冷卻塔風機故障與檢修

梁建偉

【摘 要】分析冷卻風機產生故障的原因及現象，對不同的故障采取解決的辦法，保障風機的正常運轉。

【關鍵詞】風機；葉片；故障；檢修

0 引言

冷卻塔的風機是我單位用于中央空調機組循環水冷卻降溫的關鍵設備。2001年投產以來，為了確保風機的正常安全運行，每年都要花費較高的維修費用，不但增加了生產成本，而且給中央空調用戶帶來重重煩惱。

1 正文

我單位約克中央空調配備的冷卻風機是HBL-100型。它采用兩側進風，靠頂部的風機，使空氣經由塔兩側的填料，與熱水進行熱質交換，濕熱空氣再排向塔外；填料采用兩面有凸點的點波片，通過安裝使點波片粘結結成整體，以提高剛性。由于兩面有凸點，避免了水滴直接流向的機會，提高了形成水膜的作用，填料尾部設有收水措施。

風機采用低速低動壓的機翼型玻璃鋼風機葉片。它的噪聲小，傳動效率高，遇水不打滑。由于兩側進風，填料由水池底部直接堆放到配水槽。冷卻塔的基座放在條形鋼筋混凝土基礎上。

這三臺風機電機功率4kW，電機轉速1440r / min，風機轉速370r / min，傳動比i =3.89，電機與風機間采用V 形皮帶輪傳動。此種結構在使用過程中經常出現振動和皮帶打滑的現象，幾乎每周都要調整張緊力一次，每月就要更換一次皮帶，維修量較大，維修費用較高。

經過長期的摸索和檢查，發現風機主要故障如下：

1）由于風機長期處于循環水蒸氣環境中工作，皮帶易受潮，引起打滑，效率下降，冷卻效果不佳。

2）風機主軸由于長期受皮帶的拉力作用，軸產生偏心，運轉時晃動較大，產生較大噪音；同時皮帶受皮帶輪晃動產生的交變應力作用而產生疲勞變形、打滑，壽命縮短，如此相互作用，形成惡性循環，最終加速了皮帶的磨損報廢及風機軸承的疲勞失效。

3）風葉有時產生不規則振動、卡死、油泄露。

4）電機還存在一定的故障。

風機產生振動的外部原因包括：電機與齒輪箱對中不良；橡膠塊老化引起額彈力不足，風葉傾角過大及葉片間傾角誤差大；傳動軸彎曲和塔內空氣帶水汽嚴重所造成的。

風葉傾角大及葉片間傾角有不一樣引起風機振動。軸流式風機風葉角度可調整范圍為19.5—22.5°，風機傾角大，則負荷高，電機功率大，風機的振動值也明顯加大。在其他條件相同的情況下，改變風葉傾角，風機傾角每增加1°，風機振動值增加11um，引起風機的動平衡被破壞而引起風機振動。

由于風機傳動軸彎曲引起風機振動，由于風機傳動軸長度有2.5m，當傳動軸彎曲時，運轉過程會產生離心力，使風機的動平衡遭到破壞引起風機的振動。風機的葉輪攜帶水汽嚴重引起風機振動。由于收水器老化嚴重造成空氣帶水，風機工作環境惡化，風機的動平衡受到影響，引起風機振動。

由于啟動頻繁，轉速變化引起了應力變化，交變熱應力引起低調疲勞。因此，要對葉片與輪盤之間聯接部位的損傷、鉚釘螺栓的斷裂和振動情況進行預測，在停機定期檢查時采用無損探傷方法對該部位進行檢查。

引起冷卻塔風機故障的原因還有疲勞、腐蝕和磨損。疲勞有正常運行時產生的高疲勞和風機啟停時產生的底疲勞兩種。對于高速運轉的動葉，應特別注意疲勞損傷。

在平時的檢修中，我們采取以下的方法：

1）扇葉與風筒的檢查與調整。扇葉與風筒一般都是玻璃鋼材料制作。起抽風、導流作用。由于扇葉由輪轂中的夾塊夾持，經過長時間運轉扇葉可能會圍繞中心轉動，影響平衡引起振動。為此，每年必須要檢查、調整扇葉角度。

