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冷卻塔軸流風(fēng)機(jī)的維護(hù)與檢修
摘要：本文從減速機(jī)、聯(lián)軸器、扇葉與風(fēng)筒的檢查維護(hù)以及潤滑油系統(tǒng)、振動和腐蝕的監(jiān)測等六個(gè)方面，詳細(xì)介紹了冷卻塔風(fēng)機(jī)維護(hù)與檢修的方法。
關(guān)鍵詞：冷卻塔軸流風(fēng)機(jī) 維護(hù) 檢修 循環(huán)水
華北制藥股份有限公司4個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)共有冷卻塔風(fēng)機(jī)16臺，其中L85A型3臺，LF60型3臺，LF47型10臺。其每小時(shí)循環(huán)水冷卻處理量19100噸，占公司總用水量的96.5%.作為大型化工制藥企業(yè)，循環(huán)水用量大，水溫要求低。這就決定了冷卻塔風(fēng)機(jī)作為循環(huán)水系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備必須長時(shí)間安全連續(xù)運(yùn)行。因此，也就要求必須做好冷卻塔風(fēng)機(jī)的維護(hù)與檢修工作。經(jīng)過對循環(huán)水冷卻塔風(fēng)機(jī)15年的使用與維護(hù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)形成了一套比較有效的維護(hù)與檢修方案。
1、減速機(jī)的維護(hù)與檢修
減速機(jī)的主要部件是錐齒輪、傘齒輪、斜齒輪及滾動軸承。在負(fù)荷的長期作用下，齒輪常發(fā)生的失效形式是輪齒工作面磨損和點(diǎn)蝕。齒輪出現(xiàn)磨損或點(diǎn)蝕后，運(yùn)動精度降低，噪音和振動增大。如果點(diǎn)蝕尺寸大，蝕坑往往成為疲勞源，最終導(dǎo)致輪齒疲勞斷裂。因此每年要對齒輪接觸精度和點(diǎn)蝕情況進(jìn)行檢查。接觸精度的要求見表1.點(diǎn)蝕坑的尺寸長度不超過齒長的1/3和齒高的1/2.滾動軸承正常的失效形式是滾動體或內(nèi)外圈滾道上的點(diǎn)蝕破壞。當(dāng)點(diǎn)蝕破壞發(fā)生以后減速機(jī)會出現(xiàn)比較強(qiáng)烈的振動、噪聲和發(fā)熱現(xiàn)象。由于滾動軸承不宜經(jīng)常拆卸，并且受到結(jié)構(gòu)和安裝位置所限，對滾動軸承直接檢查比較困難。在停機(jī)后盤車，用聽音棒貼住軸承函，仔細(xì)聽軸承轉(zhuǎn)動的聲音，正常軸承轉(zhuǎn)動的聲音應(yīng)是清脆、連續(xù)、均勻的。如果聲音沉悶、斷續(xù)、發(fā)卡說明軸承可能存在缺陷，要拆下進(jìn)一步檢查，確定失效后更換。此外，使用優(yōu)質(zhì)的潤滑油并加入適當(dāng)添加劑有助于延長齒輪、軸承的使用壽命。我公司定期對潤滑油的粘度、酸值、機(jī)械雜質(zhì)等重要指標(biāo)進(jìn)行化驗(yàn)，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)更換。并且在L85A 型、LF60型風(fēng)機(jī)減速機(jī)中加入了亞米加904潤滑油添加劑，此兩種風(fēng)機(jī)齒輪、軸承的設(shè)計(jì)壽命為50000小時(shí)，自1997年使用至今已連續(xù)運(yùn)行60000余小時(shí)，歷次檢查齒輪、軸承都完好。
表1 風(fēng)機(jī)減速機(jī)齒輪接觸精度要求
名稱 按高度 按長度 側(cè)隙范圍
斜齒輪 不小于60% 不小于60%—70% 0.12-0.22mm
錐齒輪 不小于60% 不小于70% 0.15-0.35mm
2、聯(lián)軸器維護(hù)與檢修
聯(lián)軸器直接關(guān)系到風(fēng)機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)程度。我公司LF47型、L85A 型、LF60型三種類型的冷卻塔風(fēng)機(jī)分別使用了，彈性圈柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、膜片聯(lián)軸器。這三種聯(lián)軸器都起著傳遞扭矩和緩沖減振的作用。其中，彈性圈柱銷聯(lián)軸器的橡膠彈性圈、彈性柱銷聯(lián)軸器橡膠接頭、膜片聯(lián)軸器的彈性膜片都是彈性元件，可以補(bǔ)償軸線的相對位移。由于受到多次啟動沖擊，長期的振動磨損以及腐蝕、老化的影響，彈性元件會失效。因此，每年必須定期間檢查。如果橡膠元件出現(xiàn)老化、磨損，彈性膜片出現(xiàn)倒伏或缺損都要及時(shí)更換。另外，在安裝或檢修時(shí)，為減小聯(lián)軸器不對中的影響，兩半聯(lián)軸器的同軸度誤差不超過0.1mm.
