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1PQ―8型軸封風機振動及噪音大原因分析石門電廠2X300MW機組為哈汽生產的N300―16.7―537/537型汽輪機，主機及小機軸封系統(tǒng)用的軸封抽風機采用的是吉林鼓風機廠PQ―8型離心式風機，該型風機技術參數如下：流量：全壓：功率：轉速：該型風機自投產以來一直存在以下問題：風機振動大，一般振動幅值都在0.07mm以上，運行時間長時振動會大到0.12―0.20mm.風機運行時不但基礎有強烈震感，連周圍地板都有明顯的振動。 　　機組風機運行噪音很大，呈尖叫聲、刺耳。 　　軸封風機的馬達頻繁損壞，葉輪與馬達軸拆卸不方便。給檢修人員維護及消缺帶來很大負擔。 　　一臺風機基本上連續(xù)運行不到一個月就得解體檢修一次，為確保機組安全穩(wěn)定運行，常常通宵達旦地消缺，這樣不但花費了大量人力、物力，還對安全生產及機組穩(wěn)定運行帶來很大負面影響。 　　軸封風機振動及噪音大主要有以下幾種原因：型風機為臥式、水平安裝，懸臂支承，葉輪直接裝在電機軸上，進氣方式是軸向水平進氣。該風機葉輪由不銹鋼制成，直徑及體積大，重量約150kg左右。馬達與葉輪呈水示意圖：電機軸葉輪重力F前軸承后軸承平安裝，葉輪本身重量將產生一個垂直向下的作用力F，這樣機組在運行中，總是產生一個向下的力偶。（見示意圖二）機組在運行中，后軸承受到一個向下的徑向力，前軸承受到一個向上的徑向力。電機軸承處在惡劣的工作環(huán)境中，抗振能力差，造成風機振動大。同時軸承的工作壽命也大為縮短，導致電機檢修及更換頻繁。 　　加工質量差，而該風機的轉速高，對葉輪本身質量不平衡要求較高。葉輪本身只要有一點質量不平衡，運行時會產生較大動不平衡，風機振動就會加劇。 　　軸封風機坐落在6.3米鋼架水泥基礎上，該基礎結構單薄，設計剛度不夠，運行時基礎臺板也同時發(fā)生強烈的共振，進一步加劇風機的損壞。 　　與系統(tǒng)設計有很大的關系。機組在剛投運的一段時間內，由于PQ―8型離心式風機的外殼為碳鋼，停運的風機容易生銹，導致風機的底部排水口堵塞，風機內部水位侵沒葉輪，一旦該風機運行時，變成了水輪機，馬達的負荷激，葉輪加劇變形，產生更大的質量不平衡。 　　以上幾種原因，都會使風機產生強烈振動和刺耳的叫聲。 　　2軸封風機的改進過程及實施效果針對風機存在的各種缺陷，大唐石門電廠技術人員根據風機的結構進行了幾次改造。在97年的時侯，大唐石門電廠技術人員在軸封風機原有的基礎上自行設計、制作、安裝了一軸承座及傳動軸，進行了第一次改造。（見示意圖三）仍然采用臥式、水平安裝，懸臂支承結構，工作原理仍然與PQ一8型風機一樣，但葉輪不是直接裝在電機軸上，而是裝在傳動軸上。傳動軸通過一對能承受重載荷的410軸承支承，與電機之間通過一對鋼性聯(lián)軸器傳遞動力。這樣改造具有以下幾個優(yōu)點：1、采用重載410彈子盤，在較惡劣環(huán)境工作的410軸承代替電機軸承承受負載，延長風機使用壽命，確保風機運行穩(wěn)定。2、風機馬達以風機分開，檢修更方便，更具有針對性。通過以上改造，風機的振動有所減小，檢修及維護周期明顯延長了，風機能在較長的一段時間里穩(wěn)定運行。在一定程度上減輕了檢修及維護工作量，保證了機組安全運行的需要。但機組較長時間運行后，同樣的問題繼續(xù)出現(xiàn)，這種改造還是沒有從根本上解決風機振動及噪音。 　　97年軸封風機改造后，進一步提高了機組的安全穩(wěn)定局面，但這種改造還是沒有從根本上解決問題。大唐石門電廠技術人員在現(xiàn)有的改造基礎上進一步調研，通過多方的了解及同一些風機生產廠家溝通，設計了一種立式、垂直安裝的風機，（見示意圖四）聯(lián)系廠家生產了這種ZJF―300―210型風機來代替現(xiàn)行的PQ―8型風機，于2002年進行第二次改造。 　　