高溫風(fēng)機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)介　

我公司制造的W6－29、W6－39 、W6-2×29、W6-2×39、W9-19、W9-26、W4-73、W4-80、BB24、BB50型高溫風(fēng)機(jī)系列，和R6-29、R6-39、R6-2×29、R6-2×39型熱風(fēng)機(jī)系列，是在引進(jìn)英國(guó)豪登BB24和BB50系列高溫風(fēng)機(jī)專(zhuān)利技術(shù)后，經(jīng)過(guò)十幾年的消化吸收，對(duì)上千臺(tái)高溫風(fēng)機(jī)的制造和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，再采用當(dāng)今美國(guó)NREC最新技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)后的產(chǎn)品。目前，該產(chǎn)品技術(shù)十分成熟，工藝先進(jìn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)皆居于當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平，并以極高的可靠性以及操作自動(dòng)化程度高、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便易行等特點(diǎn)，受到廣大用戶的歡迎。

風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠，使用壽命長(zhǎng)

我公司生產(chǎn)的高溫風(fēng)機(jī)，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。

高溫風(fēng)機(jī)與一般風(fēng)機(jī)比較最大不同之點(diǎn)在于所輸送的是高溫氣體，因此風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)既要考慮風(fēng)機(jī)具有合理的熱強(qiáng)性能，又要考慮風(fēng)機(jī)受高溫膨脹形變后必須保持可靠運(yùn)行的特殊結(jié)構(gòu)，對(duì)此，重通有著十分成熟的設(shè)計(jì)技術(shù)和制造經(jīng)驗(yàn)。

風(fēng)機(jī)葉輪的強(qiáng)度計(jì)算

    我公司原引進(jìn)英國(guó)豪登公司技術(shù)，采用的是“二次計(jì)算法”，該方法計(jì)算只能確定葉輪的危險(xiǎn)截面的應(yīng)力。我公司目前采用了99年8月從美國(guó)“ANSYS”公司引進(jìn)的有限元結(jié)構(gòu)分析軟件（該軟件是目前世界上最先進(jìn)的強(qiáng)度計(jì)算軟件之一，計(jì)算精度高，并且能精確計(jì)算出葉輪上每一點(diǎn)的應(yīng)力分布），對(duì)原計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了校核計(jì)算，重新調(diào)整了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，提高了風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)精度和可靠性。

風(fēng)機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算

    以往采用的是“普勞爾法”，計(jì)算的準(zhǔn)確性差，并且不能進(jìn)行轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)特性分析。我公司目前采用的是97年9月從美國(guó)“NREC”公司進(jìn)口的“DyRoBeS”軟件，進(jìn)行轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形狀、不平衡反應(yīng)、臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算、扭轉(zhuǎn)及軸向振動(dòng)等轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)特性分析。為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)、可靠運(yùn)行提供了有力的保障。

葉輪材質(zhì)選擇

     材質(zhì)選擇是根據(jù)風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)確定的，不同工況的高溫風(fēng)機(jī)的葉輪材質(zhì)可能有所不同。用于高溫風(fēng)機(jī)葉輪，我公司采用鉻鉬釩低合金優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼及1Cr18Ni9Ni，這種材料經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的熱處理工藝后具有優(yōu)良的熱強(qiáng)性能和焊接性能：厚度為6－16mm的板材，常溫抗拉強(qiáng)度（σb）≥630Mpa；屈服強(qiáng)度（σs）≥402 Mpa；  伸長(zhǎng)率（δ5）≥20；在580℃下10萬(wàn)小時(shí)的持久強(qiáng)度超過(guò)國(guó)外廣泛使用的2 1／4 Cr-lMo鋼。

