浅谈离心式风机安装技术
2013-03-16徐仲贤赖鸿原陆海强
徐仲贤 赖鸿原 陆海强
(广东韶钢建设有限公司,广东 韶关512123)
0 引言
离心式风机是一种比较精密的高速旋转设备,在冶金行业广泛应用,常用于对生产场所进行除尘处理。离心式风机的安装是一项比较复杂和细致的工作,必须按照正确的安装工艺处理好安装细节,以保证安装质量,从而使风机可靠地投入运行。风机机组主要由机壳、轴承座、转子、电机、润滑油站和消声器等组成。广东韶钢一钢厂脱硫除尘风机工作转速980 r/min,流量900 000 m3/h,全压6 000 Pa,总重量达到45 t,单体最大起重量为15 t。该风机采用上、下剖分式滑动轴承,稀油循环润滑。经周密计划、准备,认真处理每一道安装工序,严格执行技术规范要求,优质完成该风机安装工作,投运后运行状况良好。
1 基础处理与垫铁设置
风机基础是大型混凝土基础,基础验收时主要检查混凝土外观和外形尺寸,基础不得有裂纹、空洞等缺陷,一般基础预留孔偏差可深不可浅,基础面标高可低不可高,允许偏差数据参照设备安装规范,不符合设计要求的需处理完成后再进行设备安装工作。根据设计图画定基础中心线,参考风机各部件的定位及外形尺寸确定垫铁位置。垫铁设置采用辅助垫法,即每个地脚螺栓旁放置2组垫铁,并根据螺栓孔的距离,超过1 000 mm的增设1组垫铁。为保证作用力可靠传到基础上,减少风机运行时可能产生的位移和振动,垫铁与垫铁以及底座之间要求接触紧密,接触面积不少于70%,局部间隙不大于0.05 mm。
垫铁放置处基础先用扁铲凿平,使垫铁与基础承压面贴实。采用着色法检查,垫铁与基础的接触斑点应分布均匀,接触面积达到65%以上,用水平仪检查,控制垫铁纵横水平度在0.06 mm/m以内。对敷设完的垫铁组标高进行复测,根据复测的数据和斜垫板调整量确定平垫板的二次加工量,保证垫铁组不超过5块,垫铁组调整完成后露出设备底座30~50 mm。风机机壳因不与风机的旋转部位相连接,该处的垫板设置质量要求可根据实际情况适当放宽。
2 轴承座安装
对上、下剖分式轴承座先进行解体、清洗,解体前先检查部件有无标志或在非工作面打出标志,以便回装。清洗工作采用专用清洗剂进行,清洗时必须将轴承座及轴瓦上的铁屑、锈斑、油污等清洗干净,尤其要注意对轴承座内油槽的清洗,必须保证油槽洁净畅通。将轴承座吊装就位后,以轴承座中分面为基准调整轴承座,通过调整垫板组,使轴承座中分面纵向水平度偏差不大于0.04/1 000,横向水平度偏差不大于0.08/1 000,2个轴承座标高偏差在0.5 mm以内。水平和标高调整完成后,再用吊线的方法调整轴承座的轴线精度。吊线时钢线直径以不大于0.5 mm为宜,并在钢线两端悬挂钢线破断力约50%的重物。在钢线上挂线锤以方便调整设备中线,线锤下坠方向必须在钢线同一侧。调整使轴承座纵向、横向轴线偏差不大于±1 mm,且偏差方向必须一致。轴承座的调整一般先调整其水平与标高,再调整轴承座轴线,这种顺序能提高工作效率。
3 风机就位与精平
设备就位按照轴承座—下机壳—转子—上机壳—电机—其他附属设备的顺序进行。设备吊装时必须做好机壳等部件的防变形措施,转子吊装时钢丝绳不得直接捆绑在轴颈工作面处,吊装过程由专人指挥,轻起轻放,防止碰撞损坏设备。设备就位完成后,将风机下机壳与上机壳连接成为一个整体,进行粗平,测量安装数据,无误后进行预留孔一次灌浆,浆料养护7天左右,待强度达到设计强度的75%以上时可进行设备精平。工期较紧时,可采用专用灌浆料,浆料养护时间只需2~3天。
