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如何预防锅炉风机噪声产生的危害冷却塔轴流风机的维护与检修材料
摘 要：锅炉风机噪声点源多，分贝高，是引发环境信访的重要因素。本文从锅炉风机噪声的防治出发，论述了风机噪声的危害及降噪节能综合治理技术。
关键字：锅炉风机噪声的危害及其防治对策初探锅炉风机噪声危害防治对策
目前在很多企业，受工业生产和供暖需求，锅炉的安装、使用非常普及。但很多锅炉由于存在选址欠佳和风机性能不良等因素，锅炉噪声影响周围居民安静的工作、生活环境，损害人民身体健康，常常引发扰民事件，产生纠纷。经统计，2004年我区因噪声引发的信访案件占环境信访案件的30%。因此，锅炉风机噪声治理日益重要。
1、环境噪声污染的危害
噪声对人体的影响和危害一般可分为劳动保护和环境保护两方面，前面指危害人的身体健康，导致各种疾病的发生，后者指干扰环境安静，影响人们正常的工作和生活。噪声对人体健康危害主要表现在：损伤听力，造成噪声性耳聋；导致大脑皮层兴奋和平衡失调，脑血管功能损害，导致神经衰弱；损伤心血管工程，引发消化工程失调，影响内分泌；干扰人们正常的生活、休息、语言交谈和日常的工作学习，分散注意力，降低工作效率。
2、噪声治理的基本原理
形成噪声污染主要是三个因素，即：声源、传播媒介和接收体。只有这三者同时存在，才能对听者形成干扰。从这三方面入手，通过降低声源、限制噪声传播、阻断噪声的接收等手段，来达到控制噪声的目的，在具体的噪声控制技术上，可采用吸声、隔声和消声三种措施。
2.1吸声
如对应1000赫兹声波，10cm厚的超细玻璃棉的吸声系数是0.87。
2.2隔声
隔声所采用的方法是将噪声源封闭起来，使噪声控制在一个小的空间内，这种隔声结构称为隔声罩。在声波遇到屏蔽物时，由于界面特性阻抗的改变，入射声能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分声能透进屏蔽物继续传播。材料的隔声性能可用透声系数来表示。透声系数越小，表示透进去的声能越少，材料的隔声性能越好。材料的隔声性能与隔声体的结构、性质和入射声波的频率有关。
2.3消声
消声是将多孔吸声材料固定在气流通道内壁，或按一定方式固定在管道中，以达到削弱空气动力性噪声的目的，消声量一般可达到10—50分贝。
3、风机噪声治理技术
锅炉房的鼓风机和引风机噪声一般在90分贝左右，因输送的锅炉烟气温度高达180℃，采用封闭隔声会导致排热不良，电机温度过高，甚至烧毁电机。因此，在工艺上将风机降噪和节能两方面结合起来。经实践，锅炉风机节能降噪综合治理方案为：对锅炉房的工艺布置保持不变，将鼓风机、引风机分别置在隔声室内，用通风管将它们与主机相连接，在隔声室顶上或墙面上开设进气口，并安装消声器供机房进风使用。平面布置时将鼓风机靠近锅炉房一侧，进风口在上风侧，电机置于气流通道中间。锅炉运行时，由于鼓风机在隔声室内产生负压，大量的室外新鲜空气就会自动进入隔声室，首先和引风机电机进行热交换，使之冷却降温，室内温度保持50℃左右。
该方案中由于隔声室和进风消声器的降噪能力都比较大，降噪的效果容易实现。鼓风机将预热的空气送入锅炉燃烧，回收利用能源，具有一定的经济效益。
为保证治理效果和锅炉设备正常运行，在设计施工中，应根据具体要求，考虑噪声的声强、声频等因素，对隔声、吸声和通风排热进行详细设计，做好细部处理。对隔声室的大小厚度，吸声材料的种类、厚度进行计算。进风消声器的消声量一般选用25dB（A）左右。尽量减少噪声辐射面积，去掉不必要的金属板面。控制板面的振动，在声源与隔声罩及基础之间用软性材料连接。鼓风机的连接管道和薄壁钢板烟囱是噪声治理的薄弱环节，在管壁外包扎5cm厚的玻璃纤维棉，用钢丝扎紧后，再用2cm厚的钢丝网水泥粉刷。将玻璃纤维棉固定在钢板上，吸收隔声室内的混响噪声。
4、降噪和节能效果
4.1降噪效果
