- 石油化工通用設備管理與檢修
- 陳慶 高路 胡憶溈等編著
- 11707字
- 2020-04-30 17:28:05
第五節 風 機
風機是用于輸送氣體的機器。從能量觀點上看,它是把原動機的機械能轉變為氣體的勢能的一種機器。
風機在各行各業均有廣泛的用途,在化工生產中,主要用于空氣、半水煤氣、煙道氣、氧化氮、氧化硫、氧化碳以及其他生產過程中氣體的排送和加壓,且常常根據風機在生產工藝中的位置和作用或輸送不同的介質而命名。如合成氨系統用于抽出一段爐煙道氣的風機,稱為一段爐引風機或煙道氣引風機;用于硝酸尾氣排送的稱為氧化氮排風機;輸送空氣或半水煤氣的風機,稱為空氣或煤氣鼓風機;輸送并加壓二氧化碳氣體的風機,稱為二氧化碳鼓風機;在循環冷卻水系統中,用于排出涼水塔空氣的風機,稱為涼水塔軸流風機或涼水塔風扇。
一、風機的分類
1.按排氣壓力pd(表壓)分類
可分為通風機和鼓風機兩大類,具體分類如下:

2.按氣體流動方向分類
按氣體流動方向分類,風機分為離心式風機、軸流式風機和混流式風機。
離心式風機氣體軸向進入風機葉輪后主要沿徑向流動,也稱徑流式風機。
軸流式風機氣體軸向進入風機葉輪后近似地在圓柱形表面上沿著軸線方向流動。
混流式風機在風機的葉輪中氣流的方向處于軸流式和離心式之間,近似沿錐面流動,或稱斜流式風機。
3.按作用原理分類
按作用原理分類,風機分為容積式(往復式、滑片式和回轉式)和透平式(離心式、軸流式和混流式),其結構示意簡圖和作用原理如表3-22所示。容積式因其排氣壓力較高,主要應用于鼓風機;而通風機較多采用透平式。
表3-22 按原理分類的風機

二、離心式風機
離心式風機結構簡單,制造方便,葉輪和蝸殼一般都用鋼板制成,通常均采用焊接,有時也用鉚接。離心式風機按其葉輪數目可分為單級離心式風機和多級離心式風機,其主要結構和工作原理與離心泵相似。離心式風機主要用于送氣量較大而氣體壓力要求不太高的場合。
離心式風機主要由機殼、葉輪、主軸、軸承、軸承座(箱)、密封組件、潤滑裝置、聯軸器(或帶輪)、支架以及其他輔助零部件等組成。典型的離心式風機結構如圖3-32所示。

圖3-32 離心式風機
1—排氣管;2,22—密封;3,10,23—溫度計;4,19—機殼;5,21—葉輪;6—油杯;7,17—止推軸承;8,18—主軸;9—通氣罩;11,24—軸承箱;12,26—徑向軸承;13,25—聯軸器;14,16—主油泵;15,27—底座;20—回流室
(一)離心式風機的工作原理
圖3-33為單級離心式風機的工作原理示意圖。當電動機帶動主軸及葉輪高速旋轉時,氣體由進氣口吸入機殼進入葉輪,并隨葉輪一起高速旋轉,在離心力的作用下,從葉輪中甩出,進入機殼內蝸室和擴壓管,由于擴壓管內通道截面積漸漸增大,因此,氣體的一部分動能變為靜壓能,壓力升高,最后由出氣口排出。與此同時,葉輪入口處由于氣體被甩出而產生局部負壓,因此外界的氣體在外界壓力下從進氣口被源源不斷地吸入機內。葉輪連續旋轉,氣體不斷地吸入和排出。

圖3-33 單級離心式風機工作原理示意圖
多級離心式風機的工作原理與單級離心式風機的工作原理基本相同,所不同的是,氣體經第一級葉輪甩出后,沒有直接進入出氣口排出,而是經過第一級的回流室被吸至第二級葉輪的中心,如此依次通過所有的葉輪,最后由出氣口排出。
離心式風機的送氣量大,但所產生的氣體壓力不高,其出口壓力一般不超過0.3MPa(表壓)。可見其壓縮比不高(一般ε=1.1~4),在壓縮過程中氣體獲得的能量不多,溫度升高也不明顯,所以一般不需冷卻裝置,且各級葉輪的直徑也大體相同。
(二)離心式風機的檢修
1.機身