葉輪焊接后殘余應(yīng)力的消除

    葉輪焊接后必須消除殘余應(yīng)力，否則，會(huì)因殘余應(yīng)力的逐漸釋放引起變形和振動(dòng)，嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行，導(dǎo)致停機(jī)或破壞。我公司擁有Φ5000 × 2000的天然氣退火爐一座，用于Φ4500以下葉輪焊接后進(jìn)行整體退火消除殘余應(yīng)力處理，消除率可達(dá)70-90%。同時(shí)使焊縫中殘留的氫逸出，避免發(fā)生延遲裂紋，穩(wěn)定葉輪結(jié)構(gòu)尺寸，最大限度地減少葉輪在實(shí)際運(yùn)行中的變形，確保風(fēng)機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

主軸的剛性

    主軸以充分考慮徑向、軸向振動(dòng)應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，和其他部件對(duì)主軸的影響等因素，取臨界轉(zhuǎn)速高于最大工作轉(zhuǎn)速的1.3倍，作為必要的條件設(shè)計(jì)。主軸采用優(yōu)質(zhì)合金鋼經(jīng)鍛造而成，在主軸上整體鍛制有一個(gè)法蘭，用其與葉輪配合，并用高強(qiáng)度螺栓與之聯(lián)結(jié)，做到聯(lián)結(jié)可靠，運(yùn)行平穩(wěn)。

主軸及葉輪等旋轉(zhuǎn)零件的無(wú)損探傷

我公司擁有完善的無(wú)損探傷手段和先進(jìn)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在工件制造過(guò)程中，根據(jù)加工性質(zhì)焊縫部位不同分別采用，“X”射線、超聲波、著色和磁粉探傷。葉輪和主軸在制造過(guò)程中均要進(jìn)行多次探傷檢查，確保制造質(zhì)量。

轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡精度

我公司擁有300kg至30T各種型號(hào)規(guī)格的硬、軟支承動(dòng)平衡機(jī)，可對(duì)全系列風(fēng)機(jī)進(jìn)行精確動(dòng)平衡試驗(yàn)。為了確保風(fēng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，我公司提高了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度，其平衡精度品質(zhì)等級(jí)G，控制在4.0mm/S，優(yōu)于部頒標(biāo)準(zhǔn)(JB/T9101-1999)規(guī)定的6.3mm/S。

    軸承箱的防熱膨脹措施

    高溫風(fēng)機(jī)主軸受熱后軸向伸長(zhǎng)可達(dá)10mm左右，為了防止因主軸的軸向膨脹而頂壞軸承箱，軸承箱設(shè)計(jì)分為定位軸承箱和非定位軸承箱兩種。定位軸承箱設(shè)在驅(qū)動(dòng)端，由軸承箱側(cè)蓋的插入部份，對(duì)軸承的外圈進(jìn)行軸向固定，從而達(dá)到轉(zhuǎn)子定位的目的。非定位軸承箱設(shè)在非驅(qū)動(dòng)端，軸承箱側(cè)蓋的插入端留出了足夠的安裝間隙，以容納主軸的軸向熱膨脹量。

可靠的軸承潤(rùn)滑方式

高溫風(fēng)機(jī)的軸承潤(rùn)滑，采用“油浴—油環(huán)—循環(huán)油”復(fù)合潤(rùn)滑方式，循環(huán)潤(rùn)滑油靠稀油站提供，軸承正常使用時(shí)主要靠循環(huán)油進(jìn)行潤(rùn)滑及冷卻。該循環(huán)油不但起到潤(rùn)滑軸承的作用，而且可將風(fēng)機(jī)沿軸向傳導(dǎo)給軸承的熱量，及軸承自身摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，起到冷卻軸承的作用，以保證軸承的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)軸承的使用壽命。

軸承箱內(nèi)增設(shè)有油環(huán)。油環(huán)的作用在于，如果遇到意外停電事故或油站短時(shí)故障，油站不能正常提供潤(rùn)滑油時(shí)，油環(huán)將從軸承箱內(nèi)的油池將油帶起，以供給軸承一定的油，保證軸承的短時(shí)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

