1.橫向式通風(fēng)。當(dāng)雞舍用風(fēng)機(jī)長(zhǎng)度較短跨度不超過(guò)10米時(shí)，多采用橫向式通風(fēng)。橫向式通風(fēng)主要有正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)兩種設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)雖然可調(diào)節(jié)舍內(nèi)溫度，改善舍內(nèi)空氣分布狀況，減少舍內(nèi)賊風(fēng)等，但因其具有設(shè)備成本高，費(fèi)用大，安裝難度大，適用范圍較窄等缺點(diǎn)，故在生產(chǎn)實(shí)踐中，使用較少。
應(yīng)用比較普遍的是負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)，模向式負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝方式較多，較廣為采用的主要是穿透式通風(fēng)。穿透式通風(fēng)是指將風(fēng)機(jī)安裝在側(cè)墻上，在風(fēng)機(jī)對(duì)側(cè)墻壁的對(duì)應(yīng)部位設(shè)進(jìn)風(fēng)口，新鮮空氣從進(jìn)風(fēng)口流入后，穿過(guò)雞舍的橫徑，排出舍外。
風(fēng)機(jī)概述：風(fēng)機(jī)是各個(gè)工廠、企業(yè)普遍使用的設(shè)備之一，特別是風(fēng)機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。鍋爐鼓風(fēng)、消煙除塵、通風(fēng)冷卻都離不開(kāi)風(fēng)機(jī)，在電站、礦井、化工以及環(huán)保工程，風(fēng)機(jī)更是不可缺少的重要設(shè)備，正確掌握風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)保證風(fēng)機(jī)的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是很重要的。 離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇 離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)通常給定的條件有：容積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度（或工作介質(zhì)溫度），有時(shí)還有結(jié)構(gòu)上的要求和特殊要求等。 ,
濕簾空調(diào); 對(duì)離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求大都是：滿(mǎn)足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近；最高效率值要盡量大一些，效率曲線平坦；壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬；風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好；材料及附件選擇方便；有足夠的強(qiáng)度、剛度，工作安全可靠；運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，噪聲低；調(diào)節(jié)性能好，工作適應(yīng)性強(qiáng)；風(fēng)機(jī)尺寸盡可能小，重量輕；操作和維護(hù)方便，拆裝運(yùn)輸簡(jiǎn)單易行。 然而，同時(shí)滿(mǎn)足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動(dòng)性能與結(jié)構(gòu)（強(qiáng)度、工藝）之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協(xié)調(diào)解決。這就需要設(shè)計(jì)者選擇合理的設(shè)計(jì)方案，以解決主要矛盾。例如： 隨著風(fēng)機(jī)的用途不同，要求也不一樣，如公共建筑所用的風(fēng)機(jī)一般用來(lái)作通風(fēng)換氣用，一般最重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風(fēng)機(jī)具有這一特點(diǎn)；而要求大流量的離心風(fēng)機(jī)通常為雙吸氣型式；對(duì)一些高壓離心風(fēng)機(jī)，比轉(zhuǎn)速低，其泄漏損失的相對(duì)比例一般較大。