曹正泉
(江蘇永成環(huán)保機(jī)械有限公司,江蘇 泰興 225434)
隨著工業(yè)的發(fā)展水平不斷提高,越來越多的三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)被使用在機(jī)械動(dòng)作中,由此造成相關(guān)的泄漏事件也日益增加。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理進(jìn)行了具體的研究后,主要對(duì)造成三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)機(jī)械密封無效的因素開展探討,并且摸索相關(guān)的應(yīng)對(duì)方法,旨在給有關(guān)的工作人員提供參考。
使用在機(jī)械工作當(dāng)中的羅茨鼓風(fēng)機(jī)比較特殊,其屬于具有回轉(zhuǎn)容積式特點(diǎn)的鼓風(fēng)機(jī),其主要在2 個(gè)形狀為腰形的轉(zhuǎn)子開展反方旋轉(zhuǎn),同時(shí)憑借葉輪間的空格以及葉輪和機(jī)體間的空格,達(dá)到吸氣腔與排氣腔兩者完全處于隔絕的狀態(tài)中。然后通過葉輪旋轉(zhuǎn),影響機(jī)體里面的氣體,使其產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生吸氣、壓縮以及排氣的整個(gè)活動(dòng)。上下側(cè)轉(zhuǎn)子均同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),氣體以左側(cè)為通道進(jìn)入到機(jī)體中,但是轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)降低機(jī)械的工作容量,由此可以造成氣體被不斷擠壓的情況,然后再以右側(cè)為通道被排出,最后形成鼓風(fēng)作用。另外,鼓風(fēng)機(jī)的輸風(fēng)量在很大承受上受到回轉(zhuǎn)數(shù)影響,兩者主要呈現(xiàn)為正相關(guān)的關(guān)系,因此就算出口的阻力發(fā)生更改,輸送風(fēng)量也不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化。三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,使用過程中產(chǎn)生的效率非常大,同時(shí)機(jī)內(nèi)的工作轉(zhuǎn)子可以不使用潤滑就能夠工作,在目前工業(yè)生產(chǎn)中主要被普遍地使用在有毒等氣體的排氣過程中。
(1)故障情況分析。詳細(xì)分析某工程在氯化氫氣體輸送過程中主要選擇使用羅茨鼓風(fēng)機(jī)當(dāng)中的3HD-125N 型進(jìn)行作業(yè)。該工程的鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)葉屬于三葉漸開線直線形,其軸端密封方式主要為使用潤滑方式屬于油站強(qiáng)制循環(huán)方式的機(jī)械密封,而油密封方式卻屬于非接觸式并且還增加V 形圈。另外,此型號(hào)的排氣方式為進(jìn)氣通道處于上側(cè),排氣通道處于下側(cè)。鼓風(fēng)機(jī)在作業(yè)過程中,不斷產(chǎn)生靜環(huán)面裂開以及面積較小的崩碎現(xiàn)象,同時(shí)機(jī)內(nèi)的靜環(huán)不可以伸縮,機(jī)械密封和風(fēng)機(jī)軸兩者之間的動(dòng)環(huán)O 形圈出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象,另外,機(jī)械密封里面還產(chǎn)生泄漏等現(xiàn)象,造成裝置作業(yè)承受較大的威脅。
(2)造成故障原因研究。工作人員詳細(xì)分析鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)以及具體現(xiàn)場(chǎng)工藝后,找出造成鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障率的主要原因?yàn)? 個(gè),具體如下:①排放的氣體內(nèi)含有過多的水分以及雜質(zhì)。如果氣體中這兩者物質(zhì)的含量超標(biāo),氣體非常容易產(chǎn)生黏稠狀沉積物,并且這些物質(zhì)會(huì)牢牢地粘附在風(fēng)葉上,致使風(fēng)機(jī)不可以轉(zhuǎn)動(dòng);另外,其還能夠令風(fēng)機(jī)腔體以及機(jī)械密封靜環(huán)兩者內(nèi)部的表面沉積大量的積渣,最終直接影響密封面的性能,余下的原因均和機(jī)械密封有關(guān),②設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)存在弊端。