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风机运行中常见故障原因分析及其处理
2010-8-9 10:11:45
风机是一种将原动机的机械能转换为输送气体、给予气体能量的机械,它是火电厂中不可少的机械设备,主要有送风机、引风机、一次风机、密封风机和排粉机等,消耗电能约占发电厂发电量的1.5%~3.0%。在火电厂的实际运行中,风机,特别是引风机由于运行条件较恶劣,故障率较高,据有关统计资料,引风机平均每年发生故障为2次,送风机平均每年发生故障为0.4次,从而导致机组非计划停运或减负荷运行。因此,迅速判断风机运行中故障产生的原因,采取得力措施解决是发电厂连续安全运行的保障。虽然风机的故障类型繁多,原因也很复杂,但根据调查电厂实际运行中风机故障较多的是:轴承振动、轴承温度高、动叶卡涩、保护装置误动。   
1 风机轴承振动超标  
  风机轴承振动是运行中常见的故障,风机的振动会引起轴承和叶片损坏、螺栓松动、机壳和风道损坏等故障,严重危及风机的安全运行。风机轴承振动超标的原因较多,如能针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法,往往能起到事半功倍的效果。  
1.1 不停炉处理叶片非工作面积灰引起风机振动  
  这类缺陷常见于锅炉引风机,现象主要表现为风机在运行中振动突然上升。这是因为当气体进入叶轮时,与旋转的叶片工作面存在一定的角度,根据流体力学原理,气体在叶片的非工作面一定有旋涡产生,于是气体中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积在非工作面上。机翼型的叶片最易积灰。当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。由于各叶片上的积灰不可能完全均匀一致,聚集或可甩走的灰块时间不一定同步,结果因为叶片的积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡,从而使风机振动增大。  
  在这种情况下,通常只需把叶片上的积灰铲除,叶轮又将重新达到平衡,从而减少风机的振动。在实际工作中,通常的处理方法是临时停炉后打开风机机壳的人孔门,检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰。这样不仅环境恶劣,存在不安全因素,而且造成机组的非计划停运,检修时间长,劳动强度大。经过研究,提出了一个经实际证明行之有效的处理方法。在机壳喉舌处(A点,径向对着叶轮)加装一排喷嘴(4~5个),将喷嘴调成不同角度。喷嘴与冲灰水泵相连,将冲灰水作为冲洗积灰的动力介质,降低负荷后停单侧风机,在停风机的瞬间迅速打开阀门,利用叶轮的惯性作用喷洗叶片上的非工作面,打开在机壳底部加装的阀门将冲灰水排走。这样就实现了不停炉而处理风机振动的目的。用冲灰水作清灰的介质,和用蒸汽和压缩空气相比,具有对喷嘴结构要求低、清灰范围大、效果好、对叶片磨损小等优点。  
1.2 不停炉处理叶片磨损引起的振动  
  磨损是风机中最常见的现象,风机在运行中振动缓慢上升,一般是由于叶片磨损,平衡破坏后造成的。此时处理风机振动的问题一般是在停炉后做动平衡。根据风机的特点,经过多次实践,总结了以下可在不停炉的情况下对风机进行动平衡试验工作。  
  1)在机壳喉舌径向对着叶轮处加装一个手孔门,因为此处离叶轮外圆边缘距离最近,只有200 mm多,人站在风机外面,用手可以进行内部操  作。风机正常运行的情况下手孔门关闭。  
  2)振动发生后将风机停下(单侧停风机),将手孔门打开,在机壳外对叶轮进行试加重量。  
  3)找完平衡后,计算应加的重量和位置,对叶轮进行焊接工作。  
在实际工作中,用三点法找动平衡较为简单方便。试加重量的计算公式为  
    P<=250×A0×G/D(3000/n)2(g)  
  为了尽快找到应加的重量和位置,应根据平时的数据多总结经验。根据经验,Y4-73-11-22D的风机振动0.10 mm时不平衡重量为2 000 g;M5-29-11-18D的排粉机振动0.10 mm时不平衡重量120 g;轴流ASN2125/1250型引风机振动为0.10 mm时不平衡重量只有80 g左右。为了达到不停炉处理叶片磨损引起的振动问题的目的,平时须加强对风门挡板的维护,减少风门挡板的漏风,在单侧风机停运时能防止热风从停运的送风机处漏出以维持良好的工作环境。
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轴流风机和引风机的区别
2010-8-9 10:11:17
一般常用风机的种类有轴流风机与离心风机。最常见的轴流风机就是家用电扇和空调外机风扇;离心风机就是吸油烟机和柜式空调内机里的风机。从功能上说可以分引风和鼓风,用哪种类型的风机都可以实现。