離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇： （1）葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。 （2）風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。 （3）蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)壓器以提高其靜壓值。 （4）葉片出口角的選定：葉片出口角是設(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類(lèi)為：強(qiáng)后彎葉片（水泵型）、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片（多翼葉）。表1列出了離心風(fēng)機(jī)中這些葉片型式的葉片的出口角的大致范圍。 （5）葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢詼p少相對(duì)渦流的影響（即增加K值）。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對(duì)每一種葉輪，存在著一個(gè)最佳葉片數(shù)目。具體確定多少葉片數(shù)，有時(shí)需根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而定。根據(jù)我國(guó)目前應(yīng)用情況，在表2推薦了葉片數(shù)的選擇范圍。 （6）全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際壓力總是預(yù)先給定的。這時(shí)需要選擇全壓系數(shù)Ψt，全壓系數(shù)的大致選擇范圍可參考表3。 （7）離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)－－葉片的設(shè)計(jì)。而葉片的設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)分析 在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。 根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片（β2A<90℃），徑向出口葉片（β2A=90℃）和前彎葉片（β2A＞90℃）。 三種葉片型式的葉輪，目前均在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)中，特別是功率大的大型風(fēng)機(jī)多數(shù)用后彎葉片。 現(xiàn)代前彎葉片風(fēng)機(jī)效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)合中仍廣為采用。 徑向出口葉片在我國(guó)已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機(jī)中，常用徑向出口直葉片。 離心風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系，故在確定葉片出口角的同時(shí)，必須綜合考慮三種葉片型式對(duì)壓力、徑向尺寸和效率的影響。 正確確定了離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)整臺(tái)離心風(fēng)機(jī)的性能起著關(guān)鍵的作用。
Form 1；
Wind Speed(KM)
3.2
6.4
8
Temperature Difference
5
10
15
5
10
15
5
10
15
Model
Turbine Diameter(MM)
Throat Diameter
(MM)
Room Height(M)
the ventilating cube per hour (M3)
TG-
880
880
680
3
1526
1857
2076
2323
2657
2874
2799
3131
3352
6
1797
2222
2540
2597
3020
3338
3071
3498
3813
9
2030
2540
2938
2830
3338
3734
3303
3813
4212
12
2222
2811
3255
3020
3607
4068
3498
4084
4544
Form 2；
Wind speed(KM)
9.6
12.8
16.0
Temperature Difference
5
10
15
5
10
15
5
10
15
Model
Turbine Diameter(MM)
Throat
Diameter
(MM)
Room
Height(M)
