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工廠車間通風降溫淺論鍋爐風機的安裝水源熱泵在人防工程中的應用
[論文關鍵詞]鍋爐 風機 作業方法
[論文摘要]鍋爐燃燒離不開鍋爐的風工程，風工程包括二次風工程、一次風工程、掃描冷卻風工程和爐頂密封風工程。各工程的風均有相應的風機提供。以某熱電有限公司2－300MW機組工程4#鍋爐煙風工程為例分別講述了AN軸流式吸風機、FAF軸流式送風機、 離心風機的安裝步驟。
該熱電有限公司2×300MW機組工程#4鍋爐煙風工程安裝按平衡通風設計，滿足一次風機、送風機、吸風機在鍋爐低負荷工況或一側風機故障時單側運行，空預器進出口煙風道上均設有隔離門。送風機采用 50% 容量的動葉可調軸流風機兩臺，吸風機采用靜葉可調軸流風機兩臺，一次風機采用 50% 容量的定速單吸離心風機兩臺。
制粉工程采用中速磨冷一次風機正壓直吹式。其密封工程采用母管制的密封風工程，每臺爐設2臺離心式密封風機，一臺運行，一臺為備用狀態。
根據施工圖紙要求：送風機、吸風機、一次風機、磨煤機密封風機都布置在鍋爐房零米層，送風機對稱布置在爐架兩側預熱器冷空氣倉的位置，中心線與鍋爐縱向中心線垂直，其起重機械擴側應為HB36B建筑塔吊，固側應為KH180履帶吊；吸風機對稱布置在電除塵器后面，中心線與鍋爐縱向中心線平行，其起重機械為KH180履帶吊；一次風機對稱布置在預熱器出口水平煙道的下方，其起重機械為KH180履帶吊；密封風機布置在爐內預熱器進口空氣管道的下方，用卷揚機進行配合安裝。
一、在施工作業中具體的步驟
（一）AN軸流式吸風機作業方法
該類風機安裝的一般性規律，是以機殼裝配（后導葉和葉輪外殼）為基準和固定端；其進氣箱、集氣器和前導葉為前（近電機方向）熱膨脹滑動端，其擴壓器和擴壓器芯筒為向后（遠電機方向）熱膨脹滑動端。
其具體安裝順序步驟和要求如下：
1.將全部機件存放于基礎附近，清理雜物，除毛刺，準備起吊設施。
2.基礎清理干凈，檢查各部分基礎標高、各基礎孔尺寸；將各部分墊鐵、基礎板與支腿連接后安放好�；A板找平，檢查標高。
3.將機殼裝配（后導葉組件與葉輪外殼組件）并在一起聯好后吊入預定位置，穿好地腳螺栓。用框式水平儀找正機殼裝配的垂直度和水平度。同時，保持機殼軸線與風機進出口管道一致。
4.粗找正后，可對后導葉組件和葉輪外殼組件的基礎進行一次灌漿。水泥達到規定硬度后，復查找正情況；無誤后緊固地腳螺栓達到所需力矩。
5.將擴壓器外殼下半部聯好后吊入預定位置，一面與后導葉外殼法蘭螺栓相連，另一面將支腿圓弧板與支腿和擴壓器外殼分段點焊，焊牢。
6.依次聯接小集流器、前導葉組件、大集流器、進氣箱各部件下半部。注意：按要求在法蘭間加密封材料，其進氣箱支腿和圓弧調整好位置后電焊點牢。注意在前后支腿點焊以前，應嚴格保證其機殼裝配的垂直度，防止外懸重力過大，防止傾斜及機殼裝配地腳螺栓松動，如吊裝就位時不能及時點焊支腿，應用枕木和千斤頂支牢，以保證安全。
7.按總裝圖要求對進氣箱滑動支腿和擴壓器滑動支腿安裝。注意螺栓頭部外露部分適當加長，以后要加一滑動壓板位置（如總裝圖示）。支腿和支腿圓弧板焊接時注意對稱分段焊接，以減少焊接變形。
