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工厂车间通风降温浅论锅炉风机的安装水源热泵在人防工程中的应用
[论文关键词]锅炉 风机 作业方法
[论文摘要]锅炉燃烧离不开锅炉的风工程，风工程包括二次风工程、一次风工程、扫描冷却风工程和炉顶密封风工程。各工程的风均有相应的风机提供。以某热电有限公司2－300MW机组工程4#锅炉烟风工程为例分别讲述了AN轴流式吸风机、FAF轴流式送风机、 离心风机的安装步骤。
该热电有限公司2×300MW机组工程#4锅炉烟风工程安装按平衡通风设计，满足一次风机、送风机、吸风机在锅炉低负荷工况或一侧风机故障时单侧运行，空预器进出口烟风道上均设有隔离门。送风机采用 50% 容量的动叶可调轴流风机两台，吸风机采用静叶可调轴流风机两台，一次风机采用 50% 容量的定速单吸离心风机两台。
制粉工程采用中速磨冷一次风机正压直吹式。其密封工程采用母管制的密封风工程，每台炉设2台离心式密封风机，一台运行，一台为备用状态。
根据施工图纸要求：送风机、吸风机、一次风机、磨煤机密封风机都布置在锅炉房零米层，送风机对称布置在炉架两侧预热器冷空气仓的位置，中心线与锅炉纵向中心线垂直，其起重机械扩侧应为HB36B建筑塔吊，固侧应为KH180履带吊；吸风机对称布置在电除尘器后面，中心线与锅炉纵向中心线平行，其起重机械为KH180履带吊；一次风机对称布置在预热器出口水平烟道的下方，其起重机械为KH180履带吊；密封风机布置在炉内预热器进口空气管道的下方，用卷扬机进行配合安装。
一、在施工作业中具体的步骤
（一）AN轴流式吸风机作业方法
该类风机安装的一般性规律，是以机壳装配（后导叶和叶轮外壳）为基准和固定端；其进气箱、集气器和前导叶为前（近电机方向）热膨胀滑动端，其扩压器和扩压器芯筒为向后（远电机方向）热膨胀滑动端。
其具体安装顺序步骤和要求如下：
1.将全部机件存放于基础附近，清理杂物，除毛刺，准备起吊设施。
2.基础清理干净，检查各部分基础标高、各基础孔尺寸；将各部分垫铁、基础板与支腿连接后安放好。基础板找平，检查标高。
3.将机壳装配（后导叶组件与叶轮外壳组件）并在一起联好后吊入预定位置，穿好地脚螺栓。用框式水平仪找正机壳装配的垂直度和水平度。同时，保持机壳轴线与风机进出口管道一致。
4.粗找正后，可对后导叶组件和叶轮外壳组件的基础进行一次灌浆。水泥达到规定硬度后，复查找正情况；无误后紧固地脚螺栓达到所需力矩。
5.将扩压器外壳下半部联好后吊入预定位置，一面与后导叶外壳法兰螺栓相连，另一面将支腿圆弧板与支腿和扩压器外壳分段点焊，焊牢。
6.依次联接小集流器、前导叶组件、大集流器、进气箱各部件下半部。注意：按要求在法兰间加密封材料，其进气箱支腿和圆弧调整好位置后电焊点牢。注意在前后支腿点焊以前，应严格保证其机壳装配的垂直度，防止外悬重力过大，防止倾斜及机壳装配地脚螺栓松动，如吊装就位时不能及时点焊支腿，应用枕木和千斤顶支牢，以保证安全。
7.按总装图要求对进气箱滑动支腿和扩压器滑动支腿安装。注意螺栓头部外露部分适当加长，以后要加一滑动压板位置（如总装图示）。支腿和支腿圆弧板焊接时注意对称分段焊接，以减少焊接变形。
8.安装主轴承座，按要求加装防松垫，按规定力矩拧紧联接螺栓；拧紧后按图安装径向测温元件。按图安装前后冷风罩和轴向测温元件，其中锥形冷风罩上半部分可最后装。
9.吊装叶轮，按规定力矩紧固压盖螺栓，盘车检查轮毂与后导叶芯筒间的轴间隙，叶顶与机壳内壁间的径向间隙尺寸。
10.叶轮侧半联轴器（Form03）与叶轮连接，按规定力矩拧紧螺栓。
11.按图示安装电机端联轴器（Form01），将电机粗定位于预定位置。
12.吊装传扭中间轴，其拧紧力矩应达到要求。吊装前建议在电机端准备一个门形架，其转轴与叶轮端联好后，另一端用滑轮吊在门形架中，调好高度，尽早与电机端联轴器联好。注意：在吊装过程中当叶轮端联好后，另一端偏移距离不得超过5㎜。否则将对膜片联轴器的弹性性能造成不良影响，甚至可能造成联轴器损坏。