3軸封風機ZJF*300*210型與PQ*8型風機分析對比3.1技術、結構性能分析對比ZJF型風機主要技術參數如下：進氣該風機為立式、垂直安裝，葉輪固定在馬達軸上，下方垂直進汽。（見示意圖四）葉輪由鋁合金制作，直徑約900mm，葉輪的厚度約為PQ―8葉輪厚度的一半左右，重量約25kg左右，為PQ―8型風機葉輪重量的六分之一左右。機殼也為不銹鋼制作，結構緊湊，輕巧，拆卸簡便容易，方便檢修，可大大減少檢修工期。這些都是它的顯著特點。恰巧這些都是PQ―8型風機劣勢所在。另外，它還有一個顯著的優(yōu)勢，就是該風機所耗功率比PQ―8型少一半，但流量還比PQ―8由于該風機采用立式、垂直安裝技術，葉輪質量輕且馬達只承受是軸向力，沒有彎矩作用在馬達的軸上，功率又小，因而作用在軸承上的力比較小，電機軸承完全能承擔起這點負載。且該型風機葉輪直徑小，重量輕，對不平衡質量不是很敏感，一點質量不平衡對風機振動影響不大，風機運行時振動及噪音當然就很小了，風機能穩(wěn)定運行的周期相應也就很長了。完全能滿足長周期安全穩(wěn)定運行的需要。 　　3.2經濟、效益與改造費用分析ZJF型風機節(jié)能、省電效果顯著PQ*8型風機功率15kW，ZJF型風機功率7.5kW，比PQ*8型少耗電7.5kW.按機組一年運行5000小時，電費按1千瓦時0.3元計算，ZJF型比PQ*8型一年節(jié)約廠用電量37500千瓦時，折算為成本一年可節(jié)約開支11250元。節(jié)能、降耗及經濟效益顯著。 　　PQ*8型風機更換機殼需要不少費用PQ*8型風機外殼由普通鋼板制成，厚約2.5mm，經過幾年運行以后，己嚴重銹腐，有的地方銹穿。機殼急需更換。如果不改造換型，需將機殼換成不銹鋼外殼，更換所需資金約15000元，是一筆不少的費用。 　　3.2.3檢修維護費用對比PQ*8型風機由于檢修及更換備品頻繁，檢修維護費用較高。風機功率大，相應旋轉力矩也大，葉輪與軸之間的傳動鍵側面有很大的剪切、擠壓力。 　　剪切力較大，鍵容易變形，造成葉輪卡死在軸上拆不下來，每次檢修時只得采取割軸來取出葉輪。一根軸需1000多元，這無形中加了檢修成本。再加上更換墊子及軸承的費用，造成檢修及維護成本居高不下。一年下來，一臺風機平均只按四次計算，費用也超過5000元。 　　ZJF型風機工作平穩(wěn)可靠，一般三至四年才檢修一次，檢修時一般也只是給電機軸承加點油或更換軸承，不用花多少成本。因而檢修維護費用遠遠低于PQ*8型風機。 　　購買一臺ZJF型風機需30000元，加上改造費用約2000元，共需32000元。PQ*8型檢修維護費用11250+15000+5000=31250元。改造一臺風機基本上一年就能收回投資。以后每年能創(chuàng)純效益節(jié)能費與檢修維護費合計約16250元。因而，從經濟角度考慮，也是一個效益明顯，是值得投入的一個項目。 　　電機3.3安全性、可靠性評價PQ―8型風機振動及噪音大，故障頻繁，一年平均檢修次數不少于6次，可靠性差，給安全生產帶來十分不利的影響。ZJF型風機振動及噪音小，振動最大也不到2絲，運行平穩(wěn)可靠，基本上沒有什么故障，設備工作可靠性好。從而能有效保障安全生產的需要。從安全性、可靠性方面考慮，ZJF型風機同樣具有極大的優(yōu)勢，安全效益可觀。 　　綜合上所述，用ZJF型風機代替PQ―8型無論從經濟上、檢修維護上，還是安全性、可靠性方面，都具有明顯的優(yōu)勢。 　　4結束語從現(xiàn)在ZJF型風機運行情況來看，風機運行穩(wěn)定可靠，振動和噪音都很小，到目前為止，基本上還沒有故障，檢修維護工作量大大減少。節(jié)省了大量人力，物力。同時該型風機還具有顯著的節(jié)能降耗效果，且保證了安全生產的需要。這次軸封風機的改造很達到了預期的效果，改造得很成功。

