- 屋頂風(fēng)機(jī)240cm屋頂風(fēng)機(jī)83cm
- 145cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)54寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
- 120cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)46寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
- 100cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)36寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
- 90cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)32寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
- 75cm負(fù)壓風(fēng)機(jī)28寸玻璃鋼風(fēng)機(jī)
- 地溝風(fēng)機(jī)畜牧風(fēng)機(jī)
- 冷風(fēng)機(jī)/環(huán)?照{(diào)/移動冷風(fēng)機(jī)
- 塑料水簾/紙水簾
- 玻璃鋼風(fēng)機(jī)外框|風(fēng)機(jī)風(fēng)葉加工
負(fù)壓風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)運(yùn)行中常見故障原因分析及其處理可靠編碼器和測速
1 風(fēng)機(jī)軸承振動超標(biāo)
風(fēng)機(jī)軸承振動是運(yùn)行中常見的故障,風(fēng)機(jī)的振動會引起軸承和葉片損壞、螺栓松動、機(jī)殼和風(fēng)道損壞等故障,嚴(yán)重危及風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。風(fēng)機(jī)軸承振動超標(biāo)的原因較多,如能針對不同的現(xiàn)象分析原因采取恰當(dāng)?shù)奶幚磙k法,往往能起到事半功倍的效果。
1.1 不停爐處理葉片非工作面積灰引起風(fēng)機(jī)振動
這類缺陷常見于鍋爐引風(fēng)機(jī),現(xiàn)象主要表現(xiàn)為風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中振動突然上升。這是因?yàn)楫?dāng)氣體進(jìn)入葉輪時,與旋轉(zhuǎn)的葉片工作面存在一定的角度,根據(jù)流體力學(xué)原理,氣體在葉片的非工作面一定有旋渦產(chǎn)生,于是氣體中的灰粒由于旋渦作用會慢慢地沉積在非工作面上。機(jī)翼型的葉片最易積灰。當(dāng)積灰達(dá)到一定的重量時由于葉輪旋轉(zhuǎn)離心力的作用將一部分大塊的積灰甩出葉輪。由于各葉片上的積灰不可能完全均勻一致,聚集或可甩走的灰塊時間不一定同步,結(jié)果因?yàn)槿~片的積灰不均勻?qū)е氯~輪質(zhì)量分布不平衡,從而使風(fēng)機(jī)振動增大。
在這種情況下,通常只需把葉片上的積灰鏟除,葉輪又將重新達(dá)到平衡,從而減少風(fēng)機(jī)的振動。在實(shí)際工作中,通常的處理方法是臨時停爐后打開風(fēng)機(jī)機(jī)殼的人孔門,檢修人員進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)清除葉輪上的積灰。這樣不僅環(huán)境惡劣,存在不安全因素,而且造成機(jī)組的非計劃停運(yùn),檢修時間長,勞動強(qiáng)度大。經(jīng)過研究,提出了一個經(jīng)實(shí)際證明行之有效的處理方法。如圖1所示,在機(jī)殼喉舌處(A點(diǎn),徑向?qū)χ~輪)加裝一排噴嘴(4~5個),將噴嘴調(diào)成不同角度。噴嘴與沖灰水泵相連,將沖灰水作為沖洗積灰的動力介質(zhì),降低負(fù)荷后停單側(cè)風(fēng)機(jī),在停風(fēng)機(jī)的瞬間迅速打開閥門,利用葉輪的慣性作用噴洗葉片上的非工作面,打開在機(jī)殼底部加裝的閥門將沖灰水排走。這樣就實(shí)現(xiàn)了不停爐而處理風(fēng)機(jī)振動的目的。用沖灰水作清灰的介質(zhì),和用蒸汽和壓縮空氣相比,具有對噴嘴結(jié)構(gòu)要求低、清灰范圍大、效果好、對葉片磨損小等優(yōu)點(diǎn)。
1.2 不停爐處理葉片磨損引起的振動
