排粉机叶型及轴承箱端盖密封改进

李宝柱

新区热电厂装有4台SG-220/100-M293型锅炉,为中间储仓式钢球磨煤机制粉系统,磨煤机为沈阳重型机械厂320/470型磨煤机,原设计为7-29-12NO17D型排粉机,以后更改为7-29-NO16D型排粉机。但#1、#2炉已经安装了1700mm的排粉机,投产后运行实践证明,排粉机叶轮1700mm偏大,便车削成1600mm的叶轮。

1 7-29-12N016D设计参数

风量:77000m3/n风压:930kPm2

转速:1450转/分

电机J2Q-145-4440kW1450kPm

经测试其运行效率较低,决定7-29-12NO16D排粉机改为6-30型排粉机。因为正在使用的排粉机效率低,功耗大,磨损严重,但分拆计算,用以提高风机转子寿命,提高运行效率,节省大量能源。

2 设计参数的确定

(1)原设计院提供的320/470型磨煤机通风量为67397m3/n,实际测量排粉机风量为65000m3/n～67000m3/n之间,排粉机入口风压760kg/m2,风机全压1120kg/m2。

(2)叶轮直径的确定,按设计院所给最佳通风量计算值为1.706m,按实际测值D2=1.69m,D3=1.703m,由于新区厂来煤复杂多变,排粉机容量不宜过小,经厂有关技术人员商议决定,6-30型排粉机叶轮按1.7米进行计算。

(3)两种叶片形式的比较。后弯叶片比前弯叶片效率高β2A＜90°,成本高,尺寸大,工作范围广,叶轮周速高,耐磨性中等,耐腐性好,噪声低,可工作温度中等,电动机不易超载。

3 风机参数计算

(1)叶轮圆周速度U2=131.67m/s

(2)轮盘面积F2=2.269m2

(3)流量常数KQ=F2U2=298.7m3/s

(4)压力常数KA=2285kg/m2

(5)功率常数KN=6091.7kg/m2

(6)风量Q=66670m3/n

(7)风压:高压风机全压系修正比容修正系数0.93

(8)轴功率N=303.8kW

(9)马达运动率Nma=348.1kW

(10)叶片形式与叶片数。在实际通风机中,叶片数目是有限的,这时叶轮可以传递给气体的压力将低于欧拉压力,其原因是叶片在槽道内产生了“相对涡流”或称气流在叶轮出口产生了“滑差”流动。在离心通风机中,增加叶轮的叶片数可提高叶轮的理论压力,因为它可以减少相对涡流的影响。但叶片数的增加,将增加叶轮通道的磨擦损失,这种损失,将降低风机的实际压力,而且增加能耗,因此,对每一种叶轮,存在一个最佳叶片数目,此处选定12片。

(11)叶片进口直径D1选定900mm。

(12)叶片进口宽度b1选定110mm。

(13)蜗壳设计。

蜗壳既有惧气流并导致排出口的作用,又有扩压的作用。蜗壳可以做成各种截面形式,但在通风机中均做成方形截面,因为它特别适宜于扳焊结构,具有结构紧凑,制造方便,价格低廉等优点。

排粉机作为制粉系统介质流动的唯一动力,在制粉系统中造成一定通风量和负压,输送磨煤机的气粉混合物,便于旋风分离器进行风粉分离工作,并将未分离出的10%-15%的煤粉送入炉膛。多年来,排粉机故障率高,可靠性低的问题一直困扰生产技术人员。根据设备台账及近年检修和运行过程中遇到的排粉机故障主要有:(1)叶片极易磨损造成振动,效率低。(2)轴承箱端盖轴封漏油严重。(3)轴承因缺油频繁损坏。(4)风箱及风粉管道磨损严重。

排粉机轴承箱两侧端盖密封为固定毛毡密封,在运行中轴承端盖漏油严重,设备维护量大。针对此现象,这次利用排粉机改型机会,重新设计排粉机端盖密封型式。

(1)漏油原因分析:排粉机轴承箱两侧端盖均为固点槽内毛毡密封。毛毡只有天然弹性,毡圈密封虽结构简单、安装方便,但缺点是密封圈与轴表面压紧力小,不能自复位和补偿。只适用于线速度小于等于5m/s的脂润滑和油润滑装置上使用,而排粉机主轴线速度在9m/s以上,显然不适用于排粉机;另外,运行过程中因轴承旋转,在离心力作用下使润滑油飞溅并气化在轴承箱内产生正压,飞溅油沿旋转轴到毡圈上,使毡圈吸油饱和发生泄漏。而在更换时,必须将排粉机风箱,轴承箱解体,吊出转子;推力侧还需掳下靠背轮;承力侧需掳下叶轮方可更换;整个过程需连续工作20多个小时;工作既繁琐、费时、费力,又不能彻底消除漏油问题。

(2)改进方案:重新设计加工排粉机轴承箱两侧端盖,由于轴长空间有限,轴向尺寸尽量缩小。端盖内孔径与轴配合间隙设定为0.50mm,三层回油槽,两个ф10回油孔,确保沿轴向飞溅油能够返回轴承箱内,回油槽外按骨架轴封尺寸加工子口,镶嵌一骨架轴封。子口外配一压盖固定轴封之用,起到双重密封作用。一但胶皮轴封老化,可直接拆下压盖,抠出骨架轴封用锯割断取出,再换一新轴封割开斜口,顺延转轴旋转方向,对齐用万能胶粘合,镶嵌于端盖内再用小压盖压紧,不必再拆风箱及轴承箱,也不必吊转子,整个过程只需20分钟即可完成。

(3)改进后效果:实践证明,轴承端盖漏油得到彻底解决,避免了因漏油造成轴承烧毁事故的发生,维护检修十分方便,延长了检修周期。

新区热电厂八台排粉机由7-29型,前弯式,改成6-30型,后弯式直板节能型。既保证了安全生产,又做到了节能环保和文明生产。新区热电厂合理化建议评审委员会、安监部、精神文明建设领导小组分别授予科学进步一等奖、安全生产特殊贡献奖、设备治理特等奖。为实现安全、文明、优质、高效运行做出了贡献。