徐学民

（龙星化工股份有限公司，河北邢台 054100）

0 引言

离心式通风机，一般用于锻冶炉及高压强制通风，可广泛应用于输送物料、气体等介质。某公司年产2 万吨化工装置，使用的滤袋式反吹风机，型号是9-19-NO.8D（右90°），额定风量是7913 m3/h，全压是15 229 Pa，转速是2900 r/min，配套电机的功率是55 kW，主要部件包括叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等。其主要功能是对附在过滤材料内壁的粉尘进行吹打，在一定压力的空气作用下，附着在滤材内壁的粉尘颗粒被吹落，自然沉降到不锈钢锥形漏斗中。在前风机气力输送作用下，被送往后处理设备进行再次粉碎和收集。现以该风机在运行中出现的机械故障为例，及时发现和消除风机运行中的隐患，确保设备安全稳定运行。

1 风机振动

风机振动是风机在运行过程中常见的故障之一，风机的振动直接威胁设备的运行安全，必须第一时间进行排查和消除故障隐患，常见的故障原因有以下4 种。

1.1 风机壳或进风口与叶轮摩擦引起剧烈振动

这种现象常见于初次安装和检修后首次运行，明显的特征是风机会出现比较刺耳的摩擦声，出现这种情况需要立即停机，否则会出现严重的机械故障。风机进风口呈锥形管设计，一侧插入叶轮入口处，四周与叶轮保持一定间隙，一般为2 mm 左右。如果在安装过程中，进风口出现偏移现象，则进风口与叶轮四周的间隙不均匀，风机长期运行至热态时，进风口受热膨胀便会与叶轮发生刮蹭现象，引起风机振动。更换风机壳后，风机叶轮与机壳的各方位配合尺寸均发生变化，必须确保新机壳的安装方向、角度与叶轮相匹配，这样才能确保机壳与叶轮不发生刮蹭，也就不会发生振动现象。

1.2 叶轮铆钉松动

风机叶轮一般有叶轮体、轮毂、铆钉3 个部分。叶轮体与轮毂的联接方式采用铆钉联接，铆钉承载着较大剪切力。该风机所输送的气体含有SO2、CO 等多种成分，具有较强的腐蚀性。长期运行，叶轮铆钉会出现腐蚀、冲刷等现象，使叶轮体与轮毂的配合出现松动，产生动不平衡，引起风机振动。此时，需要对风机叶轮的全部铆钉进行更换，并且重新校验动平衡，使其恢复到平衡状态，方能确保风机运行平稳。

1.3 叶轮动平衡精度被破坏

实践表明，风机在长期停运后重新启动阶段，最容易出现振动现象。究其原因，风机停运后机壳和管线内的工况发生变化，温度降至常温，管线和风机壳内残余的气体遇冷化为凝结水，与残余SO2发生化学反应（2SO2+O2=3SO3），产生的SO3对金属的腐蚀性非常强，对于用金属材料制成的叶轮也不例外，在肉眼无法察觉的情况下叶轮表面发生变化，动平衡精度被破坏，使风机发生振动现象。

因此，对叶轮的日常维护要做到3 点。

（1）在叶轮运转初期及定期检查时，只要有机会，都必须检查叶轮是否出现裂纹、磨损、积尘等缺陷。

（2）只要有可能，必须使叶轮保持清洁状态，并定期用磨光刷刷去上面的积尘和锈皮等，因为随着运行时间加长，这些灰尘由于不可能均匀地附着在叶轮上，而造成叶轮平衡破坏，引起转子振动。

（3）叶轮只要进行检修，就需对其再做动平衡校验。如果条件允许，可以使用便携式动平衡仪在现场进行平衡，这样可以省去拆装时间，缩短检修时间。在做动平衡之前，必须检查所有紧定螺栓是否上紧。因为叶轮已经在不平衡状态下运行了一段时间，这些螺栓可能已经产生松动现象。