機座游動端的固定螺栓不得擰緊,應在螺母下邊留0.05~0.07mm間隙。螺栓的位置應偏離中心,固定端的間隙為總間隙的3/4,膨脹端的間隙為總間隙的1/4。應特別注意,在擰緊螺母時不能用力過猛,以免造成墊圈變形而使間隙發生變化。機殼與底座之間有導向鍵。導向鍵與底座上鍵槽的配合為過盈配合,其過盈量為0.01~0.03mm;導向鍵與機殼上鍵槽的配合為滑動配合,其間隙為0.01~0.05mm。
鑄造的機身應無裂紋及其他嚴重的鑄造缺陷,對裂紋和其他鑄造缺陷應予以消除。機身水平度的測定,應以軸承為基準,其水平偏差要求小于或等于0.05mm/m。機殼組裝扣合后,其中分面的局部間隙最大不能超過0.05mm。否則,應進行修刮,并達到要求。如變形很大應先采取機加工后再研刮。
2.轉子
鉚接葉輪的鉚釘必須是緊固的,不得有松動、裂紋及脫落現象。否則,必須予以重鉚或更換,但鉚釘損壞過多時,則應更換葉輪。焊接葉輪的焊縫不得有裂紋和嚴重的焊接缺陷,否則應予以補焊修復。通常修補的工藝程序是:用手提砂輪打磨—丙酮清洗—預熱—補焊—著色檢查,合格后尚需做平衡試驗。對裂紋深而長的缺陷,裂紋兩端應先鉆止裂孔,以防補焊時的熱應力造成裂紋的延伸。
葉輪輪盤的腐蝕、磨損量,不得超過原厚度的1/3。葉片的腐蝕、磨損量,不得超過原厚度的1/2。對葉輪的技術要求,葉片應均勻等距分布。
主軸應無裂紋、劃傷及其他傷痕等缺陷,軸頸的表面粗糙度應在0.8μm以下。如出現以上缺陷,可采用精磨修理,但精磨后的直徑應不小于下偏差的尺寸。若缺陷仍無法消除時,其深度大于2mm、面積在10mm2以上時,原則上應更換新軸。對表面傷痕較多或磨損量大,而其他技術條件又都能滿足規范要求的軸,也可采用表面噴鍍或刷鍍法予以修復。對裂紋的檢查和處理應持慎重態度,必須使處理處無痕跡存在,損傷嚴重者應當報廢。與滑動軸承配合的軸頸,其圓度應在0.02mm以下。葉輪和主軸組裝前應進行靜平衡試驗,兩者通常采用靜配合或過渡配合。主軸上任何兩個零件的接觸面之間,均應留有符合規定的膨脹間隙,一般為0.05~0.20mm。在進行葉輪動平衡試驗時,應將葉輪裝在主軸上一起進行,且在安裝和檢修時,不得隨意將葉輪和主軸分開,若確實需要分開,應做好標記,以便回裝時對位。
3.密封
離心式風機的密封間隙,應符合表3-23要求。但輸送含有煤焦油、灰塵等雜質的氣體時,其機殼內密封應加大為0.40~0.55mm,最大允許量為1mm。
表3-23 離心式風機的密封間隙

密封與機殼配合為滑動配合。梳齒密封的每個齒頂必須為尖齒。漲圈軸封的漲圈應能沉入槽內,其側間隙為0.05~0.08mm,其內表面與槽底有0.20~0.30mm的不變間隙。漲圈與漲圈套應均勻接觸,漲圈的自由開口間隙為(0.10~0.20)D,工作狀態間隙為(1/200~1/150)D(D為漲圈處于自由狀態的外徑,mm)。漲圈工作間隙超過規定值的3倍或側間隙超過規定值的2~3倍時,應予以報廢。
4.軸承
對滾動軸承主要是檢查運轉后有無出現裂紋、脫皮、斑點等缺陷,如有損壞則應更換新軸承。如出現斑點,還應考慮油品、油量是否適宜。對滑動軸承需檢查與軸頸的接觸角度、單位面積上的接觸點數及瓦背和軸承座的貼合度。滑動軸承瓦面與軸頸的接觸角應為60°~90°,用涂色法檢查時,接觸斑點每平方厘米不少于2~3點;軸瓦背面與軸承座應均勻貼合,其接觸面上、下瓦背應分別不少于40%和50%為宜。軸瓦與軸承座的壓緊過盈量應為0.03~0.05mm;軸瓦與軸頸的頂部間隙,應為軸頸尺寸的0.15%~0.20%,側間隙a1與a2應為(0.5~1)a,如圖3-34所示。如頂部間隙超過軸頸的0.25%時,軸瓦應報廢或重新澆鑄巴氏合金,經車削、研刮再用。

圖3-34 軸瓦頂、側間隙示意
1—軸;2—上軸瓦;3—下軸瓦