如果风机噪声是90分贝，采用3mm钢板的隔声罩，其理论隔声量是32分贝。隔声罩内衬10cm厚的玻璃棉，其吸声系数是0.87，在进气管安装消声器，则实际隔声量为
TL=32+10log20.87=30分贝
故风机噪声治理后达到：T=90-30=60分贝
声压级和声强是反映声音的客观物理量，人体对噪声的主观 感受用响度表示：N=2(N-40)/10(宋)
治理前的风机响度为：N1=2(90-40)/10=32(宋)
治理前的风机响度为：N2=2(60-40)/10=4(宋)
故治理前后响度降低87.5%
节能效果
机房内设备的排热主要有三个方面：①引风机与管道壁面的对流排热，②引风机与管道壁面的辐射排热，③风机电机的排热。
该方案中由于隔声室和进风消声器的降噪能力都比较大，降噪的效果容易实现。鼓风机将预热的空气送入锅炉燃烧，回收利用能源，具有一定的经济效益。
为保证治理效果和锅炉设备正常运行，在设计施工中，应根据具体要求，考虑噪声的声强、声频等因素，对隔声、吸声和通风排热进行详细设计，做好细部处理。对隔声室的大小厚度，吸声材料的种类、厚度进行计算。进风消声器的消声量一般选用25dB（A）左右。尽量减少噪声辐射面积，去掉不必要的金属板面。控制板面的振动，在声源与隔声罩及基础之间用软性材料连接。鼓风机的连接管道和薄壁钢板烟囱是噪声治理的薄弱环节，在管壁外包扎5cm厚的玻璃纤维棉，用钢丝扎紧后，再用2cm厚的钢丝网水泥粉刷。将玻璃纤维棉固定在钢板上，吸收隔声室内的混响噪声。
根据通风工程原理，节能降噪工程还可以回收部分热量。经过实践，采用锅炉风机噪声节能降噪治理技术，既降低了噪声污染，保障了人民群众的生活环境，又回收利用了能源，达到了经济、环境效益的统一。
摘要：本文从减速机、联轴器、扇叶与风筒的检查维护以及润滑油工程、振动和腐蚀的监测等六个方面，详细介绍了冷却塔风机维护与检修的方法。
关键词：冷却塔轴流风机 维护 检修 循环水
华北制药股份有限公司4个循环水工程共有冷却塔风机16台，其中L85A型3台，LF60型3台，LF47型10台，其结构示意图如图1。其每小时循环水冷却处理量19100吨，占公司总用水量的96.5%。作为大型化工制药企业，循环水用量大，水温要求低。这就决定了冷却塔风机作为循环水工程中的关键设备必须长时间安全连续运行。因此，也就要求必须做好冷却塔风机的维护与检修工作。经过对循环水冷却塔风机15年的使用与维护，总结经验教训形成了一套比较有效的维护与检修方案。
1 叶片 2 轮毂 3 风帽 4 减速机 5 传动轴 6 润滑油管
7 电机 8 电机座 9 支撑主工字钢 10减速机支座 11 风筒
图1 冷却塔轴流风机结构示意图
1、减速机的维护与检修
减速机的主要部件是锥齿轮、伞齿轮、斜齿轮及滚动轴承。在负荷的长期作用下，齿轮常发生的失效形式是轮齿工作面磨损和点蚀。齿轮出现磨损或点蚀后，运动精度降低，噪音和振动增大。如果点蚀尺寸大，蚀坑往往成为疲劳源，最终导致轮齿疲劳断裂。因此每年要对齿轮接触精度和点蚀情况进行检查。接触精度的要求见表1。点蚀坑的尺寸长度不超过齿长的1/3和齿高的1/2。滚动轴承正常的失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。当点蚀破坏发生以后减速机会出现比较强烈的振动、噪声和发热现象。由于滚动轴承不宜经常拆卸，并且受到结构和安装位置所限，对滚动轴承直接检查比较困难。在停机后盘车，用听音棒贴住轴承函，仔细听轴承转动的声音，正常轴承转动的声音应是清脆、连续、均匀的。如果声音沉闷、断续、发卡说明轴承可能存在缺陷，要拆下进一步检查，确定失效后更换。此外，使用优质的润滑油并加入适当添加剂有助于延长齿轮、轴承的使用寿命。我公司定期对润滑油的粘度、酸值、机械杂质等重要指标进行化验，达不到标准及时更换。并且在L85A 型、LF60型风机减速机中加入了亚米加904润滑油添加剂，此两种风机齿轮、轴承的设计寿命为50000小时，自1997年使用至今已连续运行60000余小时，历次检查齿轮、轴承都完好。