the ventilating cube per hour(M3)
TG 880
880
680
3
3214
3546
3767
4145
4477
4698
5094
5425
5643
6
3486
3913
4227
4417
4844
5158
5365
5789
6107
9
3718
4227
4627
4649
5158
5558
5598
6107
6505
12
3913
4500
4959
4844
5431
5890
5789
6378
6837
調(diào)研結(jié)論:
1) 1.5MW機(jī)型為主打,780KW機(jī)型為補(bǔ)充,3MW機(jī)型跟進(jìn)中。公司現(xiàn)階段風(fēng)機(jī)業(yè)務(wù)的目標(biāo)是,成為國(guó)內(nèi)第二梯隊(duì)的領(lǐng)頭羊。目前,公司浙江樂(lè)清本部1.5MW機(jī)型產(chǎn)能約為200臺(tái)/年,上海臨港、吉林通榆、山東東營(yíng)三地的制造基地正在建設(shè),一期完成后四地產(chǎn)能合計(jì)擴(kuò)張至約800臺(tái)/年。780KW機(jī)型在部分交通運(yùn)輸不便的區(qū)域仍有一定市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)3MW市場(chǎng)處在培育中,公司與德國(guó)艾羅迪公司的“2.5/3MW大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組聯(lián)合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目”仍在穩(wěn)步推進(jìn)。
2) 資源換市場(chǎng),風(fēng)機(jī)銷(xiāo)售放量中。公司通過(guò)與地方政府合作開(kāi)發(fā)的方式,提前鎖定風(fēng)能資源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在手風(fēng)資源已超過(guò)240萬(wàn)千瓦。公司2008年風(fēng)電機(jī)組銷(xiāo)售額為0.50億元,2009年為4.94億元。從我們跟蹤的訂單情況看,2010年風(fēng)機(jī)業(yè)務(wù)收入有望達(dá)到15億元。至于市場(chǎng)擔(dān)心的風(fēng)機(jī)降價(jià)問(wèn)題,我們認(rèn)為,公司這種資源換市場(chǎng)的模式將有助于建立產(chǎn)品定價(jià)上的優(yōu)勢(shì)。
3) 配電產(chǎn)品受益于智能配電網(wǎng)建設(shè)。公司的電器產(chǎn)品主要分為戶(hù)外開(kāi)關(guān)和中低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備兩大類(lèi)。其中,在戶(hù)外真空斷路器產(chǎn)品的市場(chǎng)排名中,公司與ABB、許繼集團(tuán)位列三甲。建設(shè)智能配電網(wǎng)刺激配電類(lèi)設(shè)備需求增長(zhǎng),預(yù)計(jì)公司2010年電器產(chǎn)品收入增速在20%左右。
4) 擬非公開(kāi)增發(fā),證監(jiān)會(huì)審批中。公司于今年2月公布非公開(kāi)增發(fā)預(yù)案,擬發(fā)行不超過(guò)9000萬(wàn)股,華儀集團(tuán)承諾以現(xiàn)金方式認(rèn)購(gòu)不超過(guò)其中的15%,發(fā)行價(jià)不低于14.12元/股,擬募集資金11.46億元,投向風(fēng)力發(fā)電和智能電網(wǎng)兩個(gè)方向,包括3MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目(擬投資4.66億元)、風(fēng)電一體化服務(wù)項(xiàng)目(擬投資1.95億元)、上海華儀風(fēng)電技術(shù)研究項(xiàng)目(擬投資1.93億元)和充氣類(lèi)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備生產(chǎn)線技術(shù)改造項(xiàng)目(擬投資1.11億元)、智能配電設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目(擬投資1.80億元)。
