Причинами повреждений тягодутьевых машин во время работы могут быть причины механического, электрического и аэродинамического характера.
Причинами механического характера являются:
- -неуравновешенность рабочего колеса в результате износа или отложений золы (пыли) на лопатках;
- -износ элементов соединительной муфты: ослабление посадки втулки рабочего колеса на валу или ослабление растяжек крыльчатки;
- -ослабление фундаментных болтов (при отсутствии контргаек и ненадежных замков против отвертывания гаек) или недостаточная жесткость опорных конструкций машин;
- -ослабление затяжки анкерных болтов корпусов подшипников вследствие установки под ними при центровке некалиброванных прокладок;
- -неудовлетворительная центровка роторов электродвигателя и тягодутьевой машины;
- -чрезмерный нагрев и деформация вала вследствие повышенной температуры дымовых газов.
Причиной электрического характера является большая неравномерность воздушного зазора между ротором и статором электродвигателя.
Причиной аэродинамического характера является различная производительность по сторонам дымососов с двухсторонним всасыванием, которая может возникнуть при одностороннем заносе золой воздухоподогревателя или неправильной регулировке заслонок и направляющих аппаратов.
Во всасывающих карманах и улитках тягодутьевых машин, транспортирующих запыленную среду, наибольшему абразивному износу подвержены обечайки. а также всасывающие воронки улиток. Плоские боковины улиток и карманов изнашиваются в меньшей степени. На осевых дымососах котлов наиболее интенсивно изнашивается броня корпуса в местах расположения направляющих аппаратов и рабочих колес. Интенсивность износа возрастает с увеличением скорости потока и концентрации в нем угольной пыли или частиц золы.
Основными причинами вибрации дымососов и вентиляторов могут быть:
- а)неудовлетворительная балансировка ротора после ремонта или разбалансировка во время работы в результате неравномерного износа и повреждения лопаток у рабочего колеса или повреждения подшипников;
- б)неправильная центровка валов машин с электродвигателем или расцентровка их из-за износа муфты, ослабления опорной конструкции подшипников, деформация подкладок под ними, когда после центровки оставляется много тонких некалиброванных прокладок и т.п.;
- в)повышенный или неравномерный нагрев ротора дымососа, вызвавшего прогиб вала или деформацию рабочего колеса;
- г) односторонний занос золой воздухоподогревателя и т.п.
Вибрация возрастает при совпадении собственных колебаний машины и опорных конструкций (резонанс), а также при недостаточной жесткости конструкций и ослаблении фундаментных болтов. Возникшая вибрация может повлечь за собой ослабление болтовых соединений и пальцев муфты, шпонок, нагревание и ускоренный износ подшипников, обрыв болтов крепления корпусов подшипников, станины и разрушение фундамента и машины.
Предупреждение и устранение вибрации тягодутьевых машин требует комплексных мероприятий.
Во время приема - сдачи смены прослушивают дымососы и вентиляторы в работе, проверяют отсутствие вибрации, ненормального шума, исправность крепления к фундаменту машины и электродвигателя, температуру их подшипников, работу соединительной муфты. Такая же проверка производится при обходе оборудования во время смены. При обнаружении дефектов, угрожающих аварийной остановкой, сообщают старшему по смене для принятия необходимых мер и усиливают наблюдение за машиной.
Вибрации вращающихся механизмов устраняют путем их балансировки и центровки с электроприводом. Перед балансировкой производят необходимый ремонт ротора и подшипников машины.
Основным видом повреждения рабочих колес и кожухов дымососов является абразивный износ при транспортировке запыленной среды из-за больших скоростей и высокой концентрации уноса (золы) в дымовых газах. Наиболее интенсивно изнашиваются основной диск и лопатки в местах их приварки. Абразивный износ рабочих колес с загнутыми вперед лопатками значительно больше, чем колес с лопатками, загнутыми назад. При работе тягодутьевых машин наблюдается также и коррозионный износ рабочих колес при сжигании в топке сернистого мазута.