軸瓦與軸頸的側間隙a1或a2,應等于或略大于頂部間隙a的一半,理想值是a1=a2。軸瓦的中分面應接觸均勻良好。止推瓦與軸端止推面,其均勻接觸面不得少于70%。兩側止推間隙的總和b(b1+b2)通常在0.30~0.40mm,最大不得超過0.60mm,如圖3-35所示。

圖3-35 止推瓦間隙
軸瓦合金與軸瓦的脫殼面積如超過半個軸瓦面積的20%;或軸瓦合金表面發生磨損、擦傷、剝落和熔化等,超過其接觸面的25%時,應重新澆鑄巴氏合金。低于上述數值時,則可進行焊補,但出現裂紋或破損時,則必須重新澆鑄。
5.聯軸器
最常用的是彈性柱銷聯軸器。它的彈性元件為梯形斷面的橡膠或皮革襯環,不但具有可移性,而且還有緩沖、吸振的能力。它可補償0.3~0.6mm的徑向位移、2~6mm的軸向位移和小于1°的偏角。
6.隔板
多級離心式風機的隔板檢修,可參閱離心式壓縮機隔板的檢查內容與檢修方法。主要是檢查隔板及其中分面有無裂紋、孔洞,如有可采取補焊或鑲補的方法進行修復。組裝時隔板與機身的同軸度偏差,通常應在0.5mm以下。
7.潤滑系統
對齒輪油泵應檢查和控制如下間隙。
(1)軸承套間隙為0.04~0.08mm,超過0.1mm時應予以更換。
(2)齒輪與殼體間隙為0.09~0.11mm。
(3)齒輪端面與殼體端蓋間隙為0.1~0.2mm,超過0.5mm應予以更換。
清洗油過濾器如過濾網破損,應予以更換。
抽芯檢查油冷卻器。對結垢較嚴重的管束,可用低于10%的鹽酸溶液,并加入烏洛托品緩蝕劑浸泡,待污垢溶解后,再用堿性溶液(如NaHCO3)和清水洗凈。管芯裝入殼體后,用氮氣或空氣試壓、查漏。
對脹管環隙或焊管的環焊縫漏氣的修理,均可采取重新脹管法。如脹后無效,可補焊管口。如管壁出現裂紋或腐蝕穿孔,對少數管可封堵;否則,應予以更新。
8.組裝
離心式風機修理后,除按工序組裝外,應注意以下各點。
(1)電機修理后應進行單體試運行,允許振幅值不大于0.06mm。
(2)轉子在機體內的水平度在軸頸處測量,不超過0.05mm/m。
(3)多級離心式風機的各葉輪在擴壓器中心,其允許偏差一般不大于1mm。
(4)各密封間隙應符合質量標準,機殼與葉輪間進氣處的端面間隙、徑向間隙,均應符合圖紙要求。
(5)兩半聯軸器的找正,其端面間隙通常為4~5mm,允許軸向偏差為0.04mm、徑向偏差為0.06mm。
(6)風機采用滑動軸承時,允許電機比風機的中心高0.07~0.10mm;電機的調整墊片最多不得超過四層;墊片與基礎接觸要貼實,地腳螺栓必須緊固。
(7)聯軸器上的銷釘和螺栓應稱重,將重量相差較小的放在對稱位置上,以免增加轉子的不平衡度。
(三)試車
1.試車條件
(1)全面完成檢修項目,并有完整的檢修記錄。
(2)所有的儀表、聯鎖裝置及電氣設施,均已檢修完畢并進行了調校,能保證動作靈敏可靠。
(3)電機進行過修理及單體試車,各部位溫升、振動值等均符合規定,并確認旋轉方向正確后,才能與風機連接。
(4)油路及水系統無泄漏現象,油量、油質、油壓、油溫符合要求。當油壓高于0.10MPa表壓或低于0.05MPa表壓時,聯鎖裝置可使油泵電機立即停轉或啟動。手搖油泵應處于備用狀態。
(5)檢查所有螺栓是否緊固,機殼部、進出口管道內不得遺留雜物;且環境整潔無雜物,所有安全設施均符合要求。
(6)手動盤車時,風機內部無摩擦等雜音。
2.空負荷試車
空負荷試車的目的是檢查檢修后設備的機械質量及溫升、振動等技術性能。通常采用先點動,以檢查止推軸承竄動、機內聲響及振動等,確認正常后再啟動運行2h,如全部合格,空試結束。當風機停轉后,還應檢查機器有無損傷,所有緊固螺栓有無松動,以及潤滑油有無泄漏。
應該注意的是,如輸送介質為煤氣時,開車前必須置換合格;一氧化碳含量應在0.5%以下,方可空負荷試車。另外,如輸送介質為煙道氣等熱態氣體,在空負荷試車時使用冷態氣體,由于氣體密度的增大,而使電機電流超過額定值,此現象屬正常情況;為避免因過電流跳車,此時應適當提高電流整定值,或臨時切除保護裝置。