13.按AN系列轴流风机转轴系找正原理示意图：以叶轮端半联轴器和电机主轴水平为基准，找平找正。应保证叶轮端后导叶组件中主轴承座位置的热膨胀补偿量，即电机水平位置的预抬量（具体数据见总装图）。应以两个联轴器膜片间的张口值来保证，其张口值大小，可通过计算得知；按一般的比例，其张口值约0.20㎜（因烟气温度也是控制在一定范围内）即可。
14.电机基础、进气箱基础、扩压器基础二次灌浆，达到规定硬度后拧紧地脚螺栓，复查张口数值。
15.组装扩压器芯筒，传扭中间轴护管，轴封筒等。
16.组装冷风管护筒，冷风管路安装，油管安装。
17.进气箱、大集流器、前导叶、小集流器等上半部、扩压器上半部安装。注意各法兰之间加装密封材料，须现场封焊的圆法兰及对口板外不加密封材料（参见风机总装图）。
18.调整前，导叶开启程度应基本保持一致，建议在0度时（即前导叶叶片与主轴中心线平行时）调整和检查。
19.安装前导叶操作执行机构，注意叶片开启，机壳外的指示执行器的指示应保持一致。
20.按图纸要求安装冷却风机、加油装置、现场测温、测振装置、防喘振报警装置（若有）等（具体见各装配图）。
21.安装进出口膨胀节、内外保温防护层，整个风机与管道工程连接。
（二）轴向预拉量的调整
由于该类风机在热态工况时，烟温较高 ，传扭中间轴较长，其轴热膨胀量较大（约5~10MM）。因此在冷态安装时应将单个联轴器的安装间隙比自然间隙预拉开2.5~5MM。
1.设备清点、检查。在设备到货的情况下，对设备进行清点检查。
2.基础划线、垫铁配置，纵横中心线相对锅炉中心线偏差不大于20mm。地脚螺栓箱标高误差不大于10mm，相对之间误差不大于2mm。
3.轴承组安装。轴承组就位安装，要求：中心距误差5mm，标高误差10mm，轴承组中心线的水平度公差0.1mm/m。调整调平螺栓，紧固地脚螺栓。
4.进气室、扩散器的安装。进气室、扩散器就位，安装好地脚螺栓，通过调整垫铁使之与主轴承风筒对正，其标高允许偏差为0~-10mm，水平度偏差不大于3mm。两者与主轴承风筒之间的间隙按图纸要求为20mm。
5.电机找正和连轴器的安装。风机和电机轴线同轴度公差0.05mm。联轴器端面之间间隙应均匀，间隙偏差不得大于0.08mm。
6.风机的润滑
（1）油站及油管道安装中，严格遵照供油装置的厂家所提出的技术要求进行施工。在需要润滑的各个部位，添加图纸或说明书要求的润滑油或润滑脂。
（2）管道安装力求走向合理，工艺美观，回油管需有3.5的倾斜。油箱及附件检查、清洗，油箱用煤油做渗油试验，冷油器按其工作压力的1.25倍作水压试验，附件清洗后，喷油恢复。
（3）对油管路工程进行油冲洗，冲洗化验合格方可具备试运转条件。
二、离心风机作业方法
（一）设备检查、检修
1.检查叶轮旋转方向、叶片弯曲方向、机壳出风口角度应与图纸相符（特别注意叶轮的左右旋之分）；
2.机壳、转子外观应无裂纹、砂眼、漏焊等缺陷；机壳内部耐磨衬板应牢固、平整、无松动现象；
3.入口调节挡板门应零件齐全、无变形、损伤，且动作灵活同步、固定牢固；
4.轴承冷却水室水压实验应严密不漏，按1.25倍工作压力进行水压试验；叶轮与轴装配应装配正确，不松动；轴承型号及间隙应符合设计，用压保险丝法检测各间隙；风机轴承推力间隙应在0.3～0.4mm之间，用压保险丝检查，膨胀间隙应符合图纸规定；安装时应使轴承纵横中心偏差=10mm，轴水平度偏差=0.1mm/m；
5.拆卸下来的零件应妥善保管按顺序编号，放置在干净的地方，以免带上杂物，不可碰伤。
（二）离心风机安装方法
1.首先，检查地基的外形尺寸、各预留空洞的中心尺寸；地基外型尺寸偏差应在±20mm范围内，各预留空洞的中心尺寸偏差应在±10mm之间；基础划线，以主厂房建筑基点或锅炉纵横中心线为基准，测得基础纵横主中心线偏差应在±10mm，中心线距离偏差应为±3mm，基础标高应在±5mm之间；
