ⅰ不变，则电机中心被抬高y，根据相似三角形原理，L/x=e/y，则y=b×e/D，b=s1-s2=0.32，y=0.48mm；原电机比设备中心高z=（a3-a1）/2=0.2mm。综上分析，为使两半联轴器既平行又同心，最终垂直方向的调整为：在支点Ⅰ下，减少垫片厚度为y+z=0.48+0.2=0.68mm；在支点Ⅱ下，减少垫片厚度为x+y+z=2.4+0.48+0.2=3.08mm。垂直方向调整完后，采用同样的计算方法，计算出水平方向在支点Ⅰ和Ⅱ的调整量，可用千斤顶或锤击方法来表达调整的要求。弹性元件包括弹性柱销、梅花垫和弹性膜片，每次在巡检过程中注意观察联轴器下方有无橡胶、垫圈或金属碎末，每半年至一年利用检修机会，将联轴器保护罩拆除，具体查看联轴器弹性元件磨损情况，视磨损程度组织更换。

3.3轴承振动的消除方法

酸再生风机轴承异常振动的主要原因是润滑不良造成的粘着磨损。这就需要现场点检人员根据风机的维护使用说明书进行周期补换油，确保轴承润滑良好。润滑标准的判断可以从以下几个方面进行：对于运行转速区间在2500~3000r/min的除雾主风机来说，使用环境空气干净、常温，补油周期为6~10个月；空气杂质多、环境温度高，补油周期为1~4周，润滑脂选择极压2#锂基脂，每次有新油脂挤出即可。每运行25000小时后，需更换轴承。由于变质的油品会造成轴承的腐蚀和磨损，稀油润滑的风机每三个月应进行油样分析，检测润滑油中酸浓度和水含量，当油品中酸浓度超过1.5mgKOH/g或水含量超过0.05％（质量百分比）时，需要更换润滑油。若不具备油样化验能力，则每运行3000小时换油，每次换油时对轴承箱及轴承进行彻底清洗。每次点巡检时应注意油位，正常油位应在上下刻度线2/3处，油位低时应及时补充。

3.4风机漏油的消除方法

风机漏油现象一般出现在除尘风机和助燃风机设备上，现将原因及解决方法分析如下：

1）风机轴向窜量过大，将导致迷宫密封齿间磨损变钝，风机漏油，需更换密封。为避免密封频繁磨损，需对风机轴进行轴向间隙测量。

2）检查迷宫密封环的回油孔是否有堵塞现象，这种情况多由于润滑油变质或积灰引起。在安装过程中，回油孔应朝下安装。

3）检查轴承箱呼吸阀有无堵塞现象。呼吸阀孔堵塞后，轴承箱内的油会被“压出”，导致风机漏油。因此，应定期对呼吸阀进行清理。

4）每次开盖检修时，需对端盖进行密封，除正常加垫外，应使用密封胶将上下端盖密封。

4结束语

经过以上的研究分析可知，离心式风机的运行安全、可靠与其安装、维修、保养有着直接关系，因此为了保障离心式风机使用寿命和使用质量，使其充分发挥作用，应严格按照现场工况和设备使用说明书定期对其进行维修和保养。无论是日常保养还是检修，均须按标准执行，并在实践中不断的去完善标准。

参考文献：

[1]梁友涛，张志和，杨冰，等.叠片联轴器在不同载荷形式作用下的非线性特性研究[J].机械传动，2019，43（10）：34-39.

[2]次怀春，赵泽友.转动设备联轴器快速找中心的测量方法与应用[J].安装，2018（10）：26-29.

作者:张志伟 王佳兴 单位:首钢京唐钢铁联合有限责任公司