3.負荷試車
在空負荷試車的基礎上,與系統連通并注入輸送的介質,以檢查風量、風壓、電流等各工藝參數,能否滿足生產要求。
試車步驟與空負荷試車基本相同,但負荷試車應首先注意開啟進出、口閥。對用透平作動力的風機試車,除了必須首先建立起正常的油路循環外,還應嚴格遵照升速曲線,逐步升速,在額定轉速下,連續運轉16~24h。
三、羅茨鼓風機
羅茨鼓風機是回轉容積式鼓風機的一種,其特點為:輸風量與回轉數成正比,當鼓風機的出口阻力有變化時,輸送的風量,并不會因此而受到顯著的影響;工作轉子不需要潤滑,所輸送的氣體純凈、干燥;結構簡單,運行穩定,效率高,便于維護和保養。因此,羅茨鼓風機在化工生產中得到了廣泛應用。
羅茨鼓風機不但用于鼓風送氣,還可用于抽真空,即用作羅茨真空泵,用于抽真空時,真空能力一級可以達到450mmHg(1mmHg=133.322Pa)(絕壓),二級可達到650mmHg(絕壓)。如果吸入適量的水,在轉子間、轉子與汽缸間形成水封,這樣既可以減少內泄漏,又可以消除壓縮熱,從而提高容積效率和絕熱效率。
羅茨鼓風機按結構形式可分為立式和臥式兩種。臥式鼓風機的兩根轉子中心線在同一水平面內,鼓風機的進、出風口在機座的上部和下部側面。立式鼓風機的兩根轉子中心線在同一垂直面內,鼓風機的進、出風口在機座的兩側面。通常情況下,流量大于40m3/min時制成臥式,流量小于40m3/min時制成立式。羅茨鼓風機按冷卻方式可分為風冷式和水冷式。風冷式鼓風機運行中的熱量采取自然空氣冷卻,為了增加散熱面積,機殼表面采用翹片式的結構。水冷式鼓風機運行中的熱量用冷卻水強制冷卻,在機殼表面制造水夾套,使冷卻水在夾套中循環冷卻。
(一)羅茨鼓風機的工作原理
羅茨鼓風機的工作原理如圖3-36所示。當電動機帶動主動軸轉動時,安裝在主動軸上的齒輪,便帶動從動軸上的齒輪按相反方向同步旋轉,與此同時,相嚙合的兩個轉子也相隨轉動。當轉子在圖3-36(b)位置時,轉子左側與進氣口相通,右側與排氣口相通,上轉子與機殼間所形成的空間內,包含有與進氣壓力相同的氣體;當轉子轉過一個小角度達到圖3-36(c)位置時,上部空間與排氣口相通,排氣管內高壓氣體的突然倒入,使該空間內的氣體受到壓縮,壓力升至排氣壓力,并隨著轉子的進一步旋轉,容積不斷減小,從排氣口排出;同時,在轉子的左側,空間容積增大,壓力降低,外界氣體從吸氣口被吸入,并隨轉子進入下部空間,達到圖3-36(d)位置;圖3-36(d)位置與圖3-36(b)位置的情況基本相同,只是氣體所處的空間及轉子的位置發生了變換;轉子旋轉至圖3-36(e)位置,下部空間的氣體先被壓縮,而后排出,轉子右側開始吸入氣體,直至轉子旋轉到圖3-36(f)位置為止;圖3-36(f)位置與圖3-36(b)位置完全相同。轉子不停地旋轉,氣體就不斷地被吸入、壓縮和排出。轉子每旋轉一周的排氣量,即為上、下空間的容積之和。

圖3-36 羅茨鼓風機的工作原理
從工作原理看,羅茨鼓風機的旋轉方向并無規定。如圖3-36所示,上部轉子做順時針方向旋轉,下部轉子做逆時針方向旋轉,氣體則從左邊吸入,右邊排出;若改變兩轉子的旋轉方向,則氣體從右邊吸入,左邊排出。如果風口是上下安置的,最好使氣體從上面進入,下面排出,這樣可利用下面氣體較高的壓力抵消一部分轉子和軸的重量,以減小軸承所受的壓力。
(二)羅茨鼓風機的拆卸
羅茨鼓風機的結構形式不同,其拆卸方法有所不同,但是,在拆卸之前,應注意如下幾點。
(1)拆卸前,應測量被拆卸部件相互之間的裝配間隙,對于關鍵零件的裝配位置,應做好記錄,如鼓風機的同步齒輪,以免回裝時發生錯誤。
(2)拆卸下來的結合面墊子以及調整墊片,應妥善保管,其裝配位置做好記錄,并測量其厚度,作為回裝依據。
