離心式鼓風機安裝預檢及試運行關鍵點的控制分析

李志強 LI Zhi-qiang；武妍 WU Yan

（中國化學工程第十三建設有限公司，滄州 061000）

0 引言

一般來說，風機是我國對氣體輸送機械的習慣縮寫，主要指風機和鼓風機。通風機終壓力小于0.015MPa，壓縮比為1～1.15，鼓風機終壓力小于4。鼓風機被廣泛應用于生產和生活中。例如，鍋爐和工業窯的爆炸和誘導系統、工廠內氣體和材料的輸送以及礦山和地下室等煤礦生產項目的外部空氣輸送、通風和制冷需要由鼓風機進行。鼓風機主要是指將原動機的能量轉化為氣體能量的動力機械。離心式鼓風機和根式增壓器是化學工業中常用的設備。離心式鼓風機利用多葉片工作流道產生的離心力來輸送和壓縮內部氣體中的能量流，從而達到一定的氣壓。

1 離心式鼓風機的結構特點及原理

1.1 鼓風機各主要部件結構特點

①定子，由機殼、隔板和密封等組成。殼體由進氣室和鑄鐵蝸殼組成。機殼隔板沿水平橫向劈開的剖面可分為上部和下部，上部和下部用弧形螺栓連接緊固結構連接，屬于機殼水平橫向剖開部分型整體結構；隔板，由壓力擴壓器、彎道和高壓回流器部分組成的固定體和通流部分；密封主要是為了有效防止外來的粉塵、空氣、油氣的泄漏和侵入。②葉輪傳動機的轉子，由單向傳動轉子主軸、葉輪和雙向傳動轉子軸套等主要部件共同組成，主軸為雙向傳動階梯旋轉軸；葉片和輪軸的配套箱體采用優質耐磨低碳的強化鋁合金制成箱體框架結構和優質碳鋼；葉輪軸套的零部件結構是準確傳動定位和安裝在傳動主軸上葉輪的重要控制部件。③轉子軸承，是轉子定位、支撐和使轉子橫向旋轉的重要部件。④滑動軸承箱，放置、固定旋轉軸承的滑動殼體。采用滑動箱式軸承箱殼體內置滑動軸承箱液壓蓋與滑動軸承徑向滑動調整過盈墊0.00～0.05過盈墊相配合。⑤內部油封潤滑是指在鼓風機外部軸與支承箱的內部軸孔連接處均安裝有潤滑油封，以有效防止內部潤滑油脂的外濺和外部箱體灰塵的直接侵入。⑥潤滑部件系統，包括潤滑油站、高位潤滑油箱、油管和滑路、閥門等潤滑部件以及自動潤滑油泵等組成。

1.2 離心式鼓風機的原理

離心式鼓風機的結構和工作原理與壓縮機非常相似，但其工作原理與新風冷壓縮機基本不同，如圖1所示。它不是通過減少汽缸體積來增加蒸汽壓力，而是通過動能的變化來增加蒸汽壓力。離心式壓縮機有一個帶葉片的工作輪。隨著工作輪的旋轉，葉片驅動蒸汽或獲得動能，然后將部分動能轉化為壓力能，從而增加蒸汽的壓力。

圖1 離心式鼓風機結構圖

2 安裝方法及波動原因分析

2.1 鼓風機安裝

請將鼓風機安裝到位。將平面尺寸塊和傾斜尺寸塊放置在水泥底座上，然后吊裝到位，安裝地腳螺栓，用傾斜尺寸塊調整標高。拆卸風機外殼的上部、下部，通過手動清洗和表面浸泡清洗風機外殼內部。轉子應在套管上保持平穩和水平，以避免沖擊推力面，并與鼓風機對齊。垂直、水平安裝的水平偏差不得大于0.05/1000。安裝應在盒子界面上進行水平和垂直測量。提起外殼上部，安裝導桿，用塞尺檢查水平平面的自由間隙。為防止鼓風機運行過程中漏風，在上吊前在外殼分裂表面涂上一層586無墊片的密封膠。