  確保有效通風一直是煤礦生產管理的重中之重。煤礦一次次發(fā)生的瓦斯煤塵爆炸事故，無不和礦井通風工作有著直接的聯(lián)系。作為通風專業(yè)技術和安全管理的重要組成部分，局部通風技術和裝備水平以及管理水平的高低，將會直接影響礦井通風的整體質量。 　　1問題的提出輔助風機，保證局部通風的連續(xù)性的功能，還同時具有實現(xiàn)瓦斯自動斷電、風電閉鎖和斷電儀遠程隔離控制等綜合控制功能，是一種符合煤礦安全要求，功能比較齊全的綜合斷電控制裝置。 　　設備經井下實際運行，各種功能滿足安全生產的需要，運行狀況良好。設備的應用，最大限度地杜絕了無計劃停風事故的發(fā)生，取得了很好的應用效果，保證了礦井“一通三防&dquo;的安全。 　　邢東礦井作為一個低瓦斯礦井，在局部通風管理上，一段時間以來，一直堅持采用雙風機，雙電源，雙開關，風機一個運行，一個備用。該運行方式的一個缺點就是，當主供風機因故不能運轉時，需要由人員操作輔助風機開關，向輔助風機供電，才能保持正常供風。 　　在實際運行過程中，這種方法遇到了一個無法解決的問題。有時候掘進巷道進尺達到1500多m，從發(fā)現(xiàn)主供風機停風，到員工從工作面出來給備用風機送電，需要很長的時間。并且在某些特殊的情況下，掘進工作面無人作業(yè)，當停風后需要從其它地2DK―2型斷電控制器的工作原理2.1設備控制原理部通風機，采用兩個風機（可以是對旋風機）、兩個開關，要求兩個風機的電源取自不同的移變。 　　DK*2型斷電控制器采用660V電源，一般取自給主風機供電的移變。在使用過程中，風機開關一路工作，一路必須熱備。當主風機出現(xiàn)故障停止運行時，輔助風機開關在控制器延時控制繼電器的控制下，被自動切換，投入運行，從而避免無計劃停風方找人送電，停風時間會更長，超過了規(guī)定的時間。 　　邢東礦井雖然是低瓦斯礦井，但當長時間的停風，也會造成局部的瓦斯積聚，需要耗費大量的人力、物力進行瓦斯排放，在生產過程中，我們曾經有過這方面的深刻教訓。這個問題，作為礦井一個很大的安全隱患，需要盡快解決。 　　為解決這個存在的安全問題，邢東礦井選擇DK一2綜合斷電控制器作為主、輔風機的自動換向裝事故的發(fā)生。控制原理如所示。 　　置1該裝置不僅具備主風機停電后聲動切：換1、啟動趾地House.Allighs7設備控2.2電氣原理與控制方法80開關，將主供局扇開關中間繼電器常開輔助接點引出，通過電纜接到DK*2型斷電控制器T3、4接線柱，作為啟動備用局扇的控制信號。DK―2型斷電控制器用于實現(xiàn)局扇自動換向的控制輸出由繼電器J4、J5控制，由Tl、T2接線柱輸出，通過兩芯電纜引至備用局扇開關的啟動按鈕。電氣原理如所示。 　　⑵當主供局扇啟動后，T3、T4接通，J4吸合，J4-1打開，J4-2閉合，J5延時吸合，備用局扇不能啟動。 　　3使用中的注意事項和故障分析3.1使用中的注意事項（）安裝完畢送電前，首先檢驗備用局扇的正反轉。確定后做好標記。 　　3.2使用過程中出現(xiàn)的主要故障及分析礦井的DK―2型斷電控制器在使用過程中，開始使用時自動換向可以正常切換，使用一段時間后，有3臺控制器出現(xiàn)了相同的問題。 　　主要故障現(xiàn)象：當主供風機因故停轉時，輔助風機不能正常啟動。設備升井后，經過分析、查找故障原因，發(fā)現(xiàn)是當主供風機停轉時，繼電器J4釋放，繼電器J5沒有經過足夠的延時就釋放，其中有2臺就根本沒有延時。這導致控制器控制的輔助風機啟動按鈕沒有足夠的啟動時間而不能啟動。經技術檢測分析，與繼電器J5并聯(lián)的電容C3，容量為2200uF，容量較大，電阻R6阻值為200A電阻R6被擊穿，電阻為零，致使繼電器J5沒有經過延時而釋放，使備用局扇開關的控制接點沒有足夠的行程時間來吸合，造成備用局扇不能啟動。經過分析測量，我們分析故障產生的原因，是由于電容和電阻的制造誤差，標定的數值與實際數值誤差較大，電阻值小，易被擊穿。 　　后電阻R6選用阻值為330的電阻，替代200的電阻，將電阻值增大，經維修后多次實驗，可以使J5繼電器有足夠的延時時間，達到規(guī)定的4S，電阻并且不被擊穿，滿足了輔助風機啟動控制按鈕的行程要求，保證了備用風機的順利啟動。設備檢修后在井下運行良好，啟動可靠。