風(fēng)力發(fā)電方向的3MW項(xiàng)目有助于公司在新機(jī)型開(kāi)發(fā)上繼續(xù)緊隨第一梯隊(duì),達(dá)產(chǎn)后產(chǎn)能為350臺(tái)/年;風(fēng)電一體化服務(wù)項(xiàng)目有助于公司在新風(fēng)場(chǎng)開(kāi)拓和老風(fēng)場(chǎng)更新?lián)Q代中獲取訂單,該項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后可貢獻(xiàn)收入4.99億元/年。智能電網(wǎng)方向的項(xiàng)目將新增產(chǎn)能12kv C-GIS 300臺(tái)/年、40.5kv C-GIS 600臺(tái)/年、充氣類(lèi)戶(hù)外開(kāi)關(guān)5000臺(tái)/年、因態(tài)密封緊湊型環(huán)保配電開(kāi)關(guān)10000臺(tái)/年、配電自動(dòng)化與管理系統(tǒng)10套/年。以上產(chǎn)品達(dá)產(chǎn)后將新增收入6.66億元。
5) 盈利預(yù)測(cè)及投資評(píng)級(jí)。預(yù)計(jì)2010-2011年EPS分別為0.67元、0.93元,按照6月17日收盤(pán)價(jià)13.63元計(jì),對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)市盈率水平分別為20倍、15倍。2010年及“十二五”期間,以城市電網(wǎng)改造、農(nóng)村電網(wǎng)升級(jí)為主線的配電網(wǎng)建設(shè)是電網(wǎng)公司投資重點(diǎn)之一,公司的風(fēng)機(jī)業(yè)務(wù)今、明兩年進(jìn)入放量階段,我們看好公司未來(lái)的發(fā)展,給予“增持”投資評(píng)級(jí)。
來(lái)源：天相投資
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風(fēng)機(jī)葉片堆焊工藝研究 |
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作者：丁京濱 曹海燕 張保富 |
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摘 要：目的 進(jìn)步風(fēng)機(jī)葉片的壽命。方法 為改變?nèi)~片表面耐磨性能，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化處理。選擇了強(qiáng)化方法及材料，確定了工藝及措施，并運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)際。結(jié)果 葉片壽命進(jìn)步 4 倍左右，保證了風(fēng)機(jī)在一個(gè)大修期內(nèi)不會(huì)因磨損而造成停機(jī)。結(jié)論 作者研究得出的堆焊技術(shù)，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際檢驗(yàn)，是切實(shí)可行的，可以推廣至同類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)合。
關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)葉片；壽命；堆焊
引 言
鍋爐是火力發(fā)電的動(dòng)力源。排粉機(jī)、 引風(fēng)機(jī)(統(tǒng)稱(chēng)風(fēng)機(jī))是鍋爐機(jī)組中的重要組成設(shè)備。排粉機(jī)用于輸送煤粉；引風(fēng)機(jī)用來(lái)抽吸煙氣，使其經(jīng)煙囪排煙。太原一電廠 1#～8# 鍋爐機(jī)組的風(fēng)機(jī)葉輪，在工作過(guò)程中，因轉(zhuǎn)速高(1 480 r/min 以上)，且承受一定的風(fēng)壓，葉片會(huì)受到塵埃顆粒及煙氣的摩擦與腐蝕作用，一般運(yùn)行 7 個(gè)月左右，就會(huì)發(fā)生葉片被沖洗磨穿現(xiàn)象，導(dǎo)致葉輪壽命下降，需要停機(jī)檢驗(yàn)。這會(huì)造成相應(yīng)的鍋爐機(jī)組停止運(yùn)行，不僅增加了工人維修的勞動(dòng)強(qiáng)度，加大了裝拆用度、 備品備件用量及相應(yīng)用度，更為嚴(yán)重的是停機(jī)會(huì)影響發(fā)電量，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響。
如何進(jìn)步風(fēng)機(jī)葉片的壽命(最最少在鍋爐的一個(gè)大修期內(nèi)不發(fā)生磨損破壞)，是迫切需要解決的一個(gè)重要題目。作者根據(jù)風(fēng)機(jī)使用的工作條件，對(duì)葉片磨損原因進(jìn)行了分析，基于進(jìn)步葉輪葉片壽命的需要，對(duì)葉片表面進(jìn)行強(qiáng)化處理。選擇了堆焊方法及堆焊材料，確定了堆焊工藝，并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，取得了令人滿(mǎn)足的效果。