设备标高与水平度采用水准仪和水平仪测量,同时利用几个千斤顶将设备顶起,测量水平与标高合格后,将垫板放好,轻轻敲击斜垫板,使其接触紧密。标高调整可适当预高,以补偿螺栓锁紧后轴承座的下降量。轴线的调整可采用千斤顶、撬棍等工具实施。精平后的数据必须在螺栓紧固后进行测量,如不符合要求则松开螺栓重新调整。
4 轴瓦刮研
设备精平完成后,对风机的滑动轴承进行刮研工作。轴承刮研分轴瓦与轴承座接触面的刮研和轴瓦与轴颈的接触面刮研2部分内容。只有通过精细的刮研保证轴瓦与轴承座、轴颈与轴瓦之间的接触角度与接触面并均匀接触,才能使风机运行时受力均匀,运行正常。
轴颈与轴瓦的接触面刮研:首先在轴颈上涂上一层薄薄的红铅油,使轴在轴瓦内作正、反转各1次,观察轴颈与轴瓦的接触情况,用刮刀刮去轴瓦上的黑色斑点。刮研时,每刮1次改变1次方向,使刮痕间成60°~90°的交错角。轴瓦与轴颈之间的接触角一般取60°~90°,高速轻载取小的接触角,低速重载取大的接触角。无特殊要求,轴瓦与轴颈之间的接触斑点遵守表1要求。
表1 轴瓦上的接触斑点
轴瓦与轴承座同样需接触良好,进行刮研。可采用涂红铅油的方法检查接触情况,轴瓦与轴承座的接触情况严格按照表2的要求进行调整和修配。修配时既可用刮刀刮研轴瓦背面,也可通过刮研轴承座的上盖与下盖达到目的。
表2 轴瓦与轴承座的接触要求
5 联轴器调整
电机就位后,联轴器的调整工作非常关键,直接关系到风机运行的振动、噪音与使用寿命。联轴器调整采用激光对中仪或百分表测量其倾斜度(开口),电机作为调整端,联轴器的端面间隙用块规测量,间隙量按风机技术文件或规范选取。调整前,在电机与电机底座之间连接螺栓处先垫上2 mm厚钢板,然后锁紧螺栓再进行联轴器的调整,这种做法可以在轴承磨损、转子下沉或新电机转子偏高时,通过减少该钢板的厚度来调整电机高低。
联轴器开口分为上下开口和水平开口,调整时一般先调整上下开口,然后调整水平开口和联轴器端面间隙。由于风机转子存在一个静挠度f,即转子在静止时呈弯曲状态,导致联轴器端面非垂直状态。工作状态时,高速旋转会使这个挠度变小而使转子趋向水平状态,联轴器端面趋向垂直状态(图1)。
图1 转子静止与运转时轴线变化示意图
因此在联轴器调整时,必须考虑这个变化过程,使联轴器上下开口的偏差调整在上开口状态,即端面间隙上大下小,开口幅度在规范允许偏差范围内,以补偿风机在正常运转时联轴器处的微小变化。联轴器倾斜度偏差控制在0.2/1 000以内。
6 润滑系统安装
按照图纸将润滑油站和高温油箱就位,就位前先打开检查孔,用面团将油箱内部全部沾一遍,清理干净所有粉尘垃圾。然后安装中间连接管道、管件和阀门,管道定位前先将内部用压缩空气吹扫干净,所有管口在施工过程中必须包扎,防止异物进入,阀门安装时必须看清安装方向。管道焊接采用氩弧焊打底,焊条盖面。安装完成后按设计要求进行试压、酸洗工作。
7 结语
风机安装质量的优劣直接决定了风机的使用寿命及运行的可靠性。安装精度高,可以使风机运行的振动、噪音、温升等处于一个较为理想的状态。因此,垫板设置、轴承刮研、联轴器调整等关键工序必须严格按照规范要求施工,并综合考虑风机在运行状态下及长期使用后的零件磨损等,合理预留补偿空间,这对于延长风机的使用寿命以及方便后续的检修工作具有积极意义。韶钢一钢厂脱硫除尘风机在精心组织与施工下,保证了安装精度,质量优良,一次性试车成功,投入生产后运行良好。该风机的施工工艺与安装技术,给设备安装同行提供了宝贵的参考经验。
[1]GB50275—98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范[S]
[2]秦付良.实用机电工程安装技术手册[M].北京:中国电力出版社,2006
[3]GB50231—2009 机械设备安装工程施工及验收通用规范[S]