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1PQ―8型軸封風(fēng)機(jī)振動及噪音大原因分析石門電廠2X300MW機(jī)組為哈汽生產(chǎn)的N300―16.7―537/537型汽輪機(jī)，主機(jī)及小機(jī)軸封系統(tǒng)用的軸封抽風(fēng)機(jī)采用的是吉林鼓風(fēng)機(jī)廠PQ―8型離心式風(fēng)機(jī)，該型風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：流量：全壓：功率：轉(zhuǎn)速：該型風(fēng)機(jī)自投產(chǎn)以來一直存在以下問題：風(fēng)機(jī)振動大，一般振動幅值都在0.07mm以上，運(yùn)行時(shí)間長時(shí)振動會大到0.12―0.20mm.風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)不但基礎(chǔ)有強(qiáng)烈震感，連周圍地板都有明顯的振動。 　　機(jī)組風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪音很大，呈尖叫聲、刺耳。 　　軸封風(fēng)機(jī)的馬達(dá)頻繁損壞，葉輪與馬達(dá)軸拆卸不方便。給檢修人員維護(hù)及消缺帶來很大負(fù)擔(dān)。 　　一臺風(fēng)機(jī)基本上連續(xù)運(yùn)行不到一個(gè)月就得解體檢修一次，為確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，常常通宵達(dá)旦地消缺，這樣不但花費(fèi)了大量人力、物力，還對安全生產(chǎn)及機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行帶來很大負(fù)面影響。 　　軸封風(fēng)機(jī)振動及噪音大主要有以下幾種原因：型風(fēng)機(jī)為臥式、水平安裝，懸臂支承，葉輪直接裝在電機(jī)軸上，進(jìn)氣方式是軸向水平進(jìn)氣。該風(fēng)機(jī)葉輪由不銹鋼制成，直徑及體積大，重量約150kg左右。馬達(dá)與葉輪呈水示意圖：電機(jī)軸葉輪重力F前軸承后軸承平安裝，葉輪本身重量將產(chǎn)生一個(gè)垂直向下的作用力F，這樣機(jī)組在運(yùn)行中，總是產(chǎn)生一個(gè)向下的力偶。（見示意圖二）機(jī)組在運(yùn)行中，后軸承受到一個(gè)向下的徑向力，前軸承受到一個(gè)向上的徑向力。電機(jī)軸承處在惡劣的工作環(huán)境中，抗振能力差，造成風(fēng)機(jī)振動大。同時(shí)軸承的工作壽命也大為縮短，導(dǎo)致電機(jī)檢修及更換頻繁。 　　加工質(zhì)量差，而該風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，對葉輪本身質(zhì)量不平衡要求較高。葉輪本身只要有一點(diǎn)質(zhì)量不平衡，運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生較大動不平衡，風(fēng)機(jī)振動就會加劇。 　　軸封風(fēng)機(jī)坐落在6.3米鋼架水泥基礎(chǔ)上，該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單薄，設(shè)計(jì)剛度不夠，運(yùn)行時(shí)基礎(chǔ)臺板也同時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈的共振，進(jìn)一步加劇風(fēng)機(jī)的損壞。 　　與系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系。機(jī)組在剛投運(yùn)的一段時(shí)間內(nèi)，由于PQ―8型離心式風(fēng)機(jī)的外殼為碳鋼，停運(yùn)的風(fēng)機(jī)容易生銹，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的底部排水口堵塞，風(fēng)機(jī)內(nèi)部水位侵沒葉輪，一旦該風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，變成了水輪機(jī)，馬達(dá)的負(fù)荷激，葉輪加劇變形，產(chǎn)生更大的質(zhì)量不平衡。 　　以上幾種原因，都會使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動和刺耳的叫聲。 　　2軸封風(fēng)機(jī)的改進(jìn)過程及實(shí)施效果針對風(fēng)機(jī)存在的各種缺陷，大唐石門電廠技術(shù)人員根據(jù)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了幾次改造。