1 風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求
鍋爐機(jī)組的風(fēng)機(jī)規(guī)格一般不同一，葉輪直徑在 (1 600～2 000) mm 之間。作者以直徑 1 600 mm 的排粉機(jī)葉輪為例加以說(shuō)明。圖 1 為葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖 1 葉輪結(jié)構(gòu)示意圖
Fig.1 Scheme of the fan blade
對(duì)葉輪的技術(shù)要求：
(1) 后盤(pán)不平度≤0.5/100；
(2) 后盤(pán)外圓處端跳偏差≤4 mm；
(3) 圓盤(pán)外圓處徑跳偏差≤3 mm；
(4) 錐形前盤(pán)外圓處端跳偏差≤6 mm；
(5) 葉片出口工作面對(duì)后盤(pán)的不垂直度偏差≤1/100；
(6) 經(jīng)靜、 動(dòng)平衡校正。
2 葉片強(qiáng)化方法及材料的選擇
磨損是一種與材料表面狀態(tài)有關(guān)的現(xiàn)象。要進(jìn)步葉輪的壽命，必須對(duì)葉片表面進(jìn)行強(qiáng)化，使其能經(jīng)受住磨損。
2.1 磨損原因分析
作者現(xiàn)場(chǎng)考察了已磨損葉片的表面狀況，發(fā)現(xiàn)磨損最嚴(yán)重的部位已成豁口狀(局部磨穿)，稍嚴(yán)重部位已磨成薄刃狀，其他部位的表面磨成一道道微細(xì)溝槽。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作條件，判定葉輪受到磨料磨損、 沖蝕磨損、 熱磨損等多重作用。其中，主要是受到磨料磨損，即微小的塵埃和煤灰等顆粒，在風(fēng)壓作用下，對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的葉片表面進(jìn)行了顯微切削，造成了葉片的磨損[1],屋頂風(fēng)機(jī)廠家。
2.2 選擇強(qiáng)化方法
就一般情況而言，對(duì)工件表面進(jìn)行強(qiáng)化的方法有多種，如滲碳、 刷鍍及等離子噴涂等。針對(duì)風(fēng)機(jī)的使用工況及現(xiàn)場(chǎng)條件，可行的方法僅有氧乙炔噴焊及電弧堆焊。
在試板上分別進(jìn)行了氧乙炔噴焊與電弧堆焊的對(duì)比試驗(yàn)。噴焊(噴涂后重溶)加熱速度慢、 加熱時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致試件變形嚴(yán)重，但稀釋率較低；而電弧堆焊加熱時(shí)間短，試件變形較小，但稀釋率較高。因葉輪的外形及剛度等原因，葉輪變形后校形較困難，加之在生產(chǎn)制造葉輪的過(guò)程中，葉輪本身已有一定的制造偏差，故為保證葉輪的尺寸及形位偏差這一基本要求，采用變形較小的電弧堆焊方法。
2.3 選擇材料
受磨料磨損的工件，一般選用碳化鎢或高鉻合金鑄鐵作為堆焊材料。但采用電弧堆焊的方法，會(huì)使碳化鎢原始顆粒大部分熔化，在堆焊層析出硬度并不算高的含鎢復(fù)合化合物，影響耐磨性的進(jìn)步；而采用高鉻合金鑄鐵作為堆焊材料，可使堆焊層含有 Cr7C3 高硬相，且其價(jià)格比碳化鎢便宜[2，3]。作者分別選擇了牡丹江、 天津、 哈爾濱三個(gè)廠家生產(chǎn)的堆焊材料進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果如表 1 所示。表 1 堆焊材料對(duì)比試驗(yàn)
| 序號(hào) | 生產(chǎn)地 | 合金體系 | 堆焊后硬度 | 表面狀況 | | 1# | 牡丹江 | Fe-Cr-B | HRC>50 | 積瘤狀 | | 2# | 天 津 | Cr-Ni-Si | HRC43 | 平整 | | 3# | 哈爾濱 | Fe-Cr-B | HRC>50 | 平整 |
從表 1 可以看出，1# 材料堆焊后表面硬度高，但焊接工藝性能差，堆焊層表面呈“積瘤狀”、 不平滑；為避免在葉輪使用過(guò)程中，在“積瘤”處“掛灰”，破壞葉輪動(dòng)平衡，故不采用。2# 材料堆焊后，固然表面成型較平滑，但其硬度較低，因其耐磨性較差，故也不采用,濕簾風(fēng)機(jī)。3# 材料無(wú)論在表面成型，還是在表面硬度方面均較好，故選其為堆焊材料。
3 堆焊工藝及結(jié)果
3.1 堆焊工藝
工藝是影響堆焊質(zhì)量的重要因素。根據(jù)對(duì)葉輪的要求，把堆焊葉片的工藝重點(diǎn)放在了降低稀釋率和減少焊后變形這兩個(gè)方面。
3.1.1 降低稀釋率
