罗茨风机技术改进

罗茨风机技术改进（精选7篇）

罗茨风机技术改进 篇1

1 罗茨风机的原理及其特性

罗茨风机输送的风量与转数成比例, 气体脉动性小, 振动也小, 噪声低。叶轮端面和风机前后端盖之间及风机叶轮之间始终保持微小的间隙, 在同步齿轮的带动下风从风机进风口沿壳体内壁输送到排出的一侧。风机内腔不需要润滑油, 结构简单, 运转平稳, 性能稳定, 适应多种用途, 已运用于广泛的领域。罗茨鼓风机是有色、黑色金属冶炼系统中的重要设备之一, 广泛应用于各工艺流程。钢铁行业淘汰落后产能, 抑制和优化布局, 将影响罗茨鼓风机的需求。随着国家节能减排的要求越来越严格, 大量涌现的新兴产业, 随着空气分离等行业, 而这些行业的罗茨鼓风机具有广泛的应用范围。然后迅速的新兴市场, 水处理, 航空运输, 和其他潜在的应用行业具有很大的潜力。水处理行业是近年来快速发展的行业, 在销售行业中罗茨鼓风机的快速增长。此外, 气力输送的快速增长, 气体分离等新兴产业的发展也使罗茨风机行业发展前景好。作为一种常见的源设备, 罗茨鼓风机具有许多潜在的应用, 一旦市场发展的前景, 市场容量将快速增长。

罗茨鼓风机按照其工作方式的不同可以粗略分为单级与双级之分, 其中只有一个压缩级的鼓风机, 我们称之为单级鼓风机, 而将两台单级鼓风机串联起来, 对气体连续进行两次压缩的鼓风机我们称之为双级鼓风机。如果罗茨风机在选矿工作中不能正常工作, 那整条选矿生产线, 就要停止工作。在污水处理工程中罗茨风机是整个工程的心脏, 细菌的存活与生长全依赖罗茨风机的作用, 一旦罗茨风机发生故障且不及时排除, 整个污水处理工艺就瘫痪了, 细菌死了就要重新培养, 需要花费1～3个月的时间。在水泥烧制、物料输送中都是关键设备。

2 罗茨风机故障分析及解决方法

3 罗茨风机技术改进

泄漏及异常振动。描述:大型油罐从叶轮异物和灰尘的泄露, 叶轮与壳体受到影响;由于过热在叶轮进口处与套管摩擦;由于结垢或异物使叶轮失去平衡;由于超载, 叶片轮碰撞造成的轴向变形。分析:在较低的水平;密封更换;轴承或轴承座更换;明确的通风口, 重型齿轮保证间隙;清洗机, 检查底盘受损;设置在2mm孔径插头中间腔, 在打开插头壁;叶轮和壳体的清洗叶轮间隙, 以确保工作;检查过滤器和背压, 提高叶轮进口和套管压力间隙;检查叶轮上, 并调整间隙。风机是不是由风扇速度极限的影响, 无论怎样的风速变化可以保持不变。

3.1 增加注脂孔。

在墙板上正对轴封处钻φ12×500深孔4个, 直通轴封, 便于加注润滑脂, 孔口攻螺纹便于加脂后封堵。

3.2 增加储脂槽。

轴封上原安装4个胀圈间距相等8mm, 现将胀圈环槽中间间距放大为16mm, 车出储脂槽6mm宽, 5mm深。该储脂槽正对注脂孔起到液体密封作用。

3.3 加工轴封压盖。

因轴封衬套与墙板孔之间有1mm间隙, 为进一步堵死气体泄漏通道, 在轴封衬套与墙板间增加压盖 (规格φ330×φ245×12mm) , 压盖上车出密封槽, 槽内填充油毡垫, 油毡正对轴封衬套与墙板间隙, 用沉头螺钉固定。

3.4 改造轴承室, 增加油封。

轴承室内孔加深, 增加一道氟橡胶油封 (φ240×φ270×15mm) , 安装时采用“背靠背”方式安装, 使油封既封油又封气。原氟橡胶油封内锁紧弹簧使用不到一年就失去弹性, 将弹簧更换为橡胶圈, 安装在轴封弹簧位置, 安装时注意内紧外松, 达到油封应有的效果。

3.5 将泄漏煤气放空;

将泄漏至机壳与油箱之间的半水煤气直接放空, 减少半水煤气串入油箱量, 该措施属临时手段, 且泄漏煤气污染环境和浪费。将轴承润滑油分油孔由原来φ6mm扩为φ8mm, 油管换为φ8mm, 防止油路堵塞。

4 罗茨风机变频器改进应用

罗茨风机变频器的改造应用符合风机负载特性的二次方减转矩曲线, 可根据负载自行设定运行曲线调速节能。采用最新高速电机控制专用芯片DSP, 结构采用独立风道设计, 风扇可自由拆卸, 散热性好;无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择;内置国际标准的MODBUSRTUASCII通讯协议, 用户可通过PC/PLC控制上位机等实现。与传统的渐开线转子型线相比, 改进的转子具有较高的面积利用系数, 重合度或更高。不考虑回流和漏, 理论上它的工作效率很高, 运行更加稳定。回流间隙的增加, 对返混区压力的影响不大, 和回流流量变化明显, 增加排气流量脉动。两种相同的压缩比脉动特性的转子, 即压力比更高, 更明显的收益波动。改进的转子结构更加简单, 因为没有销齿圆弧结构, 降低了加工难度, 在低压力比工作条件下有不同的转子流量脉动更适合。

摘要：罗茨风机为容积式风机, 被普遍应用于石油化工、电力冶金、矿山建材、化肥造纸、污水处理以及轻纺加工等行业, 罗茨风机以其精度高、使用安全、寿命长, 结构合理紧凑, 体积和重量适中等等自身的优点, 大多将其用来输送空气或者一些气体。

关键词：罗茨风机,石化,叶轮

参考文献

[1]季亮.罗茨风机振动状态监测仪的研制及故障分析[D].大连理工大学, 2010.