3、扇葉與風(fēng)筒的檢查與調(diào)整
扇葉與風(fēng)筒一般都是玻璃鋼材料制作。起抽風(fēng)、導(dǎo)流作用。由于扇葉由輪轂中的夾塊夾持，經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)扇葉可能會圍繞中心轉(zhuǎn)動，影響平衡引起振動。為此，每年必須要檢查、調(diào)整扇葉角度。對扇葉的具體要求見表2.所有扇葉傾角允差不大于0.5°。為了提高風(fēng)機(jī)的效率，扇葉與風(fēng)筒間保持很小的間隙。由于風(fēng)筒是玻璃鋼材質(zhì)剛度較差容易變形，所以大型風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒除了肋筋還有拉筋，控制和調(diào)整風(fēng)筒的圓度。經(jīng)過長期運(yùn)行，由于風(fēng)筒螺栓和拉筋螺栓松動，拉筋磨損、折斷，會引起風(fēng)筒變形，變形嚴(yán)重時(shí)，扇葉會蹭到風(fēng)筒，劇烈摩擦?xí)股热~和風(fēng)筒嚴(yán)重磨損，甚至折斷扇葉。因此必須定期檢查、調(diào)整風(fēng)筒的圓度誤差及扇葉與風(fēng)筒間隙。根據(jù)不同的間隙要求，圓度誤差控制在3~5mm.扇葉與風(fēng)筒間隙要求見表3.另外，要定期檢查風(fēng)筒拉筋，當(dāng)銹蝕磨損達(dá)到直徑或壁厚的1/3時(shí)更換。
表4 扇葉角度
型號 LF-47 LF-60 L-85A
角度° 8.5±0.5 12±0.5 19±0.5
表3 扇葉與風(fēng)筒間隙
型號 LF-47 LF-60 LF-85A
間隙mm 9-19 8-30 20-35
4、潤滑油系統(tǒng)的監(jiān)測與維護(hù)
潤滑油是風(fēng)機(jī)的“血液”，存在于減速機(jī)、油管、油視鏡內(nèi)。潤滑油泄漏減速機(jī)齒輪將有燒毀的危險(xiǎn)。油管一般細(xì)而長容易折斷，為此，每年至少要檢查一次油管，當(dāng)油管有裂口或壁厚減薄1mm時(shí)要更換油管。如果減速機(jī)使用的是骨架橡膠密封每年要更換一次，如果使用的是機(jī)械密封每年要檢查摩擦副的磨損情況，有損壞要更換。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于揮發(fā)和滲漏潤滑油會不斷減少，要定時(shí)通過油視鏡檢查油位，當(dāng)油位低于減速機(jī)1/2時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充潤滑油，如果潤滑油油位下降過快，要停機(jī)檢修。此外，減速機(jī)箱應(yīng)安裝溫度傳感器，在快速漏油未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)時(shí)，減速機(jī)箱溫度急速上升，應(yīng)立刻停機(jī)，保護(hù)減速機(jī)內(nèi)齒輪和軸承。1999年7月一臺LF47型風(fēng)機(jī)，由于未更換壁厚減薄油管，運(yùn)行中油管斷裂并且未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，致使減速機(jī)齒輪燒毀。直接損失近3萬元，并且還影響循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行�？梢�，對冷卻塔風(fēng)機(jī)潤滑油系統(tǒng)監(jiān)測與維護(hù)十分必要。
5、振動的監(jiān)測