2.凿平地基，放置地脚螺栓、布置垫铁，垫铁组一般为2平1斜3付垫铁，厚的放下面，斜垫铁应成对使用；并伸出机框约20mm；找正后应焊牢、不许松动；垫铁应放置在设备主受力台板、机框立筋处或地脚螺栓两侧，在不影响二次灌浆的情况下尽量靠近地脚螺栓孔；
3.机壳下半部粗定位：注意厂家的安装标记，通常揂敗B号各位一台，就位前注意区分与进出口风管的关系、叶轮旋向等；
4.将集流器喇叭口插入叶轮内用铁丝固定后，将整个转动组吊入预定位置；安装地脚螺栓，地脚螺栓的弯曲度应≤L/100（L为地脚螺栓的长度），地脚螺栓底端不应接触孔底、孔壁。地脚螺栓应受力均匀、并螺栓外露2～3扣；然后松开铁丝将集流器下部与机壳下半部用螺栓固定初步调整叶轮与喇叭口的间隙。
5.风机转动组找平、找正：风机主轴与轴承座之间的垂直度采用如下方法找正：将磁力座贴在主轴上，将百分表表头指向轴承外圈或轴承座弹位端面上（既上端盖加工面上）；此时旋转主轴一周以上其表针读数不大于0.15mm即可，此读数值为该轴承座与主轴的垂直情况。
6.电动机找平、找正：调整风机与电机主轴同轴度（既联轴器找平找正）。用三块百分表找正，轴向两块、径向一块；每盘动轴90度，记录数据，测量其上下左右的读数，调整同轴度，使其误差≤0.05mm；且两靠背轮之间应有10mm间隙。找正后，复查轴中心高度等部分数据，做好记录。
7.在风机找正后，进行机壳上半部扣盖、集流器与机壳安装就位，两机壳之间应垫石棉绳；拧紧连接螺栓，四边螺栓应受力均匀；以叶轮为基准，再次调整叶轮与喇叭口的间隙。
8.安装进气箱、入口调节挡板门和风机其余部分，调节挡板转动灵
摘要： 本文着力分析了冷却塔水源式热泵空调工程的技术障碍，并通过工程实例，论证地下水源热泵空调工程在人防工程中应用的的可行性，提出了应把握的几个问题，供工程管理和设计人员参考。
关键词： 人防工程 空气源 地下水源 热泵
目前，人防工程通常采用的冷却塔水源式热泵空调工程，是以冷却塔的定量循环水为中间介质，与室外空气进行热交换，通过热泵技术，将室外空气中的低位能量转化为高位能量，用于人防工程的防潮除湿，实质上属于空气源热泵（air source heat pump.ASHP）工程，致命弱点是受气候条件制约，夏季制冷效率随室外大气温度的升高而降低，冬季由于室外大气温度过低而无法实现制热，整体效率较低。采用地下水源热泵（ground water heat pump.GWHP）工程，取消冷却塔，工程通过热泵直接与地下水换热，避免大气温度的影响，做到一机两用，高效节能，不仅可以满足夏季人防工程的除湿问题，而且还可以引入地面工程，解决地面工程冬夏两季的采暖和降温问题，具有良好的应用前景。
1 技术论证
冷却塔水源式热泵空调工程，实质上属于空气源热泵空调工程。空气源热泵空调工程，低位能量来自于室外空气，在夏季制冷工况下，热泵需要用温度较低的空气介质冷却冷凝器，把热量传给室外空气，达到制冷的目的，满足降温。在冬季制热工况下，热泵需要温度较高的空气介质，带走蒸发器的冷量，达到制热的目的，满足采暖。然而，大气温度的季节变化自然规律恰恰与热泵的季节期望值相反，夏季室外温度高，不利于冷却冷凝器，制冷效率降低；冬季室外大气温度低，不利于带走蒸发器的冷量，制热效率降低，整体运行效率较低，这就是空气源热泵空调工程无法克服的技术障碍。人防工程是一个密闭的地下空间，热泵空调工程无法直接与室外空气换热，只有以定量循环水为介质，通过地面冷却塔与室外空气换热，实现制冷，满足除湿。但由于夏季室外大气温度较高，冷却塔定量循环水的温度也随之升高，导致热泵的制冷效率降低。到了冬季，即使选用水-水热泵机组，也无法实现制热，局限性很大，所以，冷却塔水源式热泵工程仍然无法克服大气温度影响的技术障碍。