[2]王国华, 柯品剑.煤气输送用罗茨风机常见故障检修与维护[J].通用机械, 2007 (3) .

[3]马景刚.罗茨风机噪声产生的机理及降噪措施的探讨[J].通用机械, 2003 (10) .

[4]张九灵.罗茨风机故障机理分析与诊断模型研究[D].中国石油大学, 2010.

[5]张众.罗茨风机的隔振及振动稳定性的分析[D].沈阳工业大学, 2012.

改进型罗茨机械增压技术 篇2

目前,涡轮增压和机械增压并存于车用发动机增压领域。其中,涡轮增压占绝大多数市场份额。机械增压技术由于其需要消耗发动机输出功率,而且以前只在少量豪华车型和运动性轿车有少量应用,曾给人留下效率低,价格高的印象。但是随着机械增压技术的不断改进,机械增压效率已经得到了显著的提升,而且相对于涡轮增压,其具有无可比拟的低速响应性和可靠性优势。目前,越来越多的发动机厂商开始关注机械增压器,并且随着应用和产量的增加,机械增压器的成本将显著降低,市场前景可观。

2 机械增压技术介绍

车用机械增压器,根据空气压缩的方式来分,可以分为两大类:离心式和容积式。离心式机械增压器非常类似于涡轮增压器的压气机端,不同的是它是通过发动机皮带驱动。离心式增压器与涡轮增压器一样,同样存在滞后和低速区间增压不足的问题,一般只出现在一些大排量大功率的改装车中,很少在量产车中得到应用。

容积式机械增压器等同于容积式泵,每转可以提供几乎恒定流量的空气供给,能够保证增压发动机功率的线性输出。市场上主要的容积式机械增压器类型有罗茨式和双螺旋式。

罗茨式机械增压器的原理和罗茨泵基本一样,基本型罗茨泵有2个转子组成,每个转子只有2个平直叶片。工作时,曲轴皮带轮驱动其中一个转子,两转子通过正时齿轮同步旋转。在转子之间,转子与壳体内壁之间,保持有一定的间隙,并通过转子和壳体间形成的空间径向输送气体。

双螺旋式增压器与罗茨式增压器外形相似,但是工作原理却截然不同。工作时,空气在输送过程中就产生内部压缩,具有低漏泄量和高效率的优点。但是在发动机不需要增压的工况,内部压缩同时会导致寄生损失,需要额外的离合装置将增压器脱离运转。其次,双螺旋式增压器由于转子形线加工复杂,且加工精度要求高,其成本要比其它类型的增压器高。

在机械增压器领域,目前属罗茨式机械增压器使用最为广泛。伊顿公司是业内最大的生产商,其生产的罗茨式机械增压器产品从二十世纪九十年代至今,经历了数次升级换代,成为了使用最为广泛,且技术成熟的机械增压解决方案,占据了全球机械增压器市场90%左右的份额。下面将主要介绍其改进型的罗茨式机械增压器技术。

3 伊顿改进型罗茨机械增压器

伊顿公司于20世纪50年代开始研究罗茨型机械增压器,在1984年开发出了第一代机械增压器,并于1989年在福特Thunderbird Super Coupe车型上首次量产。其结构如图2所示,与基本罗茨式泵(图1)不同,伊顿罗茨型机械增压器每个转子由3片成60度螺旋的齿型叶片构成。

其工作过程见图3,共分为3个阶段:2个配对转子叶片退出啮合,进口处的气体进入暴露的空腔;随着转子继续转动,气体进入转子与壳体形成的密封腔,开始向出口旋转,并轴向输送气体;当密封气体腔刚好暴露到出气口高压端时,由于存在压差,高压的气体会迅速回流到此气体腔室内,最后随着转子叶片进入啮合,将气体腔内所有空气挤出至排气口,从而完成气体从低压端到高压端的输送。

随后,伊顿公司针对罗茨型机械增压器的效率、噪声和耐久性能做了大量的工作,于2002年前先后推出了第二代,第三代直至第六代产品,先后改进了进出气口的形状,转子涂层等,使得增压器的效率得到了显著的提升。伊顿公司最新的Twin Vortices Series(TVS)机械增压器(图4)是一种全新概念的罗茨式机械增压器,相比前五代产品60度扭转角的3叶转子的设计,TVS使用的是160°扭转角的4叶转子(图5)。这种设计可以大大降低空气的轴向流动速度,减少气体在增压器中的停滞时间,在容积效率和热效率上都得到了明显改善。另外,转子增大的扭转角设计允许将进气口设计得更大,从而延长了转子进气的时间,也有利于提高增压器的容积效率。

图6是排量相当的Eaton第5代M112型增压器(排量:1.84L)和TVSR1900增压器(排量:1.9L)的性能Map图,通过对比不难看出,第5代增压器M112的峰值等熵效率为62%,而同等排量的TVS R1900的峰值效率已经达到了75%。相比M112最高2.0的增压压比,TVSR1900型增压器达到了最高压比为2.4的高增压能力。同时,TVS增压器能够在更高的转速下工作,具有更加宽广的流量特性，并且在高速和高增压的工况下仍然能维持较高的效率,消耗的输入功更少。另外,由于转子叶片数目的增加以及内部泄漏口的优化设计,TVS增压器空气脉动噪声水平得到降低,改善了NVH,节约了整车降噪处理的成本