1.4 风机轴与电机轴不同心或弹性体发生磨损

风机和电机所连接的两根轴的旋转中心应保持同心，联轴器在安装时，必须进行找正，否则，会在联轴器上产生较大的应力，并影响风机轴、轴承、叶轮的正常工作，严重时会造成机器的强烈振动。一般情况下，风机轴和电机轴的同轴度误差应控制在0.05 mm 以内。此外，联轴器弹性套的磨损也会影响风机的稳定性，该部件属于易损件，因此，应经常检查弹性套的完好情况，注意观察风机联轴器下方有无脱落损坏的弹性套，如果发现有掉落现象，应及时补充更换。

1.5 风机主轴与叶轮轴孔配合松动

为保证风机轴与叶轮轴孔联接的可靠性，设计风机时采用的过盈配合，安装时需对叶轮轮毂进行加热到120 ℃以上才能安装到主轴上。但风机经过数次拆装检修后，叶轮轮毂孔会出现磨损变大，失去原有配合精度，使原设计的过盈配合变成过渡配合甚至是间隙配合。风机高速旋转后，轴与叶轮产生一定量的相对运动，回转零部件质心偏移，高速旋转时会引起振动和噪声，引发故障。因此，要及时更换风机叶轮，使孔与轴的配合符合过盈的要求。

2 轴承温升过高

轴承是风机主要零部件之一，其正常工作时温度应不超过80 ℃，否则应立即停机检查。而监测轴承温度则成了风机日常维护中重要的工作之一。

2.1 润滑油变质或润滑不良

这是常见的风机轴承温度过高的原因，润滑不良是造成轴承过早损坏的主要原因之一。主要原因包括：未及时加注润滑剂或润滑油；润滑剂或润滑油未加注到位；润滑剂或润滑油选型不当；润滑方式不正确等。选择合适的润滑油，对设备采取定点、定质、定量、定期、定人的方法，才能确保风机处于最佳的润滑状态，提高轴承的使用寿命。风机运行中，除每次检修应更换润滑油外，正常情况下每3 个月应更换润滑油。

2.2 轴承箱盖、座联接螺栓的紧力过大或过小

轴承的外圈和外壳孔的配合采用基轴制，外圈安装在外壳孔中，通常不旋转。考虑工作时温度升高会使轴承膨胀，因此，设计时，轴承外圈与外壳孔的配合应适当松一些，可以采取过渡配合，一般采用基本偏差J。在初次安装或检修时，应测量轴承外圈与外壳孔的间隙，确保符合过渡配合的要求。预紧力是利用组装过程中施加的外力使轴承具有适当的功能。预载负载，如果预紧力太小，轴承运行期间会出现间隙，导致支撑刚度和旋转精度降低，从而引起振动和噪声。预紧力过大，则会增加滚动体与内圈和外圈滚道之间的摩擦。在运行过程中，温度升高太快，降低了传动效率并缩短了轴承寿命。只有施加适当的预紧力才能消除轴向间隙，减小反向误差，提高轴系统的旋转精度，并减少振动和噪声。因此，测量并调整轴承外圈与轴承座内孔的配合，是避免轴承出现过热的重要方法。

2.3 冷却水不足、水温过高或水流不畅

该系列风机输送的气体温度在260 ℃左右，其正常转速为2950 r/min。正常运转时，受热传导的影响和轴承自身发热的影响，轴承表面的温度会很高，因此，风机轴承箱采用夹套水冷式结构，如果冷却水水质比较差或水温比较高，起不到很好的降温作用，则对轴承的使用寿命有影响，必须经常检查冷却水的流动情况，确保水流通畅。一般情况下，进水水温不应超过30 ℃，水质应相对清洁，不允许含有固体颗粒物，以免影响冷却效果。采用开路循环冷却的，要经常观察回水漏斗的水流情况，是否存在水流过小或断流现象。采用闭式循环冷却的，应在出水管路上安装视镜，以便于观察内部冷却水的流通情况。在北方冬季长期不用时，应断开风机的冷却水，并用压缩空气进行吹扫，防止残留液体冻坏水夹套。

2.4 轴与轴承的配合不良

滚动轴承内圈直径是80 mm，与轴配合采用的是基孔制，风机轴颈的公差一般在，表面粗糙度要求达到Ra1.6 μm。如果轴颈的上偏差超过0.030 mm，则轴承内套与主轴的配合较紧，使轴承的游隙减小，运行中轴承会产生发热现象，进而影响轴承的使用寿命。