8.安裝主軸承座，按要求加裝防松墊，按規定力矩擰緊聯接螺栓；擰緊后按圖安裝徑向測溫元件。按圖安裝前后冷風罩和軸向測溫元件，其中錐形冷風罩上半部分可最后裝。
9.吊裝葉輪，按規定力矩緊固壓蓋螺栓，盤車檢查輪轂與后導葉芯筒間的軸間隙，葉頂與機殼內壁間的徑向間隙尺寸。
10.葉輪側半聯軸器（Form03）與葉輪連接，按規定力矩擰緊螺栓。
11.按圖示安裝電機端聯軸器（Form01），將電機粗定位于預定位置。
12.吊裝傳扭中間軸，其擰緊力矩應達到要求。吊裝前建議在電機端準備一個門形架，其轉軸與葉輪端聯好后，另一端用滑輪吊在門形架中，調好高度，盡早與電機端聯軸器聯好。注意：在吊裝過程中當葉輪端聯好后，另一端偏移距離不得超過5㎜。否則將對膜片聯軸器的彈性性能造成不良影響，甚至可能造成聯軸器損壞。
13.按AN系列軸流風機轉軸系找正原理示意圖：以葉輪端半聯軸器和電機主軸水平為基準，找平找正。應保證葉輪端后導葉組件中主軸承座位置的熱膨脹補償量，即電機水平位置的預抬量（具體數據見總裝圖）。應以兩個聯軸器膜片間的張口值來保證，其張口值大小，可通過計算得知；按一般的比例，其張口值約0.20㎜（因煙氣溫度也是控制在一定范圍內）即可。
14.電機基礎、進氣箱基礎、擴壓器基礎二次灌漿，達到規定硬度后擰緊地腳螺栓，復查張口數值。
15.組裝擴壓器芯筒，傳扭中間軸護管，軸封筒等。
16.組裝冷風管護筒，冷風管路安裝，油管安裝。
17.進氣箱、大集流器、前導葉、小集流器等上半部、擴壓器上半部安裝。注意各法蘭之間加裝密封材料，須現場封焊的圓法蘭及對口板外不加密封材料（參見風機總裝圖）。
18.調整前，導葉開啟程度應基本保持一致，建議在0度時（即前導葉葉片與主軸中心線平行時）調整和檢查。
19.安裝前導葉操作執行機構，注意葉片開啟，機殼外的指示執行器的指示應保持一致。
20.按圖紙要求安裝冷卻風機、加油裝置、現場測溫、測振裝置、防喘振報警裝置（若有）等（具體見各裝配圖）。
21.安裝進出口膨脹節、內外保溫防護層，整個風機與管道工程連接。
（二）軸向預拉量的調整
由于該類風機在熱態工況時，煙溫較高 ，傳扭中間軸較長，其軸熱膨脹量較大（約5~10MM）。因此在冷態安裝時應將單個聯軸器的安裝間隙比自然間隙預拉開2.5~5MM。
1.設備清點、檢查。在設備到貨的情況下，對設備進行清點檢查。
2.基礎劃線、墊鐵配置，縱橫中心線相對鍋爐中心線偏差不大于20mm。地腳螺栓箱標高誤差不大于10mm，相對之間誤差不大于2mm。
3.軸承組安裝。軸承組就位安裝，要求：中心距誤差5mm，標高誤差10mm，軸承組中心線的水平度公差0.1mm/m。調整調平螺栓，緊固地腳螺栓。
4.進氣室、擴散器的安裝。進氣室、擴散器就位，安裝好地腳螺栓，通過調整墊鐵使之與主軸承風筒對正，其標高允許偏差為0~-10mm，水平度偏差不大于3mm。兩者與主軸承風筒之間的間隙按圖紙要求為20mm。
5.電機找正和連軸器的安裝。風機和電機軸線同軸度公差0.05mm。聯軸器端面之間間隙應均勻，間隙偏差不得大于0.08mm。