改进型罗茨式机械增压器具有以下技术特点:

(1)线性增压空气输出,能够为发动机全工作区间提供额外输出扭矩,瞬态动力响应性好。与之匹配的车型驾驶感觉与自然吸气极为相似,无涡轮增压的迟滞效应,动力输出平顺,且能拥有较大的输出功率与力矩。

(2)增加功率密度,使发动机小型化,同时还能提高燃油经济性,降低排放。

(3)机械增压发动机具有良好的低速性能,因此在动力总成匹配上,可以适当调整变速箱速比,降低发动机的转速,从而实现降油耗的目的;而涡轮增压由于低速扭矩不足和响应慢,则比较难实现发动机低速化。

(4)伊顿罗茨式机械增压器通常配有旁通阀,在发动机不需要增压的工况(如怠速或巡航时),旁通阀处于开启状态,增压器出口的气体直接旁通到进口再循环,不产生增压压力,只需克服摩擦损失,消耗发动机输出功率小于0.3kW。

(5)终生免维护设计,无需外接油路、水路进行润滑和冷却,系统成本低,可靠性好。

4 结束语

随着机械增压技术的不断升级,全球范围内已有数百万辆量产车使用了机械增压技术,而且越来越多的车型即将加入到机械增压的行列中来,国内市场上,新瑞虎1.6S作为中国首款机械增压车型已经上市,较同等排量的自然吸气式发动机,其动力提升4 0%,但百公里综合路况油耗仅为7.7 L,兼顾了优良的动力性和经济性的特点。

目前,为了响应国家节能减排的号召,以及满足我国新的节能法规和补贴政策的要求,各大车企竞相开始研发小排量增压车型,机械增压技术以其鲜明的技术特点会得到用越来越广泛的应用。

参考文献

[1]M.Swartzlander.Performance Improvement of the Roots Supercharger through Optimization of Rotor Helix Angle and Port Geometry[C].11 th Supercharging Conference,2006

[2]Dan Barnes.Supercharger Overview[J].Modified Mag,2009

[3]刘厚根.机械增压器的研究现状与开发建议[J].车用发动机,2004(5):1-3.

[4]柯亚仕.德国车用内燃机机械增压的发展现状[J].车用发动机,1994(5):1-5

[5]钱人一.汽油机的机械增压(一)[J].汽车与配件.2003(37) :24-25

罗茨风机技术改进 篇3

在煤矿, 掘进工作面局部通风机无计划停电停风, 导致供风区域瓦斯积聚超限以及在瓦斯排放过程中, 遇火源而引发的瓦斯事故占相当比例。为了最大限度地减少掘进工作面无计划停电停风, 防止瓦斯超限, 杜绝掘进工作面瓦斯事故, 根据扬州市矿务局振兴煤矿的实际情况, 对井下局部通风机供电系统进行了优化, 并强化了管理措施。

1 原系统供电状况

扬州市矿务局振兴煤矿井下原局部通风机供电系统如图1所示。

(1) 设备选用。原系统高压隔爆开关采用BPG47-10型开关, 馈电开关采用KBZ-400II型开关, 风机开关采用QBZ-4×80型自动切换开关。

(2) 供电方式。局部通风机采用“双三专”供电。

(3) 系统运行情况。正常情况下, 系统运行相对正常, 影响局部通风机正常运转的主要原因有以下几点: (1) 欠压故障。引发欠压故障的原因有:该矿所处的贵州省兴仁县属于雷电重灾区, 雷电闪络经常造成电网电压瞬间下降;变电所其它用电负荷短路故障引起系统电压降增大;由于高防开关欠压不具备延时可调功能, 馈电开关虽具有欠压 (50%) 延时功能, 但由于电压降过大, 经常造成开关欠压跳闸。 (2) 馈电开关定值与风机开关切换之间的矛盾因素。由于原馈电开关短路保护采用的是鉴幅式保护, 加之风机开关在检修或安装过程中未进行双风机切换延时时间整定, 系统跳闸后造成多台风机开关同时切换, 线路起动电流超过馈电开关定值, 引起馈电开关短路保护误动作跳闸。 (3) 人为因素。主要有:检修、安装时无计划停电;检修、安装后电源把手未打到位或手把正反转位置打错。 (4) 故障因素。因井下环境特殊, 加之检查不到位, 风机、开关和线路故障未及时发现, 带病工作, 造成风机不能正常切换或馈电开关人为跳闸。

2 改进对策与措施

2.1 技术改进

针对原系统存在的问题, 对井下的高低压防爆开关进行了重新选型, 做法如下: (1) 高压开关。高压开关采用矿用新型PBG-10型防爆开关, 该开关与原BPG47-10型开关相比, 欠压保护增加了延时调节功能, 保障在电网瞬时电压下降的情况下, 开关连续正常工作。 (2) 馈电开关。馈电开关采用型的KBZ-400型防爆开关, 该开关与KBZ-400II型开关相比欠压保护具有延时可调功能或屏蔽欠压保护功能, 能够保障在电网瞬时电压降过大 (低于50%) 的情况下, 开关连续正常的工作;短路保护具有鉴幅式和相敏两种功能, 相敏与鉴幅式相比, 相敏保护是通过检测电流大小和相位角来区分设备起动电流和短路电流, 而鉴幅式只是通过电流大小来检测;通过采用相敏保护功能有效地解决了风机开关在同时切换时供电系统灵敏度系数与开关定值之间的矛盾[2,3]。

