锅炉引风机叶轮现场动平衡调试的技术应用

锅炉引风机叶轮现场动平衡调试的技术应用

锅炉引风机由于长期处于高温及高尘的工作环境，容易导致叶轮在运转过程中变形，从而使得引风机工作中产生振动从而轴承的疲劳，严重影响设备的正常运行，因此在平时引风机检修过程中要对叶片进行平衡校正处理，本文根据个人在工作中的经验简单介绍锅炉引风机叶轮现场平衡调试的方法，供各位同仁交流。

标签：锅炉引风机；动平衡调试；三点法

1 引风机产生不平衡的原因分析

1.1 风机叶轮磨损及氧化

锅炉引风机的工作环境中会伴随着大量颗粒粉尘，粉尘颗粒伴随着高速流动和高温的气体通过引风机的叶轮，从而使得引风机叶轮在工作中不断的冲刷，长期如此在叶轮的工作面处形成刀刃状的磨损，就会产生常见的叶片有薄厚不均匀，造成风机叶轮的不平衡。另外，由于高温潮湿的环境会加速风机叶轮的氧化，氧化是不均匀分布，导致叶轮不平衡。

1.2 风机叶轮上产生污垢

由于锅炉引风机工作环境潮湿而伴随这大量的粉尘，而且经过高温气体的作用，很容易使粉尘被吸附在叶轮的非工作面上，长期积累会在非工作面上形成比较严重的粉尘结垢，并且是逐渐的增厚。随着叶轮的得转动，部分尘垢会因离心力和振动脱漏，导致叶轮平衡不稳定，影响风机平衡。

2 锅炉引风机叶轮现场动平衡调试的方法

在实际的维护工作中，锅炉引风机叶轮平衡调试中常见的方法为三点作图法，因其操作简单，外界影响因素小，因此在实际工作中显得更加有效，成功率高。下面就简单介绍下三点作图法的具体操作过程：

2.1 三点作图法现场动平衡调试步骤

2.1.1 确定初始最大振幅A0

在风机轴承水平方向上用测振表测得最大初始振幅A0

2.1.2 将刚性转子分为三等分，别且标记为A、B、C。（如下图1所示）

2.1.3确定风机叶轮动平衡试加配重块质量G。

G=（150*ll*G1）/（r1*n/300）2）

G-试加重量（g）；G1-转子重量（Kg）；11-原始振幅（mm）；r1-试加重量安装半径（mm）；n-转子转速（r/min）

注：在加配重时焊条重量也应计算在内。

2.1.4 分别将试加配重块依次加于A、B、C点上，然后依次启动风机到工作速率，并在风机轴承水平方向上同一处，用测振表分别测得A、B、C处最大初始振幅A1、A2、A3。

注：分别在A、B、C上加上试重铁块，并且必须将上一次的加重铁块取掉。

2.1.5 做比例圆，向量图。

①以A 为圆心，以A1为半径画圆；②以B 为圆心，以A2为半径画圆；

③以C 为圆心，以A3为半径画圆；④圆A1和圆A2交于a，圆A1和圆A3交于b，圆A2和圆A3交于c（见图2）；⑤连接a、b、c 三点，并作△abc 的外接圆（见图3），其圆心为O1；⑥连接OO1，测得OB与OO1的夹角为W0。

2.1.6 平衡质量和平衡位置的确定。

平衡质量m=Gl1/OO1

平衡位置确定：在叶轮上，由B点向C点移动W0

2.1.7 加完加配重块快以后，用测振表测试，是否符合标准。

3 实例分析

西安化工厂35吨/h链条锅炉为本厂最大的一台出力锅炉，担负着全厂的生产及生活用汽。该台锅炉的引风机与电机采用弹性联轴器连接，输送介质为烟气，型号为Y4-73离心式风机，机号NO20，传动方式D，主要由叶轮、机壳、进口、调节门及联轴器组成。其中，叶轮是产生风压和传递能量的主要做功部件。

引风机机壳采用普通钢板祖对焊接制作而成，叶轮重量826Kg，风机控制参数：转速730r/min，流量为160800m3/h，全压2039Pa，电机功率132Kw。叶轮直径2300mm。

在引風机叶轮边缘（距边缘3cm）均匀地钻三个φ12孔，编A、B、C做好标记，（用M10螺栓固定配重块）。

启动风机后，用测振仪器在靠近风机端轴承箱上下箱连接处、联轴器靠近轴承箱端、电机靠近联轴器端、电机远离联轴器端分别选四个点并编成1#、2#、

3#、4#做好标记，分别测试振幅，测得的四个点振幅分别为0.12mm、0.11mm、0.105mm、0.09mm，选取靠近风机端的轴承箱上下箱连接处测得的风机振幅（为0.12mm），按经验公式计算后需试加配重为218g。

实际制作配重块时要考虑减去紧固螺栓的重量。将配重块按叶轮边缘加工好的三个φ12孔按已编好的A、B、C，分三次固定在叶轮边，每固定一次，安装好机壳，启动风机后测试一次风机振幅，只在靠近叶轮端轴承箱上盖处测试并记录。三次测试后，分别测得风机振幅为0.18mm、0.17mm、0.19mm。对所测得的三次振幅以轴心处为原点按振幅大小画出矢量图，计算合成矢量，矢量合成采用平面坐标法计算，结果为001=0.0173mm。

平衡质量m=Gl1/001=218×0.12/0.0173=151.66（g）

合成矢量的指向端即为产生叶轮转动不平衡的最重点，需要在合成矢量反向端加配重块（配重块重心距边缘3cm），采用焊接方法加固，配重块重量要减去所加焊条重量，配重块焊后重量与试加配重相同。

加好配重重量，安装好机壳，然后再次启动风机，在靠近叶轮端轴承箱上盖处、联轴器靠近轴承箱端、电机靠近联轴器端、电机远离联轴器端分别选四个点在进行测试，对应已编好的标记1#、2#、3#、4#测得振幅分别为，试验结果表明风机振动缺陷基本得以消除。

表1 动平衡前后振幅值对比表（单位：mm）

4 注意事项

在实际应用中，三点作图法做动平衡的方法相对于动平衡仪、画线法、两点法等方法，更容易理解，做法简单，且可有效地降低风机振动值，消除设备故障，较为实用；虽然在都能完成动平衡的情况下，三点作图法的精度不如动平衡仪，但是在转速低于1500r/min 的风机动平衡应用上精度已经足够了。三点作图法在排粉风机动平衡中能成功应用，可举一反三，在其它风机发生叶轮动不平衡引起振动大时也同样可以使用这种方法来消除振动故障。

三点作图法找动平衡时，须注意以下事项：①按叶轮编号时不得将次序打乱，且编号不应被抹掉，最好是逆着风机转向编号，编号可写在不容易磨损的叶轮后盘表面上，以防试运后被煤粉冲刷掉；②用焊条贴焊平衡配重块时，应该焊在磨损不严重的叶轮后盘表面上，以防止平衡块在磨损后造成振动加大；③试加重块后分别测得的3次振动值，都必须是在同一轴承座的同一方向上，并要求数据是最大振动时的稳定值；④做动平衡时，应尽量防止受周围振动的影响，可采用紧固地脚螺栓等方法；⑤因每次试运都须拆、装蜗壳人孔，为了节省时间，试运时蜗壳人孔只需上紧四个角的螺栓即可，不需安装石棉绳，以便拆卸；⑥由于风机叶轮不平衡一般是表现在轴承的水平方向上的振动，所以通常只需测出轴承的水平方向上的振动幅值便可做动平衡。