120万吨/年重油催化装置锅炉引风机振动大、前后轴承温度高技术攻关

摘要：重油催化装置锅炉引风机轴承箱振动大、前后轴承温度高达90℃以上，直接影响锅炉正常使用，使锅炉送风量不足，经常缺氧燃烧，产的蒸汽质量下降；严重的会造成锅炉系统停工；多次现场诊断，判定风机振动和轴承温度高主要由转子不平衡和前后轴承的轴承座不同心引起；进行技术攻关后，解决了自1996年至今影响锅炉的瓶颈问题，使多年的设备遗留问题得以彻底解决。

关键词：风机；振动；动平衡；轴承

1.概述

引风机运行中出现的各种问题，都影响着锅炉的安全生产。风机运行中的故障特征有振动、温度、噪声、油中的磨粒等，每个特征都从各自不同的角度反映运行的状态，但由于现场条件和测试手段所限.引风机是弹性式联轴器传动，作用是将空气输送到锅炉提高氧含量，使与瓦斯充分燃烧，使锅炉产出质量好的蒸汽，重油催化装置锅炉风机，由西安风机厂制造。转速2900r/min，风流量13830m3/h，轴功率75KW。但是风机在运行十分钟，其轴承箱剧烈振动、前后轴承温度高90℃以上。而风机运行中出现最多、影响最大的就是振动，因此，当振动故障出现时，尤其是在故障预兆期内，迅速作出正确的诊断，具有重要的意义。简易诊断是根据设备的振动或其他状态信息，通常运用普通的测振仪。

2.锅炉风机振动的类型

从振动诊断的角度来看，①引风机是一种旋转机械因而有不平衡、不对中之类的故障，②引风机是一种流体机械，有旋转失速、喘振的可能性存在，③引风机受工作环境的影响，经常造成叶片的磨损，介质还可能粘附在转子上形成随机性变化的不平衡，④引风机由电机驱动，可能存在电磁振动。

2.1前后轴承座振动

2.1.1转子质量不平衡引起的振动

现场发生的风机轴承振动中，属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有：叶轮损坏、不均匀或腐蚀；叶片表面有不均匀积灰或附着物、铁锈；叶片或其他部位空腔粘灰或结垢；叶轮检修后未找动平衡；叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形；叶轮上零件松动或连接件不紧固。

2.2滚动轴承异常引起的振动

2.2.1 轴承装配不良的振动

轴颈或轴肩台加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承内、外圈装配后造成与轴心线不重合，使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用，滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为：振动值以轴向为最大。而轴承外圈与轴承箱上压盖装配过盈量大，实测过盈量推力轴承处0.30L，支撑轴承处0.41L，造成与轴心线不重合，使前后轴承的滚动体的运动轨迹发生变动；对于开式轴承体，要求轴承外圈与轴承盖的接触角为80°-120°并居中。 如果轴颈或轴肩台加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承内、外圈装配后造成与轴心线不重合，使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用，滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为：振动值以轴向为最大。而轴承外圈与轴承箱上压盖装配过盈量大，实测过盈量推力轴承处0.30L，支撑轴承处0.41L，造成与轴心线不重合，使前后轴承的滚动体的运动轨迹发生变动；对于开式轴承体，要求轴承外圈与轴承盖的接触角为80°-120°并居中。要求轴承外圈与轴承座的接触角应在120°以上，并居中。轴承盖和轴承座的结合面之间应无间隙；轴承座外圈两侧应留出间隙，其值为0.1-0.25L，在此处留有间隙的目的是为了防止“夹帮”现象的发生。发生这种情况，使轴承承受到较大的径向负荷，它的外圈就会随着轴承体内孔变为畸形，而影响前后轴承的安装质量和正常工作。发现有“夹帮”现象和轴承座外圈两侧间隙过小或无间隙时，应使用刮刀来精加工。

2.2.2 轴承表面损坏的振动

轴承由于制造质量差、不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等，会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后，滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座。这种振动稳定性很差，与负荷无关，振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大，滚动轴承异常现象的检测，可以看出各种缺陷所对应的异常现象中，振动是最普遍的现象。2.3轴承座基础刚度不够引起的振动

基础灌浆不良，地脚螺栓松动，垫片松动，机座连接不牢固，都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征：有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大，且以径向分量最大。

2.4联轴器异常引起的振动

联轴器安装不正，风机和电机轴不同心，风机与电机轴在找正时，未考虑运行时轴向位移的补偿量，这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为：①振动为不定性的，随负荷变化剧烈，空转时轻，满载时大，振动稳定性较好；②轴心偏差越大，振动越大；③电机单独运行，振动消失；④如果径向振动大则为两轴心线平行，轴向振动大则为两轴心线相交。

3.技术攻关后的效果

采取措施后，该引风机做了转子动平衡和前后轴承轴承座修复和联轴器精找正后，轴向0.06 mm，径向0.08 mm，联轴器间隙1.5 mm，在频谱图运行状况一直很好。前后轴承振动值恢复至正常值（≤2.8mm/s ），温度45℃-55℃之间；停机次数大幅度减少，从原来的最多运行十分钟，延长至10-12个月停一次，至此整个技术攻关措施收到了良好的效果。

4.结束语

风机的振动问题是很复杂的，但只要掌握各种振动的原因及基本特征，加上平时多积累经验，就能迅速和准确判断风机振动故障的根源所在，进而采取措施，提高锅炉风机的安全可靠性。

参考文献：

[1]唐恒龄.机械振动手册[M]（第2版）.机械工业部出版社

[2]李祉川.化工厂机械手册[M]（第1版）.化学工业出版社