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    D1850—310/84鼓风机润滑油冷却系统改造

    2018-07-10
    祁贵龙
    (四川会理鑫沙锌业有限责任公司)
      摘 要:某钢业有限公司动力厂三台D1850-310/84离心式风机用于高炉供风,是高炉生产的重要设备之一。三台鼓风机于2002年12月份相继投入运行,在运行过程中三台鼓风机均不同程度地出现冷却器冷却效果差、润滑油温度高的情况,从而致使机组各部位轴承温度居高不下?;橹岢形露染4τ诒ň刺?,造成轴承使用寿命短,极大地影响了机组的安全、稳定运行。通过分析、研究,最终制定措施和具体方案,将原有BLG5-45列管式换热器更改为EM10F-1.0/80-135板式换热器。至2009年2月底三台鼓风机换热器陆续改造完毕,经过使用机组润滑油温度明显降低,各部位轴承温度正常,机组运行平稳。
      一、D1850-310/84鼓风机润滑系统主要设备技术性能
      鼓风机机组主体由原动机、增速箱及风机本体组成,均采用滑动轴承,由稀油站强制集中润滑,在机组未运行时由辅助油泵供油,待机组正常运行后由主油泵供油。其润滑系统主要设备性能参数如下表1。
      二、D1850-310/84鼓風机润滑油冷却系统存在的问题
      三台鼓风机自2002年相继投入运行以来,先后出现润滑油温度高的现象,在机组正常运行时油温最高达到55℃,油温的不断升高最终导致各部位轴瓦温度也随之升高,轴瓦温度最高达到65.4℃,对机组的安全运行构成了极大隐患。因此“油温高”是长期以来影响鼓风机稳定和安全运行的“老大难”问题。
      经分析,影响润滑油温度的主要原因是由于列管式换热器堵塞,导致冷却能力差。影响换热器冷却能力的因素如下:
     ?。?)水质较差。鼓风机冷却水由炼铁净环循环水池供给,该水池处于露天且靠近高炉,水内含尘、含渣量大且含有冷却塔填料碎片。
     ?。?)水过滤器过滤通径大。2002年机组运行时未安装水过滤器,后经改造于2006年在机组冷却水管道进口制作安装了水过滤器,其孔径为φ6mm,但是比较小的杂质还是能够通过,进入机组冷却系统。
     ?。?)列管式换热器本身设计冷却能力偏小,加之冷却水中的杂质进入换热器器内,造成部分铜管堵塞水流无法通过,严重降低了冷却能力。
     ?。?)冷却水含杂质进入换热器内堵塞铜管,在线无法清洗。?;逑词庇捎谕芪薹ú鹦?,另铜管直径小,不便于清洗,长此以往造成铜管堵塞,冷却水无法通过,冷却效果更差。
      三、D1850-310/84鼓风机润滑油冷却系统改造
      1.列管式换热器与板式换热器比较
      列管式换热器内部由φ12mm、长1200mm的50根铜管组成,清洗时劳动强度大、时间长、清洗次数频繁、清洗效果差,清洗只能在?;刺陆?,在线使用时无法进行清洗,且在清洗时铜管容易破损,不能较好地保证铜管的完好性,可能造成油水互窜发生事故。列管换热器中,一种流体横向流过管子通过管壁与管内流动的另一种流体换热,彼此垂直交叉流动,其传热系数一般为1000~3000w/(m2·k)。
      板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间,在换热器内部构成了许多流道,板与板之间用橡胶密封。压紧板上有与外部连接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成,四角有供介质进出的角孔,上下有挂孔。板式换热器传热效率高,冷热介质通过相邻板片流经各自通道进行换热。由于板片上有人字形波纹,人字形波纹能增加对流体的扰动,使流体在低速下能达到湍流状态,因此获得较高的换热效率。传热系数高,高效节能。其换热系数可达3000~4500w/(m2·k),是相同流速下管壳式换热器的3倍以上,只需要管壳式换热器面积的1/2~1/4即可达到同样的换热效果,由此可节省换热器的换热面积。阻力损失可控制在管壳式换热器的1/3范围内。另外,板式换热器保证了两种流体介质不会串漏,并在清洗时拆装方便、清洗简单,操作时温度控制灵敏。改造时可考虑两台板式换热器并联,一用一备,可实现不?;刺碌那逑?,可有效保证机组运行的可靠性。
      2.换热面积确定
      根据上式得出换热面积为39.4m2。
      3.两种油冷却器相关参数(见表2)。
      4.改造
      列管式油冷却器经过清洗,油温仍然较高没有太大变化,油温高的问题始终无法彻底解决。针对此问题,结合实际情况,决定将原有列管式换热器更改为板式换热器。2008年10月份先对3#鼓风机实施了改造,将原有两组列管式换热器更改为板式换热器??悸堑浇窈罅泄苁交蝗绕髟谟鼻榭鱿驴梢约绦褂?,未将其拆除,进出口管道前后安装阀门,在不使用时将其关闭。将板式换热器用管道接入系统中。两组板式换热器器并联安装,一备一用,并在油、水管路进、出口分别安装阀门及压力表以便调节和观察流量及压力变化。
      5.改造前后润滑油冷却系统平面示意图(见下图)。
      三、改造效果
      2008年11月17日3#鼓风机润滑油冷却系统改造完毕后经试车,供油及供水压力未出现较大波动,润滑油温度和机组各部位轴承温度也明显降低。随后1#、2#鼓风机分别于2009年2月20日及2009年2月28日改造完成,相继投入运行,经使用效果同样达到了理想状态。其具体效果见表3。
      从表3中可以看出在水温相差不大、油压相同的情况下,润滑油温度及最高轴瓦温度分别降低了17℃和10.4℃,改造后的油温和瓦温都控制在了正常状态,消除了瓦温经常报警的现象。实践证明改造是相当成功的。经改造后冷却器清洗从原来的15天清洗一次延长到平均6个月左右清洗一次,每次清洗从原来的10小时缩短到4小时,且比列管式换热器拆卸方便、清洗简单,不容易发生泄漏造成油水互窜,很大程度上减少了维修人员的劳动强度。两台板式换热器并联,一用一备,完全实现了不?;刺碌那逑?,有效保证了机组运行的可靠性,提高了本体设备作业率。后为进一步延长板式换热器的使用周期、提高冷却性能,于2010年9月份对三台鼓风机的水过滤器进行了更改,将原有φ6mm的孔径该为φ3mm,有效过滤了3mm以上的杂质,经更改水压无明显变化,进一步提高、延长了换热器的使用性能和周期。
      四、结语
      经改造后三台鼓风机润滑油及各轴承温度都在正常范围内,换热器检修、维护方便,减小了维修人员的劳动强度,且不易发生泄漏,在很大程度上提高了鼓风机运行的安全、可靠性。
      参考文献:
      [1]黄祥新,孙家庆.热力系统与设备[M].北京:机械工业出版社,1989.
      [2]徐敏.设备故障诊断手册[M].西安:西安交通大学出版社,1998.
    来源:《求知导刊》2017年24期
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