(3)一些裝配精度很高的組件,如鼓風機同步齒輪的輪轂和齒圈,如果齒圈未發現損傷,就不要輕易拆開螺栓打出銷子,因為此裝配精度直接影響鼓風機各部位的間隙。
(4)不同的零件,要選擇適當的工具來進行拆卸,避免不正確的拆卸方式,杜絕野蠻裝卸,以免損壞零件,影響裝配質量,甚至使設備不能正常運轉。
(三)羅茨鼓風機的檢修
1.聯軸器
(1)檢查聯軸器是否有裂紋,如有應更換。
(2)檢查聯軸器與軸的配合情況,包括內孔與軸的配合(H7/k6),鍵與鍵槽的配合。
(3)檢查鍵與鍵槽的配合,鍵與鍵槽的兩側應無間隙,鍵的上方應有0.3~0.5mm的間隙。
(4)檢查彈性橡膠圈的磨損情況,磨損嚴重應更換。
(5)檢查聯軸器螺栓,有磨損、彎曲、裂紋等情況應更換。
2.機殼、墻板、齒輪箱
(1)將機殼、墻板、齒輪箱清洗干凈。
(2)用放大鏡檢查機殼、墻板、齒輪箱的內、外表面,特別是內表面,觀察是否有摩擦、碰撞痕跡,如果有,可以用著色探傷作進一步檢查,在回裝時,應該找出原因進行糾正。
(3)檢查機殼、墻板、齒輪箱各結合平面有無彎曲、變形、砂眼等缺陷。
3.轉子組件
轉子組件是由軸、軸套和葉輪組成,如果檢查沒有缺陷,就不需要將葉輪拆除。
(1)將轉子組件清洗干凈 用著色探傷檢查轉子組件,是否有表面裂紋,軸頸用超聲波探傷檢查,是否有內部裂紋。
(2)宏觀檢查軸和葉輪,有無毛刺、凹痕和銹蝕,對于輕微的毛刺、凹痕和銹蝕,用細銼刀打磨,然后用細砂布拋光。
(3)檢查轉子的彎曲和軸頸的圓度、圓柱度,保證符合其技術要求。檢查軸頸和軸承的配合尺寸,如果軸頸磨損較大,可以采用鍍鉻或者噴鍍方法對軸頸進行修復。
(4)檢查葉輪表面和軸向平面,看有無摩擦痕跡,如果有摩擦痕跡,說明鼓風機的運行存在缺陷,一定要找出原因,并做出適當處理。
(5)如果因為軸或者葉輪缺陷,需要更換,那么,把葉輪從軸上拆下,需要在特制的工具上壓出。裝配時,要保證軸和葉輪的裝配間隙。重新裝配后的轉子,需要進行平衡校正。當B/D<0.2(B為轉子厚度,D為轉子直徑)時,只需做靜平衡校正;當B/D>0.2時,還需做動平衡校正。
4.軸承
羅茨鼓風機使用的軸承,大部分采用滾動軸承,只有較大型的鼓風機才采用滑動軸承。
(1)滾動軸承
①檢查軸承的內、外圈和滾珠有無生銹、裂紋、碰傷、變形等。
②轉動軸承,觀察是否輕松,有無突然卡住現象。
③檢查軸承原始間隙是否符合要求,有無磨損。
④檢查軸承外圈與軸承座的配合間隙是否符合要求。
⑤更換軸承時,軸承的安裝采用熱裝法。
⑥軸承在安裝過程中,其定位軸承要保證轉子的軸向竄量,在實際工作中,其軸向間隙通常是0.2~0.4mm。
(2)滑動軸承
①檢查軸瓦的瓦襯是否有裂紋、脫落現象。
②檢查軸瓦與軸頸的接觸情況,并保證接觸點滿足表3-24的規定。
表3-24 軸瓦與軸頸接觸情況

③用壓鉛法檢查軸瓦的頂隙和側隙,側隙是頂隙的一半,軸瓦的頂隙要求一般在機器的技術說明書中有規定。
當頂隙小于規定數值時,可在上下瓦之間加墊調整;當頂隙大于規定數值時,可在上下瓦之間減去部分墊子,不允許刮削上下瓦之間的結合面來調整間隙。
④檢查軸瓦瓦背壓緊力,同樣采用壓鉛法,瓦背壓緊力通常控制在0.04~0.10mm,這樣可以避免軸瓦在軸承座里轉動和徑向移動。
5.同步齒輪
同步齒輪是保證羅茨鼓風機兩根轉子徑向間隙的重要部件,在通常情況下,是不允許拆除銷釘,因為在拆裝的過程中,很容易影響到轉子的間隙。
(1)檢查齒圈是否有毛刺、裂紋。
(2)檢查齒輪表面的接觸情況,接觸是否均勻,接觸面是否在齒牙中間。
(3)齒輪的側隙和頂隙要求 側隙一般取(0.06~0.10)m(m為齒輪模數),頂隙一般取0.25m,在齒輪拆裝時都要測量,一般采用壓鉛法測量。