表1 风机减速机齿轮接触精度要求 名称 按高度 按长度 侧隙范围
斜齿轮 不小于60% 不小于60%—70% 0.12-0.22mm
锥齿轮 不小于60% 不小于70% 0.15-0.35mm
2、联轴器维护与检修
联轴器直接关系到风机运行的平稳程度。我公司LF47型、L85A 型、LF60型三种类型的冷却塔风机分别使用了，弹性圈柱销联轴器、弹性柱销联轴器、膜片联轴器。这三种联轴器都起着传递扭矩和缓冲减振的作用。其中，弹性圈柱销联轴器的橡胶弹性圈、弹性柱销联轴器橡胶接头、膜片联轴器的弹性膜片都是弹性元件,锋速达是湿帘厂家生产厂家，可以补偿轴线的相对位移。由于受到多次启动冲击，长期的振动磨损以及腐蚀、老化的影响，弹性元件会失效。因此，每年必须定期间检查。如果橡胶元件出现老化、磨损，弹性膜片出现倒伏或缺损都要及时更换。另外，在安装或检修时，为减小联轴器不对中的影响，两半联轴器的同轴度误差不超过0.1mm。
3、扇叶与风筒的检查与调整
扇叶与风筒一般都是玻璃钢材料制作。起抽风、导流作用。由于扇叶由轮毂中的夹块夹持，经过长时间运转扇叶可能会围绕中心转动，影响平衡引起振动。为此，每年必须要检查、调整扇叶角度。对扇叶的具体要求见表2。所有扇叶倾角允差不大于0.5°。为了提高风机的效率，扇叶与风筒间保持很小的间隙。由于风筒是玻璃钢材质刚度较差容易变形，所以大型风机的风筒除了肋筋还有拉筋，控制和调整风筒的圆度。经过长期运行，由于风筒螺栓和拉筋螺栓松动，拉筋磨损、折断，会引起风筒变形，变形严重时，（转载自中国教育文摘
表4 扇叶角度 型号 LF-47 LF-60 L-85A
角度° 8.5±0.5 12±0.5 19±0.5
表3 扇叶与风筒间隙 型号 LF-47 LF-60 LF-85A
间隙mm 9-19 8-30 20-35
4、润滑油工程的监测与维护
润滑油是风机的“血液”，存在于减速机、油管、油视镜内。润滑油泄漏减速机齿轮将有烧毁的危险。油管一般细而长容易折断，为此，每年至少要检查一次油管，当油管有裂口或壁厚减薄1mm时要更换油管。如果减速机使用的是骨架橡胶密封每年要更换一次，如果使用的是机械密封每年要检查摩擦副的磨损情况，有损坏要更换。风机运行时，由于挥发和渗漏润滑油会不断减少，要定时通过油视镜检查油位，当油位低于减速机1/2时要及时补充润滑油,锋速达是工厂降温生产厂家，如果润滑油油位下降过快，要停机检修。此外，减速机箱应安装温度传感器，在快速漏油未被及时发现时，减速机箱温度急速上升，应立刻停机，保护减速机内齿轮和轴承。1999年7月一台LF47型风机，由于未更换壁厚减薄油管，运行中油管断裂并且未能及时发现，致使减速机齿轮烧毁。直接损失近3万元，并且还影响循环水工程的运行。可见，对冷却塔风机润滑油工程监测与维护十分必要。
5、振动的监测
冷却塔风机是旋转设备。由于联轴器同轴度增大，旋转部件平衡状态劣化，基础强度降低，零部件磨损等原因冷却塔风机的振动烈度会发生变化。根据IS02372《旋转机械的振动烈度标准》和厂家提供的有关资料，振动速度长期运行不超过6.3mm/s，最大不超过10mm/s。大烈度的振动会使机组的连接螺栓松动，状况劣化甚至造成零部件失效。2000年10月一台LF60型风机，由于缺乏对振动的监测，经过长时间振动，地脚螺栓松动，风机发生位移，叶片与风筒摩擦造成叶片与风筒损伤，同时油管被拉断，由于停机及时才没有造成更大损失。因此，必须对风机的振动进行监测。当振动值超过标准时，应针对原因进行检修。另外，所有的螺栓、螺母应有止退措施尽量避免因振动引起螺栓松动发生事故。
6、腐蚀的监测与处理