堆焊層的稀釋率，反映了堆焊層中母材熔進(jìn)數(shù)目的百分比。葉輪母材一般為 Q235 或 16 Mn。母材熔化后對(duì)耐磨合金材料起稀釋作用，會(huì)降低堆焊層合金化的效果，影響耐磨性。
在保證母材與耐磨合金相互熔合的條件下，降低稀釋率就是減少母材熔化量。為此，在正式堆焊葉輪前，進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。作者分別采用不同規(guī)范參數(shù)對(duì)各組試件堆焊，然后比較各組的硬度值結(jié)果，選擇出較理想的工藝規(guī)范。
試驗(yàn)時(shí)，把試件分成 6 組，每組 3 塊試板，試板尺寸為 120 mm×50 mm×6 mm；材質(zhì)與葉輪相同，均為 Q235；耐磨合金粉塊尺寸為 90 mm×30 mm× 3 mm；使用 AX1-500 直流弧焊機(jī)，采用直流正接(正接較反接熔深淺)；用直徑 10 mm 碳精棒作電極(電極直徑大，可減小電流密度)；特制加長(zhǎng)焊把(減少碳弧對(duì)人體的烘烤)。每塊試板上堆焊一塊耐磨合金粉塊，堆焊層硬度值按每組試件均勻值記錄。試驗(yàn)結(jié)果如表 2 所示。表 2 工藝規(guī)范對(duì)堆焊層硬度的影響
| 試件組 | 電流I/A | 電壓 U/V | 焊接時(shí)間 | 硬度(HRC) | | 1 | 280～300 | 25～30 | 2′15″ | 54 | | 2 | 300～320 | 25～30 | 1′50″ | 58 | | 3 | 330～350 | 25～30 | 1′30″ | 61 | | 4 | 360～380 | 25～30 | 1′20″ | 53 | | 5 | 400～420 | 25～30 | 1′05″ | 58 | | 6 | 430～450 | 25～30 | 58″ | 56 |
作者以為：采用第 3 試件組的工藝規(guī)范效果最好。
為減少母材熔化量，應(yīng)留意使堆焊電流減小、 電壓降低、 堆焊速度加快；但堆焊電流過(guò)小，會(huì)使耐磨合金粉塊不易熔化，導(dǎo)致堆焊速度減慢。欲使堆焊速度加快，又需加大堆焊電流。這一矛盾只有通過(guò)試驗(yàn)才能找到最佳組合。
焊工操縱時(shí)需留意以下兩點(diǎn)：
(1) 電弧擺動(dòng)幅度盡量小，以剛超出粉塊邊沿為宜，但不可咬邊；
(2) 采用坡度為 5°～10° 的下坡焊，使熔池活動(dòng)方向與施焊方向一致。
3.1.2 控制葉輪變形量
堆焊后的葉輪，在驗(yàn)收時(shí)不僅需作靜、動(dòng)平衡試驗(yàn)，還需各表面的尺寸、 外形及位置滿(mǎn)足偏差要求。由于堆焊會(huì)使葉輪受熱不均勻，產(chǎn)生焊接應(yīng)力，導(dǎo)致焊接變形等，故還需采取適當(dāng)工藝措施，才能把葉輪變形控制在公差范圍內(nèi)[4，5]。
在堆焊時(shí)采取了以下工藝措施：
(1) 保證焊接順序
在每一葉片上堆焊完一塊粉塊后，轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，在對(duì)稱(chēng)葉片相應(yīng)位置，堆焊另一粉塊，順序如圖 2 所示。如此循環(huán)往復(fù)，直至把各葉片堆焊完畢。以此順序堆焊，可使葉輪前、 后盤(pán)均勻收縮，并可避免熱應(yīng)力過(guò)于集中，減少焊接變形。
圖 2 堆焊粉塊順序示意圖
(2) 錘擊焊縫
葉輪變形是由于堆焊層在冷卻過(guò)程中發(fā)生縱向、 橫向收縮造成的。每堆焊完一粉塊，用小錘輕擊，延展堆焊層，可補(bǔ)償部分收縮量，減少變形。
(3) 減少線能量
減小線能量能使葉片受到的熱輸進(jìn)量減少，熱應(yīng)力變小。這與降低稀釋率的要求是一致的。
3.2 結(jié) 果
采用上述工藝措施，對(duì)葉輪進(jìn)行堆焊。焊后檢查，葉輪變形量在技術(shù)要求范圍內(nèi)，并用便攜式硬度計(jì)對(duì)各葉片堆焊層進(jìn)行抽查，測(cè)得各點(diǎn) HRC>56。
電廠運(yùn)行表明，堆焊后的風(fēng)機(jī)葉片壽命進(jìn)步 4 倍左右，避免了葉輪在鍋爐的一個(gè)大修期內(nèi)，因葉片磨損而造成更換或修理，保證了機(jī)組的正常工作，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
4 結(jié) 論
經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)考驗(yàn)，該堆焊技術(shù)是切實(shí)可行的，可以大大進(jìn)步風(fēng)機(jī)葉片的使用壽命，該技術(shù)適用于承受磨料磨損的其他工件。
丁京濱(1955-)，男，高級(jí)工程師.從事專(zhuān)業(yè)：材料成型加工.