Зоны износа листовых лопаток необходимо наплавить твердым сплавом. Износ лопаток и дисков роторов дымососов зависит от сорта сжигаемого топлива и качества работы золоуловительных установок. Плохое действие золоуловителей ведет к их интенсивному износу, уменьшает прочность и может стать причиной разбалансировки и вибраций машин, а износ кожухов ведет к неплотностям, пылению и ухудшению тяги.
Снижение интенсивности эрозионного износа деталей достигается ограничением максимальной частоты вращения ротора машины. Для дымососов частота вращения принимается около 700 об/мин, но не более 980.
Эксплуатационными методами уменьшения износа являются: работа с минимальным избытком воздуха в топке, устранение присосов воздуха в топке и газоходах и мероприятия по снижению потерь от механического недожога топлива. Это уменьшает скорости дымовых газов и концентрацию в них золы и уноса.
В тягодутьевых машинах применяются подшипники качения и скольжения. Для подшипников скольжения применяются вкладыши двух конструкций:
- -самоустанавливающиеся с шаровой и
- -с цилиндрической (жесткие) опорной поверхностью посадки вкладыша в корпус.
Повреждения подшипников могут быть из-за недосмотра персонала, дефектов их изготовления, неудовлетворительного ремонта и сборки, а особенно -плохой смазки и охлаждения.
Ненормальная работа подшипников определяется по повышению температуры (выше 650С) и характерному шуму или стуку в корпусе.
Основными причинами повышения температуры подшипников являются:
- -загрязнение, недостаточное количество или вытекание смазки из подшипников, несоответствие смазочного материала условиям работы тягодутьевых машин (слишком густое или жидкое масло), чрезмерное заполнение смазкой подшипников качения;
- -отсутствие в корпусе подшипника осевых зазоров, необходимых для компенсации температурного удлинения вала;
- -малый посадочный радиальный зазор подшипника;
- -малый рабочий радиальный зазор подшипника;
- -заедание смазочного кольца в подшипниках скольжения при очень высоком уровне масла, которое препятствует свободному вращению кольца, или повреждение кольца;
- -износ и повреждение подшипников качения:
- дорожки и тела качения выкрашиваются,
- трещина на кольцах подшипника,
- внутреннее кольцо подшипника неплотно сидит на валу,
- смятие и поломка роликов, сепараторов, что сопровождается иногда стуком в подшипнике;
- -нарушение охлаждения подшипников, имеющих водяное охлаждение;
- -разбалансировка рабочего колеса и вибрация, резко ухудшающие условия нагрузки подшипников.
К дальнейшей работе подшипники качения становятся непригодными из-за коррозии, абразивного и усталостного износа, разрушения сепараторов. Быстрый износ подшипника происходит при наличии отрицательного или нулевого рабочего радиального зазора вследствие разности температур вала и корпуса, неправильно выбранного начального радиального зазора или неверно выбранной и выполненной посадки подшипника на вал или в корпус и др.
Во время монтажа или ремонта тягодутьевых машин нельзя применять подшипники, если у них обнаружены:
- -трещины на кольцах, сепараторах и телах качения;
- -забоины, вмятины и шелушение на дорожках и телах качения;
- -сколы на кольцах, рабочих бортах колец и телах качения;
- -сепараторы с разрушенными сваркой и клепкой, с недопустимыми провисанием и неравномерным шагом окон;
- -цвета побежалости на кольцах или телах качения;
- -продольные лыски на роликах;
- -чрезмерно большой зазор или тугое вращение;
- -остаточный магнетизм.
При выявлении указанных дефектов подшипники следует заменить новыми.
Чтобы при демонтаже не повредить подшипники качения, необходимо соблюдать следующие требования:
- -усилие должно передаваться через кольцо;
- -осевое усилие должно совпадать с осью вала или корпуса;
- -удары по подшипнику категорически запрещены, их следует передавать через выколотку из мягкого металла.
