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离心风机振动干扰问题分析
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&&&&&&& 摘要：风机是电厂中最关键辅机之一，轴风机因为工作效率高和能耗低得到广泛应用。在实际运行中，不少电厂因轴风机机械故障，导致电厂停机或影响了电厂的发电量。
&&&&&&& 关键词：轴流风机；振动原因；措施
一、轴流风机振动的原因分析
&&&&&&& 1.1机械方面的振动
&&&&&&& ①转子不平衡引起的振动，由原始制造误差或安装不均匀导致的质量不平衡;转子的弯曲变形、转子部件松动或转子部件的不均匀磨损等。②系统安装误差引起的振动，安装时原动机与工作机的连接不对中;轴瓦偏斜或不同心;在运行中由于原动机和工作机的温升不同造成的热不对中等。③动、静部件间的相碰或摩擦引起的振动，由于安装不良造成运行过程中转子的变形或转动件与静止件发生摩擦。④轴承间隙或轴向不当引起的风机振动⑤轴系中其他设备故障引起的振动⑥共振引起的风机振动。
&&&&&&& 1.2工作介质引起的振动
&&&&&&& ①气流激振力造成的振动、进入风机的气流压力、流量的变化引起的工作状态的改变。②气流对叶片的冲击和腐蚀造成的振动，气流中粉尘浓度不均,使转子受力不稳定;气流对叶片的腐蚀转子不平衡。这些振动,有些是由随机因素造成的,有些与风机故障有直接关系。③润滑系统造成的振动，供油系统的动态特性引起轴承各种形式的振动,油膜涡动和油膜震荡也可以引起风机振动。
&&&&&&& 1.3工作面积灰引起的风机振动
&&&&&&& 这类现象主要表现为风机在运行中振动突然上升。这是因为当气体进入叶轮时，与旋转的叶片工作面存在一定的角度，根据流体力学原理，气体在叶片的非工作面一定有漩涡产生，于是气体中的灰粒由于漩涡作用慢慢地沉积在非工作面上。当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转产生离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。由于各叶轮上的积灰不可能完全均匀，从而导致叶轮表面的积灰质量分布不平衡，从而使风机振动增大。
&&&&&&& 1.4叶片磨损引起的振动
&&&&&&& 磨损是风机中最常见的现象，风机在运行中振动缓慢上升，一般是由于叶片磨损，平衡破坏后造成的。
&&&&&&& 1.5主轴弯曲
&&&&&&& 由于叶片的不平衡，造成叶轮在运行中产生不平衡的旋转，可导致主轴产生弯曲，早期弯曲产生的影响不大，但在以后的生产中，主轴越来越弯曲，最终造成较大的振动，导致停车。
&&&&&&& 通过对风机振动理论分析和结合检修实践，发现引起轴流风机振动的主要原因是电机与齿轮箱对中不良、叶片倾角过大及叶片倾角误差大、传动轴弯曲和空气带水严重等。
&&&&&&& 1.6轴流风机对中精度低、误差大
&&&&&&& 冷却塔轴流风机共振动超标，其中大部分原因是电机与齿轮箱对中不良所致。经过反复摸索，发现风机对中误差大主要是对中方法不科学造成的。由于所用仪器准确度低，而引起较大误差，使测得的数据与实际情况不符，导致风机振动大。
&&&&&&& 1.7风机叶片倾角大及倾角误差大而引起风机振动
&&&&&&& ①叶片倾角大，按风机检修规程要求，轴流风机叶片角度调整范围为19.5&～22.5&。叶片倾角大、负荷高，电机功率消耗大，风机的振值明显增大。为了确定叶片倾角与风机振动的关系，在其它条件相同的情况下，改变叶片倾角，再测风机振幅，叶片倾角与振值的关系。
&&&&&&& ②叶片倾角误差大，轴流风机检修规程要求，在实际操作中由于仪器精度低，使风叶倾角之差大于1&。风机振动值大，在排除其它因素的情况下，认为叶片振动是风叶倾角误差大所致。但用角度测量仪测量后发现角度误差不大于1&，后改用万能角度规测量发现叶片倾角高低之差为1.5&，然后进行角度调整，风机振动消除。
&&&&&&& 1.8传动轴弯曲造成风机振动
&&&&&&& 由于轴流风机传动轴长达3.6m，当传动轴弯曲时，运转过程会产生不平衡力和力矩，从而使风机振动。
&&&&&&& 1.9空气带水严重使风机产生振动