6.風機的潤滑
�。�1）油站及油管道安裝中，嚴格遵照供油裝置的廠家所提出的技術要求進行施工。在需要潤滑的各個部位，添加圖紙或說明書要求的潤滑油或潤滑脂。
�。�2）管道安裝力求走向合理，工藝美觀，回油管需有3.5的傾斜。油箱及附件檢查、清洗，油箱用煤油做滲油試驗，冷油器按其工作壓力的1.25倍作水壓試驗，附件清洗后，噴油恢復。
�。�3）對油管路工程進行油沖洗，沖洗化驗合格方可具備試運轉條件。
二、離心風機作業方法
�。ㄒ唬┰O備檢查、檢修
1.檢查葉輪旋轉方向、葉片彎曲方向、機殼出風口角度應與圖紙相符（特別注意葉輪的左右旋之分）；
2.機殼、轉子外觀應無裂紋、砂眼、漏焊等缺陷；機殼內部耐磨襯板應牢固、平整、無松動現象；
3.入口調節擋板門應零件齊全、無變形、損傷，且動作靈活同步、固定牢固；
4.軸承冷卻水室水壓實驗應嚴密不漏，按1.25倍工作壓力進行水壓試驗；葉輪與軸裝配應裝配正確，不松動；軸承型號及間隙應符合設計，用壓保險絲法檢測各間隙；風機軸承推力間隙應在0.3～0.4mm之間，用壓保險絲檢查，膨脹間隙應符合圖紙規定；安裝時應使軸承縱橫中心偏差=10mm，軸水平度偏差=0.1mm/m；
5.拆卸下來的零件應妥善保管按順序編號，放置在干凈的地方，以免帶上雜物，不可碰傷。
�。ǘ╇x心風機安裝方法
1.首先，檢查地基的外形尺寸、各預留空洞的中心尺寸；地基外型尺寸偏差應在±20mm范圍內，各預留空洞的中心尺寸偏差應在±10mm之間；基礎劃線，以主廠房建筑基點或鍋爐縱橫中心線為基準，測得基礎縱橫主中心線偏差應在±10mm，中心線距離偏差應為±3mm，基礎標高應在±5mm之間；
2.鑿平地基，放置地腳螺栓、布置墊鐵，墊鐵組一般為2平1斜3付墊鐵，厚的放下面，斜墊鐵應成對使用；并伸出機框約20mm；找正后應焊牢、不許松動；墊鐵應放置在設備主受力臺板、機框立筋處或地腳螺栓兩側，在不影響二次灌漿的情況下盡量靠近地腳螺栓孔；
3.機殼下半部粗定位：注意廠家的安裝標記，通常揂�、揃號各位一臺，就位前注意區分與進出口風管的關系、葉輪旋向等；
4.將集流器喇叭口插入葉輪內用鐵絲固定后，將整個轉動組吊入預定位置；安裝地腳螺栓，地腳螺栓的彎曲度應≤L/100（L為地腳螺栓的長度），地腳螺栓底端不應接觸孔底、孔壁。地腳螺栓應受力均勻、并螺栓外露2～3扣；然后松開鐵絲將集流器下部與機殼下半部用螺栓固定初步調整葉輪與喇叭口的間隙。
5.風機轉動組找平、找正：風機主軸與軸承座之間的垂直度采用如下方法找正：將磁力座貼在主軸上，將百分表表頭指向軸承外圈或軸承座彈位端面上（既上端蓋加工面上）；此時旋轉主軸一周以上其表針讀數不大于0.15mm即可，此讀數值為該軸承座與主軸的垂直情況。
6.電動機找平、找正：調整風機與電機主軸同軸度（既聯軸器找平找正）。用三塊百分表找正，軸向兩塊、徑向一塊；每盤動軸90度，記錄數據，測量其上下左右的讀數，調整同軸度，使其誤差≤0.05mm；且兩靠背輪之間應有10mm間隙。找正后，復查軸中心高度等部分數據，做好記錄。