改进后的井下局部通风机供电系统示意图如图2所示。

2.2 管理措施

(1) 明确责任。掘进工作面每班指定专人开停局部通风机, 保障风机开关在不能自动切换的情况下, 能够及时人工启动局部通风机。

(2) 机电科每天对风机开关进行切换试验, 发现故障及时处理, 保障风机开关处于完好状态, 正常切换。

(3) 科学系统地调整系统各头面风机开关切换的延时时间, 保障系统跳闸时风机开关不同时切换, 降低了线路的起动电流, 避免了馈电开关因起动电流超过整定值而跳闸的问题。

(4) 严格局部通风机供电系统检修的审批程序, 局部通风机供电系统正常检修必须经机电科、通风科、安管科、矿部批准, 凭停电报告、电工操作证、停电工作单方可进行, 防止人为的无计划停电停风。

(5) 局部通风机开关安装后在开关把手处标明风机正反转位置, 同时标明电缆走向, 便于识别和检修。

3 效果检验

通过供电系统的技术改进和加强管理, 该矿局部通风机无计划停电停风的现象得到了有效遏制。以2011年10月份为例, 35 kV变电所下属王家寨分站4次短路故障, 均未对该矿局部通风机运转造成影响。

4 建议

(1) 在上级变电站或电网发生故障时, 会引起井下双回路电源停电, 虽然大多情况下可在短时间内恢复供电电源, 但由于从井下变电所到采区变电所, 再到风机控制开关的各环节需要人工恢复供电, 送电时间长。建议安装局部通风机监测监控系统, 紧急情况下, 在地面采取一键式送电方式, 在符合《煤矿安全规程》规定的前提下, 及时远程恢复局部通风机电源并启动局部通风机。

(2) 由于井下条件复杂、采掘设备故障率高以及操作上的问题, 不可避免地影响局部通风机正常供电, 建议建立局部通风机专用供电系统, 安装专用高压电缆从地面变电所直接向井下局部通风机供电, 完全与采掘供电系统分开, 提高供电质量。

5 结语

通过使用实践证明, 振兴煤矿在进行局部通风机供电系统技术和管理改进后, 有效控制了无计划停电停风而引起的瓦斯超限问题, 安全生产效果明显。

参考文献

[1]任洪军, 李进, 从继忠.煤矿井下局部通风机供电系统存在问题及处理方法[J].煤炭工程, 2009 (4)

[2]阴丽娟.井下高压电网存在的问题及预防措施[J].山西焦煤科技, 2011 (4)

节能喷雾风机的改进建议 篇4

喷雾轴流通风机 (以下简称喷雾风机) 将加湿和送风合二为一, 使之成为新型节能型空调系统的核心设备。喷雾风机的推广使用, 可以降低纺织企业初始设备投资和投产后的设备运行费用, 给纺织企业带来可观的经济效益。因而喷雾风机在纺织企业的空调系统中, 特别是缺水地区的应用将会越来越广泛。

2 喷雾风机的结构原理

喷雾风机的结构、原理如图所示。风机叶轮在原动机的带动下旋转, 使风机具备了送风功能, 加湿用水由进水管供给, 水进入水套后, 随叶轮作高速旋转, 在离心力和负压的作用下, 通过轮毂上的孔流入甩水盘并沿着甩水盘切线方向飞出, 形成一个环状水幕, 此水幕在风机风力作用下, 随着被输送的气体, 冲向高速旋转的叶轮叶片, 被叶片打击成细小颗粒——雾, 气体和雾在风机出口端充分混合形成雾气流被输送。那些未被充分雾化的粗大水滴则由泄水圈排走。由于喷雾风机喷出的空气和水直接接触, 且水颗粒相当细小, 使热湿交换相当充分, 相应地水气比就低, 从而达到节水、节能的目的。如果喷雾风机喷循环水, 则空调就完成等焓加湿的过程;如果喷雾风机喷深井水、低温冷冻水, 则空调就完成减焓去湿过程。

3 从测试结果中分析喷雾风机存在的问题

随着喷雾风机市场的扩大, 加上用户对空调系统的运行效果和工作环境的改善越来越重视, 用户对风机性能和噪声方面的反映越来越多。因此, 我们于2008年4月对我公司生产的PWF40/45-12№2 0 (n=7 3 0 r p m, N=3 7 k W) 的性能进行了全面的测试, 测试结果与样本性能对照分析如下:

(1) 干工况 (未加水喷雾) 时, 在相同流量下, 与样本相比, 压力约低5%。

(2) 湿工况 (每小时分别加水15t、18t、24t时, 在相同流量下, 与干工况相比, 压力约低2 1%;与样本相比, 压力约低26%。另外, 在加水15～24 t/h之间, 压力的降低与加水量的多少几乎无关。

显然, P W F 4 0/4 5-1 2№2 0的性能与样本相差较多。

此外我们还对该风机的噪声进行了测量, 结果表明喷雾风机在干、湿两种工况下, 噪声值无明显变化。但是根据现场感觉, 噪声的频率变化较大 (因当时条件有限, 未能做噪声频谱分析) 。

为弄清楚喷雾风机系列机号是否都存在类似的问题, 我们在5月份又对P W F 4 0/4 5-1 2№1 6和P W F 4 0/4 5-1 2№1 4在干工况下分别做了测试, 结果与样本参数对照如下:

(1) P W F 4 0/4 5-1 2№1 6在干工况时, 在相同流量下, 比样本压力约高1 5%。

(2) P W F 4 0/4 5-1 2№1 4在干工况时, 在相同流量下, 与样本压力相当, 但在小流量区, 风机的实际压力比样本压力低4%左右, 而在大流量区, 风机的实际压力又比样本压力高3%左右。

