關(guān)鍵詞 : 高溫軸流通風(fēng)機(jī) 水泥立窯 水除塵 水泠卻 潤滑
中圖分類號： TH432.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :B
文章編號 :1006-8155(2005)03-0006-03
Abstract The article introduces a new axial fan used in high temperature and high moisture and high dust .It makes use of structure of water cooling and lubrication and protected belt and clean dust door and so no.It has characteristic property of huge diameter and enormous wind and low pressure.
Keywords: Axial fan used in high temperature Shaft cement kiln Wet arresting dust
Water cooling Lubrication
1 引言
目前，全國水泥 78% 為立窯生產(chǎn)，立窯煙氣具有排放量大、粉塵含量高、溫度高、含濕量高以及氣體狀況波動大的特點(diǎn)。立窯煙氣量為 30000 ～ 60000m³/h ；煙氣粉塵含量為1～10g/ m³ （通常為5g/m³）；煙氣溫度為 50 ～ 200ºC ，窯況不正常時(shí)更高；煙氣含濕量為 5% ～10% ，底火拉深時(shí)高達(dá)20% ；由于煙氣含濕量高，立窯煙氣的露點(diǎn)達(dá)到 40～ 55ºC ，甚至高達(dá)77ºC; 煙氣粉塵較粗，淺暗火操作時(shí)大于40μm 的占50% ，暗火操作時(shí)大于40μm 的占45% ；煙氣狀況隨立窯的操作和原料頻繁變化，速度快，幅度大。
立窯除塵器應(yīng)用較多的為水除塵器，它具有工藝簡單、投資小及運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)，但水除塵器都存在著煙氣倒煙問題。水除塵器的噴淋水增加了煙氣排放阻力，使立窯煙氣產(chǎn)生倒煙，噴水量越多，倒煙越嚴(yán)重，一方面限制了噴水量，使煙氣排放難以達(dá)標(biāo)；另一方面還使立窯窯面工作臺操作環(huán)境惡劣，工人CO中毒事故經(jīng)常發(fā)生。
為解決倒煙問題，人們作過多種探索和試驗(yàn)。在高溫氣流煙囪內(nèi)安裝軸流通風(fēng)機(jī)，會引起電機(jī)和軸承的燒毀，在立窯煙囪內(nèi)不能應(yīng)用軸流通風(fēng)機(jī)。采用鼓風(fēng)機(jī)向煙囪內(nèi)鼓風(fēng)以提高煙囪中部風(fēng)速的方式也不能解決煙囪倒煙問題。針對上述問題，研制了適合立窯水除塵專用的大風(fēng)量、耐高溫、大規(guī)格的高溫軸流通風(fēng)機(jī)。
2 性能參數(shù)的確定
圖1 為立窯水除塵安裝高溫軸流通風(fēng)機(jī)的示意圖，每臺立窯有2個(gè)煙囪，由于水除塵器直徑較大，煙氣中含水量大，頂部位置高，高溫軸流通風(fēng)機(jī)安裝在水除塵前面，每個(gè)煙囪安裝一臺高溫軸流通風(fēng)機(jī)。機(jī)立窯在生產(chǎn)過程中，煙氣排放量 30000～60000 m³/h ，把2臺軸流通風(fēng)機(jī)的總設(shè)計(jì)風(fēng)量定在60000m³/h ，每臺軸流通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)量為30000m³/h 。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測，氣流經(jīng)過噴淋塔后，壓力下降220Pa 左右，把軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓定在 250Pa 。由于多數(shù)機(jī)立窯煙囪直徑在Ф1.5m 左右，考慮到管道的阻力和便于管道聯(lián)接，要求機(jī)殼直徑等于或接近于煙囪直徑，所以在設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)葉輪時(shí)，盡可能增大葉輪直徑。由于風(fēng)機(jī)的葉輪直徑較大，在一定的風(fēng)量風(fēng)壓下，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就相應(yīng)降低，選用6極電機(jī)，轉(zhuǎn)速 960r/min 。
由上可知，確定設(shè)計(jì)的高溫軸流通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)應(yīng)為全壓 p =250pa，流量Q =30000m3/h，轉(zhuǎn)速n =960r/min 。
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
