提高煤气离心风机系统可靠性的实践与探讨

【摘 要】通过对比包钢集团现有离心式鼓风机轴承的方式，对系统中常见的故障进行描述分析并有针对性的提出改造方案，提出增强鼓风机系统运行的可靠性方法，延长设备运行周期，降低事故故障率。

【关键词】方式；轴承磨损；渗油；外置油站

0 概述

钢铁企业用于输配煤气的主要设备是钢板式离心鼓风机，其轴承的方式主要有两种：一是，油浴，即轴承一部分浸在轴承座油池中，油由旋转的轴承零件带起，然后又流回油池的方式，油池油面应稍低于最低滚动体的中心。二是，循环油，即利用轴头泵将过滤的油输送到轴承部件中，通过轴承后的油再过滤冷却后流回油箱循环使用。[1-2]

1 系统中常见的问题及原因分析

1.1 采用油浴方式的系统常见的问题

1）油温始终较高，油使用寿命短，效果差；

2）轴承磨损相对严重，寿命短。

1.2 原因分析

1）油始终在油池中被带动飞溅，然后回落到油池表面，无管路循环过程，虽有冷却水系统，但轴承高速旋转产生的热量仍有大部分未被带走；

2）轴承磨损的杂质始终在轴承座油池中，通过飞溅的油再次带入到轴承内部。该种方式将逐渐被循环方式取代。

1.3 采用轴头泵式循环系统常见的问题

1）风机运行过程中系统油压不稳，油膜易被破坏，造成轴承磨损；

2）风机启动初期摩擦表面油膜尚未建立，加速了轴承的磨损；

3）油泵泵不上油，造成轴承缺油磨损；

4）发生轴承烧损事故。

1.4 原因分析

1）包钢现有的煤气加压离心鼓风机均采用变频的拖动方式，随着风机转速的变化，轴头泵的转速跟着变化，系统油压、流量波动频繁。特别是风机在低转速运行时，系统油压低于油膜建立压力，油膜破坏，轴承磨损；

2）根据现场运行的经验，风机启动转速达到20Hz后才能建立起油压，转速低于20Hz前，因油压不足，油膜尚未建立；

3）轴承运行过程中因点蚀产生的渣质堵塞循环回路中油箱底部及泵出口处的过滤器；

4）循环回路中未设置低油压远传报警及连锁停机系统，油压低、油量少时，油膜破坏，轴承瞬间磨损严重，操作人员来不及紧急停机。

1.5 轴承座端盖中分面渗油是普遍存在的现象

1.6 原因分析

1）加工及装配精度不够，加之运行中的磨损，转子轴与轴承座端盖中分面间隙加大，飞溅的油沿间隙渗出；

2）侧回油方式使轴承座油池底部始终保持一定高度的液位，回油口及回油管路的微量堵塞都会导致回油不畅，液面逐渐升高至中分面，出现渗油。

2 改造方案

综合分析上述问题，确定使用外置油泵站的改造方案，并对循环系统中的关键环节及轴承座的结构形式提出特殊要求。

1）外置油泵站运行的独立性及建立油压的稳定性避免了变频调速对系统的影响；

2）系统油过滤器前后加设差压计；

3）循环回路上增加远传低油压报警系统；

4）轴承座结构形式由侧回油改为下回油并加粗回油管路直径；

5）外置油站设于厂房地坪基础标高以下，增大回油压差，使回油更为顺畅。

3 改造方案的实施

外置油站的改造方案又分为两种，一是一台风机配置一台外置油泵站；一是多台风机配置一套集中的外置油泵站。现以转炉煤气加压站为例，对改造方案加以详细说明。

转炉煤气加压站有五台D340-12离心鼓风机，日常运行三转两备。选用的改造方案为配置一套XYZ-25G集中的外置油泵站。

3.1 外置油泵站的主要技术参数（表1）

表1 外置油泵站的主要技术参数

3.2 系统的组成

XYZ型稀油设备主要由油箱、电加热器、两台定量油泵装置、双筒过滤器、油冷却器、回油磁网过滤装置、功能性阀门（单向阀、安全阀、电磁水阀、开关阀门）及管控制元件（压力控制器、差压控制器、温度控制器、液位控制器）、显示仪表（压力表、温度表、液位计）和电控柜等组成。

3.3 油泵站的工作原理系统原理图（图1）系统启动时，油液由齿轮泵从油箱吸出，经单向阀、双筒网式油滤器、列管式油冷却器，被直接送到点；油站的最高供油压力为0.4MPa，根据点的要求，通过调节安全阀确定使用压力，当油泵的压力超过安全阀的调定压力时，安全阀将自动打开，部分油液流回油箱；正常工作时，油泵一台工作、一台备用；由于某种原因系统压力下降，降到调定值时，压力控制器控制，备用泵自动开启，与工作泵一起工作，直到压力正常时，备用泵自动停止；若油压继续下降到另一调定值时，则通过另一压力控制器，发出事故警报，停主机。双筒网片式油滤器的一组过滤芯工作，一组过滤芯备用，在进出口处装有差压发讯器，当压差超过0.15MPa，人工切换到备用滤芯工作，取出原工作滤芯，清洗或更换滤片。

油箱装有电接点温度计，根据供油温度要求，调定最高和最低两个界限。在低温时，信号灯亮，人工开启加热器进行加热；当油温升至高点时，自动切断加热器，停止加热；且控制油温过低时，油泵不能启动；供油口装有铂热电阻，当供油口温度高时，报警并开冷却器；冷却器设有旁路直通管道，当不冷却器或它需检修时，可关闭进出油口阀门，同时打开旁路阀门，让油经由直通管道输出或卸下冷却器进行维修，而不影响稀站工作。

图1 系统原理图

4 效果

外置油站投运后，运行稳定、效果显著，主要体现在三个方面：

1）油压不受变频调速的限制，油膜建立良好，提高了质量，延长了轴承运行周期。

2）远传低油压报警连锁停机系统及差压计的设立，使操作人员能随时监控油站的运行情况，降低了设备故障率。

3）轴承座下回油的改造，使轴承座油池中无积油，回油顺畅。一是轴承运行中产生的热量可以马上被带走，增强了油对轴承的冷却效果；二是轴承座端盖中分面渗油问题得到了彻底解决。

【参考文献】

[1]丛林，王红岩，钟康民.滚动轴承方式的分类与选择[J].与密封，1999（04）.

[2]王泉.滚动轴承的方式[J].科技创新与应用，2012（29）.