(4)檢查齒輪和軸頸的配合情況,鍵與鍵槽的配合情況,鍵與鍵槽的兩側應無間隙,鍵的上方應有0.3~0.5mm的間隙。
6.密封裝置
羅茨鼓風機的軸封裝置有漲圈式、迷宮式、填料式、機械密封式、骨架油封式等幾種,以下做簡單介紹。
(1)填料式密封結構簡單,但密封效果不理想,可靠性差,摩擦損耗大,需經常更換。每次檢修時,要檢查填料位置軸的磨損情況。新裝配的填料,不宜壓得過緊,運行一段時間后,再逐漸緊固填料,這樣可以避免填料發熱。
(2)漲圈式和迷宮式軸封屬于非接觸式密封,壽命長,不宜磨損,結構簡單,但是,泄漏量大,軸向尺寸較長,不宜輸送有毒、有害和易爆氣體。迷宮式軸封在安裝時應檢查如下幾點。
①密封體上的氣封片不得有松動現象。
②氣封片的頂端應銳利,不應歪斜和扭曲。
③氣封片應與轉子上的凹槽對準,軸向竄動量應小于氣封片間的軸向間距。
④檢查氣封徑向間隙,應滿足技術要求。
(3)骨架油封式結構簡單,容易老化,需要定期更換。為了保證密封效果,拆卸檢查時應觀察橡膠是否還有彈性,軸頸與油封密封唇的接觸處是否光滑,是否有過盈量。
(4)機械密封式的特點是密封效果好,可靠性高,使用壽命長,功耗小,但是其結構復雜,成本高,需要一定的安裝技術,在現場安裝時應注意事項如下。
①檢查機械密封各組件是否齊全。
②檢查動靜環的密封面有無缺陷,表面粗糙度是否達到要求。
③檢查軸或軸套表面是否光滑,特別是軸套與動環密封處,不允許有溝痕、毛刺。
④檢查所有橡膠密封圈,原則上,每次拆裝都應更換。
⑤軸的軸向竄量不應超過0.25mm。
⑥裝配時,要保證機械密封的壓縮量。
7.潤滑裝置
潤滑裝置包括油泵、油管、油箱、油過濾器、油冷器、油壓調節閥和油泵安全閥,在運行過程中,潤滑系統工作好壞直接影響羅茨鼓風機正常運轉。
齒輪油泵解體清洗檢查,要求齒輪兩端面與軸孔中心線垂直度不超過0.02mm/100mm,兩齒輪寬度應一致,單個齒輪寬度誤差不得超過0.05mm/100mm,齒輪兩端面平行度不大于0.02mm/100mm,齒輪端面與端蓋的軸向間隙為0.05~0.10mm,齒頂與殼體徑向間隙為0.10~0.15mm。
油箱和油管清洗、疏通時,檢查油管接頭是否完好。
油過濾器拆卸、檢查時,清洗過濾網上的油泥、污垢,檢查濾網有無破損。
油冷器拆卸、清洗時,檢查其管程、殼程和封頭,對油冷器進行水壓試驗,試驗壓力為工作壓力的1.5倍,保持壓力穩定5~10min,同時檢查油冷器有無泄漏。
油壓調節閥清洗、檢查時,檢查零部件是否完好。
油泵安全閥拆卸、清洗時,檢查零部件是否完好,閥芯、閥座的密封面不得有劃痕、坑洼缺陷,其表面粗糙度是否滿足技術要求,如果不符合要求,閥芯、閥座要重新進行研磨。安全閥重新裝配后,要在試壓平臺上進行試壓和調校。
(四)試車與運行
羅茨鼓風機在試車前,應做好各種準備工作和各項檢查,具體檢查要求如下。
(1)檢查地腳螺栓和各結合面螺栓是否緊固。
(2)手動盤車,鼓風機在旋轉一周的范圍內,運轉是否均勻,有無摩擦現象。
(3)檢查各潤滑點是否潤滑到位,油箱油位是否符合要求。
(4)檢查冷卻水閥是否完好,冷卻水是否暢通。
羅茨鼓風機在試車前檢查符合要求后,可以進行試車。
(1)單獨運行油泵,檢查油泵的聲音、振動是否正常。調整油泵的出口油壓,使其達到要求油壓。
(2)打開鼓風機的進、出口閥門。
(3)啟動電動機,檢查電動機的運轉方向是否正確,電流是否正常。
(4)檢查機組的聲音、振動是否正常,鼓風機內部是否有異常響聲。
(5)檢查潤滑系統供油是否正常,油溫、油壓是否正常。
(6)檢查機組和出口管線上有無漏氣點,以及密封裝置的密封效果。
(7)檢查儀表指示和自動控制是否正常。
(8)檢查軸承溫度是否過高,軸承的工作溫度一般在50~65℃,不應超過70℃。
(9)檢查附屬裝置如消聲器、安全閥等,有無缺陷。