此外我们还对风机的噪声进行了测量, 经计算其比A声级均小于3 0 d B, 符合标准规定。

4 原因分析

经过多方了解并查阅相关资料得知, 该产品在引进和投产初期就在以下几个方面存在问题:

(1) 喷雾风机的核心部件——叶轮、供水系统以及产品样本参数纯粹是复制品, 翼型的原始数据有待进一步认定, 制作的翼型模型缺少验证报告。

(2) 喷雾风机是进口替代品, 当初引进喷雾风机时, 由于试验条件所限, 加上喷雾风机在湿工况下运行 (为复杂的气液两相流动) , 没有成熟的理论支持, 也没有相应的国家标准作为依据, 使得该型风机的性能一直未得到验证。这就使得喷雾风机的性能可信度大打折扣, 使设计和选型人员做不到心中有底, 增加了他们工作上的盲目性和风险性, 从而影响了该风机的推广使用。

(3) 经过对样本参数的研究, P W F 4 0/4 5-1 2№1 2.5～2 0的设计性能是完全模化的, 但风机图纸中的叶轮参数却是非模化设计, 其中№12.5～14用一个轮毂, №1 6～2 0也只用一个轮毂, 这虽然增加了生产的通用性, 降低了工艺难度, 减少了模具的投资费用, 但也就不可避免地使部分机号风机性能较多地偏离了设计点。

分析上面部分机号的测试结果就可以看出:P W F 4 0/4 5-1 2系列干工况性能与样本比较或多或少存在着差异, 其中№1 4与样本性能比较接近, №1 6高于样本性能1 5%, №2 0又低于样本性能5%。这也验证了喷雾风机由于生产上的简化而造成了性能上的偏差。

5 喷雾风机的改进建议

根据以上分析, 喷雾风机部分机号在性能上存在偏差的原因是多方面的且由来已久, 因而应对产品和工装进行改进设计;喷雾风机噪声值的偏大是由于其流量、压力大, 机号大或转速高的原因, 喷雾风机的比A声级 (噪声的相对值) 还是低于有关噪声标准的, 因而喷雾风机的噪声特性不存在问题, 降低喷雾风机的噪声应从整个系统设计上进行综合考虑。由此, 本人认为喷雾风机的改进应从以下几个方面着手:

(1) 对喷雾风机整个系列产品按干、湿两种工况, 按计划、分批进行标准化测试, 取得第一手资料, 尽快弄清喷雾风机在干、湿两种工况下的实际性能和不同喷水量对喷雾风机性能和噪声的影响, 为产品改进理清头绪。

(2) 走访用户, 进一步搞清喷雾风机的使用效果和存在的问题, 为产品改进确立重点。

(3) 对叶型参数进行研究, 据此进行气动推算, 为改进设计提供必要的理论基础。

(4) 对风机性能偏差不多的机号优先采用变角度的办法进行改进。变角度是指在造型时, 对型箱进行单边抬高以改变叶片的安装角, 通过计算和试验, 直到找到合适的安装角。因为变角度这种方法只对叶片型箱进行改造, 没有改变叶型模具, 因而难度小, 投资少, 见效快。

(5) 对性能参数中流量偏离少一些, 压力偏离多一些, 经过计算有些是可以通过改变转速来解决的, 这时只需变换一下带轮尺寸, 相应地将C型传动性能表改按新的转速编制即可。当然, 若有超过样本转速的需充分考虑叶轮强度, 并做超速试验来验证, 提高转速需在适可的范围内。

(6) 对性能参数偏离较大, 且用变角度和变转速方法都达不到要求的, 就不能只考虑经济性和简化生产了, 就需对叶轮进行大的改造, 主要是改变翼型和扩大轮毂直径至设计值。这种方法最为有效, 改得也最彻底, 但它也是最费人力、物力和精力的, 需要综合考虑, 充分论证。

(7) 喷雾风机的噪声特点如前所述, 因此降低风机的噪声需从两方面着手:一是风机本身的降噪, 例如选用低噪流型和低转速的风机, 如有可能可对喷雾风机的供水系统进行改造等。二是空调系统的降噪, 例如在设计空调室时需考虑隔音降噪、空调室的新风窗应远离人们工作、生活场所和居住区, 在进风口端加装消声器 (设计和选用的消声器需耐潮湿) , 在进风口端加装隔声弯头等。

锅炉引风机轴承箱改进 篇5

关键词：引风机,轴承箱漏油,改进

引风机是锅炉的主要辅助设备, 在锅炉安全、连续、平稳运行中起着很重要的作用。引风机轴承箱漏油是影响其正常运行的致命缺陷。轴承箱的漏油, 除了污染环境、多耗油料、增加操作维护工作量外, 更主要的是如不及时补充加油, 轴承箱内缺油将引起轴承磨损发热, 直至轴承损坏;风机转子平衡受到破坏, 发生振动, 严重时可将风机地脚螺栓拨出, 振裂基础, 使风机蜗壳变形等, 极大地影响了锅炉的安全运行。严重的机损事故会造成锅炉被迫停炉, 直接影响发电或供汽。

1. 问题

火电厂与锅炉配套的大容量TLT14144B/1919型引风机, 采用轴承箱油半浸式飞贱润滑, 轴承箱两端端盖的密封一般为迷宫式槽毡圈密封或填料函式密封。轴承箱两端轴封结构见图1A。由于轴向仅靠迷宫槽毡圈密封或填料密封, 受密封结构型式限制, 普遍存在漏油现象。