冷卻塔風(fēng)機(jī)是旋轉(zhuǎn)設(shè)備。由于聯(lián)軸器同軸度增大，旋轉(zhuǎn)部件平衡狀態(tài)劣化，基礎(chǔ)強(qiáng)度降低，零部件磨損等原因冷卻塔風(fēng)機(jī)的振動烈度會發(fā)生變化。根據(jù)IS02372《旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動烈度標(biāo)準(zhǔn)》和廠家提供的有關(guān)資料，振動速度長期運(yùn)行不超過6.3mm/s，最大不超過10mm/s.大烈度的振動會使機(jī)組的連接螺栓松動，狀況劣化甚至造成零部件失效。2000年10月一臺LF60型風(fēng)機(jī)，由于缺乏對振動的監(jiān)測，經(jīng)過長時(shí)間振動，地腳螺栓松動，風(fēng)機(jī)發(fā)生位移，葉片與風(fēng)筒摩擦造成葉片與風(fēng)筒損傷，同時(shí)油管被拉斷，由于停機(jī)及時(shí)才沒有造成更大損失。因此，必須對風(fēng)機(jī)的振動進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)振動值超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)針對原因進(jìn)行檢修。另外，所有的螺栓、螺母應(yīng)有止退措施盡量避免因振動引起螺栓松動發(fā)生事故。
6、腐蝕的監(jiān)測與處理
冷卻塔軸流風(fēng)機(jī)都是在室外大氣中工作的。如圖1所示，水汽沿風(fēng)機(jī)扇葉軸向自下而上流動。風(fēng)機(jī)的傳動軸、輪轂、支座以及冷卻塔的鋼結(jié)構(gòu)大都是碳鋼材料，長期與水汽接觸，工作環(huán)境潮濕。大氣中含二氧化碳、二氧化硫等氣體與水汽結(jié)合，形成酸性電解液，發(fā)生吸氧腐蝕。當(dāng)溶液的酸性很大時(shí)，也可能有氫離子的還原反應(yīng)，發(fā)生析氫腐蝕。同時(shí)生成紅棕色的三氧化二鐵和綠色的含水四氧化三鐵以及黑色的無水四氧化三鐵。這種腐蝕在華北地區(qū)十分嚴(yán)重。傳動軸受較大扭矩，受到腐蝕后，截面積減小抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度下降，極易發(fā)生扭斷事故。支座和鋼結(jié)構(gòu)承受交變載荷以及重力的作用，受到腐蝕后，截面積減小剛度下降，致使風(fēng)機(jī)振動加�。划�(dāng)強(qiáng)度下降到一定程度后，風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒還有傾斜的危險(xiǎn)。另外，輪轂腐蝕后會發(fā)生質(zhì)心變化引起不平衡振動。2000年1月一臺LF47型風(fēng)機(jī)，其傳動軸是空心軸。由于腐蝕嚴(yán)重和材質(zhì)不均，空心軸壁局部減薄到0.3mm，啟動時(shí)，在啟動扭矩作用下發(fā)生扭斷，斷軸飛起將葉片打斷，造成很大損失。因此，對腐蝕的監(jiān)測與處理是十分必要的。首先，在材質(zhì)選擇上盡量選擇不銹鋼材料這樣可以減小腐蝕的影響；其次，要定期檢測鋼鐵材料的壁厚，校核剛度、強(qiáng)度，達(dá)不到要求時(shí)及時(shí)加固或更換；再次，對于碳鋼表面必須定期做徹底防腐處理。通過以上措施將會大大降低腐蝕的影響。
近年來通過由于著重落實(shí)了以上幾個(gè)方面的維護(hù)與檢修，風(fēng)機(jī)的完好率達(dá)到100%，確保了循環(huán)水系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。
