01 风机叶轮动平衡
叶轮是风机的主要部件,其尺寸、叶片数量和制造精度都会对性能造成影响。叶轮作为一种旋转体,也就不可避免需要考虑不平衡的问题。
叶轮在实际生产以及旋转中因为各种原因存在质心不能与旋转中心重合的情况,离心惯性力不能相互抵消,因而产生不平衡力。过度的不平衡会引起设备剧烈振动,导致噪音产生,对风机造成损害。
危害包括但不限于加速轴承或皮带的磨损,缩短电机使用寿命等,如果没有及时优化调整,相关系统甚至整台风机都会面临报废的风险。
我们所提及的动平衡校正实际上是通过局部增加或减少风机叶轮一部分重量,将叶轮的质心调节到尽可能靠近叶轮轴心的位置上,风机在运行过程中的不平衡量被调整至允许的不平衡范围内,此时风机的振动和噪音将会被显著减少和降低。
02 风机叶轮不平衡产生原因分析
叶轮在使用中产生不平衡的原因可简单分为磨损与结垢两种情况,两种情况都与引风机前的除尘装置有关。
干法除尘装置的叶片需要过滤粉尘颗粒、高温烟气等,长期以往叶片形成不规则磨损,叶片质量不均,同时叶片会在高温环境下氧化,不规则形成的氧化表面层与叶轮表面结合力不均,都会造成叶轮不平衡。
另一方面,湿法除尘装置过滤的粉尘颗粒具有湿度大,粘度高的特点。粉尘在经过引风机时会有少量颗粒吸附在叶片上,长期以往形成粉尘结垢,垢渍随着过滤的粉尘增多而变厚,后期在离心力作用下脱落,叶轮平衡被破坏,引发设备不平衡。
我们需要注意的是,因为上述原因均为外在因素,即便定期对叶轮进行处理,其效果都不会一劳永逸。在设备使用前以及在长期使用过程中,需要对叶轮自身不平衡量进行测量校正,保证转子自身不平衡量在允许范围内。
03 风机叶轮平衡度测试
对叶轮进行处理使得不平衡量降低到允许的范围内,降低对机械设备影响的过程就是我们常说的降平衡、动平衡校正。动平衡校正过程包含对允许不平衡量、校正量以及校正方式的选择与计算等过程。
转子的允许不平衡量由转子的平衡精度决定,根据国际标准化组织(ISO)于1940年制定的ISO1940平衡等级,轻小型叶轮平衡等级需要达到G2.5,大型叶轮和钢制叶轮的动平衡等级则需要达到G4.0。
在确定叶轮平衡精度后,结合叶轮的的质量、工作转速等,我们可以计算出转子的允许不平衡量。
风机动平衡有增加质量以及减少质量两种方法,考虑到风机叶轮的材质,常采用减少质量的方式来为风机进行平衡校正。
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