慢轉(zhuǎn)自動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置

當(dāng)風(fēng)機(jī)使用工作溫度超過(guò)300℃時(shí)，如果停機(jī)，會(huì)因轉(zhuǎn)子自身重量和風(fēng)機(jī)內(nèi)部氣體存在的溫度梯度變化的影響，使靜止下來(lái)轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲變形，導(dǎo)致下次啟動(dòng)時(shí)機(jī)組發(fā)生振動(dòng)。為了防止風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子變形，風(fēng)機(jī)配帶有停機(jī)慢轉(zhuǎn)自動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置。該裝置在風(fēng)機(jī)停車(chē)時(shí)，通過(guò)控制柜自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降至約60r/min時(shí)，盤(pán)車(chē)裝置自動(dòng)與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子嚙合，從而帶動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子，繼續(xù)低速運(yùn)行至氣體溫度降為100℃時(shí)為止。

機(jī)殼和轉(zhuǎn)子的防熱膨脹結(jié)構(gòu)

機(jī)殼的六個(gè)支腳，采用帶碟形彈簧的壓緊螺栓固定于底座上，底座固定在水泥基礎(chǔ)上。機(jī)殼進(jìn)氣箱側(cè)板與軸承箱底座間安裝有防熱膨脹定位撥叉。以上兩結(jié)構(gòu)用于防止高溫下風(fēng)機(jī)殼體的無(wú)規(guī)則熱變形，以免影響到水泥基礎(chǔ)。對(duì)于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向熱膨脹，安裝時(shí)預(yù)先考慮了充足的膨脹預(yù)留量，保證風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子高溫下的平穩(wěn)運(yùn)行。

風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與葉輪進(jìn)口

對(duì)于風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與葉輪進(jìn)口間隙采取上大下小，左右均勻，進(jìn)行精確計(jì)算，保證了風(fēng)機(jī)在冷態(tài)與熱態(tài)溫度的變化下，有合理的間隙能夠安全運(yùn)行。

軸端密封和散熱輪

在進(jìn)氣箱的主軸通過(guò)處，設(shè)置有特殊的浮動(dòng)密封（碳石墨密封，耐溫500℃），在機(jī)殼受熱膨脹后，可以自動(dòng)定心，起到良好的密封作用，消除了風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，因機(jī)殼受熱膨脹引起的軸封與主軸不同心而產(chǎn)生的軸封磨損，大大地提高了軸封的密封性能，延長(zhǎng)了軸封的使用壽命，降低了氣體的泄漏。

在進(jìn)氣箱與軸承座之間，設(shè)置有一個(gè)散熱輪，以減少來(lái)自風(fēng)機(jī)的輻射熱，降低對(duì)軸承的外界影響，為軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

風(fēng)機(jī)的防磨及耐磨結(jié)構(gòu)

本公司的6－29和6－39及4-80系列風(fēng)機(jī)模型其周速系數(shù)較小，氣流相對(duì)流速低，本身選用的防腐材料是較好的防腐耐磨機(jī)型。

我公司采用美國(guó)NREC軟件對(duì)原引進(jìn)風(fēng)機(jī)葉輪氣動(dòng)及有限元應(yīng)力和振動(dòng)分析進(jìn)行重新校核，繪制出葉片表面的速度及壓力分布圖形，調(diào)整了原有耐磨襯板及耐磨層分布位置，預(yù)計(jì)葉輪耐磨性將提高5－8％。

葉輪采用單板型后向葉片，并在進(jìn)口前緣加厚，提高了葉片抗沖擊磨損能力。在葉片與中盤(pán)（后盤(pán)）之間焊縫處增加了耐磨板，有效保護(hù)焊縫提高耐磨性。

根據(jù)輸送氣體含塵量和粉塵硬度的差異，分別采取了在流道易磨損部位堆焊耐磨層，增加耐磨襯板等設(shè)計(jì)，進(jìn)一步增強(qiáng)葉片的耐磨性能。

