離心風(fēng)機(jī)殼體防磨研究與優(yōu)化改造
關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)殼體防磨研究與優(yōu)化改造 發(fā)布時(shí)間：2013-12-03 點(diǎn)擊數(shù)：1653
離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)與殼體結(jié)構(gòu)
1. 1 風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 漢川電廠鍋爐制粉系統(tǒng)用作乏氣輸送的風(fēng)機(jī) 均選用四平鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的 X4- 73N0. 20D 單側(cè) 吸入式離心排粉風(fēng)機(jī), 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速 N= 960r/ min, 流 量Q = ( 6. 01~ 12. 04) @ 103m3/ h, 介質(zhì)重度為 1. 293Kg/ nm3, 全壓P= 14 175~ 10 350Pa。
1. 2 風(fēng)殼結(jié)構(gòu) 風(fēng)殼結(jié)構(gòu)見圖 1。后側(cè)板 2 以水平中分面與出口成 A 角將殼體分為上下兩部分, 后側(cè)板和兩端結(jié)合面采用角鐵制成的法蘭呈水平面形式連 結(jié), 前側(cè)板 1 與入口圓法蘭呈垂直平面形式連結(jié), 風(fēng)殼內(nèi)部沿徑向裝有厚 25mm 的16Mn 錳鋼板經(jīng)卷 制成型的弧形板做徑向防磨襯板 5, 以增加殼防磨 能力。
2 磨損分析
排粉機(jī)葉輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力, 致 使乏氣中夾雜的煤粉顆粒以一定的加速度向葉輪出口沖出。在運(yùn)動(dòng)過程中煤粉顆粒受撞擊和離心 力的雙重作用, 對(duì)金屬表面產(chǎn)生研磨, 在葉片的工 作面上形成不規(guī)則的磨損痕跡, 隨葉輪半徑 R 值 的增加磨損亦增加, 并由前盤向后盤驟增。乏氣 離開葉輪后在風(fēng)殼的約束下形成動(dòng)壓 P, 以同上的 方式對(duì)殼體的金屬表面產(chǎn)生研磨, 磨損程度隨容 積變化而變化。位于漸開線半徑 R 值最小區(qū)域的 舌部因氣固兩相流體在葉輪出口強(qiáng)離心力的作用 下對(duì)風(fēng)殼金屬表面的撞擊強(qiáng)度最大, 磨損亦最嚴(yán) 重, 且集中于葉輪出口對(duì)面的金屬表面上, 并隨風(fēng) 殼漸開線半徑 R 值的增加磨損逐漸減弱, 痕跡逐 漸變寬。因此, 該排粉風(fēng)機(jī)風(fēng)殼舌部和上部風(fēng)殼 的磨損問題就顯得尤其突出[ 1] 。
3 風(fēng)殼修復(fù)
3. 1 傳統(tǒng)檢修方法 風(fēng)殼磨損即產(chǎn)生泄漏, 必須及時(shí)進(jìn)行修復(fù), 常 采用外部貼補(bǔ)和堆焊的臨時(shí)辦法進(jìn)行處理。但磨 損嚴(yán)重, 則要將風(fēng)機(jī)解體后進(jìn)行修復(fù)。把被損壞 的殼體進(jìn)行堆焊或挖補(bǔ)復(fù)原, 再將磨損的徑向防 磨襯板用氧、乙炔焰自殼體上切割下來, 按原樣裝 上新的防磨襯板。但這種方法, 極易造成風(fēng)殼變 形, 導(dǎo)致密封不嚴(yán)。 3. 2 風(fēng)殼內(nèi)敷設(shè)耐磨襯板 為解決風(fēng)殼的磨損問題, 提出了在風(fēng)殼內(nèi)敷 設(shè)耐磨襯板的方法, 即在風(fēng)殼內(nèi)敷設(shè)耐磨合金襯 板[2] , 敷設(shè)前要將原來的徑向弧形襯板從殼體上 切割下來, 再將鑄造的耐磨合金襯板一件一件地 用銷釘與殼體固定[3] , 采用這種方法在施工中發(fā) 現(xiàn)如下問題:
( 1) 在切割原徑向防磨襯板時(shí), 由于 原襯板與殼體以分段焊接型式固定, 氧、乙炔焰對(duì) 屬雙重金屬的弧形襯板進(jìn)行切割時(shí), 因是高強(qiáng)度 切割作業(yè), 加大了風(fēng)殼的變形, 致使葉輪裝入機(jī)殼 后轉(zhuǎn)動(dòng)受阻, 經(jīng)采取措施后維持運(yùn)行。
( 2) 裝設(shè)時(shí) 由于固定防磨襯板的需要, 要以襯板上設(shè)置的銷 釘孔位置為基準(zhǔn), 在對(duì)應(yīng)的風(fēng)殼上用氧、乙炔焰進(jìn) 行挖孔, 便于銷釘穿出殼體外面進(jìn)行焊接固定。 由于設(shè)計(jì)的襯板數(shù)量多, 所用銷釘多而濫, 裸露在 風(fēng)殼外面的銷釘和焊肉, 使外觀和強(qiáng)度受到很大 影響。
( 3) 如因磨損再次更換, 除重復(fù)以上作業(yè) 外, 此時(shí)襯板的幾何尺寸因鑄造精度的影響, 不可 能與原襯板相符, 還需在殼體上重新挖孔, 風(fēng)殼變 形勢(shì)必加劇, 強(qiáng)度受到更加嚴(yán)重的威脅。
4 優(yōu)化改造方案
為了有效地解決好風(fēng)殼的磨損與變形的突出 矛盾, 針對(duì)磨損問題突出的喉部和上部風(fēng)殼進(jìn)行 優(yōu)化改造( 風(fēng)殼下部強(qiáng)度大, 磨損少, 不易變形, 可 不考慮對(duì)其進(jìn)行改造) , 方案如圖所示。
上部風(fēng)殼改造 拆出風(fēng)殼上部后, 用氧、乙炔焰將各部件分 解, 保留前后側(cè)板 1、 2, 其漸開線型不變, 將切割后 的兩側(cè)板按照原始位置裝在下部風(fēng)殼上, 調(diào)整好 各部位置, 將加工好的部件與兩側(cè)板組裝成帶有 槽形滑道( 如圖 1A- A 所示) 的上部風(fēng)殼, 在風(fēng)機(jī) 軸線上方增設(shè)一人孔門 8, 徑向條形防磨襯板 3 便 可由人孔門裝入或拆出槽形滑道。風(fēng)殼兩側(cè)板 1、 2表面用厚度為 20mm 的 16Mn 錳鋼板作防磨保護(hù) 6、 7( 主視圖中虛線所示) , 兩側(cè)防護(hù)襯板分別分成 4片, 用沉頭螺栓( 4) 固定在風(fēng)殼上, 更換時(shí)只需拆 下螺栓, 按原樣裝復(fù)即可。 4. 2 舌部處理 由于該部位結(jié)構(gòu)的特點(diǎn), 則采用恢復(fù)原來結(jié) 構(gòu)外貌, 而后在防磨棒 9 和弧形防磨板 5 的外表 面用< = 12mm 的圓鋼 10 呈縱向布置, 間距控制 在 25~ 30mm 內(nèi), 并用電焊固定。由于固氣流體在 圓鋼之間的空間內(nèi)形成的折射作用, 能有效地抑 制流體對(duì)金屬表面的磨損, 使其防磨能力得到改 善, 從而起到了很好的防磨作用。 由于軸線上方設(shè)置了人孔門, 葉輪和葉片的 檢查與局部修復(fù), 檢修后的動(dòng)、靜平衡作業(yè), 局部 更換防磨襯板和維護(hù)作業(yè)工作都可以站在人孔門 外面完成, 從而改善了施工作業(yè)環(huán)境, 減少了勞動(dòng) 強(qiáng)度, 提高了工作效率, 同時(shí)也為安全文明生產(chǎn)打 下了良好的基礎(chǔ)。 通過對(duì)離心式排粉風(fēng)機(jī)的上部殼體進(jìn)行優(yōu)化改造后的運(yùn)行結(jié)果分析表明, 輸出功率、風(fēng)壓和制 粉出力均無變化, 運(yùn)行狀況良好。 5 結(jié)語 經(jīng)過對(duì)排粉風(fēng)機(jī)的上部風(fēng)殼進(jìn)行優(yōu)化改造 后, 圓滿地解決了日常檢修與維護(hù)作業(yè)時(shí)熱應(yīng)力 對(duì)風(fēng)殼產(chǎn)生的變形影響的問題, 有效地抑制了殼 體的變形和由此產(chǎn)生的煤粉泄漏和環(huán)境污染。 采用新型耐磨材料做防護(hù)襯板, 提高了風(fēng)殼 的耐磨性能, 延長(zhǎng)了使用壽命, 節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用。在風(fēng)機(jī)軸線上方設(shè)置的人孔門, 給檢修和維 護(hù)工作提供了便利。
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