Применяют прессовый, термический и ударный способы монтажа и демонтажа подшипников. При необходимости можно применять указанные способы в сочетании.
При разборке подшипниковых опор контролируют:
- -состояние и размеры посадочных поверхностей корпуса и вала;
- -качество установки подшипника,
- -центровку корпуса относительно вала;
- -радиальный зазор и осевую игру,
- -состояние тел качения, сепараторов и колец;
- -легкость и отсутствие шума при вращении.
Наибольшие потери возникают при размещении в непосредственной близости от выходного патрубка машины какого-либо поворота. Непосредственно за выходным патрубком машины для снижения потерь напора следует устанавливать диффузор. При угле раскрытия диффузора больше 200 ось диффузора должна быть отклонена в сторону вращения рабочего колеса так, чтобы угол между продолжением обечайки машины и наружной стороной диффузора был около 100. При угле раскрытия меньше 200 диффузор следует выполнять симметричным или с наружной стороной, являющейся продолжением обечайки машины. Отклонение оси диффузора в обратную сторону приводит к увеличению его сопротивления. В плоскости, перпендикулярной плоскости рабочего колеса, диффузор выполняется симметричным.
Производительность вентилятора ухудшается при отклонении от проектных углов установки лопаток крыльчатки и при дефектах их изготовления. Необходимо учесть. что при наплавлении твердыми сплавами или усилении лопатки приваркой накладок с целью удлинения срока их службы может произойти ухудшение характеристики дымососа: к таким же последствиям приводит чрезмерный износ и неправильное противоизносное бронирование корпуса дымососа (уменьшение проходных сечений, увеличение внутренних сопротивлений). К дефектам газовоздушного тракта относятся - неплотности, присосы холодного воздуха через обдувочные лючки и места заделки их в обмуровку, лазы в обмуровке котла. неработающие горелки, проходы постоянных обдувочных устройств через обмуровку котла и хвостовые поверхности нагрева, гляделки в топочной камере и запальные отверстия для горелок и т.п.. В результате чего увеличиваются объемы дымовых газов и соответственно сопротивление тракта. Газовое сопротивление увеличивается также при загрязнении тракта очаговыми остатками и при нарушении взаимного расположения змеевиков пароперегревателя и экономайзера (провисания, переплетения и т.п.). Причиной внезапного роста сопротивления может быть обрыв или заклинивание в прикрытом положении заслонки или направляющего аппарата дымососа.
Возникновение неплотности в газовом тракте вблизи дымососа (открытый лаз, поврежденный взрывной клапан и т.п.) ведет к снижению разрежения перед дымососом и увеличению его производительности. Сопротивление тракта до места неплотности падает, так как дымосос работает в большей мере на подсос воздуха из этих мест, где сопротивление значительно меньше, чем в основном тракте, и количество дымовых газов, забираемых им из тракта, снижается.
Характеристика машины ухудшается при увеличенном перетоке газов через зазоры между входным патрубком и рабочим колесом. Нормально диаметр патрубка в свету должен быть на 1-1,5% меньше диаметра входа в рабочее колесо; осевой и радиальный зазоры между кромкой патрубка и входом в колесо не должно превышать 5 мм; смещение осей их отверстий не должно быть больше 2-3 мм.
В эксплуатации необходимо своевременно устранять неплотности в местах прохода валов и у корпусов из-за их износа, в прокладках разъемов и т.п.
При наличии обводного короба дымососа (прямого хода) с неплотной заслонкой - в нем возможен обратный переток выбрасываемых дымовых газов, во всасывающий патрубок дымососа.
Рециркуляция дымовых газов возможна также при установке двух дымососов на котел: через оставленный дымосос - к другому, работающему. При параллельной работе двух дымососов (двух вентиляторов) надо следить за тем, чтобы все время была одинаковой их нагрузка, которую контролируют по показаниям амперметров электродвигателей.