7.在風機找正后，進行機殼上半部扣蓋、集流器與機殼安裝就位，兩機殼之間應墊石棉繩；擰緊連接螺栓，四邊螺栓應受力均勻；以葉輪為基準，再次調整葉輪與喇叭口的間隙。
8.安裝進氣箱、入口調節擋板門和風機其余部分，調節擋板轉動靈
摘要： 本文著力分析了冷卻塔水源式熱泵空調工程的技術障礙，并通過工程實例，論證地下水源熱泵空調工程在人防工程中應用的的可行性，提出了應把握的幾個問題，供工程管理和設計人員參考。
關鍵詞： 人防工程 空氣源 地下水源 熱泵
目前，人防工程通常采用的冷卻塔水源式熱泵空調工程，是以冷卻塔的定量循環水為中間介質，與室外空氣進行熱交換，通過熱泵技術，將室外空氣中的低位能量轉化為高位能量，用于人防工程的防潮除濕，實質上屬于空氣源熱泵（air source heat pump.ASHP）工程，致命弱點是受氣候條件制約，夏季制冷效率隨室外大氣溫度的升高而降低，冬季由于室外大氣溫度過低而無法實現制熱，整體效率較低。采用地下水源熱泵（ground water heat pump.GWHP）工程，取消冷卻塔，工程通過熱泵直接與地下水換熱，避免大氣溫度的影響，做到一機兩用，高效節能，不僅可以滿足夏季人防工程的除濕問題，而且還可以引入地面工程，解決地面工程冬夏兩季的采暖和降溫問題，具有良好的應用前景。
1 技術論證
冷卻塔水源式熱泵空調工程，實質上屬于空氣源熱泵空調工程�？諝庠礋岜每照{工程，低位能量來自于室外空氣，在夏季制冷工況下，熱泵需要用溫度較低的空氣介質冷卻冷凝器，把熱量傳給室外空氣，達到制冷的目的，滿足降溫。在冬季制熱工況下，熱泵需要溫度較高的空氣介質，帶走蒸發器的冷量，達到制熱的目的，滿足采暖。然而，大氣溫度的季節變化自然規律恰恰與熱泵的季節期望值相反，夏季室外溫度高，不利于冷卻冷凝器，制冷效率降低；冬季室外大氣溫度低，不利于帶走蒸發器的冷量，制熱效率降低，整體運行效率較低，這就是空氣源熱泵空調工程無法克服的技術障礙。人防工程是一個密閉的地下空間，熱泵空調工程無法直接與室外空氣換熱，只有以定量循環水為介質，通過地面冷卻塔與室外空氣換熱，實現制冷，滿足除濕。但由于夏季室外大氣溫度較高，冷卻塔定量循環水的溫度也隨之升高，導致熱泵的制冷效率降低。到了冬季，即使選用水-水熱泵機組，也無法實現制熱，局限性很大，所以，冷卻塔水源式熱泵工程仍然無法克服大氣溫度影響的技術障礙。
地球是一個巨大的恒溫體，地下水蘊藏著無窮無盡的能量。據測試，30米以下淺層地下水的溫度常年穩定在18℃左右，遠高于冬季室外大氣溫度，又遠低于夏季室外大氣溫度，如果人防工程的熱泵空調工程采用地下水作為低位能源，就可以克服空氣源熱泵的技術障礙，大大提高了工程的整體效率。此外，夏季，通過熱泵技術把地下水的低位冷量轉化為高位冷量，同時把人防工程的余熱通過回灌技術傳給地下水；冬季又通過熱泵技術，把地下水的低位熱量轉化為高位熱量，同時通過回灌技術把冷量傳給地下水，這樣，冷量冬存夏用，熱量夏存冬用，地下水就起到蓄能器的作用，保證空調工程的常年使用。所以，地下水源熱泵工程，低位能源取之于地下水，熱泵直接與溫度常年穩定的地下水換熱，不受大氣溫度的影響，克服了空氣源熱泵工程的技術障礙，實現一機兩用，節約投資，綜合運行費用低，適用于地下水資源豐富地區的人防工程空調工程。