對(duì)有特殊耐磨要求的風(fēng)機(jī)，采用了粘貼防腐耐磨陶瓷片或采用整體可更換式耐磨襯板的新結(jié)構(gòu)。整體耐磨襯板的表面平滑，克服了因堆焊使葉片表面不平，增大了氣流摩擦噪聲的缺陷。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，大修時(shí)只需更換耐磨襯板，無(wú)需更換整個(gè)葉輪，可節(jié)省運(yùn)行成本，具有更好的經(jīng)濟(jì)性。

    我公司制造的高溫風(fēng)機(jī)，選用了鉻鉬釩合金結(jié)構(gòu)鋼制作葉輪，該材質(zhì)耐磨損、熱強(qiáng)性和沖擊性兼優(yōu)，在450℃高溫條件下抗拉強(qiáng)度不小于500MPa，屈服強(qiáng)度不小于340MPa，橫向沖擊值不小于49 J/cm2。

控制自動(dòng)化程度高，操作維護(hù)簡(jiǎn)便易行

根據(jù)用戶的不同需要，我公司高溫風(fēng)機(jī)可配置就地控制、遠(yuǎn)距離控制、以及微機(jī)自動(dòng)控制等多種控制柜，可對(duì)機(jī)組進(jìn)行風(fēng)量、電流、溫度、油壓、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、等控制信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸，多功能的監(jiān)控，并能夠在故障時(shí)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)鎖停機(jī)保護(hù)等。

本公司高溫風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)有三種低壓電控柜，供用戶根據(jù)自己需要選擇訂購(gòu)：

DK型－繼電器加儀表盤(pán)型

PCY型－PLC＋儀表盤(pán)型

PCF型－PLC＋顯示器觸摸屏型

其中，PCF型是本公司于九六年自行研制的新產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用了微機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，以觸摸屏顯示圖形、圖表、文字進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，操作非常直觀，可對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、電流、溫度、油壓、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速和無(wú)級(jí)調(diào)速等多功能實(shí)施監(jiān)控；停機(jī)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置；在發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)聯(lián)鎖停機(jī)保護(hù)；系統(tǒng)設(shè)置的自診斷功能可快速地進(jìn)行故障判定提示，簡(jiǎn)化了操作者的操作和故障判斷的過(guò)程。

在風(fēng)機(jī)蝸殼底部設(shè)有可快速開(kāi)啟而密封良好的檢修門(mén)，大型風(fēng)機(jī)還設(shè)有易于維修的觀察門(mén)，便于清除粉塵堆積和進(jìn)行維修觀察。

機(jī)殼采取法蘭聯(lián)結(jié)的剖分式結(jié)構(gòu)，剖分位置合理，無(wú)需全部拆除進(jìn)出風(fēng)口管道就能方便吊出轉(zhuǎn)子，減少維修的工作量。

風(fēng)機(jī)配套的電機(jī)，液力偶合器等，均分別帶有各自的底座或底板，使維修替換、拆卸變得更加方便。

機(jī)殼外焊有井字型筋板，進(jìn)氣箱和殼體內(nèi)部焊有鋼管支撐，增加了強(qiáng)度，降低了氣流對(duì)殼體的振動(dòng)，并可防止安裝、運(yùn)輸時(shí)碰撞變形。

風(fēng)機(jī)的其它特點(diǎn)

產(chǎn)品效率高，性能曲線平坦

1998年我公司采用美國(guó)NREC中的“旋轉(zhuǎn)流道和靜止流道設(shè)計(jì)分析系統(tǒng)”程序?qū)υ赖荁B系列風(fēng)機(jī)葉輪葉片型線重新分析后進(jìn)行了改進(jìn)，經(jīng)改進(jìn)后的測(cè)試，葉輪效率在原基礎(chǔ)上提高了2－3％，目前我公司制造的W6－29、W6－39 W9-19、W9-26、W4-73、W4-80、系列（包括單吸入、雙吸入式高溫風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)機(jī)）風(fēng)機(jī)的最高內(nèi)效率可達(dá)85％左右，與同類(lèi)型風(fēng)機(jī)相比較，居于國(guó)際先進(jìn)水平。風(fēng)機(jī)的性能曲線變化平緩，在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的80－120％范圍內(nèi)，風(fēng)機(jī)的效率仍可達(dá)80％左右，因此，當(dāng)用戶的使用工況變化時(shí)，仍可獲得較高的效率。