2. 轴承箱漏油原因分析

通过对引风机轴承箱漏油原因进行调查分析, 发现油主要从轴承座通盖处漏出, 压盖内圈与主轴配合处是渗油主要部位, 产生漏油的原因:①压盖压紧力不足;②油封内圈磨损严重;③油位过高。其次是压盖与轴承座结合面处和压盖螺栓根部漏油。漏油原因:①纸垫破损;②安装时未加密封胶。压盖螺栓根部漏油原因是纸垫破裂。

3. 改进措施

(1) 提高压盖紧力。改进压盖形式, 加工压盖凸肩, 外侧另加一道羊毛毡密封, 形成两道密封 (图1) ; (2) 控制压盖对油封紧力为2 mm的油封弹性缩小量。

(3) 减缓油封磨损。在主轴与油封接触处用砂布纸打光, 提高表面光洁度;改用有骨架油封代替无骨架油封。

(4) 加快回油速度。端盖扩大回油槽;轴承座加工回油沟;甩油环加装附加油封, 控制该油封与端盖间隙为5 mm。

4. 改进效果

改进前, 风机轴承箱油位在中线时, 泄漏严重, 每台锅炉的2台引风机每班需补加油约0.25 kg。改进后, 风机轴承箱油位在最高油位时, 未出现漏油。从每班补油1~2次减少到每月补油1~2次。1年节省32#防锈汽轮机油340 kg (折合人民币1800多元) , 而改进1台所需的费用仅500多元。创造一定效益的同时, 节约油料, 减少维护工作量, 改善风机周围的环境卫生。

屋顶风机工程应用现状及改进措施 篇6

随着企业生产规模的不断扩大, 大面积联合厂房越来越多。以天窗和边侧窗为主体构成的自然通风系统, 及沿外墙安装轴流风机组成的机械通风系统, 已远不能满足生产车间对通风换气质量及卫生标准的要求。近年来屋顶风机系统在工程上的应用呈上升趋势, 然而其质量与性能却参差不齐, 应用中存在着不少问题。本文介绍屋顶风机应用现状及存在问题, 并提出相应的改进措施。

1. 屋顶风机的类型及特点

屋顶风机分为屋顶送风机与屋顶排风机两大系列, 其分类一般按所配风机形式分为离心式和轴流式两大类;根据防雨帽的具体形式又有上排风和下排风之分;从制作材料方面既有全金属结构又有玻璃钢结构和钢-玻璃钢复合式结构等。

1.1 轴流式风机

1.1.1 屋顶排风机

从其防雨部分结构形式来看, 屋顶送风机主要有伞形防雨帽、锥形防雨帽、半球形防雨帽和筒形防雨帽等, 其中锥形和半球形防雨帽以上排风为主, 伞形防雨帽以下排风为主, 筒形防雨帽上下均可排风。从空气的扩散性能与对附近环境的影响方面分析, 以上排风为主的防雨帽, 向上的排风出口风速均在5.0~8.0m/s, 可以把排出的污染空气吹向高空 (等效于2~3m长的风管) , 有利于排出的气体更好扩散, 特别在排风机附近有屋顶送风机的情况下, 这一特性尤其明显, 可以减少排风对送风的干扰, 因而较下排风为主的防雨帽性能优良。但上排风屋顶风机也有结构较复杂, 成本较高的不足。

1.1.2 屋顶送风机

屋顶送风机的种类较少, 主要有伞形防雨帽和百叶形防雨帽。

1.2 离心式风机

离心式屋顶风机因受叶轮特性限制一般均为排风机, 其特点为余压较高, 主要应用于局部排风系统。因该类屋顶风机无蜗壳, 叶轮高速旋转所产生的空气动压不能有效的转变为静压, 因为空气动力性能很不理想, 耗电量较高, 仅用于排风阻力较大的系统, 一般全室通风系统应尽可能避免采用此种屋顶风机。

2. 屋顶风机存在的问题

2.1 结构材料方面

屋顶风机主要有全金属结构, 玻璃钢机构。全金属结构屋顶风机以钢制较多, 风简与基础采用3~4mm厚的热轧钢板焊接而成, 防雨帽采用1.0~1.5mm冷轧钢板焊接而成, 涂防锈漆后经表面喷漆或烤漆处理。从多个工程实用证明:因屋顶空气环境恶劣, 特别是梅雨季节过后, 钢结构部分锈蚀严重, 反映出钢结构防雨帽的抗锈蚀能力很不理想, 严重地影响了屋顶风机的使用寿命和美观。如某汽车制造厂安装的钢结构屋顶风机, 在使用5年后, 防雨帽已大部分失去结构强度。全玻璃钢结构屋顶风机就可以很好地解决锈蚀问题, 但风筒与机座部分经过长期运行和风吹日晒雨淋, 易老化脱落, 造成风筒与电机坠落造成事故。

2.2 设计方面

2.2.1 很多屋顶送风机未设置停机后防止空气倒流的装置, 或是屋顶风机停机后房门不能可靠关闭, 对于热压较大的车间其热损失不可低估。大家经常可以看到无逆止装置的屋顶风机和轴流风机, 在热压作用下风机高速旋转, 这一现象说明热压造成的风速相当大, 风筒内的风速可达2.0~3.0m/s以上。风机倒转对电动机启动和不利, 可能因启动电流过大而损坏。

2.2.2 防结露性能较差, 冬季室内外温差较大, 风筒上容易结露, 产生滴水现象, 以至影响正常生产。

2.2.3 屋顶风机必须具备可靠的防雨、防飞雪与防风沙的基本性能, 但目前很多屋顶风机在设计时仅考虑防雨功能, 忽略了飞雪与风沙不仅会从上部进入风机, 在室外风速达到一定强度的情况下, 还可能从下部进入风机。一些采用内部活动百叶作空气逆止装置的屋顶风机, 看起来可以防止飞雪落入室内, 其实飞雪聚集于活动百叶上, 经室内温度融化后会造成滴水现象, 不能起到防飞雪作用。