2.2 電機安裝

電機吊裝就位后，風機本體的所有地腳螺栓應初始對準并均勻鎖定。預埋套底部灌漿，強度達到后殼中間填砂的75%。然后將膜片聯軸器電機與風機軸對齊，通過調整薄墊片來調整不同的軸向和水平度，以滿足風機的規格或技術要求。當表盤指示器處于最低和最高位置時，應考慮表盤指示桿的重量會引起下降、偏轉和外部溫度。當發現軸端面平行時，旋轉轉子靠近軸套的推力面，以消除位移對軸對準的影響。相應聯軸器的軸向間隙差為0.02mm，徑向圓形徑徑為0.025mm，端部圓形徑徑為0.03。制硫鼓風機軸對準完成后，組織相關人員檢查聯軸的同心度，滿足隨機數據和規范要求。然后對每扇點焊尺寸塊、后焊，每長2～3cm，再次詳細檢查各部分間隙及各軸同心度，確認安裝工作完全滿足技術要求，對風機基礎進行二次灌漿。

2.3 附屬設備安裝

包括高位油箱、油站、進出口消聲器、除塵器等。上述設備安裝前應列出基準線，以確保安裝精度。二次灌漿采用混凝土基礎形式進行，螺母鎖緊采用鋼結構平臺形式進行。安裝允許偏差為：平面位置±10mm，高程±10mm；油管安裝，由于風機對潤滑油要求高，采用不銹鋼，安裝后酸洗鈍化。

2.4 波動原因

2.4.1 轉子不可控

非控制通常是指偏離或偏離轉子軸和軸承軸。故障的主要原因是軸承高度和位置不規則。左側和左側方向不能有效確定升降機的同心效應，導致軸向和徑向偏差超過允許極限，三聯軸節可能導致轉子轉動。

2.4.2 轉子座和轉子頸的安裝精度

裝配過程中，轉子葉片與頸部之間的距離過大或過小，潤滑箔不均勻，高速運行時會發生振動。在振動過程中，轉子套筒和托架套筒的正確精度將導致更大的振動，在嚴重的情況下，它甚至脫離插座上。

2.4.3 渦流與油膜振動

油膜的渦流和振動是由滑動軸承油膜的機械特性引起的。如果轉子轉速達到某一固定值并受到外部破壞力的影響，軸頸無法回到其原始位置，沿橢圓附近的閉合軌跡或極不規則的擴散曲線旋轉，形成軸承的不穩定狀態并引起轉子振動。

2.4.4 彎曲轉子裂紋

轉子在重力作用下不斷變形，轉子內有殘余電壓，在一定時間內消失，導致轉子永久變形。由于局部摩擦，軸向不均勻熱膨脹導致轉子變形。材料因膨脹而收縮，冷卻后摩擦部分為凹面，轉動彎頭轉子時，由于不平衡會引起劇烈振動，轉子斷裂不僅影響運動安全，而且硬度迅速增加。

3 改善振動的措施

根據以上分析，在風機運行過程中，風機的有效振動防護主要是通過安裝和運行來實現的。

3.1 確保旋轉平衡

定期清除旋轉酸渣（車輪），以盡量減少轉子的腐蝕、磨損和結垢，并避免旋轉質量偏心引起的振動[1]。

3.2 定期檢查轉子行程的圓度和氣缸性能

圓形風機轉子葉片的圓度和圓柱度必須高于設計標準，軸頸的表面粗糙度良好，幾何和尺寸公差必須良好。如果軸頸超過公差，軸頸將變為橢圓形。如果橢圓軸頸在工作，它將產生兩倍于紅階率的振動，即雙頻振動。

3.3 保持中心線

軸承和聯軸器的加工精度、安裝精度和平均耦合精度是保證節點轉動精度的重要條件，因此必須保證兩波的同軸度，必須滿足兩個聯軸器的前側應垂直于各自的軸，兩端應平行，以便兩個軸平行。S1650-11離心閥連接到膜聯軸節上，結構良好，經過適當的安裝和校準，可具有較大的軸向吸收功率、角度和徑向偏轉，為保證S1650-11離心風機的正常運行，應確保離心式發動機與液壓介質的同軸高度、液力偶合器的同軸高度、助力器同軸加速度水平和離心風機的同軸高度嚴格滿足安裝要求。