В случае уменьшения производительности и напора во время работы тягодутьевых машин следует проверить:
- -направление вращения вентилятора (дымососа);
- -состояние лопаток рабочего колеса (износ и точность наплавки или установки накладок);
- -по шаблону - правильность установки лопаток в соответствии с их проектным положением и углами входа и выхода (для новых рабочих колес или после замены лопаток);
- -соответствие рабочим чертежам конфигурации улитки и стен корпуса, языка и зазоров между конфузором; точность установки и полноту открытия заслонок до и после вентилятора (дымососа);
- -разрежение перед дымососом, напор после него и напор после дутьевого вентилятора и сравнить с прежним;
- -плотность в местах прохода валов машины, при выявлении неплотности в них и в воздухопроводе устранить ее;
- -плотность воздухоподогревателя.
Надежность работы тягодутьевых машин в значительной мере зависит от тщательной приемки механизмов, поступающих на монтажную площадку, качества монтажа, профилактического ремонта и правильной эксплуатации, а также от исправности контрольно-измерительных приборов для измерения температуры уходящих газов, температуры нагрева подшипников, электродвигателя и т.д.
Для обеспечения безаварийной и надежной работы вентиляторов и дымососов необходимо:
- систематически следить за смазкой и температурой подшипников, не допускать загрязнения смазочных масел;
- заполнять подшипники качения консистентной смазкой не более чем на 0,75, а при больших скоростях тягодутьевого механизма - не более чем на 0,5 объема корпуса подшипника во избежание их нагревания. Уровень масла должен находиться у центра нижнего ролика или шарика при заполнении подшипников качения жидкой смазкой. Масляную ванну подшипников с кольцевой смазкой следует заполнять до красной черты на масломерном стекле, указывающем нормальный уровень масла. С целью удаления избытка масла при переполнении корпуса выше допустимого уровня корпус подшипника должен быть оборудован сливной трубкой;
- обеспечить непрерывное водяное охлаждение подшипников дымососов;
- для возможности контроля слив воды, охлаждающей подшипники, должен осуществляться через открытые трубки и сливные воронки.
При разборке и сборке подшипников скольжения, замене деталей многократно контролируются такие операции:
- а)проверка центровки корпуса по отношению к валу и плотности прилегания нижнего полувкладыша;
- б)замер верхнего, боковых зазоров вкладыша и натяга вкладыша крышкой корпуса;
- в)состояние баббитовой поверхности заливки вкладыша (определяется простукиванием латунным молотком, звук должен быть чистым). Общая площадь отслаивания допускается не более 15% при отсутствии трещин в местах отслаивания. В районе упорного бурта отслаивание не допускается. Разность диаметров по различным сечениям вкладыша - не более 0,03 мм. Во вкладышах подшипника на рабочей поверхности проверяют отсутствие зазоров, рисок, забоин, раковин, пористостей, инородных включений. Эллиптичность у смазочных колец разрешается не более О,1 мм, а неконцентричность в местах разъема - не более 0,05 мм.
Обслуживающему персоналу следует:
- следить по приборам, чтобы температура уходящих газов не превышала расчетную;
- производить по графику осмотр и текущий ремонт дымососов и вентиляторов со сменой масла и промывкой подшипников, если это требуется, устранением неплотностей, проверкой правильности и легкости открытия шиберов и направляющих аппаратов, их исправности и т.д.;
- закрывать всасывающие отверстия дутьевых вентиляторов сетками
- производить тщательную приемку запасных частей, поступающих для замены во время капитального и текущего ремонтов тягодутьевых машин (подшипников, валов, крыльчаток и т.п.);
- производить опробование тягодутьевых машин после монтажа и капитального ремонта, а также приемку отдельных узлов в процессе монтажа (фундаменты, опорные рамы и т.п.);
- не допускать приемку в эксплуатацию машин с вибрацией подшипников 0,16 мм при частоте вращения 750 об/мин, 0,13 мм - при 1000 об/мин и 0,l мм- при 1500 об/мин.