吳建華

(大冶有色金屬有限責(zé)任公司,湖北 黃石 435005)

0 引言

SG65C-CVC 型單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)是大冶有色某廠從英國Howden(豪頓華工程有限公司)引進(jìn),給PS 轉(zhuǎn)爐提供煉銅吹煉用風(fēng)的關(guān)鍵設(shè)備,該鼓風(fēng)機(jī)共引進(jìn)兩臺(tái)(暫編號(hào)1#鼓風(fēng)機(jī)、2#鼓風(fēng)機(jī)),安裝投入后通過公司組織專業(yè)技術(shù)人員不斷對(duì)該鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行規(guī)律、日常維護(hù)及檢修等摸索掌控和改善,現(xiàn)該鼓風(fēng)機(jī)已運(yùn)行六年,設(shè)備整體運(yùn)行較平穩(wěn),能極好滿足轉(zhuǎn)爐工藝生產(chǎn)需要。下文將對(duì)SG65C-CVC 型單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)行實(shí)踐與檢修關(guān)鍵技術(shù)研究總結(jié)。

1 鼓風(fēng)機(jī)主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)組成及工作原理

1.1 主要技術(shù)參數(shù)

型號(hào) SG65C-CVC

流量 46 000 m3/h

最大允許工作壓力 1.804 bar

額定輸入轉(zhuǎn)速 2 980 r/min

葉輪輸出轉(zhuǎn)速 12 700 r/min

最大允許排氣溫度 205 ℃

電機(jī)西門子電氣傳動(dòng)有限公司(YKOS2100-2,2 500 kW,6 kV)

1.2 主要組成部件

該鼓風(fēng)機(jī)的主要組成部件有:主驅(qū)動(dòng)電機(jī),齒輪箱,葉輪,軸承,進(jìn)口導(dǎo)葉(IGV),出口導(dǎo)葉(VVD),進(jìn)口、出口導(dǎo)葉執(zhí)行器,主油泵,輔助油泵,事故油泵,油箱,放空閥(BOV),高壓、低壓、控制電源、就地控制柜、振動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)、PLC、人機(jī)界面、控制系統(tǒng)、防踹振系統(tǒng)等。

1.3 工作原理

由高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)通過聯(lián)軸器與增速箱聯(lián)接,驅(qū)動(dòng)葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)氣體進(jìn)行作功。氣體軸向進(jìn)氣、徑向排氣,氣體經(jīng)過入口過濾器,進(jìn)入吸入管及進(jìn)口導(dǎo)葉,氣體由進(jìn)口軸向進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動(dòng)并被加速,然后經(jīng)過可調(diào)排氣口擴(kuò)散器進(jìn)入擴(kuò)壓腔,改變流動(dòng)方向而減速,這種減速作用是將高速旋轉(zhuǎn)的氣流具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能,使風(fēng)機(jī)出口保持穩(wěn)定的工作壓力。

1.4 特點(diǎn)

(1)懸臂高效葉輪、精密齒輪和高穩(wěn)定性軸承,為以最低能耗流暢輸送空氣提供保證。

(2)葉輪選用鎳鎘合金鋼鍛件,由多軸數(shù)控加工中心整體加工而成,獨(dú)特的葉輪型線設(shè)計(jì),確保在寬廣的流量和溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

(3)采用進(jìn)口、出口聯(lián)合導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式,集進(jìn)口和出口導(dǎo)葉控制優(yōu)點(diǎn),使鼓風(fēng)機(jī)在規(guī)定流量負(fù)荷范圍內(nèi)保證高效,在全流量負(fù)荷變動(dòng)范圍內(nèi)保證無喘振。

(4)進(jìn)口、出口導(dǎo)葉執(zhí)行器采用氣動(dòng)執(zhí)行器,使鼓風(fēng)機(jī)能快速準(zhǔn)確響應(yīng)工藝變動(dòng)要求。

(5)喘振控制集成在PLC 系統(tǒng)的就地控制柜中,能保障惡劣情況下安全可靠運(yùn)行。

(6)軸承箱便于檢查維護(hù),掀起齒輪箱上蓋即可檢修維護(hù)所有軸承。

(7)低速軸承和高速軸承均采用滑動(dòng)軸承,確保軸承長周期使用壽命。

(8)振動(dòng)檢測(cè)裝置確保設(shè)備發(fā)生意外振動(dòng)時(shí)能及時(shí)停機(jī),確保系統(tǒng)安全。

2 鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行實(shí)踐與改善

2.1 BOV(放空閥)位置故障頻繁報(bào)警、跳車處理與改善

1#、2#鼓風(fēng)機(jī)在2014 年初安裝調(diào)試完成進(jìn)入生產(chǎn)運(yùn)行后,頻繁出現(xiàn)BOV 位置故障報(bào)警、跳車,嚴(yán)重影響公司生產(chǎn)經(jīng)營。為此,公司進(jìn)行了如下分析及處理,解決了1#、2#鼓風(fēng)機(jī)BOV 位置故障報(bào)警、跳車問題。