丁京濱（華北工學(xué)院 材料工程系，山西 太原 030051）
曹海燕（太原理工大學(xué)，山西 太原 030024）
張保富（太原一電廠，山西 太原 030024）
參考文獻(xiàn)：
[1] [英]薩凱 A D 著；邵荷生譯。金屬磨損原理
[2] 周振豐。焊接冶金學(xué)(金屬焊接性)
[3] 張清輝。堆焊焊條的耐磨性探討
[4] 田錫唐。焊接結(jié)構(gòu)
[5] 唐慕堯。平板堆焊時(shí)平面外變形的形態(tài)及產(chǎn)生機(jī)制(end)
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收錄時(shí)間:2011年01月31日 10:53:34 來(lái)源:丁京濱 曹海燕 張保富 作者:
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離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案與技術(shù) |
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| 風(fēng)機(jī)概述：風(fēng)機(jī)是各個(gè)工廠、企業(yè)普遍使用的設(shè)備之一，特別是風(fēng)機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。鍋爐鼓風(fēng)、消煙除塵、通風(fēng)冷卻都離不開(kāi)風(fēng)機(jī)，在電站、礦井、化工以及環(huán)保工程，風(fēng)機(jī)更是不可缺少的重要設(shè)備，正確掌握風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)保證風(fēng)機(jī)的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是很重要的。 
離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇 離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)通常給定的條件有：容積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度(或工作介質(zhì)溫度)，有時(shí)還有結(jié)構(gòu)上的要求和特殊要求等。
對(duì)離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求大都是：滿(mǎn)足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近；最高效率值要盡量大一些，效率曲線平坦；壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬；風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好；材料及附件選擇方便；有足夠的強(qiáng)度、剛度，工作安全可靠；運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，噪聲低；調(diào)節(jié)性能好，工作適應(yīng)性強(qiáng)；風(fēng)機(jī)尺寸盡可能小，重量輕；操作和維護(hù)方便，拆裝運(yùn)輸簡(jiǎn)單易行。
然而，同時(shí)滿(mǎn)足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動(dòng)性能與結(jié)構(gòu)(強(qiáng)度、工藝)之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協(xié)調(diào)解決。這就需要設(shè)計(jì)者選擇合理的設(shè)計(jì)方案，以解決主要矛盾。例如：
隨著風(fēng)機(jī)的用途不同，要求也不一樣，如公共建筑所用的風(fēng)機(jī)一般用來(lái)作通風(fēng)換氣用，一般最重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風(fēng)機(jī)具有這一特點(diǎn)；而要求大流量的離心風(fēng)機(jī)通常為雙吸氣型式；對(duì)一些高壓離心風(fēng)機(jī)，比轉(zhuǎn)速低，其泄漏損失的相對(duì)比例一般較大。
離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：
(1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。
(2)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B(niǎo)、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。
(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)壓器以提高其靜壓值。
(4)葉片出口角的選定：葉片出口角是設(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類(lèi)為：強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉)。表1列出了離心風(fēng)機(jī)中這些葉片型式的葉片的出口角的大致范圍。
(5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢詼p少相對(duì)渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數(shù)目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力而且增加能耗。因此，對(duì)每一種葉輪，存在著一個(gè)最佳葉片數(shù)目。具體確定多少葉片數(shù)，有時(shí)需根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而定。根據(jù)我國(guó)目前應(yīng)用情況，在表2推薦了葉片數(shù)的選擇范圍。
(6)全壓系數(shù)Ψt的選定：設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，實(shí)際壓力總是預(yù)先給定的。這時(shí)需要選擇全壓系數(shù)Ψt，全壓系數(shù)的大致選擇范圍可參考表3。
