1、前言
安鋼酚氰污水處理系統(tǒng)是1997年與5、6#焦?fàn)t同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投用的環(huán)保工程。投資2300萬元，處理污水能力為114m3/h。主要處理焦化廠化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的酚氰污水，使其達(dá)標(biāo)排放。該系統(tǒng)投用后，曾因?yàn)楣┙o系統(tǒng)，給好氧池提供壓縮空氣的D150離心風(fēng)機(jī)故障頻繁，致使池內(nèi)的生物細(xì)菌無法訓(xùn)化培養(yǎng)而影響該系統(tǒng)的污水處理效果。為此我們對風(fēng)機(jī)出現(xiàn)的經(jīng)常性故障進(jìn)行了全面的分析。找出了故障原因，進(jìn)行了技術(shù)改造。風(fēng)機(jī)故障大為減少并延長了風(fēng)機(jī)軸承的使用壽命。
2、故障分析
通過對風(fēng)機(jī)故障進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)故障是由于軸承點(diǎn)蝕和剝落造成，軸承型號為1614雙列調(diào)心球軸承，國產(chǎn)軸承在該風(fēng)機(jī)上的平均使用壽命為720h，后改為進(jìn)口軸承，其平均壽命為1440h。仍不能滿足使用要求。于是我們對影響風(fēng)機(jī)軸承使用壽命和出現(xiàn)的經(jīng)常性故障產(chǎn)生的原因從幾個(gè)方面做了以下分析：
2.1進(jìn)行動(dòng)載荷校核
滾動(dòng)軸承的動(dòng)載荷是影響軸承使用壽命的一個(gè)重要因素．軸承的額定動(dòng)載荷是一批同型號軸承，外圈固定，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，當(dāng)其額定壽命為一百萬次（即10
6轉(zhuǎn)次，90%的軸承完好）軸承所受的確定不變的載荷成為額定動(dòng)載荷。載荷、額定動(dòng)載荷與壽命的關(guān)系曲線如圖1所示：
由圖1可以看出，軸承的動(dòng)載荷如果大，對軸承的壽命影響很大。下面結(jié)合實(shí)際情況計(jì)算軸承的動(dòng)載荷，考慮到軸承的工作載荷和溫度等因素的影響，由公式計(jì)算：
1614軸承的許用動(dòng)負(fù)荷= 84500N，c=95985N>84500N不合用。
2.2軸承受力情況分析
裝軸承的風(fēng)機(jī)葉輪軸，安裝時(shí)溫度與使用時(shí)溫度不一樣，安裝時(shí)平均溫度為22℃，使用時(shí)平均溫度為82℃，溫度差為60℃，而兩軸承座之間的距離約2000mm，由于熱漲冷縮原因，風(fēng)機(jī)葉輪軸在溫差下變長，變長量L為：
風(fēng)機(jī)葉輪軸的變長導(dǎo)致兩軸承之間的距離變大，這種變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軸承的軸向游隙，雙列球軸承在這種情況下只有一列受力，使軸承局部負(fù)荷變大，引起軸承失效。
2.3風(fēng)機(jī)葉輪動(dòng)平衡原因
風(fēng)機(jī)葉輪過一段時(shí)間要做動(dòng)平衡校驗(yàn)，但不能達(dá)到百分之百的理想平衡程度，總存在著一些不平衡量，這些不平衡量要引起風(fēng)機(jī)的少量震動(dòng)。此時(shí)風(fēng)機(jī)的實(shí)際動(dòng)負(fù)荷要大于計(jì)算值而引起軸承失效。
通過以上從三個(gè)方面的原因分析，都會造成軸承過早的失效。
3、改進(jìn)措施