磨損是風(fēng)機(jī)中最常見的現(xiàn)象,風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中振動緩慢上升,一般是由于葉片磨損,平衡破壞后造成的。此時處理風(fēng)機(jī)振動的問題一般是在停爐后做動平衡。根據(jù)風(fēng)機(jī)的特點(diǎn),經(jīng)過多次實(shí)踐,總結(jié)了以下可在不停爐的情況下對風(fēng)機(jī)進(jìn)行動平衡試驗(yàn)工作。
1)在機(jī)殼喉舌徑向?qū)χ~輪處(如圖1)加裝一個手孔門,因?yàn)榇颂庪x葉輪外圓邊緣距離最近,只有200 mm多,人站在風(fēng)機(jī)外面,用手可以進(jìn)行內(nèi)部操 作。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的情況下手孔門關(guān)閉。
2)振動發(fā)生后將風(fēng)機(jī)停下(單側(cè)停風(fēng)機(jī)),將手孔門打開,在機(jī)殼外對葉輪進(jìn)行試加重量。
3)找完平衡后,計算應(yīng)加的重量和位置,對葉輪進(jìn)行焊接工作。
在實(shí)際工作中,用三點(diǎn)法找動平衡較為簡單方便。試加重量的計算公式為
P<=250×A0×G/D(3000/n)2(g)
為了盡快找到應(yīng)加的重量和位置,應(yīng)根據(jù)平時的數(shù)據(jù)多總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),Y4-73-11-22D的風(fēng)機(jī)振動0.10 mm時不平衡重量為2 000 g;M5-29-11-18D的排粉機(jī)振動0.10 mm時不平衡重量120 g;軸流ASN2125/1250型引風(fēng)機(jī)振動為0.10 mm時不平衡重量只有80 g左右。為了達(dá)到不停爐處理葉片磨損引起的振動問題的目的,平時須加強(qiáng)對風(fēng)門擋板的維護(hù),減少風(fēng)門擋板的漏風(fēng),在單側(cè)風(fēng)機(jī)停運(yùn)時能防止熱風(fēng)從停運(yùn)的送風(fēng)機(jī)處漏出以維持良好的工作環(huán)境。
1.3 空預(yù)器的腐蝕導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動間斷性超標(biāo)
這種情況通常發(fā)生在燃油鍋爐上。燃油鍋爐引風(fēng)機(jī)前一般沒有電除塵,煙、風(fēng)道較短,空預(yù)器的波紋板和定位板由于低溫腐蝕,波紋板腐蝕成小薄鋼片,小薄鋼片隨煙氣一起直接打擊在風(fēng)機(jī)葉片上,一方面造成風(fēng)機(jī)的受迫振動,另一方面一些小薄鋼片鑲嵌在葉片上,由于葉片的動不平衡使風(fēng)機(jī)振動。這種現(xiàn)象是筆者在長期的實(shí)際生產(chǎn)中觀察到的結(jié)果。處理方法是及時更換腐蝕的波紋板,采用方法防止空預(yù)器的低溫腐蝕,提高排煙溫度和進(jìn)風(fēng)溫度(一般應(yīng)高于60℃以避開露點(diǎn)),波紋板也可使用耐腐蝕的考登鋼或金屬搪瓷。
1.4 風(fēng)道工程振動導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)的振動
煙、風(fēng)道的振動通常會引起風(fēng)機(jī)的受迫振動。這是生產(chǎn)中容易出現(xiàn)而又容易忽視的情況。風(fēng)機(jī)出口擴(kuò)散筒隨負(fù)荷的增大,進(jìn)、出風(fēng)量增大,振動也會隨之改變,而一般擴(kuò)散筒的下部只有4個支點(diǎn),如圖2所示,另一邊的接頭石棉帆布是軟接頭,這樣一來整個擴(kuò)散筒的60%重量是懸吊受力。從圖中可以看出軸承座的振動直接與擴(kuò)散筒有關(guān),故負(fù)荷越大,軸承產(chǎn)生振動越大。針對這種狀況,在擴(kuò)散筒出口端下面增加一個活支點(diǎn)(如圖3),可升可降可移動。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時,只需微調(diào)該支點(diǎn),即可消除振動。經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)踐效果非常顯著。該種情況在風(fēng)道較短的情況下更容易出現(xiàn)。
1.5 動、靜部分相碰引起風(fēng)機(jī)振動
在生產(chǎn)實(shí)際中引起動、靜部分相碰的主要原因:
(1)葉輪和進(jìn)風(fēng)口(集流器)不在同一軸線上。
(2)運(yùn)行時間長后進(jìn)風(fēng)口損壞、變形。
(3)葉輪松動使葉輪晃動度大。
(4)軸與軸承松動。
(5)軸承損壞。
(6)主軸彎曲。
