高温轴流通风机的设计与应用
<P> 1引言</P><P> 目前，全国水泥78%为立窑生产，立窑烟气具有排放量大、粉尘含量高、温度高、含湿量高以及气体状况波动大的特点。立窑烟气量为30000～60000m³/h；烟气粉尘含量为1～10g/ m³（通常为5g/m³）；烟气温度为50～200ºC，窑况不正常时更高；烟气含湿量为5%～10%，底火拉深时高达20%；由于烟气含湿量高，立窑烟气的露点达到40～55ºC，甚至高达77ºC;烟气粉尘较粗，浅暗火操作时大于40μm的占50%，暗火操作时大于40μm的占45%；烟气状况随立窑的操作和原料频繁变化，速度快，幅度大。</P>
<P> 立窑除尘器应用较多的为水除尘器，它具有工艺简单、投资小及运行费用低的特点，但水除尘器都存在着烟气倒烟问题。水除尘器的喷淋水增加了烟气排放阻力，使立窑烟气产生倒烟，喷水量越多，倒烟越严重，一方面限制了喷水量，使烟气排放难以达标；另一方面还使立窑窑面工作台操作环境恶劣，工人CO中毒事故经常发生。</P>
<P> 为解决倒烟问题，人们作过多种探索和试验。在高温气流烟囱内安装轴流通风机，会引起电机和轴承的烧毁，在立窑烟囱内不能应用轴流通<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/1213/1.html">风机</a>。采用鼓<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/1213/1.html">风机</a>向烟囱内鼓风以提高烟囱中部风速的方式也不能解决烟囱倒烟问题。针对上述问题，研制了适合立窑水除尘专用的大风量、耐高温、大规格的高温轴流通<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/1213/1.html">风机</a>。</P>
<P> 2性能参数的确定</P><P align=center><IMG height=343 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_lnjcc8080530944196938.jpg" width=233 border=0>
</P><P> 图1为立窑水除尘安装高温轴流通风机的示意图，每台立窑有2个烟囱，由于水除尘器直径较大，烟气中含水量大，顶部位置高，高温轴流通风机安装在水除尘前面，每个烟囱安装一台高温轴流通风机。机立窑在生产过程中，烟气排放量30000～60000 m³/h，把2台轴流通风机的总设计风量定在60000m³/h，每台轴流通风机的设计风量为30000m³/h。根据现场实测，气流经过喷淋塔后，压力下降220Pa左右，把轴流风机的风压定在250Pa。由于多数机立窑烟囱直径在Ф1.5m左右，考虑到管道的阻力和便于管道联接，要求机壳直径等于或接近于烟囱直径，所以在设计风机叶轮时，尽可能增大叶轮直径。由于风机的叶轮直径较大，在一定的风量风压下，风机的转速就相应降低，选用6极电机，转速960r/min。</P><P align=center><IMG height=303 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_wdmcq3080530949372451.jpg" width=356 border=0>
</P><P> 由上可知，确定设计的高温轴流通风机性能参数应为全压p =250pa，流量Q =30000m3/h，转速n =960r/min。</P>
<P> 3结构设计</P>
<P> 高温轴流风机的设计应考虑使用条件、风机运转可靠和安装维修方便等方面的要求，高温轴流风机串联在管道中，机壳两端法兰与管道联接。设计的高温轴流风机结构如图2所示，结构设计中主要应解决温度对轴流风机的影响、轴承的冷却和润滑、叶片积尘的清理等。风机是在高温(100～200οC)和有腐蚀性的气体中工作，为了保护电机，不采用电机与风机的直接联接，而采用皮带传动，将电机置于机壳之外，三角带和风机皮带轮用钢板包围起来，避免与高温气流的直接接触。风机在含尘浓度较高、湿度较大的气体介质中运转，所以风机叶片上极易粘结粉尘，给风机运转带来不利，为了清除叶片结尘，在机壳上对应风机叶片处，开设清理门，小门与筒壁要密封。</P>
<P> 风机轴承是在高温下连续运行，所以轴承的润滑和冷却就显得非常重要。在结构上要保证轴承的可靠润滑并设置水冷却装置。图3为高温轴流通风机泠却润滑结构图，在轴承周围设置冷却水套，通冷却水以冷却降温，由于风机立式安装，冷却水由风机下部进入，上部排水。润滑油采用稀油循环润滑，润滑油也要进行冷却。为了保证轴承的润滑，在每个轴承的下方，设置一个骨架油封，以减少润滑油的流失。</P><P align=center><IMG height=277 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_imbmrn080530950021967.jpg" width=336 border=0>
</P><P> 4风机性能试验</P>
<P> 高温轴流风机的加工制造在鼓风机厂完成，制造完成后进行了风机性能试验，经过对风机叶片几何参数的多次改进，使之符合设计要求。轴流风机的风量、风压等主要参数都达到设计指标。经质量检验，样机加工质量符合技术要求。该风机电机型号为Y 132M 2 -6，功率为5.5kW，额定转速为960r/min,风机的叶轮直径为1280mm ,表1为风机性能试验值</P><P align=center><IMG height=270 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_seppdh080530950189892.jpg" width=500 border=0>
</P><P> 5风机的运行</P>
<P> 为了解决机立窑生产中烟尘排放对大气造成的严重污染，遂平水泥厂立窑采用了水除尘技术，但水除尘的喷淋水增加了烟道阻力，喷水量少，使水除尘产生倒烟和不能达标排放。研制的机立窑水除尘轴流通<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/1213/1.html">风机</a>安装到该厂水除尘设备上后，提高了烟囱排烟能力，立窑操作面环境清洁，更无CO中毒现象，大大改善了工人劳动环境，深受工人好评。喷水量增加，使水除尘达标排放。该<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/1213/1.html">风机</a>能在高温下稳定运行。<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/1213/1.html">风机</a>叶片上的积尘在立窑停窑检修时进行清理，不影响立窑的工作。该风机经受了高温、高湿度和高粉尘浓度烟气的考验。实践表明:该风机可应用于立窑烟气排烟，填补了轴流通风机在这一领域应用的空白。</P>
<P> 6结论</P>
<P> (1)研制的高温轴流通风机解决了水泥立窑水除尘烟气的倒烟问题，为立窑水除尘的排烟提供了良好的解决办法。</P>
<P> (2)该风机的冷却、润滑、皮带保护结构使风机轴承、皮带在高温下安全运转，电机外置使电机免烧，清理门结构使风机能在高粉尘烟气中运转，风机可在高温、高湿、高粉尘情况下运转平稳。</P>
<P> (3)风机流量大，压力低，满足除尘工艺要求。 <A href="http://www.mechnet.com.cn" >【MechNet】</a></p>
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