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风机设计、选型与技术分析
2010-8-9 10:10:17
风机概述:风机是各个工厂、企业普遍使用的设备之一,特别是风机的应用更为广泛。锅炉鼓风、消烟除尘、通风冷却都离不开风机,在电站、矿井、化工以及环保工程,风机更是不可缺少的重要设备,正确掌握风机的设计,对保证风机的正常经济运行是很重要的。   离心风机设计方案的选择   离心风机设计时通常给定的条件有:容积流量、全压、工作介质及其密度(或工作介质温度),有时还有结构上的要求和特殊要求等。    对离心风机设计的要求大都是:满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近;最高效率值要尽量大一些,效率曲线平坦;压力曲线的稳定工作区间要宽;风机结构简单,工艺性好;材料及附件选择方便;有足够的强度、刚度,工作安全可靠;运转稳定,噪声低;调节性能好,工作适应性强;风机尺寸尽可能小,重量轻;操作和维护方便,拆装运输简单易行。    然而,同时满足上述全部要求,一般是不可能的。在气动性能与结构(强度、工艺)之间往往也有矛盾,通常要抓住主要矛盾协调解决。这就需要设计者选择合理的设计方案,以解决主要矛盾。例如:    随着风机的用途不同,要求也不一样,如公共建筑所用的风机一般用来作通风换气用,一般最重要的要求就是低噪声,多翼式离心风机具有这一特点;而要求大流量的离心风机通常为双吸气型式;对一些高压离心风机,比转速低,其泄漏损失的相对比例一般较大。离心风机设计时几个重要方案的选择:     (1)叶片型式的合理选择:常见风机在一定转速下,后向叶轮的压力系数中Ψt较小,则叶轮直径较大,而其效率较高;对前向叶轮则相反。    (2)风机传动方式的选择:如传动方式为A、D、F三种,则风机转速与电动机转速相同;而B、C、E三种均为变速,设计时可灵活选择风机转速。一般对小型风机广泛采用与电动机直联的传动A,,对大型风机,有时皮带传动不适,多以传动方式D、F传动。对高温、多尘条件下,传动方式还要考虑电动机、轴承的防护和冷却问题。     (3)蜗壳外形尺寸的选择:蜗壳外形尺寸应尽可能小。对高比转数风机,可采用缩短的蜗形,对低比转数风机一般选用标准蜗形。有时为了缩小蜗壳尺寸,可选用蜗壳出口速度大于风机进口速度方案,此时采用出口扩压器以提高其静压值。     (4)叶片出口角的选定:叶片出口角是设计时首先要选定的主要几何参数之一。为了便于应用,我们把叶片分类为:强后弯叶片(水泵型)、后弯圆弧叶片、后弯直叶片、后弯机翼形叶片;径向出口叶片、径向直叶片;前弯叶片、强前弯叶片(多翼叶)。表1列出了离心风机中这些叶片型式的叶片的出口角的大致范围。     (5)叶片数的选择:在离心风机中,增加叶轮的叶片数则可提高叶轮的理论压力,因为它可以减少相对涡流的影响(即增加K值)。但是,叶片数目的增加,将增加叶轮通道的摩擦损失,这种损失将降低风机的实际压力而且增加能耗。因此,对每一种叶轮,存在着一个最佳叶片数目。具体确定多少叶片数,有时需根据设计者的经验而定。根据我国目前应用情况,在表2推荐了叶片数的选择范围。     (6)全压系数Ψt的选定:设计离心风机时,实际压力总是预先给定的。这时需要选择全压系数Ψt,全压系数的大致选择范围可参考表3。     (7)离心叶轮进出口的主要几何尺寸的确定:叶轮是风机传递给气体能量的唯一元件,故其设计对风机影响甚大;能否正确确定叶轮的主要结构,对风机的性能参数起着关键作用。它包含了离心风机设计的关键技术--叶片的设计。而叶片的设计最关键的环节就是如何确定叶片出口角β2A。关键技术的设计分析     在设计离心风机时,关键就是掌握好叶轮叶片出口角β2A的确定。     根据叶片出口角β2A的不同,可将叶片分成三种型式即后弯叶片(β2A<90℃),径向出口叶片(β2A=90℃)和前弯叶片(β2A>90℃)。     三种叶片型式的叶轮,目前均在风机设计中应用。前弯叶片叶轮的特点是尺寸重量小,价格便宜,而后弯叶片叶轮可提高效率,节约能源,故在现代生产的风机中,特别是功率大的大型风机多数用后弯叶片。     现代前弯叶片风机效率,比老式产品已有显著提高,故在小流量高压力的场合或低压大流量场合中仍广为采用。     径向出口叶片在我国已不常用,在某些要求耐磨和耐腐蚀的风机中,常用径向出口直叶片。     离心风机叶轮设计时还必须考虑到比转速与叶片型式存在一定的关系,故在确定叶片出口角的同时,必须综合考虑三种叶片型式对压力、径向尺寸和效率的影响。     正确确定了离心风机叶轮叶片出口角β2A将为叶轮其它主要几何尺寸的确定奠定了坚实的基础,从而对整台离心风机的性能起着关键的作用。
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