提高煤氣離心風機潤滑系統可靠性的實踐與探討

【摘 要】通過對比包鋼集團現有離心式鼓風機軸承的潤滑方式，對潤滑系統中常見的故障進行描述分析并有針對性的提出改造方案，提出增強鼓風機潤滑系統運行的可靠性方法，延長設備運行周期，降低事故故障率。

【關鍵詞】潤滑方式；軸承磨損；滲油；外置油站

0 概述

鋼鐵企業用于輸配煤氣的主要設備是鋼板式離心鼓風機，其軸承的潤滑方式主要有兩種：一是，油浴潤滑，即軸承一部分浸在軸承座油池中，潤滑油由旋轉的軸承零件帶起，然后又流回油池的潤滑方式，油池油面應稍低于最低滾動體的中心。二是，循環油潤滑，即利用軸頭泵將過濾的油輸送到軸承部件中，通過軸承后的潤滑油再過濾冷卻后流回油箱循環使用。[1-2]

1 潤滑系統中常見的問題及原因分析

1.1 采用油浴潤滑方式的系統常見的問題

1）潤滑油溫始終較高，潤滑油使用壽命短，潤滑效果差；

2）軸承磨損相對嚴重，壽命短。

1.2 原因分析

1）潤滑油始終在油池中被帶動飛濺，然后回落到油池表面，無管路循環過程，雖有冷卻水系統，但軸承高速旋轉產生的熱量仍有大部分未被帶走；

2）軸承磨損的雜質始終在軸承座油池中，通過飛濺的潤滑油再次帶入到軸承內部。該種潤滑方式將逐漸被循環方式取代。

1.3 采用軸頭泵式循環潤滑系統常見的問題

1）風機運行過程中潤滑系統油壓不穩，油膜易被破壞，造成軸承磨損；

2）風機啟動初期摩擦表面油膜尚未建立，加速了軸承的磨損；

3）油泵泵不上油，造成軸承缺油磨損；

4）發生軸承燒損事故。

1.4 原因分析

1）包鋼現有的煤氣加壓離心鼓風機均采用變頻的拖動方式，隨著風機轉速的變化，軸頭泵的轉速跟著變化，系統油壓、流量波動頻繁。特別是風機在低轉速運行時，系統油壓低于油膜建立壓力，油膜破壞，軸承磨損；

2）根據現場運行的經驗，風機啟動轉速達到20Hz后才能建立起油壓，轉速低于20Hz前，因油壓不足，油膜尚未建立；

3）軸承運行過程中因點蝕產生的渣質堵塞循環回路中油箱底部及泵出口處的過濾器；

4）循環回路中未設置低油壓遠傳報警及連鎖停機系統，油壓低、油量少時，油膜破壞，軸承瞬間磨損嚴重，操作人員來不及緊急停機。

1.5 軸承座端蓋中分面滲油是普遍存在的現象

1.6 原因分析

1）加工及裝配精度不夠，加之運行中的磨損，轉子軸與軸承座端蓋中分面間隙加大，飛濺的潤滑油沿間隙滲出；

2）側回油方式使軸承座油池底部始終保持一定高度的液位，回油口及回油管路的微量堵塞都會導致回油不暢，液面逐漸升高至中分面，出現滲油。

2 改造方案

綜合分析上述問題，確定使用外置油泵站的改造方案，并對循環系統中的關鍵環節及軸承座的結構形式提出特殊要求。

1）外置油泵站運行的獨立性及建立油壓的穩定性避免了變頻調速對潤滑系統的影響；

2）系統油過濾器前后加設差壓計；

3）循環回路上增加遠傳低油壓報警系統；

4）軸承座結構形式由側回油改為下回油并加粗回油管路直徑；

5）外置油站設于廠房地坪基礎標高以下，增大回油壓差，使回油更為順暢。

3 改造方案的實施

外置油站的改造方案又分為兩種，一是一臺風機配置一臺外置油泵站；一是多臺風機配置一套集中潤滑的外置油泵站。現以轉爐煤氣加壓站為例，對改造方案加以詳細說明。

轉爐煤氣加壓站有五臺D340-12離心鼓風機，日常運行三轉兩備。選用的改造方案為配置一套XYZ-25G集中潤滑的外置油泵站。

3.1 外置油泵站的主要技術參數（表1）

表1 外置油泵站的主要技術參數

3.2 潤滑系統的組成

XYZ型稀油潤滑設備主要由油箱、電加熱器、兩臺定量油泵裝置、雙筒過濾器、油冷卻器、回油磁網過濾裝置、功能性閥門（單向閥、安全閥、電磁水閥、開關閥門）及管控制元件（壓力控制器、差壓控制器、溫度控制器、液位控制器）、顯示儀表（壓力表、溫度表、液位計）和電控柜等組成。

3.3 油泵站的工作原理潤滑系統原理圖（圖1）系統啟動時，油液由齒輪泵從油箱吸出，經單向閥、雙筒網式油濾器、列管式油冷卻器，被直接送到潤滑點；油站的最高供油壓力為0.4MPa，根據潤滑點的要求，通過調節安全閥確定使用壓力，當油泵的壓力超過安全閥的調定壓力時，安全閥將自動打開，部分油液流回油箱；正常工作時，油泵一臺工作、一臺備用；由于某種原因系統壓力下降，降到調定值時，壓力控制器控制，備用泵自動開啟，與工作泵一起工作，直到壓力正常時，備用泵自動停止；若油壓繼續下降到另一調定值時，則通過另一壓力控制器，發出事故警報，停主機。雙筒網片式油濾器的一組過濾芯工作，一組過濾芯備用，在進出口處裝有差壓發訊器，當壓差超過0.15MPa，人工切換到備用濾芯工作，取出原工作濾芯，清洗或更換濾片。

油箱裝有電接點溫度計，根據供油溫度要求，調定最高和最低兩個界限。在低溫時，信號燈亮，人工開啟加熱器進行加熱；當油溫升至高點時，自動切斷加熱器，停止加熱；且控制油溫過低時，油泵不能啟動；供油口裝有鉑熱電阻，當供油口溫度高時，報警并開冷卻器；冷卻器設有旁路直通管道，當不冷卻器或它需檢修時，可關閉進出油口閥門，同時打開旁路閥門，讓油經由直通管道輸出或卸下冷卻器進行維修，而不影響稀站工作。

圖1 潤滑系統原理圖

4 效果

外置油站投運后，運行穩定、效果顯著，主要體現在三個方面：

1）潤滑油壓不受變頻調速的限制，油膜建立良好，提高了潤滑質量，延長了軸承運行周期。

2）遠傳低油壓報警連鎖停機系統及差壓計的設立，使操作人員能隨時監控油站的運行情況，降低了設備故障率。

3）軸承座下回油的改造，使軸承座油池中無積油，回油順暢。一是軸承運行中產生的熱量可以馬上被帶走，增強了潤滑油對軸承的冷卻效果；二是軸承座端蓋中分面滲油問題得到了徹底解決。

【參考文獻】

[1]叢林，王紅巖，鐘康民.滾動軸承潤滑方式的分類與選擇[J].潤滑與密封，1999（04）.

[2]王泉.滾動軸承的潤滑方式[J].科技創新與應用，2012（29）.

[責任編輯：陳雙芹]