當機組在試車過程中,發現機組存在以上缺陷時,應當緊急停車,針對具體缺陷做出相應的處理,直到解決問題后,才能重新試車,試車合格后,才能正式運行或者作為備用。
(五)日常維護
(1)檢查機組的連接螺栓。
(2)檢查機組潤滑情況,油溫、油壓以及冷卻水供應情況。
(3)按照潤滑制度規定要求,定期加油和換油。
(4)經常檢查鼓風機的運行狀態、壓力、流量是否平穩,機組的聲音、振動是否正常。
(5)檢查儀表指示和聯鎖情況。
(6)檢查電動機的電流、振動情況。
四、軸流式風機
軸流式風機廣泛應用于通風換氣、礦井、紡織、冶金、電站、隧道、冷卻塔等各個領域中,一般高壓軸流式風機的升壓范圍為490~4900Pa,低壓軸流式風機的升壓范圍在490Pa以下,軸流式風機的流量范圍在10~1000m3/min之間。
(一)軸流式風機的工作原理
軸流式風機是依靠高速旋轉的葉輪推動氣體,使其獲得能量,從而達到輸送氣體的目的。在軸流式風機中,氣體沿葉輪軸向流動。軸流式風機的結構雖然簡單,但其工作原理涉及孤立翼葉的升力理論和葉柵理論等較復雜的空氣動力學知識,請參見相關專業著作。
軸流式風機主要由葉輪、導翼或調節門、擴散器(筒)、機殼、集風器(吸風口與收斂器)等組成。葉輪是軸流式風機對氣體做功的唯一部件,在葉輪上將機械功傳給氣體,使氣體的靜壓能和動能得到提高。葉輪前方設有調節門,可對風機進行性能調節。擴散器(筒)的作用是把氣體的動能轉換為靜壓能,使風機流出的氣體的靜壓力得到進一步提高。由于風機的風壓較小,因而軸流式風機的擴壓結構僅為一個直徑稍大的圓筒。集風器(吸風口和收斂器)的作用是把氣體均勻地導入葉輪。有的軸流式風機在其葉輪后設置導流器,其作用除了進一步提高靜壓力外,主要是把氣流按軸向導出風機。圖3-37為軸流風機結構圖。

圖3-37 軸流風機結構圖
1—集風器;2—調節門;3—葉輪;4—機殼;5—電動機;6—擴散器
相對離心式風機而言,軸流式風機具有流量大、體積小、壓頭低的特點。
軸流式風機的性能常以主軸轉速、葉片數量和角度、葉輪級數、壓力p、主軸功率N、風量Q等參數來表示。
(二)軸流式風機的拆卸
(1)拆除電機、齒輪箱的聯軸器,注意聯軸器與傳動軸連接的相對位置,做好記號,將空心傳動軸放置妥當。
(2)拆除葉片抱箍螺栓,將葉片全部拆除,并將每塊葉片的安裝位置做好記號,回裝時照原位裝回。
(3)拆除齒輪箱和電機地腳螺栓,將其吊離現場并運至檢修工作室。
(三)軸流式風機的檢修
1.聯軸器
通風機的聯軸器常用標準橡皮彈性圈柱銷聯軸器,其彈性圈容易磨損,在檢查時發現磨損,應予更換,最好將所有彈性圈同時全部更換,以免影響聯軸器組件已有的平衡精度。
檢查聯軸器連接螺栓有無磨損,必要時更換。鍵和鍵槽配合合適,符合要求js9/N9,鍵的頂隙要求為0.20~0.50mm。
在聯軸器部分部件更換后,就要重新平衡驅動軸,聯軸器與中間連接筒的平衡需要在動平衡機上完成。而有些聯軸器組件的平衡調整可以在回裝現場進行。
2.葉片
檢查葉片的損傷,一般可以采用肉眼觀察,也可用10倍以上的放大鏡檢查有無裂紋和傷痕。一般要求葉片表面裂紋深度不得大于0.5mm。也可以采用著色探傷、磁粉探傷、熒光粉探傷來檢查葉片缺陷。對于運轉時間較長的風機葉片,表面會出現沖刷現象,對于凹坑缺損部位可采用環氧樹脂進行修補。
3.輪轂
輪轂作為連接輪及傳遞扭矩部件,承受負荷較重,拆卸后,進行打砂防腐處理。由于在不同的涼水塔,工作環境不一樣,腐蝕情況不一樣,可以通過著色探傷檢查表面缺陷。輪轂往往采用鑄鋼材料,內部一般是空心結構,對于腐蝕較嚴重的,應該作測厚檢查,以確定腐蝕情況。在更換時,要使用已做過靜平衡校正的輪轂。
4.齒輪箱
涼水塔風機齒輪箱采用螺旋錐齒輪傳動,如圖3-38所示,具體檢修過程如下。

圖3-38 齒輪箱