(7)離心葉輪進(jìn)出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪主要尺寸示于圖1。葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)機(jī)影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)起著關(guān)鍵作用。它包含了離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)--葉片的設(shè)計(jì)。而葉片的設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何確定葉片出口角β2A。
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收錄時(shí)間:2011年01月07日 00:32:21 來(lái)源:ccen 作者:
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煤氣加壓風(fēng)機(jī)的振動(dòng)故障診斷 |
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核心提示：八鋼混合煤氣加壓5#風(fēng)機(jī)自投運(yùn)以來(lái)軸承座及電機(jī)振動(dòng)值大，影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，通過(guò)頻譜分析，確診為對(duì)中不良及轉(zhuǎn)子不平衡所致。通過(guò)對(duì)癥檢修，解決了振動(dòng)問(wèn)題。
關(guān) 鍵 字：煤氣加壓風(fēng)機(jī) 振動(dòng) 頻譜圖 頻譜分析 故障診斷
八鋼煤氣混合加壓5#風(fēng)機(jī)自正式投運(yùn)后，在80％負(fù)荷條件下軸承座振動(dòng)最大值達(dá)9.25mm/s。通過(guò)振動(dòng)數(shù)據(jù)頻譜分析，對(duì)風(fēng)機(jī)可能存在的問(wèn)題進(jìn)行了故障診斷，并逐一排除，解決了振動(dòng)大的問(wèn)題。 一、設(shè)備參數(shù)及測(cè)點(diǎn)布置圖
風(fēng)機(jī)型號(hào)D700-13-2，設(shè)計(jì)能力700m3/min；驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)YB450Ml-2，功率450kW，轉(zhuǎn)速2
985r/min；采用調(diào)速型液力耦合器傳動(dòng)，型號(hào)YOTC400B/3000；采用滾動(dòng)軸承。測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。
二、振動(dòng)數(shù)據(jù)采集和分析
用Leonova infinity振動(dòng)分析儀對(duì)5#風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和振動(dòng)頻譜分析。
從振動(dòng)數(shù)值看，1、2、4測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值較大，水平方向明顯大于垂直方向，尤其是4號(hào)點(diǎn)水平方向振動(dòng)速度有效值已接近停機(jī)值。
從各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)信號(hào)看，電機(jī)兩側(cè)和風(fēng)機(jī)兩側(cè)以轉(zhuǎn)頻（風(fēng)機(jī)38.1Hz、電機(jī)50Hz）及其倍頻為主，其中2號(hào)測(cè)點(diǎn)水平振動(dòng)頻譜中轉(zhuǎn)頻及其二倍頻振動(dòng)能量最大。且二倍頻能量已經(jīng)超過(guò)轉(zhuǎn)頻，屬于典型的不對(duì)中故障頻率。另外，2、4測(cè)點(diǎn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)頻能量突出（見(jiàn)圖2、圖3），尤其是水平方向，充分說(shuō)明風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡。
三、檢修與驗(yàn)證
通過(guò)對(duì)電機(jī)和液力耦合器的“對(duì)中”檢查，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器左右偏差達(dá)到1.5mm，而安裝技術(shù)文件要求在士0.2mm以?xún)?nèi)。這一點(diǎn)與診斷結(jié)論完全一致。經(jīng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行找正，同時(shí)復(fù)核液力耦合器與電機(jī)熱膨脹預(yù)留高低差值，最終達(dá)到了安裝要求。為消除風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡，換上了備用轉(zhuǎn)子（對(duì)備用轉(zhuǎn)子的平衡情況未做測(cè)試）。一周后開(kāi)機(jī)測(cè)試發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)振動(dòng)未消除，電機(jī)水平振動(dòng)速度有效值為8.5mm/s，風(fēng)機(jī)垂直振動(dòng)速度有效值5.6mm/s。為此再次對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了檢測(cè)分析。 四、二次檢測(cè)和處理
用CSI1910測(cè)振儀對(duì)5#風(fēng)機(jī)再次進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)和頻譜分析。從2、4測(cè)點(diǎn)水平方向速度頻譜圖中可看到風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)頻(40.68Hz、36.11Hz)能量非常突出，一二倍頻成分已不明顯，說(shuō)明不對(duì)中已消除，但不平衡仍存在。將風(fēng)機(jī)再次解體，對(duì)該轉(zhuǎn)子及前次換下的轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡，發(fā)現(xiàn)均嚴(yán)重超標(biāo)，并且葉輪因裝拆不當(dāng)存在一定程度的變形，已無(wú)法校正。最終決定將該轉(zhuǎn)子報(bào)廢，重新購(gòu)置新轉(zhuǎn)子，振動(dòng)問(wèn)題得到徹底解決。
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收錄時(shí)間:2011年01月07日 18:11:09 來(lái)源:ccen 作者:
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