在97年的時(shí)侯，大唐石門電廠技術(shù)人員在軸封風(fēng)機(jī)原有的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)、制作、安裝了一軸承座及傳動軸，進(jìn)行了第一次改造。（見示意圖三）仍然采用臥式、水平安裝，懸臂支承結(jié)構(gòu)，工作原理仍然與PQ一8型風(fēng)機(jī)一樣，但葉輪不是直接裝在電機(jī)軸上，而是裝在傳動軸上。傳動軸通過一對能承受重載荷的410軸承支承，與電機(jī)之間通過一對鋼性聯(lián)軸器傳遞動力。這樣改造具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1、采用重載410彈子盤，在較惡劣環(huán)境工作的410軸承代替電機(jī)軸承承受負(fù)載，延長風(fēng)機(jī)使用壽命，確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。2、風(fēng)機(jī)馬達(dá)以風(fēng)機(jī)分開，檢修更方便，更具有針對性。通過以上改造，風(fēng)機(jī)的振動有所減小，檢修及維護(hù)周期明顯延長了，風(fēng)機(jī)能在較長的一段時(shí)間里穩(wěn)定運(yùn)行。在一定程度上減輕了檢修及維護(hù)工作量，保證了機(jī)組安全運(yùn)行的需要。但機(jī)組較長時(shí)間運(yùn)行后，同樣的問題繼續(xù)出現(xiàn)，這種改造還是沒有從根本上解決風(fēng)機(jī)振動及噪音。 　　97年軸封風(fēng)機(jī)改造后，進(jìn)一步提高了機(jī)組的安全穩(wěn)定局面，但這種改造還是沒有從根本上解決問題。大唐石門電廠技術(shù)人員在現(xiàn)有的改造基礎(chǔ)上進(jìn)一步調(diào)研，通過多方的了解及同一些風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家溝通，設(shè)計(jì)了一種立式、垂直安裝的風(fēng)機(jī)，（見示意圖四）聯(lián)系廠家生產(chǎn)了這種ZJF―300―210型風(fēng)機(jī)來代替現(xiàn)行的PQ―8型風(fēng)機(jī)，于2002年進(jìn)行第二次改造。 　　3軸封風(fēng)機(jī)ZJF*300*210型與PQ*8型風(fēng)機(jī)分析對比3.1技術(shù)、結(jié)構(gòu)性能分析對比ZJF型風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：進(jìn)氣該風(fēng)機(jī)為立式、垂直安裝，葉輪固定在馬達(dá)軸上，下方垂直進(jìn)汽。（見示意圖四）葉輪由鋁合金制作，直徑約900mm，葉輪的厚度約為PQ―8葉輪厚度的一半左右，重量約25kg左右，為PQ―8型風(fēng)機(jī)葉輪重量的六分之一左右。機(jī)殼也為不銹鋼制作，結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧，拆卸簡便容易，方便檢修，可大大減少檢修工期。這些都是它的顯著特點(diǎn)。恰巧這些都是PQ―8型風(fēng)機(jī)劣勢所在。另外，它還有一個(gè)顯著的優(yōu)勢，就是該風(fēng)機(jī)所耗功率比PQ―8型少一半，但流量還比PQ―8由于該風(fēng)機(jī)采用立式、垂直安裝技術(shù)，葉輪質(zhì)量輕且馬達(dá)只承受是軸向力，沒有彎矩作用在馬達(dá)的軸上，功率又小，因而作用在軸承上的力比較小，電機(jī)軸承完全能承擔(dān)起這點(diǎn)負(fù)載。且該型風(fēng)機(jī)葉輪直徑小，重量輕，對不平衡質(zhì)量不是很敏感，一點(diǎn)質(zhì)量不平衡對風(fēng)機(jī)振動影響不大，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動及噪音當(dāng)然就很小了，風(fēng)機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行的周期相應(yīng)也就很長了。完全能滿足長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要。 　　3.2經(jīng)濟(jì)、效益與改造費(fèi)用分析ZJF型風(fēng)機(jī)節(jié)能、省電效果顯著PQ*8型風(fēng)機(jī)功率15kW，ZJF型風(fēng)機(jī)功率7.5kW，比PQ*8型少耗電7.5kW.按機(jī)組一年運(yùn)行5000小時(shí)，電費(fèi)按1千瓦時(shí)0.3元計(jì)算，ZJF型比PQ*8型一年節(jié)約廠用電量37500千瓦時(shí)，折算為成本一年可節(jié)約開支11250元。節(jié)能、降耗及經(jīng)濟(jì)效益顯著。 　　