0、前言
我廠現(xiàn)有130 t/h鍋爐3臺(tái),35 t/h鍋爐5臺(tái),為汽輪機(jī)提供工業(yè)蒸汽。130 t/h鍋爐是我廠這幾年新上的大型鍋爐,功率大,屬我廠的主力鍋爐,其運(yùn)行是否正常,將決定汽輪風(fēng)機(jī)的開停,進(jìn)而影響到公司6、7、8號(hào)高爐的生產(chǎn)。因此,保障130t/h鍋爐的正常生產(chǎn)是非常重要的。DG155 - 67×9型給水泵是鍋爐的水源供給設(shè)備,其工作轉(zhuǎn)速為2 977 r/min,出口壓力為6 MPa以上,出口溫度超過100℃,如果其斷水,鍋爐就有燒穿的危險(xiǎn),是鍋爐生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。2005年3至5月的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,我廠l號(hào)、2號(hào)130t/h鍋爐的四臺(tái)給水泵檢修現(xiàn)象頻繁,在一用一備的情況下,進(jìn)行了6次搶修,其中吐出段裂開更換1次,軸承損壞更換5次,單機(jī)運(yùn)行時(shí)間為736 h,遠(yuǎn)低于中修規(guī)定的4000 h要求。滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中最常用的零部件,它的運(yùn)行情況直接影響到整機(jī)的功能,而滾動(dòng)軸承又是機(jī)器中最易損壞的零件之一。滾動(dòng)軸承一旦損壞,將會(huì)導(dǎo)致給水泵的劇烈振動(dòng)和噪聲,如不及時(shí)更換,會(huì)對給水泵造成嚴(yán)重的損壞。因此,我們決定對軸承損壞的原因進(jìn)行重點(diǎn)分析處理,提高給水泵的運(yùn)行壽命,富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
1 原因分析
1.1 軸系對中不良
DG155 - 67×9型給水泵采用的是彈性套柱銷聯(lián)軸器,彈性圈用橡膠制成,不僅可以緩和沖擊、吸收振動(dòng),而且還能補(bǔ)償兩軸線間的小量偏移,其補(bǔ)償量垂直方向?yàn)?0~60絲,傾角為30分至1度30分,安裝要求較易保證。
1.2 軸承選型不對
給水泵軸承選用的是N2300類型,屬寬寬度、中直徑系列的圓柱滾子軸承,是可分離型軸承,可承受較大的徑向載荷,不承受軸向載荷。在該給水泵中,進(jìn)、出口的壓力相差巨大,主軸不可避免的要受到很大的軸向力,但在給水泵的構(gòu)造中,這部分軸向力由平衡盤來承受,對軸承不會(huì)產(chǎn)生影響。
1.3 潤滑脂不符合工況要求
潤滑脂除具有潤滑的主要作用外,還具有防銹、密封、減震等作用。潤滑脂是一種膠體分散體系,它的相似粘度隨溫度變化而變化。當(dāng)溫度升高時(shí),潤滑脂的基礎(chǔ)油會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)損失,氧化變質(zhì),潤滑脂的膠體結(jié)構(gòu)也會(huì)變化而加速分油,當(dāng)溫度過高時(shí),則膠體結(jié)構(gòu)將完全破壞,潤滑脂不能繼續(xù)使用。一般潤滑脂應(yīng)在低于滴點(diǎn)20~30℃以下的溫度使用,以免潤滑脂變軟或熔化變稀而流失。潤滑脂的選用主要考慮以下的因素:工作溫度、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、負(fù)荷、環(huán)境條件。DG155 - 67×9型給水泵現(xiàn)用的是3號(hào)鈣基潤滑脂,該潤滑脂具有良好的抗水性,能適用于潮濕環(huán)境或與水接觸的各種機(jī)械部件的潤滑。但該潤滑脂的膠體結(jié)構(gòu)較弱,一般在激烈的攪拌或強(qiáng)大的離心力作用下,可能產(chǎn)生析油,而且附著能力不太強(qiáng),使其只能用于中、低速度的軸承上。該潤滑脂為保持鈣皂和基礎(chǔ)油的均勻的膠體狀態(tài),必須含有約1.3%~3.0%的結(jié)構(gòu)水,這就限制了潤滑脂的使用溫度,一般不超過60℃,如果超過這一溫度,鈣基脂就會(huì)變軟甚至流失,因而不能保證潤滑。由于給水泵的溫度和速度都較高,因此該潤滑脂不適用于此種工況要求。
