玻璃钢冷却塔风机的维护与检修--中国期刊网

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玻璃钢冷却塔风机的维护与检修

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：林添

[导读] 摘要：从减速机、联轴器、扇叶与风筒的检查维护以及润滑油系统、振动和腐蚀的监测等 6 个方面，详细介绍了玻璃钢冷却风机塔维护与检修的方法。

        上海宝进防腐工程有限公司 512000
        摘要：从减速机、联轴器、扇叶与风筒的检查维护以及润滑油系统、振动和腐蚀的监测等 6 个方面，详细介绍了玻璃钢冷却风机塔维护与检修的方法。
        关键词：冷却塔轴流风机；维护；检修
        引言：我单位现有 4 个循环水系统，共有冷却塔风机 7台，其结构见图 1。其循环水冷却处理量约 9 000 t/h，占公司冶炼车间总用水量的 80%。作为大型综合性的采选冶矿山企业，循环水用量大，水温要求低，这就决定了冷却塔风机作为循环水系统中的关键设备必须长时间安全连续运行。因此，也就要求必须做好冷却塔风机的维护与检修工作。经过对循环水冷却塔风机在使用与维护中不断积累的经验和总结的教训，形成了一套比较有效的维护与检修方案。

        1.叶片； 2.轮毂；3.风帽；4.减速机；5.传动轴；6.润滑油管
        7.电机；8.电机座；9.支撑主工字钢；10.减速机支座；11.风筒
        图 1 冷却塔轴流风机结构示意图
        1、减速机的维护与检修
        减速机的主要部件是锥齿轮、伞齿轮、斜齿轮及滚动轴承。在负荷的长期作用下，齿轮常发生的失效形式是轮齿工作面磨损和点蚀。齿轮出现磨损或点蚀后，运动精度降低，噪音和振动增大。如果点蚀尺寸大，蚀坑往往成为疲劳源，最终导致轮齿疲劳断裂。因此每年要对齿轮接触精度和点蚀情况进行检查。接触精度的要求为斜齿轮按高度不小于 60%，按长度不小于 60%～ 70%，侧隙范围 0.12～ 0.22mm；锥齿轮按高度不小于 60%，按长度不小于 70%，侧隙范围 0.15～ 0.35mm。点蚀坑的尺寸长度不超过齿长的 1/3和齿高的 1/2。滚动轴承正常的失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。当点蚀破坏发生以后减速机会出现比较强烈的振动、噪声和发热现象。对滚动轴承直接检查比较困难，在停机后盘车，用听音棒贴住轴承函，仔细听轴承转动的声音，如果轴承可能存在缺陷，要拆下进一步检查，确定失效后更换。此外，使用优质的润滑油有助于延长齿轮、轴承的使用寿命。我公司定期对润滑油指标进行化验，达不到标准及时更换。
        2、联轴器维护与检修
        联轴器直接关系到风机运行的平稳程度。LF47型、L85A型、LF60型三种类型的冷却塔风机分别使用了弹性圈柱销联轴器、弹性柱销联轴器、膜片联轴器，这三种联轴器都起着传递转矩和缓冲减振的作用。其中，弹性圈柱销联轴器的橡胶弹性圈、弹性柱销联轴器橡胶接头、膜片联轴器的弹性膜片都是弹性元件，可以补偿轴线的相对位移。由于受到多次起动冲击，长期的振动磨损以及腐蚀、老化的影响，弹性元件会失效。因此，每年必须定期检查。如果橡胶元件出现老化、磨损，弹性膜片出现倒伏或缺损都要及时更换。另外，在安装或检修时，为减小联轴器不对中的影响，两半联轴器的同轴度误差不超过0.1mm。
        3、针对扇叶和风筒进行检查及调整
