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          高低轉速的羅茨風機在回轉窯燒成系統的對比應用

          高低轉速的羅茨風機在回轉窯燒成系統的對比應用

          客戶兩條2500t/d生產線,在燒成系統分別配用了轉速不同的羅茨風機,1號線配用低轉速羅茨風機,2號線配用高轉速羅茨風機。經過多年的生產應用對比,1號線配用的低轉速羅茨風機,性能穩定,故障率低,比較適合生產應用。

          兩種轉速的羅茨風機安裝地點及技術參數

          生產線安裝地點型號轉速/(r/min)質量/kg風量/(m3/min)升壓/kPa
          功率/kW
            1 號線窯頭一次風JGR350a960282710029.43
          75(變頻)

          窯尾分解爐

          JGR(A)300b

          960

          2742

          60.9

          29.4

          45(變頻)

          窯頭送煤粉

          JGR(A)250d

          980

          2490

          33

          68.6

          75

          窯尾送煤粉

          JGR(A)300d

          980

          2742

          43.5

          68.6

          2×95
            2 號線窯頭一次風JGR25014601788
          100


          30


          75(變頻)

          窯尾分解爐

          JGR200

          1460

          1170

          60.9

          29.4

          45(變頻)

          窯頭送煤粉

          JGR200

          1480

          1046

          33

          70

          55

          窯尾送煤粉

          JGR200

          1480

          1268

          43.5

          70

          2×75

          1號生產線低轉速羅茨風機

          1、風機的特點
          1)低轉速羅茨風機體積大,質量大,設計的電動機功率較大。以窯頭送煤粉羅茨風機為例,1號線配用的JGR(A)250d型羅茨風機體積是2號線配用的SRLA20型羅茨風機的2倍,質量多出1444kg,配用的電動機功率大20kW。
          2)軸承潤滑全部采用油池潤滑。在羅茨風機前后兩端的齒輪及軸承傳動處,都設有潤滑油池,采用N320中負荷工業齒輪油來潤滑齒輪及軸承。在齒輪箱中,軸承的潤滑通過齒輪的運轉來實現。在另一側傳動軸承油箱中,通過傳動軸上的甩油盤來潤滑軸承。兩個油箱中都設有循環水來降溫。

          2、在生產中的應用
          1號線于2014年初投入使用,至今已使用5年多的時間。這期間,羅茨風機運行正常,風量、風壓符合回轉窯煅燒要求。僅有窯尾送煤粉羅茨風機出現過一次故障。故障的原因是轉子軸承磨損,軸承的徑向游隙增大,使風機的葉輪在運轉中有異音。在2017年7月份進行了檢修,更換了軸承,使風機恢復了正常。

          2號生產線高轉速羅茨風機

          1、風機的特點
          1)高轉速羅茨風機體積小,質量小,設計的電動機功率小。整臺風機顯得小巧玲瓏,搬運安裝比較方便。葉輪型線采用改進后的復合型線,其容積利用系數較高,效率高。
          2)軸承潤滑采用油池和潤滑脂潤滑兩種方式。在傳動齒輪一側(副傳動),設有油箱,里面加注N320中負荷工業齒輪油,軸承是靠齒輪運轉飛濺起的齒輪油來潤滑的。在主傳一側,主軸的軸承采用潤滑脂潤滑。潤滑脂采用鋰基脂ZL-3,軸承座上設有配壓彈簧式注油孔。油箱和軸承座都設有循環水降溫。

          2、在生產中的應用
          高轉速羅茨風機于2015年10月在2號生產線投入使用。在2年多的使用時間內,煤粉輸送、一次風機、窯尾風機都不同程度地出現故障。故障的原因是主傳軸承容易損壞。表2是2號線2005-08~2008-01高轉速羅茨風機的故障統計情況。

          3、高轉速羅茨風機故障產生的原因
          高轉速羅茨風機的主要故障是主傳軸承壽命較短。這是因為主傳軸承采用潤滑脂潤滑,而羅茨風機在運轉中,葉輪通過壓縮空氣強制送風,產生較高的溫度及負荷,雖然在軸承室外套有循環水冷卻,但風機葉輪軸傳遞給軸承內套的熱量不能及時消除,這樣潤滑脂容易失效而造成軸承磨損,使軸承的壽命較短,一般為1~2年。而副傳動側滑潤油潤滑的軸承,軸承的潤滑較好,使用壽命則較長。

          4、兩種羅茨風機的應用對比
          1) 電耗
          高轉速羅茨風機,電動機功率較小。2號線羅茨風機總容量比1號線羅茨風機低60kW。如要按每年燒成系統運行11個月試計算,且去掉窯尾送煤粉羅茨風機有一臺備用,高轉速羅茨風機理論上比低轉速羅茨風機每年減少電耗:
          40kW×24h/d×30d/月×11月/年=316800kWh/年

          2) 維護
          由于高轉速羅茨風機故障率較高,在維護保養上,明顯比低轉速羅茨風機投入得多。目前,還不能將高轉速羅茨風機的主傳軸承改為潤滑油潤滑,因為這需要改變風機的機殼及結構。
          為維護2號線的正常運行,采取了以下措施:

          5、 互換與備用措施
          1)窯頭、窯尾送煤粉的3臺羅茨風機進行通用。
          這也是原設計要求。3臺風機的管道互相連接,設有閥門控制。當某一臺羅茨風機出現故障,只要關閉故障羅茨風機的閥門,啟動備用的羅茨風機及閥門就能滿足生產急用。
          2)窯尾分解爐羅茨風機與窯尾送煤粉羅茨風機進行通用。2016年5月份,2號線窯尾分解爐羅茨風機出現故障,風機軸承損壞,如果按正常檢修更換軸承,需要停窯2d。當時正值水泥生產旺季,為維護窯的正常運行,我們將窯尾送煤粉備用的JGR200羅茨風機移裝在窯尾風機上。2臺風機型號一樣,但設計配用的皮帶輪及電動機功率不一樣。經現場改裝原風機皮帶輪,更換后的風機符合回轉窯的煅燒要求。
          3)窯頭一次風羅茨鼓風機,無法與其它風機互換通用。當出現故障時,只好停窯進行檢修。2016年夏季,只好購置一臺新羅茨風機,作為備用。

          6、改善羅茨風機主傳軸承的工作環境
          1) 加大主傳軸承的循環水量,降低軸承的運行溫度。
          2)夏季天氣較熱時,加軸流風機對羅茨風機整體降溫。
          3)增加軸承的注油頻率,由每班一次改為二次。

          因此,高轉速的羅茨風機設計小巧、節省電能,為達到所要求的風壓、風量,設計用高轉速來補償。但轉速提高后,主傳脂潤滑方式不適合軸承的潤滑,因而縮短了軸承的使用壽命。低轉速羅茨風機,體積大,葉輪也大,低轉速就滿足了生產應用,但需要功率大的電動機,在電能消耗上比高轉速羅茨風機大。因此兩種設計各有利弊??傊?,由于低轉速羅茨風機具有傳動平衡、使用壽命長、故障率低等優點,加之回轉窯煅燒對設備運轉率要求較高,所以更適合于客戶的燒成系統。


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