PQ*8型風(fēng)機(jī)更換機(jī)殼需要不少費(fèi)用PQ*8型風(fēng)機(jī)外殼由普通鋼板制成，厚約2.5mm，經(jīng)過幾年運(yùn)行以后，己嚴(yán)重銹腐，有的地方銹穿。機(jī)殼急需更換。如果不改造換型，需將機(jī)殼換成不銹鋼外殼，更換所需資金約15000元，是一筆不少的費(fèi)用。 　　3.2.3檢修維護(hù)費(fèi)用對比PQ*8型風(fēng)機(jī)由于檢修及更換備品頻繁，檢修維護(hù)費(fèi)用較高。風(fēng)機(jī)功率大，相應(yīng)旋轉(zhuǎn)力矩也大，葉輪與軸之間的傳動鍵側(cè)面有很大的剪切、擠壓力。 　　剪切力較大，鍵容易變形，造成葉輪卡死在軸上拆不下來，每次檢修時(shí)只得采取割軸來取出葉輪。一根軸需1000多元，這無形中加了檢修成本。再加上更換墊子及軸承的費(fèi)用，造成檢修及維護(hù)成本居高不下。一年下來，一臺風(fēng)機(jī)平均只按四次計(jì)算，費(fèi)用也超過5000元。 　　ZJF型風(fēng)機(jī)工作平穩(wěn)可靠，一般三至四年才檢修一次，檢修時(shí)一般也只是給電機(jī)軸承加點(diǎn)油或更換軸承，不用花多少成本。因而檢修維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PQ*8型風(fēng)機(jī)。 　　購買一臺ZJF型風(fēng)機(jī)需30000元，加上改造費(fèi)用約2000元，共需32000元。PQ*8型檢修維護(hù)費(fèi)用11250+15000+5000=31250元。改造一臺風(fēng)機(jī)基本上一年就能收回投資。以后每年能創(chuàng)純效益節(jié)能費(fèi)與檢修維護(hù)費(fèi)合計(jì)約16250元。因而，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，也是一個(gè)效益明顯，是值得投入的一個(gè)項(xiàng)目。 　　電機(jī)3.3安全性、可靠性評價(jià)PQ―8型風(fēng)機(jī)振動及噪音大，故障頻繁，一年平均檢修次數(shù)不少于6次，可靠性差，給安全生產(chǎn)帶來十分不利的影響。ZJF型風(fēng)機(jī)振動及噪音小，振動最大也不到2絲，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，基本上沒有什么故障，設(shè)備工作可靠性好。從而能有效保障安全生產(chǎn)的需要。從安全性、可靠性方面考慮，ZJF型風(fēng)機(jī)同樣具有極大的優(yōu)勢，安全效益可觀。 　　綜合上所述，用ZJF型風(fēng)機(jī)代替PQ―8型無論從經(jīng)濟(jì)上、檢修維護(hù)上，還是安全性、可靠性方面，都具有明顯的優(yōu)勢。 　　4結(jié)束語從現(xiàn)在ZJF型風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況來看，風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，振動和噪音都很小，到目前為止，基本上還沒有故障，檢修維護(hù)工作量大大減少。節(jié)省了大量人力，物力。同時(shí)該型風(fēng)機(jī)還具有顯著的節(jié)能降耗效果，且保證了安全生產(chǎn)的需要。這次軸封風(fēng)機(jī)的改造很達(dá)到了預(yù)期的效果，改造得很成功。

  確保有效通風(fēng)一直是煤礦生產(chǎn)管理的重中之重。煤礦一次次發(fā)生的瓦斯煤塵爆炸事故，無不和礦井通風(fēng)工作有著直接的聯(lián)系。作為通風(fēng)專業(yè)技術(shù)和安全管理的重要組成部分，局部通風(fēng)技術(shù)和裝備水平以及管理水平的高低，將會直接影響礦井通風(fēng)的整體質(zhì)量。 　　1問題的提出輔助風(fēng)機(jī)，保證局部通風(fēng)的連續(xù)性的功能，還同時(shí)具有實(shí)現(xiàn)瓦斯自動斷電、風(fēng)電閉鎖和斷電儀遠(yuǎn)程隔離控制等綜合控制功能，是一種符合煤礦安全要求，功能比較齊全的綜合斷電控制裝置。 　　設(shè)備經(jīng)井下實(shí)際運(yùn)行，各種功能滿足安全生產(chǎn)的需要，運(yùn)行狀況良好。設(shè)備的應(yīng)用，最大限度地杜絕了無計(jì)劃停風(fēng)事故的發(fā)生，取得了很好的應(yīng)用效果，保證了礦井“一通三防&dquo;的安全。 　　邢東礦井作為一個(gè)低瓦斯礦井，在局部通風(fēng)管理上，一段時(shí)間以來，一直堅(jiān)持采用雙風(fēng)機(jī)，雙電源，雙開關(guān)，風(fēng)機(jī)一個(gè)運(yùn)行，一個(gè)備用。