根據(jù)不同情況采取不同的處理方法。引起風(fēng)機(jī)振動的原因很多,其它如連軸器中心偏差大、基礎(chǔ)或機(jī)座剛性不夠、原動機(jī)振動引起等等,有時是多方面的原因造成的結(jié)果。實(shí)際工作中應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn),多積累數(shù)據(jù),掌握設(shè)備的狀態(tài),摸清設(shè)備劣化的規(guī)律,出現(xiàn)問題就能有的放矢地采取相應(yīng)措施解決。
2 軸承溫度高
風(fēng)機(jī)軸承溫度異常升高的原因有三類:潤滑不良、冷卻不夠、軸承異常。離心式風(fēng)機(jī)軸承置于風(fēng)機(jī)外,若是由于軸承疲勞磨損出現(xiàn)脫皮、麻坑、間隙增大引起的溫度升高,一般可以通過聽軸承聲音和測量振動等方法來判斷,如是潤滑不良、冷卻不夠的原因則是較容易判斷的。而軸流風(fēng)機(jī)的軸承集中于軸承箱內(nèi),置于進(jìn)氣室的下方,當(dāng)發(fā)生軸承溫度高時,由于風(fēng)機(jī)在運(yùn)行,很難判斷是軸承有問題還是潤滑、冷卻的問題。實(shí)際工作中應(yīng)先從以下幾個方面解決問題。
。1)加油是否恰當(dāng)。應(yīng)當(dāng)按照定期工作的要求給軸承箱加油。軸承加油后有時也會出現(xiàn)溫度高的情況,主要是加油過多。這時現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升,到達(dá)某點(diǎn)后(一般在比正常運(yùn)行溫度高10℃~15℃左右)就會維持不變,然后會逐漸下降。
。2)冷卻風(fēng)機(jī)小,冷卻風(fēng)量不足。引風(fēng)機(jī)處的煙溫在120℃~140℃,軸承箱如果沒有有效的冷卻,軸承溫度會升高。比較簡單同時又節(jié)約廠用電的解決方法是在輪轂側(cè)軸承設(shè)置壓縮空氣冷卻。當(dāng)溫度低時可以不開啟壓縮空氣冷卻,溫度高時開啟壓縮空氣冷卻。
。3)確認(rèn)不存在上述問題后再檢查軸承箱。
3 動葉卡澀
軸流風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)是通過傳動機(jī)構(gòu)帶動滑閥改變液壓缸兩側(cè)油壓差實(shí)現(xiàn)的。在軸流風(fēng)機(jī)的運(yùn)行中,有時會出現(xiàn)動葉調(diào)節(jié)困難或完全不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象通常會認(rèn)為是風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)油工程故障和輪轂內(nèi)部調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)損壞等。但在實(shí)際中通常是另外一種原因:在風(fēng)機(jī)動葉片和輪轂之間有一定的空隙以實(shí)現(xiàn)動葉角度的調(diào)節(jié),但不完全燃燒造成碳垢或灰塵堵塞空隙造成動葉調(diào)節(jié)困難。動葉卡澀的現(xiàn)象在燃油鍋爐和采用水膜除塵的鍋爐比較普遍,解決的措施主要有
。1)盡量使燃油或煤燃燒充分,減少碳黑,適當(dāng)提高排煙溫度和進(jìn)風(fēng)溫度,避免煙氣中的硫在空預(yù)器中的結(jié)露。
。2)在葉輪進(jìn)口設(shè)置蒸汽吹掃管道,當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)時對葉輪進(jìn)行清掃,保持葉輪清潔,蒸汽壓力<=0.2MPa,溫度<=200℃。
。3)適時調(diào)整動葉開度,防止葉片長時間在一個開度造成結(jié)垢,風(fēng)機(jī)停運(yùn)后動葉應(yīng)間斷地在0~55°活動。
(4)經(jīng)常檢查動葉傳動機(jī)構(gòu),適當(dāng)加潤滑油。
4 旋轉(zhuǎn)失速和喘振
旋轉(zhuǎn)失速是氣流沖角達(dá)到臨界值附近時,氣流會離開葉片凸面,發(fā)生邊界層分離從而產(chǎn)生大量區(qū)域的渦流造成風(fēng)機(jī)風(fēng)壓下降的現(xiàn)象。喘振是由于風(fēng)機(jī)處在不穩(wěn)定的工作區(qū)運(yùn)行出現(xiàn)流量、風(fēng)壓大幅度波動的現(xiàn)象。這兩種不正常工況是不同的,但是它們又有一定的關(guān)系。風(fēng)機(jī)在喘振時一般會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流,但旋轉(zhuǎn)失速的發(fā)生只決定于葉輪本身結(jié)構(gòu)性能、氣流情況等因素,與風(fēng)煙道工程的容量和形狀無關(guān),喘振則風(fēng)機(jī)本身與風(fēng)煙道都有關(guān)系。