&&&&&&& 近两年由于冷却塔填料及收水器损坏严重而使空气带水，使轴流风机的工作环境恶化，风机负荷及平衡状况都受到影响，收水器损坏严重的一组塔的轴流风机的振动明显大于其它风机。
二、轴流风机振动的解决措施
&&&&&&& 在剖析轴流风机振动原因的基础上，对风机全面检修，并对不同风机振动原因采取了相应的解决措施。
&&&&&&& 2.1采用&百分表轴向&对中法
&&&&&&& 针对水平仪找正法精度低、误差大的问题，结合现场实际，同时借鉴兄弟厂家的经验，经过反复试验，决定采用&百分表轴向&找正法进行对中找正。具体方法：先把传动轴与电机、齿轮箱连接起来，然后在电机侧和齿轮箱侧各架一块百分表，测量它们的轴向偏差，根据测得的数据调整电机的高低和水平位置，使偏差控制在允许范围内。
&&&&&&& 2.2适当调整叶片倾角
&&&&&&& 在检修时，根据各组塔风量的不同需求，调整了叶片角度，把配风量较大的两台风机叶片倾角控制在21&&0.5&，其余6台风机倾角全部控制在20&&0.5&，这样既满足冷却塔的风量要求，又可使叶片倾角尽量变小，达到减缓风机振动的目的。风机叶片倾角调整时，全部采用万能角度规进行测量，确保叶片倾角之差控制在&0.5&以内，风机运行更平稳。
&&&&&&& 2.3科学管理强化操作
&&&&&&& ①从最开始的配料着手，加强熔剂消化，利用回收的余热采用热水消化石灰，消除&白点&，强化造球制粒工艺，提高粒度合格率，减少混合料中粉尘量；②完善终点控制，避免终点滞后，减少烟尘废气中的水汽含量，提高废气温度，从终点合格率及废气温度两项工艺指标可以看到效果。
&&&&&&& 2.4调校传动轴
&&&&&&& 调校弯曲值超标的传动轴，保证所用传动轴弯曲值小于0.6mm。
&&&&&&& 2.5改善工作环境
&&&&&&& 修复更换损坏的收水器，改善轴流风机的工作环境，消除空气带水现象。
&&&&&&& 2.6改善风机本身的性能
&&&&&&& 风机选型和设计时，应该使其性能位于高效区内，要避免工况范围接近振动区。不要人为地随意增加选型系数，而使风机的实际流量远远高于设计流量，若采用大量节流，就很容易把风机调节到振动区域工作。从风机的性能曲线分析可知，如果风机本身的性能曲线变化比较平坦，其稳定工作范围就变大，而出现喘振的机会就减小。要达到此目的，在风机设计时，常采用叶轮负荷系数小的叶轮，如闭式后弯叶轮；并注意级中各元件之问的协调；另外，还可以使最高效率点处在稳定工作范围内等。
&&&&&&& 2.7扩大风机及管网系统的稳定性
&&&&&&& 可以分为两个方面：①调节风机本身的性能曲线，如改变转速、进口导叶调节、叶片扩压器调节及轴流式风机动叶调节等。②扩大系统的稳定性，即改变管网系统的特性。如在风机的出口，增设一个旁路的管网系统或在风机的排气管上增加阀门等。
&&&&&&& 结语
&&&&&&& 随着我国电力发电事业的快速发展，电站已经向着较大规模化方向不断发展，这样就对风机的性能提出了更高的要求。要提高风机运行可靠性，必须了解风机出现问题的原因，并作出合理有效的措施，可以提高轴流风机的使用寿命。
&&&&&&& 参考文献
&&&&&&& [1]刘洋,杨志刚.叶顶间隙对轴流风机内部流场影响的研究[J].风机技术.2013
&&&&&&& [2]叶学民.叶片切割对轴流风机性能影响的数值研究[J].机械工程学报.2014
&&&&&&& [3]梅兴旺.新型大风量高风速轴流风机[J].哈尔滨轴承.2014
&&&&&&& 作者简介
&&&&&&& 何远锋(1988,7&)单位：成都电力机械厂； 研究方向： 风机开发设计或电站风机事
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离心风机轴承振动超标及机组振动的解决措施