        风筒与扇叶的制作材料通常为玻璃钢，部分扇叶应用的是木料，起导流与抽风作用。因为扇叶是基于法兰盘而固定在轮毂上，轮毂通过减速机主轴末端螺帽固定，经过长时间的运转后，需对螺帽松动情况进行检查。按照规定每年需要进行全面的检查，通过万能角度尺对扇叶角度进行调整，使GN‐ZF－300T型冷却塔扇叶倾角允差不大于5°，使GNZF－400T型冷却塔扇叶倾角允差不大于4°，各快扇叶首端及末端总标高差小于等于5mm。为了促使风机效率进一步提高，风筒与扇叶之间的间隙需要保持在40到60mm范围内。因为风筒自身材质的原因，所以容易发生变形，因此大型风机中风筒同时包括了肋筋与拉筋，从而更好的对风筒高度进行调整与控制。需要在规定的时间，对各项指标进行全面的检查，如有不达标的情况需要尽快进行调整，各项指标情况，具体见下表。并且还需要定期对风筒拉筋进行检查，如果锈蚀磨损情况达到厚壁或者直径的1/3，就需要立即更换。
        4、润滑油系统的监测与维护
        润滑油存在于减速机、油管、油视镜内。润滑油泄漏减速机齿轮将有烧毁的危险。油管细长易折断，每年至少要检查一次油管，必要时更换油管。机械密封每年要检查摩擦副的磨损情况，有损坏要更换。风机运行时，由于挥发和渗漏，润滑油会不断减少，要定时通过油视镜检查油位，当油位低于减速机 1/2时要及时补充润滑油，如果润滑油油位下降过快，要传感器，在快停机检修。此外，减速机箱应安装温度传感器，在快速漏油未被及时发现时，减速机箱温度急速上升，应立刻停机，保护减速机内齿轮和轴承。另外，要保证电机轴承的润滑，由于华北地区冬天气温低，电机轴承润滑不良，曾发生过两起电机抱轴导致传动轴扭曲事故。
        5、振动的监测
        冷却塔风机是旋转设备。由于联轴器同轴度增大，旋转部件平衡状态劣化，基础强度降低，零部件磨损等原因冷却塔风机的振动烈度会发生变化。根据ISO2372《旋转机械的振动烈度标准》和厂家提供的有关资料，振动速度长期运行不超过 6.3mm/s，最大不超过 10mm、s。大烈度的振动会使机组的连接螺栓松动，状况劣化甚至造成零部件失效。LF60 型风机，由于缺乏对振动的监测，经过长时间振动，地脚螺栓松动，风机发生位移，叶片与风筒摩擦造成叶片与风筒损伤，同时油管被拉断，由于停机及时才没有造成更大损失。因此，必须对风机的振动进行监测。当振动值超过标准时，应针对原因进行检修。另外，所有的螺栓、螺母应有止退措施，尽量避免因振动引起螺栓松动发生事故。
        6、腐蚀的监测与处理
        冷却塔轴流风机都是在室外大气中工作的。如图 1 所示，水汽沿风机扇叶轴向自下而上流动。风机的传动轴、轮毂、支座以及冷却塔的钢结构大都是碳钢材料，长期与水汽接触，工作环境潮湿。大气中含二氧化碳、二氧化硫等气体与水汽结合，形成酸性电解液，发生吸氧腐蚀。当溶液的酸性很大时，也可能有氢离子的还原反应，发生析氢腐蚀。同时生成红棕色的三氧化二铁和绿色的含水四氧化三铁以及黑色的无水四氧化三铁。传动轴受较大扭矩，受到腐蚀后，截面积减小抗扭转强度下降，极易发生扭断事故。支座和钢结构承受交变载荷以及重力的作用，受到腐蚀后，截面积减小刚度下降，致使风机振动加剧；当强度下降到一定程度后，风机、风筒还有倾斜的危险。另外，轮毂腐蚀后会发生质心变化引起不平衡振动。由于腐蚀严重和材质不均，空心轴壁局部减薄到 0.3 mm，启动时，在启动扭矩作用下发生扭断，断轴飞起将叶片打断，将造成很大损失。因此，对腐蚀的监测与处理是十分必要的。首先，在材质选择上尽量选择不锈钢材料，这样可以减小腐蚀的影响；其次，要定期检测钢铁材料的壁厚，校核刚度、强度，达不到要求时及时加固或更换；再次，对于碳钢表面必须定期做彻底防腐处理。通过以上措施将会大大降低腐蚀的影响。经过近几年着重落实了以上几个方面的维护与检修，风机的完好率达到 100%，确保了循环水系统的安全高效运行，经济和社会效益显著。
        参考文献：
        [1]丁玉兰，等.机械设备故障诊断技术[M].上海：上海科技文献出版社，1994.7.
        [2]化工机械维修手册.化学工业出版社，2004.
        [3]王邦旭.冷却塔风机断叶片原因分析与防范措施[J].通用机械，2016年08期：40-41.