該運(yùn)行方式的一個(gè)缺點(diǎn)就是，當(dāng)主供風(fēng)機(jī)因故不能運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要由人員操作輔助風(fēng)機(jī)開關(guān)，向輔助風(fēng)機(jī)供電，才能保持正常供風(fēng)。 　　在實(shí)際運(yùn)行過程中，這種方法遇到了一個(gè)無法解決的問題。有時(shí)候掘進(jìn)巷道進(jìn)尺達(dá)到1500多m，從發(fā)現(xiàn)主供風(fēng)機(jī)停風(fēng)，到員工從工作面出來給備用風(fēng)機(jī)送電，需要很長的時(shí)間。并且在某些特殊的情況下，掘進(jìn)工作面無人作業(yè)，當(dāng)停風(fēng)后需要從其它地2DK―2型斷電控制器的工作原理2.1設(shè)備控制原理部通風(fēng)機(jī)，采用兩個(gè)風(fēng)機(jī)（可以是對旋風(fēng)機(jī)）、兩個(gè)開關(guān)，要求兩個(gè)風(fēng)機(jī)的電源取自不同的移變。 　　DK*2型斷電控制器采用660V電源，一般取自給主風(fēng)機(jī)供電的移變。在使用過程中，風(fēng)機(jī)開關(guān)一路工作，一路必須熱備。當(dāng)主風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障停止運(yùn)行時(shí)，輔助風(fēng)機(jī)開關(guān)在控制器延時(shí)控制繼電器的控制下，被自動切換，投入運(yùn)行，從而避免無計(jì)劃停風(fēng)方找人送電，停風(fēng)時(shí)間會更長，超過了規(guī)定的時(shí)間。 　　邢東礦井雖然是低瓦斯礦井，但當(dāng)長時(shí)間的停風(fēng)，也會造成局部的瓦斯積聚，需要耗費(fèi)大量的人力、物力進(jìn)行瓦斯排放，在生產(chǎn)過程中，我們曾經(jīng)有過這方面的深刻教訓(xùn)。這個(gè)問題，作為礦井一個(gè)很大的安全隱患，需要盡快解決。 　　為解決這個(gè)存在的安全問題，邢東礦井選擇DK一2綜合斷電控制器作為主、輔風(fēng)機(jī)的自動換向裝事故的發(fā)生?？刂圃砣缢?。 　　置1該裝置不僅具備主風(fēng)機(jī)停電后聲動切：換1、啟動趾地House.Allighs7設(shè)備控2.2電氣原理與控制方法80開關(guān)，將主供局扇開關(guān)中間繼電器常開輔助接點(diǎn)引出，通過電纜接到DK*2型斷電控制器T3、4接線柱，作為啟動備用局扇的控制信號。DK―2型斷電控制器用于實(shí)現(xiàn)局扇自動換向的控制輸出由繼電器J4、J5控制，由Tl、T2接線柱輸出，通過兩芯電纜引至備用局扇開關(guān)的啟動按鈕。電氣原理如所示。 　?、飘?dāng)主供局扇啟動后，T3、T4接通，J4吸合，J4-1打開，J4-2閉合，J5延時(shí)吸合，備用局扇不能啟動。 　　3使用中的注意事項(xiàng)和故障分析3.1使用中的注意事項(xiàng)（）安裝完畢送電前，首先檢驗(yàn)備用局扇的正反轉(zhuǎn)。確定后做好標(biāo)記。 　　3.2使用過程中出現(xiàn)的主要故障及分析礦井的DK―2型斷電控制器在使用過程中，開始使用時(shí)自動換向可以正常切換，使用一段時(shí)間后，有3臺控制器出現(xiàn)了相同的問題。 　　主要故障現(xiàn)象：當(dāng)主供風(fēng)機(jī)因故停轉(zhuǎn)時(shí)，輔助風(fēng)機(jī)不能正常啟動。設(shè)備升井后，經(jīng)過分析、查找故障原因，發(fā)現(xiàn)是當(dāng)主供風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，繼電器J4釋放，繼電器J5沒有經(jīng)過足夠的延時(shí)就釋放，其中有2臺就根本沒有延時(shí)。這導(dǎo)致控制器控制的輔助風(fēng)機(jī)啟動按鈕沒有足夠的啟動時(shí)間而不能啟動。經(jīng)技術(shù)檢測分析，與繼電器J5并聯(lián)的電容C3，容量為2200uF，容量較大，電阻R6阻值為200A電阻R6被擊穿，電阻為零，致使繼電器J5沒有經(jīng)過延時(shí)而釋放，使備用局扇開關(guān)的控制接點(diǎn)沒有足夠的行程時(shí)間來吸合，造成備用局扇不能啟動。經(jīng)過分析測量，我們分析故障產(chǎn)生的原因，是由于電容和電阻的制造誤差，標(biāo)定的數(shù)值與實(shí)際數(shù)值誤差較大，電阻值小，易被擊穿。 　　后電阻R6選用阻值為330的電阻，替代200的電阻，將電阻值增大，經(jīng)維修后多次實(shí)驗(yàn)，可以使J5繼電器有足夠的延時(shí)時(shí)間，達(dá)到規(guī)定的4S，電阻并且不被擊穿，滿足了輔助風(fēng)機(jī)啟動控制按鈕的行程要求，保證了備用風(fēng)機(jī)的順利啟動。設(shè)備檢修后在井下運(yùn)行良好，啟動可靠。