3.4 油膜振動

隔膜波動的主要原因是滑動軸承的運行穩定性差。提高滑動軸承的運行穩定性是避免隔膜波動的重要前提，這是軸承中波的偏心。偏心越小，軸向位置越高，穩定性越弱。偏心率越大，軸向位置越低，穩定性越好。它還可以減小存儲寬度，增加存儲壓力，增加存儲自由度，改善油溫，防止油膜波動。

3.5 主軸保護

無論葉輪主軸是新的還是舊的，測試主軸的一般方法包括：將主軸安裝在機床上，并用指示測量其彎曲度。在轉動車輪和軸承后，必須及時修理或更換。確保轉子在殼體中的準確位置，以防止運行期間主波的運動部件和靜止部件之間發生摩擦；避免因局部摩擦導致轉子彎曲和變形。

3.6 確保安裝精確

安裝應嚴格按照安裝要求進行，以確保轉臺與固定部件之間的空間和安裝精度，并避免振動；轉子和靜止部件之間的摩擦。

4 用于風機安裝的離心式鼓風機關鍵點控制

4.1 裝配底座的安裝

離心式鼓風機可安裝在任何角度。根據基本要求，尺寸和承載能力必須滿足規定的要求。地基的安裝承載力必須是離心式鼓風機重量的三～五倍，以保證地基的平整。砂礫、礫石和錨固葉片受到污染[2]。

4.2 基準線設置

根據裝配圖安裝離心式鼓風機后，生產基礎設施的基本軸線和高度線以及相關的安裝標準。安裝互連或安裝設備時，將其分為相同的安裝平臺，以確保安裝的穩定性，并避免在后續使用過程中出現振動偏差。

4.3 離心式鼓風機總成

風機房內安裝10～15天，離心式鼓風機的安裝、調試及后續維護，風機底座由廠家提供，安裝風機時，只要底座水平，能有效保證發動機主軸與裝置主軸在同一水平面上，必須系統檢查風機情況，確保各項指標滿足離心式鼓風機安裝要求。

4.4 風扇組件

離心式鼓風機的組裝過程應在工廠技術人員的指導下完成。檢查節與機架之間的連接，發動機與風機機架使用0.04mm的探針，確保接頭之間沒有間隙。聯軸器外徑控制在300mm，間隙為3-5mm，連接的傾角小于0.2/1000。為保證離心式鼓風機的安裝質量，制造商必須提供相同尺寸的連接螺栓。

5 調試前離心風機的檢查方法

離心式鼓風機的調試是檢驗安裝效果的最重要手段，在調試前，離心式鼓風機應完全符合以下要求，確保風機中風機的運行方向與系統的運行方向一致；確定離心式鼓風機的具體方向，同軸管作為一般規則，通常應根據相關規則進行不規則潤滑所有指示燈和安全裝置必須靈活、精確和可靠：入口無異常，系統在啟動離心式前預熱風機，以確保泵體溫度均勻上升，并控制T值的增加。在40-50度/小時的范圍內運行。離心式鼓風機和工作入口工藝管道之間的溫差在40度以下。

5.1 離心式發動機試驗

如果發動機的潤滑油干燥或被污染，首先用煤油清洗，然后用汽油清洗并添加新的潤滑油，以確保發動機連續穩定運行。例如，如果選擇2臺發動機，添加的潤滑油量應達到貯存腔的50-60%。添加旋轉軸承，以確保油均勻分布在軸承上。

5.2 電纜收集的事先檢查

在離心式鼓風機的具體應用中，傳輸電纜的使用壽命和可靠性取決于電纜的質量和閥門的裝配工藝。電纜的質量和安裝工藝符合規定的標準；電纜上的操作環境由定期或不定期的預防性試驗確定，這就是為什么聯合驗收和預防性試驗，以防止特定預試驗期間電纜設備出現故障。

5.3 電動機控制

當發動機從制造商運輸到安裝地點時，定子的內部繞組可能會受到一定程度的損壞。要測量電機繞組和電機外殼的絕緣電阻，必須進行標準化測量。2500V線束可用于測量電機線圈和電機外殼的絕緣電阻，為保證試驗的準確性，應拆下發動機排氣端的外線，一般情況下，高壓電動機每千伏工作電壓定子的絕緣電阻值應不小于1兆歐。