1.4軸承進(jìn)水
軸承進(jìn)水是軸承損壞的主要原因之一,該給水泵的兩側(cè)軸封采用盤根密封,軸承采用擋水圈擋水和普通迷宮式密封,密封構(gòu)造如圖1所示:
由于水泵的工作壓力、溫度較高,且盤根與鐵制的軸套又時(shí)刻處于高速摩擦中,那么盤根的較快磨損和老化就不可避免,6 MPa壓力的鍋爐給水就會(huì)沿軸向泄漏;軸承采用的擋水圈是橡膠制品,尺寸較小,單邊高度只有10 mm,一是容易老化,二是不能完全擋住沿軸向沖擊而來的高壓水;迷宮式密封屬非接觸式密封裝置,它是在旋轉(zhuǎn)的和固定的密封件間形成曲折的小縫隙,其內(nèi)注滿潤滑脂,曲折層次越多,密封效果越好,該泵采用的普通式迷宮密封,曲折層次較少,且軸上沒有密封件,密封效果打了較多折扣。在以上因素的共同作用下,軸承進(jìn)水也就在所難免。
1.5操作、維護(hù)不當(dāng)
給水泵的操作、維護(hù)不當(dāng),對給水泵軸承的運(yùn)行壽命也有很大的影響,會(huì)對設(shè)備造成負(fù)荷沖擊,產(chǎn)生較大的軸向力,對密封件產(chǎn)生過大的磨損,如潤滑脂加入不及時(shí),會(huì)使軸承處于干摩擦狀態(tài),滾動(dòng)體與滾道產(chǎn)生急劇磨損。在這方面,要靠操作規(guī)程的執(zhí)行和操作人員的技能及責(zé)任感來保證。
綜上所述,我們認(rèn)為對潤滑脂不符合工況要求、軸承進(jìn)水兩個(gè)問題解決起來較為適宜而且容易見效。
2 改進(jìn)
2.1 確定符合工況要求的潤滑脂
經(jīng)過比較,我們選擇了2號(hào)YP7019 -1極壓高溫復(fù)合鋰基脂。該潤滑脂是新型復(fù)合鋰皂稠化礦物油,并加有抗氧、抗腐蝕和防銹等添加劑而制成,滴點(diǎn)不低于260℃,具有良好的高低溫性能、極壓潤滑性和較長的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)壽命,具有優(yōu)良的抗水性,長期使用不滴脂、不結(jié)焦,可廣泛用于- 20~150℃范圍內(nèi)長期工作的各種滾動(dòng)軸承,屬多效通用長壽命潤滑脂。
2.2 降低軸承進(jìn)水
為降低軸承進(jìn)水,我們一方面要求操作人員及時(shí)壓緊、更換盤根;一方面,對擋水圈做了重新設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)尺寸如圖2:
該擋水圈為鋁質(zhì)剖分式,不易腐蝕和老化,且安裝方便,擋水面積較原擋水圈增大7倍多,在擋水圈與軸同步高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,高壓水不能沿軸向進(jìn)入軸承而是順著擋水圈的斜面被摔出。
3 效果檢查
經(jīng)過以上改進(jìn)后,我們對4臺(tái)給水泵7至12月的檢修情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),中修共進(jìn)行了2次,其中軸承更換2次,在一用一備的情況下,單機(jī)運(yùn)行時(shí)間為4 406 h,運(yùn)行時(shí)間提高5.7倍,超出中修要求。
3.1 直接經(jīng)濟(jì)效益核算
4.1.1 軸承費(fèi)用:每臺(tái)給水泵每年可節(jié)約軸承11套,按每套軸承300元計(jì)算,4臺(tái)給水泵每年可節(jié)約資金計(jì)11×300×4:13 200元。
4.1.2 人工費(fèi)用:按每臺(tái)檢修需6人天,每人每小時(shí)20元工費(fèi)計(jì)算,4臺(tái)給水泵每年可節(jié)約資金:6×8×20×4×5.4次:20 736元。
4.1.3 以上費(fèi)用合計(jì)為33 936元,若算上后增加的
3臺(tái)給水泵,預(yù)計(jì)年可節(jié)約資金計(jì)59 388元。
3.2 間接經(jīng)濟(jì)效益
給水泵改造后,一方面減少了操作人員的作業(yè)強(qiáng)度,另一方面減少了對泵造成進(jìn)一步的損壞,有力的保障了生產(chǎn),富通新能源不但銷售生物質(zhì)鍋爐,而且還大量銷售木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。