地球是一个巨大的恒温体，地下水蕴藏着无穷无尽的能量。据测试，30米以下浅层地下水的温度常年稳定在18℃左右，远高于冬季室外大气温度，又远低于夏季室外大气温度，如果人防工程的热泵空调工程采用地下水作为低位能源，就可以克服空气源热泵的技术障碍，大大提高了工程的整体效率。此外，夏季，通过热泵技术把地下水的低位冷量转化为高位冷量，同时把人防工程的余热通过回灌技术传给地下水；冬季又通过热泵技术，把地下水的低位热量转化为高位热量，同时通过回灌技术把冷量传给地下水，这样，冷量冬存夏用，热量夏存冬用，地下水就起到蓄能器的作用，保证空调工程的常年使用。所以，地下水源热泵工程，低位能源取之于地下水，热泵直接与温度常年稳定的地下水换热，不受大气温度的影响，克服了空气源热泵工程的技术障碍，实现一机两用，节约投资，综合运行费用低，适用于地下水资源丰富地区的人防工程空调工程。
2 工程实例
开封市某附建式人防工程，采用地下水源热泵空调工程，取消冷却塔，以丰富的地下水作为低位能源，直接与热泵机组进行能量交换，实现夏季制冷，冬季制热，取得满意的效果。根据地质勘探报告，本工程所处位置，0-3米为沙土，3-15米为亚沙土，15-60米为沙土，60-90米为粉沙，90米以下为沙土。常年地下水位负3米。由于受黄河地下潜流的影响，地下水由西北流向东南，水源丰富，水质良好，易于成井，蕴藏着丰富的地能资源。具备采用地下水源热泵空调工程的基本条件。本工程地下水源热泵工程由热泵主机循环水工程和热源工程三部分组成。根据工程的热湿负荷计算，热泵主机选用螺杆式水-水热泵机组，使用环保制冷剂HFC-134a,工作压力低，夏季最大制冷量为582KW,冬季最大制热量为634KW；循环水工程选用两台扬程为50米的立式循环泵，用一备一，冷水闭路循环流量77t/h，热水闭路循环流量84t/h；地下水工程设给水井一眼，井深84米，井径0.3m，回水井两眼，井深76m，井径0.3m，井距20m，封井和埋管深度为1 m，潜水泵扬程50m，流量46t/h。地下水温17.5℃。 经测试，夏季制冷工况冷水温度7-12℃，冬季制热工况热水温度47-56℃，工程内温度和相对湿度均达到设计要求。
3 应用优势
实践证明，地下水源热泵工程与冷却塔水源热泵工程相比，具有以下应用优势：(1) 本工程取消冷却塔，有利于工程防护，保证战时空调工程的正常运行,提高工程的整体防护效能。(2) 地下水平均温差推动力,比冷却塔水源式高1-2倍，传热效率高。(3) 地下水温冬夏季基本恒定,避免了室外大气温度对机组的影响。(4)夏季制冷能效比(COP值)为1:5,冬季制热能效比（COP值）为1:4,与其他空调工程相比，节能30%-60%.(5)整个工程采用水作为传热介质,热容大,密度高，热损小。 (6)低位能源水取之于地下,又等量回灌地下, 没有大气污染，具有良好的环保效益。（7）本工程不仅可以解决人防工程的夏季除湿，平时，还可以将冷热水引入地面工程，解决地面工程的降温和采暖问题，实现一机两用，节约投资。
4 应把握的几个问题
4.1 重视水文地质调查。采用地下水源热泵技术时，必须先进行水文地质情况调查,要有丰富的地下水资源, 适用原则是:水量充足，水温适宜，水质良好，供水稳定，回灌可靠，成井费用适中。
4.2 优化工程设计。要严格计算热湿负荷,流动阻力,合理确定主机功率和循环泵扬程,利用变频装置提高地下水的利用率,减少常规循环工程的动力消耗。
4.3 重视水井设计。（1）根据水文地质情况，合理确定给水井和回水井的井深、井径、井距，可以一给多回，保证热源水全部回灌，不得污染。（2）给水井要设在地下水流向的上方，回水井设在地下水流向的下方。对于地下水流速缓慢的地区，回水井要设在给水井降水漏斗曲线影响范围之内。（3）为了延长水井寿命，给水井和回水井可以互换使用。
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