6 離心式通風的運行關鍵點控制

6.1 發動機的起動

發動機的首次啟動必須在怠速模式下進行。規定的負載可連續運行72小時。如果發動機因自身原因無法達到標準負載，則可以盡可能多地工作72小時。發動機控制點：發動機的機械能可以通過相應的車輛傳遞到負載上。在運行過程中，確保機械能的安全可靠傳輸，必須確保傳輸系統的靈活性和安全性；應控制聯軸器驅動裝置的主要安裝點。安裝離合器時，手動轉動發動機非常方便。可以認為聯軸器的安裝質量良好。如果難以手動轉動聯軸節，這意味著聯軸節的安裝存在問題，需要進行調整[4]。

6.2 離心式鼓風機的啟動

離心式鼓風機安裝后，應檢查流量、壓力、冷卻水溫度和潤滑油油位，打開離心式鼓風機通風系統進出口閥門，啟動離心式鼓風機前必須確認。

現場操作人員接到風機啟動操作命令后，應在正常輸出功率范圍內檢查并逐漸打開風機進口閥，觀察給定電流。如果額定電流大于90%，則關閉閥門。風扇的供氣阻力減小。如果阻力降低到一定程度，應該逐漸打開排氣閥，不能立刻完全打開。

6.3 裝置的投入使用

關閉風機與工藝通風系統的通訊，全開旁通閥，進行硫磺閥、排氣旁通閥的機械調試，易于打開進氣管控制閥，檢查冷卻水進油量，啟動后將冷卻水加熱至40度，低于冷卻器出口油，手動旋轉整個裝置的軸機，確保氣缸內無摩擦、碰撞等異常噪音。然后拆下蓋子進行檢查和拆卸；檢查裝置是否工作，并發出聲光警報，關閉，檢查所有的安裝情況關閉現場儀表和第二臺儀表的遠程接口，檢查站場油溫和站場各項準備工作[5]。

根據發動機手冊的說明關閉發動機連鎖，并在起動發動機前進行所有準備和測試，起動發動機。達到額定發動機轉速后，注意根據規定時間確定發動機起動時間，電壓、存儲溫度和存儲振動為全面研究，發動機說明和測試要求；當發動機達到額定轉速時，如果出現問題，立即觀察主泵的正常工作，必須盡快排除故障，檢查機械泵是否漏油，是否有明顯噪音等機器不同部位有不規則的噪音。冷卻水將進入冷卻孔。當達到初始油溫時，檢查壓力是否在設定壓力之間的距離內。在加油站及時調整，裝置正常運行后，在低負荷下逐漸打開入口管控制閥，直至完全關閉。然后，緩慢關閉閥門，同時觀察出口壓力指示器。當達到標稱壓力時，停止排氣閥的壓力升高，對風機進行額定負載試驗。風機在額定負載下工作四到六個小時或更長時間。在此期間，定期檢查符合規定要求的所有技術規范的記錄。

7 離心鼓風機安裝要求

在安裝整個離心風機機組時，需要直接放置在基礎上，用一對對角線墊片鋪平。現場組裝的離心風機，應妥善保護切面底座，根據其位置采用雙斜尺寸塊平整。軸承座應與底座緊密相連。縱向非平整度應小于0.2/1000，水平非水平底面應小于0.3/1000。軸承座的水平二次表面應根據液位計進行測量。磨削軸承套前，應修正轉子軸與殼軸的間隙、葉輪與進氣口的間隙以及主軸與后側板軸孔的間隙。應調整外殼，以滿足設備技術文件的要求。主軸、襯套管總成應按設備技術文件的規定進行檢查。軸承蓋與軸承套之間的干擾應保持在0.03-0.04mm處。

8 結束語

總的來說，鼓風機為世界的繁榮和發展做出了重要貢獻。作為風機使用和安裝最重要的環節之一，風機的初步檢驗和測試，在實際工作中要不斷積累經驗，積極引進先進技術，確保風機的穩定性和連續性。