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車間降溫負壓風機動調式軸流吸風機軸承溫度高的分析與控制風機常
關鍵詞：軸流式引風機軸承溫度
中圖分類號：TH432.1文獻標識碼:B
文章編號:1006-8155(2005)06-0050-03
Abstract:Throughanalysisonthemainfactorsresultinginhighbearing
temperature,somecorrespondingcontrolmethodsandmeasuresare
raised.Thereby,safeand
stableoperationofIDFcanbeensuredinnormalcondition.
KeyWords:AxialFanBearingTemperature
1引言
引風機是發電廠非常重要的輔機設備。張家口發電廠8臺機組引風機是上海鼓風機廠生產的SAF28-16-1型動葉可調式軸流風機。軸流引風機具有運行平穩、調節特性穩定、通風量大、維修工作量小等優點。
由于引風機輸送的是高溫煙氣，而其結構特點是軸承箱布置在風機內部（圖1）。高溫煙氣對軸承進行傳熱，所以引風機軸承溫度要高出同結構特點的鼓風機軸承溫度20℃左右。特別是在夏季大負荷期間，嚴重地影響了機組的安全穩定運行。軸承溫度高還會造成控制油溫度升高，使動調頭密封件老化加重，縮短動調頭的使用壽命。為了徹底解決引風機軸承超溫這一重大隱患，廠里做了大量的工作，通過不斷的摸索和努力終于使超溫現象得到了基本控制。
圖1 引風機本體2 影響引風機軸承溫度的因素及控制方法2.1 環境溫度的變化對引風機軸承溫度的影響。 環境溫度是指引風機室內的溫度。由于對引風機軸承箱進行冷卻的冷卻風機輸送的是吸風機室內的空氣，所以室內溫度的高低對引風機軸承溫度影響很大。從表1中數據中可以看出環境溫度與軸承溫度的變化規律是成正比的。
表1測量地點室外溫度/℃室內溫度（環境溫度）/℃電機冷卻器出口風溫/℃吸風機平均軸承溫度/℃1#爐引風機室223255754#爐引風機室222855705#爐引風機室222430627#爐引風機室22243065其中影響環境溫度的因素主要有以下幾個方面。
2.1.1 季節因素
由于本廠地區地理位置的原因，四季差別非常明顯，冬季氣溫在零下10～20℃，雖然引風機室內有暖氣，但溫度最高也只有19℃；而夏季最高氣溫達到38℃，這時的引風機室內溫度高達40℃以上，所以一般情況下引風機軸承溫度高只發生在夏季高溫季節。
2.1.2 引風機室的結構以及風機本體的保溫效果對環境溫度的影響
該廠一期機組的引風機室由于電除塵結構改造等原因，造成引風機室通風效果差，環境溫度較高。所以一期引風機軸承溫度普遍比二期引風機軸承溫度高。另外由于引風機輸送的是高溫煙氣，風機本身也在向外排熱，所以風機保溫效果也是決定環境溫度的重要因素。解決手段主要是在通風效果差的引風機室內加裝機械通風設備，強制循環。另外完善機體的保溫，選用保溫性能高的材料。這些都能對降低環境溫度起到積極的作用。
2.1.3 電動機排熱因素
從圖2可以看出電動機排熱溫度的高低對環境溫度的影響也很大。電機排熱溫度的高低與電動機的功率以及結構有一定的關系，另外電機定子線圈的部分開焊以及電機密封不嚴密也會造成排熱溫度高。目前該廠一期吸風機電機的排熱溫度比二期高，所以一期機組引風機室溫要比二期相對高一些。
圖 2 鍋爐引風機室結構與溫度的關系
2.2 機組負荷與排煙溫度對軸承溫度的影響
風機概述：風機是各個工廠、企業普遍使用的設備之一，特別是風機的應用更為廣泛。鍋爐鼓風、消煙除塵、通風冷卻都離不開風機，在電站、礦井、化工以及環保工程，風機更是不可缺少的重要設備，正確掌握風機的設計，對保證風機的正常經濟運行是很重要的�！�
離心風機設計方案的選擇
離心風機設計時通常給定的條件有：容積流量、全壓、工作介質及其密度(或工作介質溫度)，有時還有結構上的要求和特殊要求等。對離心風機設計的要求大都是：滿足所需流量和壓力的工況點應在最高效率點附近；最高效率值要盡量大一些，效率曲線平坦；壓力曲線的穩定工作區間要寬；風機結構簡單，工藝性好；材料及附件選擇方便；有足夠的強度、剛度，工作安全可*；運轉穩定，噪聲低；調節性能好，工作適應性強；風機尺寸盡可能小，重量輕；操作和維護方便，拆裝運輸簡單易行。然而，同時滿足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動性能與結構(強度、工藝)之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協調解決。這就需要設計者選擇合理的設計方案，以解決主要矛盾。例如：