允許使用的工況范圍

風(fēng)機(jī)配套采用液力偶合器進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，并配有進(jìn)口差動(dòng)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置。此調(diào)節(jié)裝置能進(jìn)行使用工況的微量、緩慢、平穩(wěn)調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)方式是：開(kāi)啟調(diào)節(jié)裝置時(shí)，先逐漸打開(kāi)兩個(gè)葉片后，再打開(kāi)剩下的幾個(gè)葉片，至最后所有的葉片全部打開(kāi)。采用上述調(diào)節(jié)方法后，可擴(kuò)大風(fēng)機(jī)的工況使用范圍，適應(yīng)管網(wǎng)系統(tǒng)的各種變化，達(dá)到提高風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率，節(jié)約能源，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本的目的。

改進(jìn)盤(pán)車(chē)裝置，提高了可靠性

針對(duì)以往國(guó)內(nèi)高溫風(fēng)機(jī)慢轉(zhuǎn)盤(pán)車(chē)裝置出現(xiàn)的問(wèn)題,我們進(jìn)行了認(rèn)真的分析后發(fā)現(xiàn),影響慢轉(zhuǎn)盤(pán)車(chē)裝置正常使用的原因主要有以下兩點(diǎn):

⑴盤(pán)車(chē)裝置所配超越離合器，運(yùn)行中楔塊長(zhǎng)期摩擦，嚴(yán)重發(fā)熱損壞。

⑵用戶違章操作，直接用盤(pán)車(chē)裝置啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，造成超越離合器損壞。

針對(duì)以上原因，我公司協(xié)助超越離合器生產(chǎn)廠家，開(kāi)發(fā)出非接觸式超越離合器，解決了超越離合器的發(fā)熱損壞問(wèn)題。針對(duì)用戶的違章啟動(dòng)操作，我們?cè)陲L(fēng)機(jī)的電控中，增加了停機(jī)后（無(wú)轉(zhuǎn)速信號(hào)時(shí)），不能啟動(dòng)慢轉(zhuǎn)盤(pán)車(chē)裝置的控制設(shè)置，完全避免了用戶違章操作的可能性，確保慢轉(zhuǎn)盤(pán)車(chē)裝置的可靠使用。

完善了軸承油密封結(jié)構(gòu)

軸承箱的軸端密封，采用特殊的擋油環(huán)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)密封設(shè)計(jì)，其原理為：依靠擋油環(huán)與插入擋油環(huán)銜口內(nèi)的，軸承箱側(cè)蓋上的回油槽前端銜口，所形成的交錯(cuò)銜接結(jié)構(gòu)，將潤(rùn)滑油外漏的通道完全封住，并且利用擋油環(huán)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，將飛濺的潤(rùn)滑油甩向軸承箱的內(nèi)壁后，順壁面流回下部的油池，確保軸端密封處滴油不漏。在軸承箱側(cè)蓋的外側(cè)內(nèi)孔處，還增設(shè)有盤(pán)根密封，除進(jìn)一步增加了密封的可靠性外，還能有效地防止外部的灰塵對(duì)潤(rùn)滑油的污染。

風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小

風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣箱與機(jī)殼采取共用一塊側(cè)板的結(jié)構(gòu)，并采用收斂式進(jìn)風(fēng)口，以及在進(jìn)氣箱底部增加防渦流板等措施，在不影響風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能的前提下，使風(fēng)機(jī)軸向尺寸大大減小，從而使風(fēng)機(jī)外型結(jié)構(gòu)尺寸更為緊湊。