一般來說,設(shè)計(jì)人員都會(huì)在鼓風(fēng)機(jī)上運(yùn)用N 型雙端面來進(jìn)行機(jī)械密封,但是該設(shè)計(jì)具有很高的壓縮量;并且結(jié)構(gòu)當(dāng)中的靜環(huán)座內(nèi)O 形圈體積很大,在一定程度上會(huì)降低機(jī)械密封彈簧的彈性,從而影響到靜環(huán)工作情況,使其在靜環(huán)座內(nèi)不能夠開展自由滑動(dòng),最終造成機(jī)械密封產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象。③設(shè)計(jì)人員在械密封設(shè)計(jì)當(dāng)中選用的動(dòng)環(huán)裝配方式不適合。該原因可以造成機(jī)械密封內(nèi)的動(dòng)環(huán)定位難度大,并且其和軸會(huì)出現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象,若動(dòng)環(huán)內(nèi)O形圈無法工作或者風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸的某部分零件造成破壞,能夠?qū)е屡欧诺臍怏w產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象。
根據(jù)上述分析的泄漏原因,工作人員可以采取一下策略來應(yīng)對(duì)泄漏現(xiàn)象。
(1)在風(fēng)機(jī)中增加過濾網(wǎng),限定排放氣體當(dāng)中包含的固體顆濃度,科學(xué)設(shè)置濃度低于100mg/m3。另外,合理控制氣體水分,避免機(jī)器被蝕。
(2)對(duì)機(jī)械密封壓縮量進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置,合理設(shè)計(jì)機(jī)械密封彈簧以及靜環(huán)O 形圈兩者的大小。本研究中鼓風(fēng)機(jī)的機(jī)械密封屬于RRD-N-65 型雙端面,其具體固定腔體大小為34mm,沒有開展機(jī)械密封之間的大小為40mm,經(jīng)過計(jì)算可以知道機(jī)械密封單邊具體壓縮量有3mm,但是設(shè)計(jì)人員卻將其計(jì)為2.7mm,由此極其容易造成泄漏事件,此外,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該對(duì)介質(zhì)端實(shí)際壓縮量客觀進(jìn)行修改,將其調(diào)整至2mm。同時(shí),大氣側(cè)機(jī)械密封壓縮量也應(yīng)該開展調(diào)整,科學(xué)將其改進(jìn)為2.5mm 以及適當(dāng)降低靜環(huán)座內(nèi)O 形圈面積,加大機(jī)械密封彈簧鋼絲體積,確保靜環(huán)座中的靜環(huán)能夠進(jìn)行自由滑動(dòng),由此能夠避免泄漏事件。
(3)使用合適的機(jī)械密封裝配工藝。本研究中的機(jī)械密封方式和一般的密封差別很大,其安裝順序也并不相同。本研究中的密封襯套和軸安裝前需要加熱,但是當(dāng)軸承組件完成安裝在緊背帽時(shí),密封襯套的溫度已經(jīng)降低并且僅僅粘附在軸上,背帽形成的軸向預(yù)緊力較低,由此造成動(dòng)環(huán)不能夠滑動(dòng)。另外,受到靜環(huán)腔體中彈簧的影響,導(dǎo)致造成動(dòng)環(huán)內(nèi)O 形圈和械密封動(dòng)環(huán)兩者之間出現(xiàn)相對(duì)風(fēng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的狀況,情況過于嚴(yán)重時(shí)可以造成兩者產(chǎn)生相互磨損的現(xiàn)象。對(duì)此,工作人員應(yīng)該對(duì)鋼制頂管進(jìn)行加工,軸套加熱后馬上安裝在軸上,然后再把頂管安裝至密封襯套外側(cè),并且再使用背帽將其牢牢鎖住,等到完全冷卻再把背帽取下,接著開展剩下的續(xù)安裝程度由此,便能夠完全克服動(dòng)環(huán)安裝存在不足的現(xiàn)象,進(jìn)而避免鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)泄漏。
綜上所述,本研究的鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)過正確的調(diào)整后,一方面降低了檢修時(shí)間,另一方面還可以節(jié)省檢修資源,并且鼓風(fēng)機(jī)的工作效率以及穩(wěn)定性均獲得了顯著的增加。
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