2.5 轴承型号选用不对

该风机的额定转速为2950 r/min，属于转速比较高的设备，因此选用22316/C3 轴承。这款轴承是由1 个双滚道的内圈，2列球面滚子、保持架和1 个大球面的外圈组成，调心滚子轴承能够自动调心，同时也能承受较大的径向负荷，游隙是25～51 μm。而有的用户在更换轴承时，没有注意轴承的后缀字母，误使用C0 组游隙的轴承，该系列轴承的游隙仅为10～30 μm。由于轴承游隙偏小，风机在旋转过程中产生的热量不能被及时带走，运转过程中发热，如果持续运行就会发生抱轴。

3 风机运行电流过大

3.1 风机启动时

该风机在启动时，启动电流能达到正常电流的6～7 倍是正常的，尤其是该风机又属于高压风机，叶轮直径和叶片形式较大，过载比较严重。因此，在风机启动前，必须关闭入口管道阀门，避免因吸入的气体量过大而超载。

3.2 风机在运行中过载

系统的阻力小于风机的总压，导致风机的进风量加大，电机无法带负荷过载，解决方法是通过入口阀门调节进风量。

3.3 工艺条件的改变

由于工艺条件的改变，风机入口管线温度降低，吸入介质中含有大量的水或粘性物质，导致叶轮转动阻力增大或过载。这些是因工况发生改变而引起，与风机本身无关。尤其风机在出口管线较长的情况下，管线内冷空气窝存较多，冷态首次启动更容易出现启动过载现象，这是因为风机出口冷态的空气密度比热态大，所以冷态时通风机做功大，启动电流也较大。常用的应对措施是安装变频器或增加软启动装置，降低风机启动转速，从而降低启动时所需的轴功率，使风机能够顺利开车。

4 风机噪声增大

4.1 润滑不良

该风机的润滑方式是稀油油浸式润滑，按照说明书的要求，应加入L-AN46 机械油，加入量一般为油视窗的1/2～2/3，不宜过多或过少。风机长期运行后，润滑油会在油视窗表面形成液位痕迹，如果不及时擦洗，很容易给别人造成假象，形成假液位，使风机在运转过程中出现缺油现象。长期运行，轴承滚珠与内外圈摩擦，缓慢升热，轴承因疲劳磨损会出现脱皮、麻坑、点蚀、间隙增大等现象，引起轴承温度升高。当轴承温度超高85 ℃，如果没有足够的润滑油冷却降温，会发生抱轴事故，滚珠与内外圈粘结在一起，内圈也会与主轴发生粘连。

4.2 螺栓松动

离心风机轴承箱及机壳需固定在基础上，用螺栓固定。随着使用时间的增加，其中一部分螺栓出现松动，如地脚螺栓松动，会使风机与电机的对中情况发生改变，导致离心风机的振动变大，且出现较大的位移。振动的同时会有更大的噪声。解决的措施是每班要对风机的各部位螺栓进行检查、紧固，发生松动及时紧固。简单易行的办法，用红色记号笔在螺栓和螺母之间划一条红线，这样当巡检工人走到设备旁，只要观察红线没有错位就会很直观地判断螺栓是否发生松动。

4.3 叶轮的磨损

叶轮的磨损使叶轮原有的平衡精度被破坏。磨损是离心风机在使用中必然的问题，这是由于颗粒状的物质长期附着在表面，导致失去转动平衡。定期对风机的叶轮表面进行灰尘处理，并进行转子的检查，确保离心风机的叶轮转动处于平衡状态。

5 结束语

随着我国工业化进程的推进，工业行业正大力开展节能降耗，进行产业升级和整合重组，工业基础设备需要大量更新。离心风机作为工业的重要配套设备之一，将更多地应用于电力、水泥、石油化工、煤炭、矿山和环保等领域。在日常的工作中，只要我们对风机的运行温度、振动、电流、噪声等参数进行严密监测，并对出现的故障及时排除，就会使风机在一个良好的状态下运行。