2.2.4 在台风和沙尘暴多发地区, 屋顶风机抗强风能力较差, 重心偏高, 平面和凹面结构增大风阻, 伞形防雨帽的抗强风性能极不理想。

2.2.5 有些屋顶风机的安全性不能很好保证, 未在风机下部设置坚固可靠的安全网, 仅靠装饰性风口无法保证在电机脱落与风叶断裂时脱落物不坠落伤人。

2.3 工程应用方面

2.3.1 屋顶风机的使用场所千差万别, 例如有些工程要求连接部分短管, 以达到更好的通风效果, 有些用户要求更小的噪声, 需要安装简单的消声器, 这些外加设备要求屋顶风机提供一定的余压才能保证正常运行, 有些屋顶风机在保证额定风量的前提下, 提供的余压较小, 影响系统正常工作。

2.3.2 在工程应用中, 硂屋面宜采用圆形基础以减轻重量, 钢结构宜采用圆形基础以便于施工, 有些屋顶风机与基础之间的连接不够方便可靠。配电仅能单向线, 接线盒设于室外, 都给安装带来麻烦。屋顶风机室内接口未设置法兰, 用户不能方便地连接风管。

2.3.3 有些屋顶风机设置需要人工经常清理的空气过滤器, 从使用效果看, 指望操作管理人员经常爬到屋顶上清理过滤器是不现实的, 因此其运行结果非常差。

2.3.4 屋顶风机安装于高空, 是理想的鸟巢, 必须设置防鸟网。

3. 屋顶风机改进措施及设计应注意的问题

3.1 材料方面

为提高全金属结构屋顶风机的防锈蚀性能, 可采用整机热镀锌, 也可采用铝合金制作防雨帽;为解决全玻璃钢结构屋顶风机的老化问题, 通常采用增加玻璃钢厚度来强化处理, 这无疑会增加生产成本, 因而全玻璃钢结构屋顶风机材料成本要高于全金属结构屋顶风机, 据测算, 仅结构成本两者就相差30%左右;最好的方法是屋顶风机采用钢-玻璃钢复合结构, 防雨帽与逆止阀部分采用玻璃钢制作。充分发挥玻璃钢防锈能力优且易于造型的特点, 可以根据气流组织和美学要求制成各种不同状况的屋顶风机, 使得风机阻力最小, 外形更美观;风筒和基础部分采用钢结构并经热镀锌处理, 可保证结构强度和防腐要求, 一些连接件直接焊接至风筒, 使制造工艺简单化。

3.2 余压方面

在保证屋顶风机额定风量的前提下, 应保证不小于50Pa的余压供用户使用。

3.3 止逆与安全方面

屋顶风机均设置在停机时能可靠关闭的逆止装置。可安装活页风门, 活页风门有重力式、电动式和手动式3种, 可根据工程要求选用。在设计中若采用的屋顶风机不具备逆止性时, 计算采暖热负荷时要充分考虑室内热空气损失与室外冷空气侵入造成的部分热损失, 对于严寒地区, 还要考虑对值班采暖的影响。在风机下部应设置坚固可靠的安全网以确保安全。

3.4 防结露方面

屋顶风机设计时应尽可能减少室内外空气共同接触部分的面积, 减少结露量。工程设计中为安全起见, 屋顶风机的安装位置应尽可能避开工艺设备和工作岗位的正上方, 减少滴水对生产的影响。

3.5 防强风方面

在台风及强风多发地区应选用具有良好的抗台风性能的屋顶风机, 其重心应尽量低, 采用流线型结构以减少风阻, 伞形防雨帽的抗风性能极不理想, 尽量少用该结构。强风来临属于非正常情况, 防雨帽设计可按停机状况考虑。在台风及强风多发地区使用的屋顶风机还可考虑加装自动副翼, 即使在刮强风的天气下, 因安装了自动副翼会减少风和雨的大量进入。副翼会通过弹簧机构回到原位, 同时副翼还能够起到降低空气阻力的流片作用, 实现增大风量的效果。

3.6 噪声方面

屋顶风机应有良好的声学指标, 为控制噪声, 风机转速宜不高于1500r/min, 以采用960r/min的风机为好。5000m3/h以下的屋顶风机噪声应控制在50db以下, 大于5000m3/h的噪声应控制在60db以下, 并应避免出现高频噪声。

3.7 运行维护方面

屋顶风机不宜设置需要人工经常清理的空气过滤器, 如果送风有清洁度要求, 应采用其它空气处理方案。

3.8 改进后的结构

根据工程应用出现的问题对产品进行改进, 产品的结构对比见表1。

根据工程的实际应用及以上改进措施, 与某风机厂共同对原产品进行了改进, 开发了WDPF系列屋顶排风机, 采用钢-玻璃钢复合结构, 上排风、锥形防雨帽, 风机下沉于屋面孔内安装, 方形机座, 接线盒内置, 风机下部设置安全网, 上部设置防鸟网, 活页风门具有优良的止逆性能。产品成本基本不变。该产品已在一些大型工程中得到应用, 得到用户的好评。

参考文献

[1]建筑通风空调设计手册.中国建工出版社, 2006年.

[2]能量回收型置换风帽 (朗华科技) 样本.