根據(jù)以上分析，D150風(fēng)機(jī)故障的主要問題是軸承的額定動(dòng)載荷小、雙列軸承只有單列受力、和葉輪的動(dòng)不平衡引起的。要解決該問題的主要方法應(yīng)該是改變現(xiàn)用軸承型號。新選軸承不僅在額定動(dòng)負(fù)荷上要求大于現(xiàn)用軸承，而且在外型尺寸上要求與現(xiàn)用軸承相符。否則就要改變風(fēng)機(jī)葉輪軸的尺寸或是改變軸承座尺寸。那樣就要花費(fèi)很多的改造費(fèi)用。通過查閱資料，我們選定了新軸承的型號為32614。該軸承的特點(diǎn)是：額定動(dòng)負(fù)荷大，極限轉(zhuǎn)速高，允許有較大的軸向移動(dòng)量，這個(gè)性能可以克服上述溫差造成的軸承單列受力的情況。使軸承受力情況變好，但是該軸承高速運(yùn)行時(shí)容易發(fā)熱。
兩種軸承的外形尺寸和主要參數(shù)比較見表1。
由表1可以看出32614軸承外型尺寸與1614軸承一樣，額定動(dòng)負(fù)荷、額定靜負(fù)荷、極限轉(zhuǎn)速都高，由于32614軸承是單列短圓柱輥?zhàn)虞S承在潤滑情況不好時(shí)會發(fā)熱而導(dǎo)致軸承發(fā)生燒損，現(xiàn)用的甩油環(huán)式潤滑方法不能適應(yīng)。必須改變潤滑方法。改進(jìn)方法是，新建一套供油系統(tǒng)。整個(gè)供油系統(tǒng)由油泵、管路、電接點(diǎn)壓力表、兩個(gè)噴油嘴、兩個(gè)單向閥、節(jié)流閥、高位油箱和低位油箱組成。啟動(dòng)風(fēng)機(jī)前，先開啟油泵，潤滑油經(jīng)單向閥、電接點(diǎn)壓力表、分別向高位油箱和噴油嘴供油。少量油經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入高位油箱，大部分油經(jīng)噴油嘴，噴向軸承。高位油箱的上部有一個(gè)溢流口，當(dāng)油面高于溢流口，高出部分由溢流口流回油箱，高位油箱始終保持一定的存油量，如果油泵出現(xiàn)故障，管路中油壓降到一定數(shù)值時(shí)，電接點(diǎn)壓力表會使風(fēng)機(jī)自動(dòng)停車，起自動(dòng)保護(hù)風(fēng)機(jī)的作用，風(fēng)機(jī)葉輪在風(fēng)機(jī)斷電后，慣性將使葉輪繼續(xù)轉(zhuǎn)2～3min，此時(shí)的潤滑油由高位油箱經(jīng)單向閥、經(jīng)管路、提供給噴油嘴。以保證風(fēng)機(jī)安全停下來。另外為了保證風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行，我們在風(fēng)機(jī)的兩個(gè)軸承座上分別安裝有電接點(diǎn)溫度表，當(dāng)軸承溫度升高時(shí)能自動(dòng)停機(jī)。
4、改后效果
用上述方法對風(fēng)機(jī)實(shí)施改造已連續(xù)運(yùn)行了兩年多，至今運(yùn)行效果很好，平均年檢修次數(shù)由原來的12次減少到現(xiàn)在的2次。年節(jié)約檢修費(fèi)用5萬余元。不僅減少了檢修工人工作量，而且節(jié)約了檢修費(fèi)用。也為生物脫酚廢水處理提供了必要的條件，為安鋼的廢水達(dá)標(biāo)排放和環(huán)境保護(hù)工程做出了貢獻(xiàn)。改造前后軸承的壽命和檢修次數(shù)見表2。
該改造實(shí)施后，好氧池的供風(fēng)條件得到了保證，保證了生物細(xì)菌的生長、訓(xùn)化和培養(yǎng)，使生物脫酚脫氮得以順利進(jìn)行。提高了廢水處理的質(zhì)量，為廢水的達(dá)標(biāo)排放、為我們生存環(huán)境的改善做出了貢獻(xiàn)。
經(jīng)過對風(fēng)機(jī)改造后一年多的觀察和實(shí)踐，認(rèn)為該項(xiàng)改造是成功的，從根本上解決了D150風(fēng)機(jī)的多故障問題。
三門峽富通新能源銷售風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)等風(fēng)機(jī)設(shè)備。