旋轉(zhuǎn)失速用失速探針來檢測,喘振用U形管取樣,兩者都是壓差信號驅(qū)動差壓開關(guān)報警或跳機(jī)。但在實(shí)際運(yùn)行中有兩種原因使差壓開關(guān)容易出現(xiàn)誤動作:1)煙氣中的灰塵堵塞失速探針的測量孔和U形管容易堵塞;2)現(xiàn)場條件振動大。該保護(hù)的可靠性較差。由于風(fēng)機(jī)發(fā)生旋轉(zhuǎn)失速和喘振時,爐膛風(fēng)壓和風(fēng)機(jī)振動都會發(fā)生較大的變化,在風(fēng)機(jī)調(diào)試時通過動葉安裝角度的改變使風(fēng)機(jī)正常工作點(diǎn)遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的不穩(wěn)定區(qū),隨著目前風(fēng)機(jī)設(shè)計制造水平的提高,可以將風(fēng)機(jī)跳閘保護(hù)中喘振保護(hù)取消,改為“發(fā)訊”,當(dāng)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)失速或喘振信號后運(yùn)行人員通過調(diào)節(jié)動葉開度使風(fēng)機(jī)脫離旋轉(zhuǎn)脫流區(qū)或喘振區(qū)而保持風(fēng)機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,從而減少風(fēng)機(jī)的意外停運(yùn)。
5 結(jié)束語
隨著中國風(fēng)機(jī)制造水平的提高,風(fēng)機(jī)的效率和可靠性不斷提高,但風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)用中故障的情況仍較多,完善工程
風(fēng)力發(fā)電機(jī)不僅曝露于自然環(huán)境中,而且必須在最惡劣的條件下絕對可靠地運(yùn)行。即使在運(yùn)行20或30年后,人們?nèi)匀幌M鼈兡軌蛟谌魏翁鞖庵斜3肿罴训倪\(yùn)行狀態(tài),提供最高的經(jīng)濟(jì)效益,并具有最短的停機(jī)時間。要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),需要采用精密的具有安全和性能可靠性的傳感器技術(shù)。增量式傳感器和測速發(fā)電機(jī)起著主要作用,它們必須同時滿足可靠性和耐用性方面的苛刻要求。陸上和海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常都會使用十多個能正確完成任務(wù)并耐受極其嚴(yán)酷的環(huán)境條件的傳感器。
如同風(fēng)力發(fā)電機(jī)在尺寸、性能和結(jié)構(gòu)上的有所不同,對其所用傳感器的要求也多種多樣。如果希望在該市場取得成功,就必須考慮風(fēng)機(jī)制造商和業(yè)主在結(jié)構(gòu)、維護(hù)和運(yùn)行方面的不同需求。堡盟廣泛的產(chǎn)品系列融合了堡盟豐富的技術(shù)知識和多年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn),能充分滿足以上要求。堡盟集團(tuán)運(yùn)動控制產(chǎn)品部門可為風(fēng)能行業(yè)中的各種應(yīng)用提供滿足當(dāng)前及未來要求的合適產(chǎn)品(圖1a、圖1b)。
圖1a:十多個編碼器和測速發(fā)電機(jī)在確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效和長期穩(wěn)定地運(yùn)行方面具有不可忽視的作用
圖1b:一站式解決方案:多年以來,堡盟與著名風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商密切合作,精心開發(fā)定制解決方案。其廣泛的產(chǎn)品選擇幾乎可以滿足任何應(yīng)用要求。
為了確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)頂級性能和最佳效率,必須根據(jù)風(fēng)力、風(fēng)向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子速度。用于監(jiān)測轉(zhuǎn)速的增量式傳感器可直接安裝在轉(zhuǎn)子輪轂上或者安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動工程上,用以獲取當(dāng)前的轉(zhuǎn)子速度,并將信息傳輸至主控制器。