經過長期運行，由于風筒螺栓和拉筋螺栓松動，拉筋磨損、折斷，會引起葉片受力不均，造成傳動軸變形，變形嚴重時，扇葉會蹭到冷卻塔護網支架。因此必須定期檢查、調整扇葉與冷卻塔護網支架的間隙，觀測傳動軸的直度。

2）潤滑油系統的監測與維護。潤滑油存在于減速機、油管、油視鏡內，是風機的“血液”。如果使用的是機械密封每年要檢查靜環的磨損情況，有損壞要更換。風機運行時，由于揮發和滲漏潤滑油會不斷減少，要定時檢查油位，當油位低于減速機1/3時要及時補充潤滑油，如果潤滑油油位下降過快，要停機檢修。避免引起更大的故障。

3）監測與處理葉片腐蝕。冷卻塔風機都是在室外大氣中工作的。水汽沿風機扇葉軸自下而上流動。風機的傳動軸、輪轂、支座以及冷卻塔的鋼結構大都是碳鋼材料，長期與水汽接觸，工作環境潮濕。傳動軸受到腐蝕后，截面積減小使抗扭轉強度下降，極易發生扭斷事故。支座承受交變載荷以及重力的作用，受到腐蝕后，截面積減小剛度下降，致使風機振動加劇；當強度下降到一定程度后，造成風機、風筒有傾斜的危險。另外，輪轂腐蝕后會發生重心變化引起葉片不平衡振動。

4）要對葉片與輪盤之間聯接部位的損傷、鉚釘螺栓的斷裂和振動情況，利用停機間隙進行檢查觀測。看鉚釘是否松動，和葉面是否有空隙、是否緊貼。

電機故障：電機的定子繞組是產生旋轉磁場的部分，受到潮濕汽體的侵入，會影響到電動機的正常運行。電動機在長期運行中因過載、過壓、欠壓、斷相等，也會引起定子繞組的故障。定子繞組的故障是多種多樣的，現在針對因潮濕產生造成風機電機運行不正常的故障進行分析和處理。

1）接線端和繞組受潮。長期使用的風機電機，因處在濕氣中受潮而使絕緣電阻值降低，甚至失去絕緣作用。

2）絕緣老化。電機長期過載運行，導致繞組及引線的絕緣熱老化，降低或喪失絕緣強度而引起電擊穿，導致繞組接地。絕緣老化現象為絕緣發黑、枯黃、酥脆。

3）軸承長期使用時間久，過度的磨損，造成定、轉子相擦，使鐵芯表面損傷，進而造成硅鋼片間短路，電動機鐵損增加，軸承的外圈或滾珠破裂；高速運轉產生的高溫因缺油潤滑造成滾珠、鋼圈變藍；有異物進入軸承，使電動機溫升過高。

電機故障檢修辦法：

1）絕緣受潮的處理，繞組經過加熱烘干處理后，會解決繞組阻值降低的故障；如果絕緣電阻仍很低，經檢測發現定子和定子鐵心短接，既繞組接地，會使電機殼帶電。要認真檢查，把定子和定子鐵心短接處分開，分別絕緣即可。

2）絕緣老化。把絕緣老化的繞組換掉，按要求在繞組接頭處滴加絕緣漆，防止繞組間短接；然后進行空載實驗8小時，測量相間阻值，觀察電機運轉情況。如果阻值無異常變化，電機運轉平穩、溫升正常，即完成絕緣更換。

3）軸承故障。在電機上安裝好專用小拔輪器，用管鉗咬住拔輪器頂絲后端，用力均勻轉動頂絲杠，將電機原軸承卸下。用細銼刀等工具去除毛刺，涂上絕緣漆，并加熱烘干。清理干凈后，套上涂黃油保養潤滑過的新軸承，墊上軟銅棒，用榔頭均勻敲進安裝到位。轉動電機轉子，平穩輕快平穩運轉，無噪音即可。然后裝好電機端蓋和電機軸承蓋，上好電機皮帶輪和傳動皮帶。

由于落實了以上幾個方面的維護與檢修，風機的完好率達到100%，確保了中央空調系統循環水的安全高效運行。

[責任編輯：侯天宇]