隨著風機的用途不同，要求也不一樣，如公共建筑所用的風機一般用來作通風換氣用，一般最重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風機具有這一特點；而要求大流量的離心風機通常為雙吸氣型式；對一些高壓離心風機，比轉速低，其泄漏損失的相對比例一般較大。
離心風機設計時幾個重要方案的選擇：
(1)葉片型式的合理選擇：常見風機在一定轉速下，后向葉輪的壓力系數中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對前向葉輪則相反。
(2)風機傳動方式的選擇：如傳動方式為A、D、F三種，則風機轉速與電動機轉速相同；而B、C、E三種均為變速，設計時可靈活選擇風機轉速。一般對小型風機廣泛采用與電動機直聯的傳動A，，對大型風機，有時皮帶傳動不適，多以傳動方式D、F傳動。對高溫、多塵條件下，傳動方式還要考慮電動機、軸承的防護和冷卻問題。
(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應盡可能小。對高比轉數風機，可采用縮短的蝸形，對低比轉數風機一般選用標準蝸形。有時為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風機進口速度方案，此時采用出口擴壓器以提高其靜壓值。
(4)葉片出口角的選定：葉片出口角是設計時首先要選定的主要幾何參數之一。為了便于應用，我們把葉片分類為：強后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎機翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強前彎葉片(多翼葉)。表1列出了離心風機中這些葉片型式的葉片的出口角的大致范圍。
(5)葉片數的選擇：在離心風機中，增加葉輪的葉片數則可提高葉輪的理論壓力，因為它可以減少相對渦流的影響(即增加K值)。但是，葉片數目的增加，將增加葉輪通道的摩擦損失，這種損失將降低風機的實際壓力而且增加能耗。因此，對每一種葉輪，存在著一個最佳葉片數目。具體確定多少葉片數，有時需根據設計者的經驗而定。根據我國目前應用情況，在表2推薦了葉片數的選擇范圍。
(6)全壓系數Ψt的選定：設計離心風機時，實際壓力總是預先給定的。這時需要選擇全壓系數Ψt，全壓系數的大致選擇范圍可參考表3。
(7)離心葉輪進出口的主要幾何尺寸的確定：葉輪主要尺寸示于圖1。葉輪是風機傳遞給氣體能量的唯一元件，故其設計對風機影響甚大；能否正確確定葉輪的主要結構，對風機的性能參數起著關鍵作用。它包含了離心風機設計的關鍵技術--葉片的設計。而葉片的設計最關鍵的環節就是如何確定葉片出口角β2A。
關鍵技術的設計分析
在設計離心風機時，關鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。根據葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(β2A<90℃)，徑向出口葉片(β2A=90℃)和前彎葉片(β2A＞90℃)。
三種葉片型式的葉輪，目前均在風機設計中應用。前彎葉片葉輪的特點是尺寸重量小，價格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節約能源，故在現代生產的風機中，特別是功率大的大型風機多數用后彎葉片�，F代前彎葉片風機效率，比老式產品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場合或低壓大流量場合中仍廣為采用。
徑向出口葉片在我國已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風機中，常用徑向出口直葉片。離心風機葉輪設計時還必須考慮到比轉速與葉片型式存在一定的關系(例表4)，故在確定葉片出口角的同時，必須綜合考慮三種葉片型式對壓力、徑向尺寸和效率的影響，再綜合表1和表4之后確定。
正確確定了離心風機葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅實的基礎，從而對整臺離心風機的性能起著關鍵的作用。
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