1—輸出軸;2—上蓋;3—排氣孔;4—齒輪Ⅳ;5—排油孔;6—齒輪Ⅲ;7—齒輪Ⅰ;8—輸入軸;9—油封;10—油封蓋;11—輸入齒輪箱;12—齒輪Ⅱ;13—齒輪箱;14—中間軸;15—軸承背帽
(1)齒輪箱放油。
(2)齒輪箱解體前,先檢查兩組嚙合齒輪側隙(圖3-38中a點、b點),看是否符合要求。
(3)檢查齒輪的接觸壓痕,觀察接觸面是否均勻、完整,要求齒輪的接觸面積不少于50%。
(4)拆除輸入齒輪箱的端面螺栓,然后將輸入齒輪箱整體拆開,注意保存端面的調整墊片。
(5)拆除油封蓋,拆除軸承鎖緊背帽,將輸入軸拆除。
(6)檢查軸封,如果已使用一年,須更換油封。
(7)拆除齒輪箱上蓋螺栓,將上蓋吊開,注意保存上蓋與軸承之間的調整墊片。
(8)吊出輸出軸和中間傳遞軸。
(9)清洗軸、軸承和齒輪。
(10)兩對齒輪進行著色探傷,檢查齒輪是否有裂紋,齒輪嚙合處的工作面的剝蝕現象不能大于20%。
(11)檢查軸承。
(12)若更換軸承,要檢查軸頸的圓度、表面粗糙度以及與軸承內圈的配合要求。
(13)檢查軸承外圈與軸承座的尺寸,滿足間隙配合要求。
(14)三根軸進行超聲波探傷,檢查有無內部缺陷。
(15)檢查三根軸的徑向跳動,應不大于0.03mm/m。
(16)清洗、檢查齒輪箱體。
(17)齒輪箱全部零件清洗、檢修后,進入回裝。
(18)將輸出軸和中間軸吊裝到位。
(19)吊裝齒輪箱大蓋,將輸出軸和中間軸固定到位。
(20)組裝輸入齒輪箱,用鎖緊背帽將輸入軸裝配到位。
(21)裝配油封與壓蓋。
(22)裝配輸入齒輪箱,通過調整端面墊片,可以調整輸入錐形齒輪的側隙和頂隙。
(23)檢查裝配好的齒輪箱內a點和b點的側隙和頂隙,保證其技術要求。
5.回裝
風機齒輪箱、輪轂、葉片、抱箍、聯軸器組件、固電機在檢修完畢后,進入回裝階段。
(1)將齒輪箱吊裝到位,將輸出軸上方清理干凈,用水平儀檢查齒輪箱水平,通過調整齒輪箱地腳螺栓墊片,將齒輪箱水平調整到0.10/1000,然后擰緊齒輪箱地腳螺栓,復查水平值,保證齒輪箱水平達到技術要求。
(2)吊裝風機電機到位,暫不固定。
(3)連接聯軸器為中間傳遞軸,測量中間空心軸兩端聯軸器的端面間隙差,保證其間隙差在規定范圍內。
(4)將電機地腳螺栓、聯軸器螺栓全部固定到位,復查找正數據,若數據超過技術要求,重新調整。
(5)找正完畢后,檢查空心傳動軸不加工外徑的徑向圓跳動,應在規定范圍內。
(6)對于某些聯軸器已更換部件,且又設計有平衡調整的聯軸器,在這個時候應該進行驅動軸的重新平衡。
(7)裝配輪轂,檢查輪轂徑向與端面圓跳動量。
(8)安裝風機葉片,按照拆卸前的安裝位置原始回裝,調整葉片抱箍螺栓,將葉片角度調到技術要求范圍內。
6.啟動前的檢查
(1)檢查齒輪箱油位是否正常。
(2)手動盤車,風機在運轉一周的范圍內,不能有卡澀或摩擦現象。
(3)對于有冷卻水裝置的風機,檢查冷卻水是否暢通。
(4)檢查聯軸器螺栓、葉片螺栓。
(5)清除風道內所有阻礙物。
(6)關閉所有入孔門。
(7)檢查電氣和儀表裝置,有無損壞或失靈。
7.試車
風機在檢修和檢查完,具備開車條件后,對風機進行試車。在試車過程中,應嚴格監視風機運行,及時發現問題,及時處理。
(1)注意電機轉向是否正確。
(2)檢查電機運行電流,不得超過電機電流的額定值。
(3)檢查冷卻水的供水狀況,潤滑油冷卻是否良好。
(4)檢查軸承的溫度變化情況,滾動軸承的正常工作溫度不應超過70℃,最高溫度不能超過95℃。
(5)檢查傳動齒輪和風機,電機運轉聲音是否正常,是否有異常響聲。
(6)檢查風機,電動運轉是否平穩,振動是否正常。
在運轉期間,只要發生上述任一情況,都應緊急停車,針對不同的情況,采取相應的措施,消除設備故障后,才能再開車,試車正常后,才能連續運行或者作為備用。