2 工程實例
開封市某附建式人防工程，采用地下水源熱泵空調工程，取消冷卻塔，以豐富的地下水作為低位能源，直接與熱泵機組進行能量交換，實現夏季制冷，冬季制熱，取得滿意的效果。根據地質勘探報告，本工程所處位置，0-3米為沙土，3-15米為亞沙土，15-60米為沙土，60-90米為粉沙，90米以下為沙土。常年地下水位負3米。由于受黃河地下潛流的影響，地下水由西北流向東南，水源豐富，水質良好，易于成井，蘊藏著豐富的地能資源。具備采用地下水源熱泵空調工程的基本條件。本工程地下水源熱泵工程由熱泵主機循環水工程和熱源工程三部分組成。根據工程的熱濕負荷計算，熱泵主機選用螺桿式水-水熱泵機組，使用環保制冷劑HFC-134a,工作壓力低，夏季最大制冷量為582KW,冬季最大制熱量為634KW；循環水工程選用兩臺揚程為50米的立式循環泵，用一備一，冷水閉路循環流量77t/h，熱水閉路循環流量84t/h；地下水工程設給水井一眼，井深84米，井徑0.3m，回水井兩眼，井深76m，井徑0.3m，井距20m，封井和埋管深度為1 m，潛水泵揚程50m，流量46t/h。地下水溫17.5℃。 經測試，夏季制冷工況冷水溫度7-12℃，冬季制熱工況熱水溫度47-56℃，工程內溫度和相對濕度均達到設計要求。
3 應用優勢
實踐證明，地下水源熱泵工程與冷卻塔水源熱泵工程相比，具有以下應用優勢：(1) 本工程取消冷卻塔，有利于工程防護，保證戰時空調工程的正常運行,提高工程的整體防護效能。(2) 地下水平均溫差推動力,比冷卻塔水源式高1-2倍，傳熱效率高。(3) 地下水溫冬夏季基本恒定,避免了室外大氣溫度對機組的影響。(4)夏季制冷能效比(COP值)為1:5,冬季制熱能效比（COP值）為1:4,與其他空調工程相比，節能30%-60%.(5)整個工程采用水作為傳熱介質,熱容大,密度高，熱損小。 (6)低位能源水取之于地下,又等量回灌地下, 沒有大氣污染，具有良好的環保效益。（7）本工程不僅可以解決人防工程的夏季除濕，平時，還可以將冷熱水引入地面工程，解決地面工程的降溫和采暖問題，實現一機兩用，節約投資。
4 應把握的幾個問題
4.1 重視水文地質調查。采用地下水源熱泵技術時，必須先進行水文地質情況調查,要有豐富的地下水資源, 適用原則是:水量充足，水溫適宜，水質良好，供水穩定，回灌可靠，成井費用適中。
4.2 優化工程設計。要嚴格計算熱濕負荷,流動阻力,合理確定主機功率和循環泵揚程,利用變頻裝置提高地下水的利用率,減少常規循環工程的動力消耗。
4.3 重視水井設計。（1）根據水文地質情況，合理確定給水井和回水井的井深、井徑、井距，可以一給多回，保證熱源水全部回灌，不得污染。（2）給水井要設在地下水流向的上方，回水井設在地下水流向的下方。對于地下水流速緩慢的地區，回水井要設在給水井降水漏斗曲線影響范圍之內。（3）為了延長水井壽命，給水井和回水井可以互換使用。
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