高溫軸流風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮使用條件、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠和安裝維修方便等方面的要求，高溫軸流風(fēng)機(jī)串聯(lián)在管道中，機(jī)殼兩端法蘭與管道聯(lián)接。設(shè)計(jì)的高溫軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要應(yīng)解決溫度對軸流風(fēng)機(jī)的影響、軸承的冷卻和潤滑、葉片積塵的清理等。風(fēng)機(jī)是在高溫（100～200οC）和有腐蝕性的氣體中工作，為了保護(hù)電機(jī)，不采用電機(jī)與風(fēng)機(jī)的直接聯(lián)接，而采用皮帶傳動，將電機(jī)置于機(jī)殼之外，三角帶和風(fēng)機(jī)皮帶輪用鋼板包圍起來，避免與高溫氣流的直接接觸。風(fēng)機(jī)在含塵濃度較高、濕度較大的氣體介質(zhì)中運(yùn)轉(zhuǎn)，所以風(fēng)機(jī)葉片上極易粘結(jié)粉塵，給風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶來不利，為了清除葉片結(jié)塵，在機(jī)殼上對應(yīng)風(fēng)機(jī)葉片處，開設(shè)清理門，小門與筒壁要密封。
風(fēng)機(jī)軸承是在高溫下連續(xù)運(yùn)行，所以軸承的潤滑和冷卻就顯得非常重要。在結(jié)構(gòu)上要保證軸承的可靠潤滑并設(shè)置水冷卻裝置。圖3為高溫軸流通風(fēng)機(jī)泠卻潤滑結(jié)構(gòu)圖，在軸承周圍設(shè)置冷卻水套，通冷卻水以冷卻降溫，由于風(fēng)機(jī)立式安裝，冷卻水由風(fēng)機(jī)下部進(jìn)入，上部排水。潤滑油采用稀油循環(huán)潤滑，潤滑油也要進(jìn)行冷卻。為了保證軸承的潤滑，在每個(gè)軸承的下方，設(shè)置一個(gè)骨架油封，以減少潤滑油的流失。
4 風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)
高溫軸流風(fēng)機(jī)的加工制造在鼓風(fēng)機(jī)廠完成，制造完成后進(jìn)行了風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)，經(jīng)過對風(fēng)機(jī)葉片幾何參數(shù)的多次改進(jìn)，使之符合設(shè)計(jì)要求。軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓等主要參數(shù)都達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)，樣機(jī)加工質(zhì)量符合技術(shù)要求。該風(fēng)機(jī)電機(jī)型號為 Y 132M 2 -6，功率為5.5kW ，額定轉(zhuǎn)速為 960r/min, 風(fēng)機(jī)的葉輪直徑為1280mm , 表 1 為風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)值
5 風(fēng)機(jī)的運(yùn)行
為了解決機(jī)立窯生產(chǎn)中煙塵排放對大氣造成的嚴(yán)重污染，遂平水泥廠立窯采用了水除塵技術(shù)，但水除塵的噴淋水增加了煙道阻力，噴水量少，使水除塵產(chǎn)生倒煙和不能達(dá)標(biāo)排放。研制的機(jī)立窯水除塵軸流通風(fēng)機(jī)安裝到該廠水除塵設(shè)備上后，提高了煙囪排煙能力，立窯操作面環(huán)境清潔，更無 CO 中毒現(xiàn)象，大大改善了工人勞動環(huán)境，深受工人好評。噴水量增加，使水除塵達(dá)標(biāo)排放。該風(fēng)機(jī)能在高溫下穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)機(jī)葉片上的積塵在立窯停窯檢修時(shí)進(jìn)行清理，不影響立窯的工作。該風(fēng)機(jī)經(jīng)受了高溫、高濕度和高粉塵濃度煙氣的考驗(yàn)。實(shí)踐表明 : 該風(fēng)機(jī)可應(yīng)用于立窯煙氣排煙，填補(bǔ)了軸流通風(fēng)機(jī)在這一領(lǐng)域應(yīng)用的空白。
6 結(jié)論
(1) 研制的高溫軸流通風(fēng)機(jī)解決了水泥立窯水除塵煙氣的倒煙問題，為立窯水除塵的排煙提供了良好的解決辦法。
(2)該風(fēng)機(jī)的冷卻、潤滑、皮帶保護(hù)結(jié)構(gòu)使風(fēng)機(jī)軸承、皮帶在高溫下安全運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)外置使電機(jī)免燒，清理門結(jié)構(gòu)使風(fēng)機(jī)能在高粉塵煙氣中運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)可在高溫、高濕、高粉塵情況下運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
(3) 風(fēng)機(jī)流量大，壓力低，滿足除塵工藝要求。
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