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2018年06月13日 10:52:45
两种转速的罗茨风机在回转窑烧成系统的应用

 王广强1,史能刚2
(1.德州中联 大坝水泥有限公司,山东 德州 253024; 2.莱芜钢铁集团技改工程指挥部设备处 ,山东莱芜271105)

    我公司两条 2500t/d 生产线,在烧成系统分别配用了转速不同的罗茨风机,1号线配用低转速罗茨风机,2号线配用高转速罗茨风机。 经过多年的生产应用对比,1号线配用的低转速罗茨风机,性能稳定,故障率低,比较适合生产应用。

1 罗茨风机技术参数
    两条线配用的罗茨风机的技术参数见表1。

2 1 号生产线低转速罗茨风机
2.1 风机的特点
    1)低转速罗茨风机体积大,质量大,设计的电动机功率较大。 以窑头送煤粉罗茨风机为例,1 号线配用的 MJLS(A)250d 型罗茨风机体积是 2 号线配用的SRLA20 型罗茨风机的 2 倍,质量多出 1 444kg,配用的电动机功率大 20kW。

    2)轴承润滑全部采用油池润滑。 在罗茨风机前后两端的齿轮及轴承传动处, 都设有润滑油池,采用N320 中负荷工业齿轮油来润滑齿轮及轴承。 在齿轮箱中,轴承的润滑通过齿轮的运转来实现。 在另一侧传动轴承油箱中, 通过传动轴上的甩油盘来润滑轴承。 两个油箱中都设有循环水来降温。

2.2 在生产中的应用
    1号线于2004年初投入使用,至今已使用5年多的时间。 这期间,罗茨风机运行正常,风量、风压符合回转窑煅烧要求。仅有窑尾送煤粉罗茨风机出现过一次故障。故障的原因是转子轴承磨损,轴承的径向游隙增大,使风机的叶轮在运转中有异音。在 2007年7月份进行了检修,更换了轴承,使风机恢复了正常。

3 2号生产线高转速罗茨风机

3.1 风机的特点
    1)高转速罗茨风机体积小,质量小,设计的电动机功率小。 整台风机显得小巧玲珑,搬运安装比较方便。 叶轮型线采用改进后的复合型线,其容积利用系数较高,效率高。

    2)轴承润滑采用油池和润滑脂润滑两种方式。 在传动齿轮一侧(副传动),设有油箱,里面加注 N320中负荷工业齿轮油,轴承是靠齿轮运转飞溅起的齿轮油来润滑的。 在主传一侧,主轴的轴承采用润滑脂润滑。 润滑脂采用锂基脂 ZL-3,轴承座上设有配压弹簧式注油孔。 油箱和轴承座都设有循环水降温。

3.2 在生产中的应用
    高转速罗茨风机于2005年10月在2号生产线投入使用。在2年多的使用时间内,煤粉输送、一次风机、窑尾风机都不同程度地出现故障。 故障的原因是主传轴承容易损坏。表2是2号线 2005-08~2008-01 高转速罗茨风机的故障统计情况。

3.3 高转速罗茨风机故障产生的原因
    高转速罗茨风机的主要故障是主传轴承寿命较短。 这是因为主传轴承采用润滑脂润滑,而罗茨风机在运转中,叶轮通过压缩空气强制送风,产生较高的温度及负荷,虽然在轴承室外套有循环水冷却,但风机叶轮轴传递给轴承内套的热量不能及时消除,这样润滑脂容易失效而造成轴承磨损, 使轴承的寿命较短,一般为 1~2 年。而副传动侧滑润油润滑的轴承,轴承的润滑较好,使用寿命则较长。

4 两种罗茨风机的应用对比
4.1 电耗
    高转速罗茨风机,电动机功率较小。 2 号线罗茨风机总容量比 1 号线罗茨风机低 60kW。 如要按每年烧成系统运行 11 个月试计算,且去掉窑尾送煤粉罗茨风机有一台备用,高转速罗茨风机理论上比低转速罗茨风机每年减少电耗:
    40kW×24h/d×30d/月×11 月/年=316 800kWh/年

4.2 维护
    由于高转速罗茨风机故障率较高, 在维护保养上,明显比低转速罗茨风机投入得多。目前,还不能将高转速罗茨风机的主传轴承改为润滑油润滑,因为这需要改变风机的机壳及结构。

    为维护2 号线的正常运行,采取了以下措施:

4.2.1 互换与备用措施
    1)窑头、窑尾送煤粉的 3 台罗茨风机进行通用。这也是原设计要求。 3 台风机的管道互相连接,设有阀门控制。 当某一台罗茨风机出现故障,只要关闭故障罗茨风机的阀门,启动备用的罗茨风机及阀门就能满足生产急用。

    2)窑尾分解炉罗茨风机与窑尾送煤粉罗茨风机进行通用。 2006 年 5 月份,2 号线窑尾分解炉罗茨风机出现故障,风机轴承损坏,如果按正常检修更换轴承,需要停窑 2d。 当时正值水泥生产旺季,为维护窑的正常运行,我们将窑尾送煤粉备用的 SRLB20 罗茨风机移装在窑尾风机上。 2 台风机型号一样,但设计配用的皮带轮及电动机功率不一样。经现场改装原风机皮带轮,更换后的风机符合回转窑的煅烧要求。

    3)窑头一次风罗茨风机,无法与其它风机互换通用。当出现故障时,只好停窑进行检修。2006 年夏季,只好购置一台新罗茨风机,作为备用。

4.2.2 改善罗茨风机主传轴承的工作环境
    1) 加大主传轴承的循环水量, 降低轴承的运行温度。
    2)夏季天气较热时,加轴流风机对罗茨风机整体降温。
    3)增加轴承的注油频率,由每班一次改为二次。

5 结 论
    高转速的罗茨风机设计小巧、节省电能,为达到所要求的风压、风量,设计用高转速来补偿。但转速提高后,主传脂润滑方式不适合轴承的润滑,因而缩短了轴承的使用寿命。

    低转速罗茨风机,体积大,叶轮也大,低转速就满足了生产应用,但需要功率大的电动机,在电能消耗上比高转速罗茨风机大。 因此两种设计各有利弊。 总之,由于低转速罗茨风机具有传动平衡、使用寿命长、故障率低等优点,加之回转窑煅烧对设备运转率要求较高,所以更适合于我公司烧成系统。

作者:王广强 1,史能刚 2  出处:水泥  
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