轴流风机动叶制造工艺的改进 篇7

1 制造问题

1.1 制造工艺简介

风机动叶加工用毛坯锻件如图1所示，制造工艺如下所示。

原始制造工艺：(1)铣工：粗平叶根端面;(2)钳工：钻两端工艺中心孔;(3)钳工：钻、扩叶根工艺孔;(4)车工：车叶根端面;(5)铣工：铣叶根菱形;(6)磨工：磨叶根两面;(7)车工：车叶根端面，去加长;(8)钳工：钻扩叶根中心孔;(9)数控铣：粗铣叶形;(10)数控卧铣：粗铣叶根;(11)高速数铣：叶片全型精加工。

原始工艺中第2序叶片加工的定位装夹方法如图2所示，工艺内容为：加工叶片两端的3个工艺中心孔如图1 (A)所示。第9、11序加工叶片的定位装夹方法如图3所示，工艺内容为：第9序叶形粗加工，为第11序精加工预留单边1.5 mm加工余量，第11序叶形精加工。

1.2 存在问题

1.2.1 定位基准问题

如图2所示，叶片两端工艺孔是后序加工的初始定位基准，加工质量的好坏，决定着后序的加工质量。第2序中的工艺中心孔，在第3序时由于换位装夹扩钻加工，使得第2序以叶形定位加工的基准，产生二次加工误差，误差值约0.3 mm。另外，叶片装夹时，定中要求极高。如图2侧视图所示，第9、11序如图3所示均存在定位不准和不稳定因素。其表现在定位采用单边固定、单边夹紧的装夹方式，不能对因毛坯锻件外形不一致产生的定位中心偏移和前序加工产生的偏差进行装夹校正，产生定位误差。当前序加工误差与本序定位误差同时出现，将严重影响叶片加工精度。基准不统一，造成加工余量不均匀，产生新的加工误差，降低叶片加工精度，无法保证叶片加工的形状和位置公差，致使后序加工时废品达5%。

1.2.2 加工精度问题

由于工装的局限，制订的工艺基准在加工中难以实现统一，降低了重复定位精度，加工尺寸一致性差，特别是形位尺寸加工精度不稳定，是导致后序加工中废品频出的主要原因。实际加工出的叶片，由于存在的隐形定位误差，测量值为0.3～0.5 mm，使得加工出的叶片并未真实达到图纸技术要求。

1.2.3 加工效率问题

机械加工生产中，均匀的加工余量是高效率生产的前提。特别是数控加工时，是程序控制加工，采用整体硬质合金刀具，定位不稳和余量不均产生的影响，难以发挥数控设备的刀补功能。遇到加工余量变化较大，轻者刀刃打损，重者导致整支刀具报废，损失较大。数控设备连续加工功能很难充分发挥，整体加工效率仍较低，不能满足生产需要。

2 解决方案

2.1 工艺分析

对加工过程的问题逐点分析，影响加工精度主要工序是：(1)第2序基准加工的定位不稳定;(2)第3序基准转换的加工精度低;(3)第9、11序叶型加工的基准定位和装夹。解决好以上3点，提高叶片加工精度问题将得以解决。

2.2 具体做法

2.2.1 改进工装定位方式

(1)改进基准加工定位。针对工艺基准加工中定位不准和多次转换基准加工的第2、3序，进行工装改造如图4所示。改单边固定、单边夹紧装夹方式，为叶形定位双向、同步夹紧装夹。以实现提高基准加工定位精度目的。

(2)改进加工定位方式。为提高叶片加工中重复定位精度，针对第9、11序的重复定位不稳定问题。改进工装如图5所示，其利用自定心四爪夹盘定中原理，实现可靠定位，(下转第45页)双向同步定中，快速装夹、统一基准加工，消除隐形定位误差。在保证叶形加工质量的同时，达到加工的形位公差要求。确保工件加工达到图纸技术要求。同时实现动叶、静叶加工工装通用功能。

2.2.2 通过工装改进，实现工艺提升

改进工装后动叶制造工艺：(1)钳工：钻两端工艺中心孔及叶根中心孔;(2)车工：车叶根端面;(3)铣工：铣叶根菱形;(4)磨工：磨叶根两面;(5)车工：车叶根端面，去加长;(6)钳工：钻扩叶根中心孔;(7)数控铣：粗铣叶形;(8)数控卧铣：粗铣叶根;(9)高速数铣：叶片全型精加工。

对照改进前后工序，工装改进后，不但减少原工艺第1序，合并第2、3序，简化了制造工艺，消除因毛坯锻件外形不一致产生的定位中心偏移和基准转换而产生的定位、加工误差。两端工艺孔及中心孔一次加工如图4所示。实现基准加工一次完成，解决了因工装定位不稳产生的定位误差。定位装夹精度的提高，保证了后序加工精度和形位公差要求，有效地解决了加工中重复定位精度这一难点，消除二次加工误差产生的根源，确定统一的加工基准，实现统一基准定位，统一基准加工的全过程。与设备结合在提高加工精度的同时，达到加工和形位公差技术要求。

2.2.3 效果分析

(1)对照改进前、后工艺可以看出制造工艺由11道工序缩减为9道工序。其缩短了加工周期，提高了10%的整体功效。

(2)对改进前、后加工结果检验，实际测得结果：改进前误差一般在0.3～0.5 mm之间，最大时达1 mm。改进后，工艺孔加工精度可保证在±0.05 mm，取得了很好的加工效果。

(3)图5所示的定位装夹方式，解决了重复定位精度问题，消除二次加工误差产生的根源。在统一基准定位，同一基准加工中实现提高加工精度的目标。检验测得定位精度由原来的0.3 mm提高到±0.05 mm，加工余量由原单边1.5 mm减小到1 mm。废品问题排除人为操作因素，基本得到解决，合格率达到99%。静叶加工通用装夹如图6所示。

3 综合分析