循环水冷却塔风机振动的原因及处理
循环水冷却塔安装有4台轴流式风机,其作用是不仅为冷却塔提供所需的适宜风量和风压,把循环水带来的热量排至塔外,而且有很高的效率。并能在冷却塔湿热的环境中长期运行。但是,从2006年7月开始发现冷却塔风机振动经常超标,至2006年12月间4台运转风机多次被迫停车检修。
1风机的结构特点
风机组由电机、联轴器、传动轴、齿轮箱、轮毂、叶轮及油系统组成。叶轮由四片角度可调的风叶组成,以适应不同的风量要求,联轴器由两个半联轴节、传动轴、橡胶接头组成,具备良好韵抗振动与传递扭矩的能力,齿轮箱内有一对螺旋锥齿轮和一对圆柱斜齿轮,可以完成改变旋转方向和减速的任务。由于风机工作环境恶劣,负荷量大,动平衡要求高而且传动轴长,故风机对中要求高、难度大。
2 风机振动的原因分析
经过对4台风机的径向、轴向、水平振动进行测量(测量结果见表1),从表l可以看到3l*、33。两台风机的径向振幅已超过极限值120 Il m,必须停车检修,其余两台风机的径向振幅已接近极限值,但齿轮箱的径向振动值不大,通过定性分析并结合检修结果,发现引起风机振动主要是由外部原因引起的。风机振动的主要外因包括:电机与齿轮箱对中不良;弹性块老化;风叶倾角过大及叶片间倾角误差较大;传动轴弯曲和塔内空气带水严重造成。
表1风机振动测量值
(1)风机与电机对中精确度低而引起风机振动。经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,原方法采用V形架水平仪找正法,由于所用仪器准确度低而引入较大误差,导致风机振动大。
(2)风机风叶倾角大及叶片间倾角误差大而引起风机振动。按风机检修规程要求,轴流式风机风叶角度调整范围为19.5—22.5。,风机倾角大,则负荷高,电机功率消耗大,风机的振动值也明显加大,在其他条件相同的情况下,改变风叶倾角,风机倾角每增加l。风机振动值增加近lO lI m。风机检修规程同时要求,在同台风机的几个叶片中,用角度测量仪测量最大倾角与最小倾角误差应小于±l。,否则会造成风机的动平衡被破坏而引起风机振动。
(3)由于风机传动轴弯曲而引起风机振动。由于风机传动轴长达3.6 m,当传动轴弯曲时,运转过程会产生不平衡力和力矩,使风机动平衡被破坏而引起风机振动。
④空气带水严重使风机产生振动。由于冷却塔填料及收水器损坏严重而使空气带水,风机工作环境恶化,风机负荷及平衡状况受到影响,收水器损坏严重一组的风机的振动明显大于其他组的风机。
(5)联轴器处于高温、高湿度环境中,经过长时间运转,造成联轴节弹性块老化和弹性强度降低,从传动轴产生的扭力使老化的弹性块无法承担而产生振动。
3减少风机振动的防治措施
在分析了风机振动原因的基础上,在风机检修时采取了以下措施。
(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,借鉴别人的经验,经过反复实践,决定采用“双百分表轴向对中,,找正法进行对中一找正,即先把传动轴与电机、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,根据测量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,检修时用该法对中找正,效果十分理想,偏差小于±0.15 lI m。
(2)适当调整风叶倾角。在年底检修中,根据各塔风量的不同需求,调整各风机风叶的角度,把风量需求较大的风机风叶角度调整为(2l±O.5)。,把风量需求较小的风机风叶角度调整为Q0±0.5)。,在满足冷却塔风量要求的情况下,使风叶顷角尽量变小,同时,在测量风叶角度时,改用万能角度规测量,以提高精度,把同一台风机叶片之间倾角误差控制在±O.54内,达到减缓风机振动的目的。
(3)重新测量传动轴的弯曲变形量,把弯曲值超标的传动轴调校,控制传动轴弯曲值小于0.06mm。
④更换损坏严重的冷却塔收水器,改善风机工作环境,消除空气带水现象,以减缓风机的振动。
(5)联轴器弹性块要定期检查更换,使其保持良好的减震性。
4 结语
综上所述,在找出风机振动大的原因后,并有针对性地采取了措施和改造,对大修后风机的振动值进行测量(测量结果见表2),以检查风机振动的改进情况,效果良好,风机运行平稳,很好地解决了风机振动的问题。
表2风机振动测量值