絕對值編碼器可隨時提供轉(zhuǎn)子位置反饋,其最大分辨率為17位,并常常采用并聯(lián)增量通道來獲得冗余速度反饋。更多的高性能產(chǎn)品還包括HDmag系列新型無軸承磁編碼器,這些編碼器也能精確地完成發(fā)電機(jī)反饋任務(wù)。憑借極其緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計,它們在安裝過程中允許較大的軸向和徑向容差。用于高度動態(tài)應(yīng)用的無軸承編碼器可直接安裝在快速旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)軸上,在20年時間中需完成25,000,000,000多圈。這顯然超出了球軸承的能力。最大通孔直徑為740 mm的編碼器直接安裝在輪轂上(圖2)。無軸承編碼器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生500,000多個脈沖,憑借這一高分辨率它們可以精確采集相對較低的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
圖2:最大通孔直徑為740 mm的無軸承增量式或絕對值編碼器直接安裝在轉(zhuǎn)子輪轂上
轉(zhuǎn)子葉片的槳距角是風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電效率的關(guān)鍵。為了最大限度地利用不同風(fēng)向的風(fēng)力,轉(zhuǎn)子葉片的迎風(fēng)面必須與風(fēng)向保持一致。由于在斷電時絕對值編碼器(圖3)也能保存位置值,并在冗余發(fā)電機(jī)重新啟動時作為參考循環(huán),因此它們是位置反饋的首選產(chǎn)品。
圖3:轉(zhuǎn)子葉片變漿控制:對采用SSI、CANopen或任何其它現(xiàn)場總線接口以及以太網(wǎng)技術(shù)的絕對值編碼器提出的完美挑戰(zhàn)。
用于發(fā)電機(jī)反饋的編碼器
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是風(fēng)力發(fā)電場運(yùn)行的重要因素:首先是確保穩(wěn)定的電網(wǎng)供電,其次是在超過最高轉(zhuǎn)速極限時使風(fēng)機(jī)緊急停止。實(shí)踐證明,對這些應(yīng)用而言,增量式編碼器是一種可靠的選擇。由于超速開關(guān)可作為超出速度閾值時的緊急停止觸發(fā)器(圖4),增量式編碼器可與之配合使用,在發(fā)電場的盈利能力和運(yùn)行安全方面起著關(guān)鍵作用。
圖4:由于超速開關(guān)可作為超出速度閾值時的緊急停止觸發(fā)器,增量式編碼器或測速發(fā)電機(jī)可與之配合使用,在發(fā)電場的盈利能力和運(yùn)行安全方面起著關(guān)鍵作用
圖5:例如,HOG 131編碼器系列的特點(diǎn)是具有出色的抗振性和極佳的耐候性,是適合在高鹽分空氣和惡劣海上環(huán)境中的應(yīng)用的完美產(chǎn)品
圖6:通過集成的狀態(tài)監(jiān)控功能(EMS 增強(qiáng)監(jiān)測工程)進(jìn)一步增強(qiáng)安全性:由于潛在錯誤在定期維護(hù)過程中得以消除,從而避免了因傳感器故障而造成不可容忍的發(fā)電場停機(jī)時間
為了最佳地利用主導(dǎo)風(fēng)以確保風(fēng)力發(fā)電場的發(fā)電效率最高,機(jī)艙必須旋轉(zhuǎn)并與當(dāng)前風(fēng)向保持一致。所謂的方位角定位需要同時獲取旋轉(zhuǎn)方向和位置。該任務(wù)通常由絕對值多圈編碼器(圖7)通過光感應(yīng)或磁感應(yīng)來完成。緊湊的結(jié)構(gòu)、極高的抗沖擊和抗振動能力以及極廣的工作溫度范圍,確保絕對值多圈編碼器具有長期的可靠性。堡盟提供的擁有專利保護(hù)的編碼器解決方案可耐受最高500 G的持續(xù)沖擊影響,并采用電絕緣軸有效防止軸電流的影響。
圖7:精確的機(jī)艙運(yùn)動控制:對于所謂的方位角定位,必須同時獲取旋轉(zhuǎn)方向和位置,這通常采用絕對值多圈編碼器來完成
滿足嚴(yán)格的安全要求的堡盟編碼器系列包括大批不同機(jī)械結(jié)構(gòu)的絕對值和增量式編碼器(圖8),它們均符合SIL3(IEC 62061)和PLe標(biāo)準(zhǔn)(EN ISO 13849-1)。
圖8:滿足嚴(yán)格的安全要求的堡盟編碼器系列包括大批不同機(jī)械結(jié)構(gòu)的絕對值和增量式編碼器(圖8),它們均符合SIL3(IEC 62061)和PLe標(biāo)準(zhǔn)(EN ISO 13849-1)
負(fù)壓風(fēng)機(jī)廠
豬場負(fù)壓風(fēng)機(jī)
廠房降溫負(fù)壓風(fēng)機(jī)
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