(1)經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)BOV 的儀表風(fēng)氣源壓力在0.4～0.5 MPa 的范圍內(nèi)波動(dòng),通過分析,初步診斷BOV位置故障報(bào)警、跳車原因可能是儀表風(fēng)氣源不穩(wěn)定導(dǎo)致,為此,擬加裝氣包穩(wěn)壓解決。于是在BOV 儀表風(fēng)氣源前加裝了5 m3儲(chǔ)氣罐1 個(gè),措施實(shí)施后1#、2#鼓風(fēng)機(jī)在1 個(gè)月內(nèi)仍有8 次BOV 位置故障報(bào)警、跳車。

(2)通過再次診斷分析懷疑管道可能未吹掃或者吹掃不徹底,內(nèi)有灰塵或安裝雜物殘留導(dǎo)致BOV卡阻。于是在兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)BOV 的管道旁開孔,清理管道內(nèi)的灰塵,將BOV 解體檢查、清理BOV 閥板密封圈的灰塵,壓填料的軸套加潤滑脂,處理后,1#鼓風(fēng)機(jī)10 天內(nèi)出現(xiàn)了5 次BOV 位置故障報(bào)警、跳車,2#鼓風(fēng)機(jī)未再出現(xiàn)此情況。

(3)考慮到1#離風(fēng)源較2#管道長、彎頭較多,可能偶爾壓力有損失導(dǎo)致瞬時(shí)壓力不夠,于是把儀表風(fēng)氣源改成氮?dú)?提高氣源壓力(壓力穩(wěn)定在0.5 MPa 左右,但達(dá)不到0.6 MPa),使用氮?dú)鈿庠春?#鼓風(fēng)機(jī)半月出現(xiàn)了3 次BOV 位置故障報(bào)警、跳車,2#鼓風(fēng)機(jī)仍未出現(xiàn)報(bào)警跳車情況。

圖1 增壓裝置的氣壓原理圖

(4)鑒于提高氣源壓力后1#鼓風(fēng)機(jī)BOV 位置故障報(bào)警、跳車頻次有所改善,但仍未徹底解決。于是擬繼續(xù)提高氣源壓力,安裝氮?dú)庠鰤貉b置1 套(增壓裝置的氣壓原理及增壓閥工作原理如下)。之后,BOV 位置報(bào)警故障消除,再未出現(xiàn)因BOV 位置故障報(bào)警,引起1#、2#鼓風(fēng)機(jī)跳車。

圖2 氣動(dòng)增壓閥的原理圖

2.2 油冷卻器泄漏故障處理與改善

本機(jī)采用水冷式雙聯(lián)(1 用1 備)管殼式油冷卻器,可實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中切換。一般情況下,很少出現(xiàn)雙聯(lián)管殼式冷卻器均發(fā)生故障,而公司1#、2#鼓風(fēng)機(jī)相繼發(fā)生在用(備用)雙聯(lián)冷卻器泄漏故障。某日兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)廠內(nèi)突發(fā)大停電停車,恢復(fù)開車后,兩臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)當(dāng)天相繼出現(xiàn)油壓低故障報(bào)警,經(jīng)檢查是油冷卻器破碎漏油,切換備用冷卻器并更換潤滑油后,當(dāng)晚兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)再次相繼出現(xiàn)油壓低故障報(bào)警,檢查仍發(fā)現(xiàn)油冷卻器破損,水進(jìn)入油箱。停車次日臨時(shí)采用板式冷卻器代替,更換潤滑油后恢復(fù)正常開車。

通過組織專業(yè)技術(shù)人員檢查分析,發(fā)現(xiàn)冷卻器解體后銅管內(nèi)表面發(fā)生“蟻巢腐蝕”,泄漏銅管集中在冷卻器沉淀區(qū),從冷卻塔定期集中添加阻垢劑及殺菌滅藻劑(呈酸性),結(jié)合停電前后的油壓波動(dòng)初步判斷,受停電影響,水泵突然停止運(yùn)行,管道進(jìn)回水流量急劇變化和沖擊,加劇了銅管腐蝕穿孔部位的顯露;同時(shí),風(fēng)機(jī)冷卻器水側(cè)管道設(shè)計(jì)安裝缺陷使備用冷卻器水側(cè)一直處于工作狀態(tài),導(dǎo)致本次風(fēng)機(jī)在用(備用)冷卻器均出現(xiàn)泄漏。為此,通過實(shí)施以下措施,徹底解決了油冷卻器腐蝕泄漏問題:一是優(yōu)化循環(huán)冷卻水管路,在兩臺(tái)油冷卻器進(jìn)水口安裝閥門,確保備用設(shè)備處于完好備用狀態(tài);二是優(yōu)化冷卻塔加藥方式,并制作使用藥劑稀釋添加裝置;三是加強(qiáng)水質(zhì)管控,逐步實(shí)施如定期進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn),安裝PH 計(jì)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)、在線除垢裝置等。