　　离心风机轴承振动超标的问题&　　是一种将机械能转化为高气压风能的的机械，它是利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使机械能转换成风能。离心风机由于长时间的工作和磨损它的的轴承会多少出现故障，离心风机厂家下面介绍轴承振动超标的原因。&　　离心风机轴承振动是运行中常见的故障，离心风机的振动会引起轴承和叶片损坏、螺栓松动、机壳以及风道损坏等故障，严重危及离心风机的安全运行。不停炉处理叶片非工作面积灰引起离心风机振动这类缺陷常见于锅炉离心风机，现象主要表现为离心风机在运行中振动突然上升。这是因为当气体进入叶轮时，与旋转的叶片工作面存在一定的角度，根据流体力学原理，气体在叶片的非工作面一定有旋涡产生，于是气体中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积在非工作面上。机翼型的叶片最易积灰。当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。由于各叶片上的积灰不可能完全均匀一致，聚集或可甩走的灰块时间不一定同步，结果因为叶片的积灰不均匀导致叶轮质量分布不平衡，从而使离心风机振动增大。&　　离心风机厂家分析在这种情况下，通常只需把叶片上的积灰铲除，叶轮又将重新达到平衡，从而减少离心风机的振动。在实际工作中，通常的处理方法是临时停炉后打开离心风机机壳的人孔门，检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰。这样不仅环境恶劣，存在不安全因素，而且造成机组的非计划停运，检修时间长，劳动强度大。&　　经研究提出一个经实际证明行之有效的处理方法。在机壳喉舌处加装一排喷嘴，将喷嘴调成不同角度。喷嘴与冲灰水泵相连，将冲灰水作为冲洗积灰的动力介质，降低负荷后停单侧离心风机，在停离心风机的瞬间迅速打开阀门，利用叶轮的惯性作用喷洗叶片上的非工作面，打开在机壳底部加装的阀门将冲灰水排走。这样就实现了不停炉而处理离心风机振动的目的。用冲灰水作清灰的介质，和用蒸汽和压缩空气相比，具有对喷嘴结构要求低、清灰范围大、效果好、对叶片磨损小等优点。&　　离心风机轴承振动要求我们平时在使用的时候要注意检查离心风机叶轮上面是否有积灰，如果有的话就需立即清除，避免引起轴承振动超标，从而损坏整个离心风机。&　　离心风机机组振动的解决措施&　　一、离心风机机组振动的解决措施：&　　1、离心风机轴承间隙不适精确调整各间隙间隙达到设计要求配备专业人员准确测量，精细刮研，保证间隙达到设计要求。&　　2、胎具精度不高采用机加工，提高加工精度同心度符合设计要求采用机加工的胎具进行找正，确保达到设计规定误差值以内&　　3、二次灌浆工艺不先进，改进灌浆工艺，灌浆层强度、韧性等指标符合设计要求，改水泥灌浆为环氧树脂灌浆，精细振捣,确保灌浆质量。&　　4、管线安装应力改善机组配管安装工艺确保管线安装对机组不产生附加应力，润滑油管线采用金属软管与机组连接；进出口管线固定焊口远离机组，使管线与机组处于自由状态下连接。&　　5、对随机垫铁接触面积不够会影响机组运行的稳定性，它也是造成机组振动的要因之一。建议可改垫铁为直立式弹簧减震器，可有效解决风机的振动过大，引起楼面振动及楼下声的问题。此一步，可在不进行前四个步骤的前提下，立杆见影的解决风机振动引起楼面振动及楼下声的问题。但有条件时，建议上面提到的四个步骤，有利于延长风机使用寿命。&　　离心风机弹簧减震器选型说明&　　1.风机弹簧减震器载重的计算：风机重量*1.4/弹簧减震器安装数量&　　2.风机弹簧减震器类型的选择：高度可调式弹簧减震器皆可。考虑到部分设备由于风量较大会产生较大的水平推力，此时可考虑有抗剪能力的可调式弹簧减震器，类似于深圳安倍静公司出品的TB型弹簧减震器。&　　3.风机弹簧减震器减振效率的计算：&　　a、计算设备干扰频率：f=n/60(其中n为设备每分钟转速)；&　　b、计算所选减振器固有频率：f0=(1/2&)*&(g/h).(其中h为弹簧静位移，或称压缩量)。引入z=f/f0；&　　c、用弹簧减振器为设备减振，在声学上是主动隔振问题，根据隔振原理，力传递率&=&.其中Qm为品质因数，Qm=wM/R,(w=&(K/M)为弹簧振子固有圆频率，M为振子质量，R为阻力系数)，此处引入阻尼比D=R/2&(KM)，可得Qm=1/2D，可得力传递率&=&.根据隔振原理z=f/f0&&2，而D通常较小，上述传递率公式可近似为&=1/(z2-1)得到传递率，便可根据隔振率=1-传递率，得到隔振率。&
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