冷却塔轴流风机都是在室外大气中工作的。如图1所示，水汽沿风机扇叶轴向自下而上流动。风机的传动轴、轮毂、支座以及冷却塔的钢结构大都是碳钢材料，长期与水汽接触，工作环境潮湿。大气中含二氧化碳、二氧化硫等气体与水汽结合，形成酸性电解液，发生吸氧腐蚀。当溶液的酸性很大时，也可能有氢离子的还原反应，发生析氢腐蚀。同时生成红棕色的三氧化二铁和绿色的含水四氧化三铁以及黑色的无水四氧化三铁。这种腐蚀在华北地区十分严重。传动轴受较大扭矩，受到腐蚀后，截面积减小抗扭转强度下降，极易发生扭断事故。支座和钢结构承受交变载荷以及重力的作用，受到腐蚀后，截面积减小刚度下降，致使风机振动加剧；当强度下降到一定程度后，风机、风筒还有倾斜的危险。另外，轮毂腐蚀后会发生质心变化引起不平衡振动。2000年1月一台LF47型风机，其传动轴是空心轴。由于腐蚀严重和材质不均，空心轴壁局部减薄到0.3mm，启动时,锋速达是烟台负压风机价格生产厂家，在启动扭矩作用下发生扭断，断轴飞起将叶片打断，造成很大损失。因此，对腐蚀的监测与处理是十分必要的。首先，在材质选择上尽量选择不锈钢材料这样可以减小腐蚀的影响；其次，要定期检测钢铁材料的壁厚，校核刚度、强度，达不到要求时及时加固或更换；再次，对于碳钢表面必须定期做彻底防腐处理。通过以上措施将会大大降低腐蚀的影响。
近年来通过由于着重落实了以上几个方面的维护与检修，风机的完好率达到100%，确保了循环水工程的安全高效运行。经济和社会效益显著。
多翼式离心风机安装使用有如下规定：
1、风机在储存、运输、装卸过程中，严禁碰撞，严禁堆放于潮湿或有腐蚀性物品的场所。
2、风机配用电机功率是指在特定工况下，风机内功率加上机械损失与电机容量安全系数而言，并非出风口完全敞开时所需的功率，因此为防止电机超功率运转而烧毁，严禁风机出风口或进风口不接任何管路或未加外界任何阻力进行空运转。
3、安装前应对风机各部件进行检查，确认风机各部件间紧固情况良好，机体内无杂物，主要部件如叶轮、轴承、轴等无异常后方可安装。风机正式运转前需检查电机的转向是否符合风机运转的要求。
4、安装皮带轮前要检查风机轴与电机轴的平行度，两皮带轮安装要在同一平面上；皮带轮安装时应将皮带轮套在轴上滑进去，不要敲击，以免损伤轴承；皮带松紧度要适中，过紧会将风机及电机轴承拖坏，造成轴承发热烧毁，导致风机轴磨损，若不及时处理会使风机轴磨断。若风机运行时出现异常的噪声，就应及时检查轴承。
5、电机功率小于或等于7.5KW，电机可直接起动，大于7.5KW的电机建议采用降压起动。建议采用风机电机保护器，对电机缺相、过载、失压等进行全方位保护。
6、机壳必须接地良好。
7、风机运行后，请检查电机和轴承温度，在无需特殊要求时，电机温升80℃，轴承温升40℃。
8、新风机运转600小时后，应检查皮带的松紧及螺栓是否松动。
9、吊顶式风机安装应确保风机吊装水平。座地式风机在平整的水泥基础上或槽钢焊接的钢架上，垫上防震胶脚。
10、为方便日后的维修保养，每台风机安装时两侧留有适当空间，一般为50-60cm
11、风机在安装之后试机时或在使用过程中发生流量过大或过小时，可采用下列方法之一解决：1）利用节流装置来减少流量。2）利用增减风机的转速以增减流量，但在增加风轮的转速时必须注意：不能超过电机的轴功率；不能超过风轮的安全转速。3）改变管网阻力系数，以增大或减少流量
当回转窑升温，投料生产后，风机运行一段时间时，自由端轴承就开始发热，并且温升很快，往复式给煤机即使采取风冷、往轴承座浇水等降温措施，仍控制不住温升。
高温离心风机电磁振动给煤机(ZG系列)经常出现自由端轴承发热，继而发生链式给煤机风机振动加剧、轴仓壁震动器承烧毁的现象，在风机更换轴承后，轴流风机在试机过程中运行很平稳，振动速度一般在5mm/s以下，轴承温度稳定在40锅炉引风机℃左右。
轴承发热的原因主要是安装过程中操作不当，导致自由端轴承不美式箱式变能随轴热胀而自动调节，使两轴承承受的轴向负荷过，因此需要严格按照操作规热料输送机程进行操作。
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