2.3 進(jìn)、出口導(dǎo)葉連桿聯(lián)接鍵脫落故障改善

設(shè)備運(yùn)行過程中,高壓鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口導(dǎo)葉連桿聯(lián)接鍵偶爾發(fā)生脫落故障,致使轉(zhuǎn)爐吹煉用風(fēng)的風(fēng)量、風(fēng)壓無法調(diào)節(jié)而中斷生產(chǎn),因高壓鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口導(dǎo)葉連桿聯(lián)接鍵脫落又不易發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重影響生產(chǎn)運(yùn)行的連續(xù)性。

為此,針對(duì)高壓鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口導(dǎo)葉連桿聯(lián)接鍵容易脫落故障,制作加工了一種防鍵脫落裝置,固定在進(jìn)、出口導(dǎo)葉連桿聯(lián)接鍵槽旁邊,用擋塊擋住聯(lián)接鍵,使聯(lián)結(jié)鍵不能脫落,簡單實(shí)用高效,保障了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。制作安裝使用步驟:一是準(zhǔn)備材料備件,制作加工擋塊。二是拆卸連桿,在連桿上攻絲鉆M10 的螺紋孔。三是利用高壓風(fēng)機(jī)檢修時(shí)進(jìn)行安裝、試運(yùn)行。

3 檢修過程關(guān)鍵管控研究

(1)進(jìn)口導(dǎo)葉、出口導(dǎo)葉檢修控制。進(jìn)出口導(dǎo)葉檢修過程中注意事項(xiàng):①更換銅套時(shí)應(yīng)根據(jù)銅套與葉柄軸的實(shí)際,判斷是否鉸孔,一般銅套與軸間隙控制在0.04～0.08 mm,須控制進(jìn)出口導(dǎo)葉中銅套的間隙,間隙過大容易松動(dòng)導(dǎo)致葉片與蝸殼接觸,影響風(fēng)機(jī)的壽命,嚴(yán)重葉片掉入葉輪中可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)報(bào)廢;②檢查鉸鏈連接,組裝時(shí)葉片要安裝到位,并使定位環(huán)不能轉(zhuǎn)動(dòng),目的是不讓葉片有軸向竄動(dòng);③檢查進(jìn)出口導(dǎo)葉葉片關(guān)合時(shí)的角度,組裝后手能輕松扳動(dòng);

(2)直邊葉片外圓頂端面與擴(kuò)散器圓柱內(nèi)壁面的距離控制(D 值)。D 值是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員判定蝸殼是否下沉的一個(gè)重要依據(jù),關(guān)鍵要點(diǎn)是用塞尺沿圓周方向塞4 個(gè)點(diǎn)(分別按平均90 度一個(gè)點(diǎn)分布),必須控制圓周方向四個(gè)值偏差均在0.05 mm之內(nèi),否則用G 字鉗進(jìn)行調(diào)整至合理范圍。

(3)低速軸端面與高速軸小齒輪附近推力盤的間隙(G 值)。G 值是測(cè)量高速軸/葉輪相對(duì)于蝸殼串動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。若G 值不在正常區(qū)間,則需更換推力盤、用塞尺來保證間隙。

(4)低速軸串量的控制。通過高速軸驅(qū)動(dòng)側(cè)增加配重、塞住G 值、上緊低速軸葉輪側(cè)端蓋、在低速軸或大齒輪合適位置打表,向葉輪側(cè)推把表設(shè)0,向驅(qū)動(dòng)側(cè)推讀數(shù),然后可通過調(diào)低速軸非驅(qū)動(dòng)側(cè)調(diào)節(jié)墊片來調(diào)節(jié)低速軸竄動(dòng)量。

(5)高速軸葉輪側(cè)銅油密封端蓋斜面與葉輪定位間隔環(huán)斜面的距離(B 值)。B 值調(diào)整控制方法:前面與低速軸串量調(diào)整布置相同,打表在高速軸驅(qū)動(dòng)側(cè)尾部,推低速軸,向葉輪方向(找基準(zhǔn),表至零);拆除低速軸葉輪側(cè)端蓋,再向葉輪方向推讀數(shù),然后可通過修油封的斜面來保證±0.1 mm。

4 結(jié)束語

1#、2#鼓風(fēng)機(jī)是公司某廠給PS 轉(zhuǎn)爐提供煉銅吹煉用風(fēng)的關(guān)鍵設(shè)備,其能否正常運(yùn)行直接影響著冶金企業(yè)粗銅的產(chǎn)量。對(duì)此,需不斷摸索該鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行規(guī)律并改進(jìn),掌握其維修關(guān)鍵技術(shù),才能為公司穩(wěn)定的生產(chǎn)安全提供良好的設(shè)備保障;也可為該廠及公司其它內(nèi)部企業(yè)乃至同行單位同型號(hào)鼓風(fēng)機(jī)的選型、安裝調(diào)試、試運(yùn)行及故障處理及維修提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。