Cauzele vibrațiilor crescute ale unui ventilator industrial. Instalarea ventilatoarelor

În activitățile biroului de diagnosticare al departamentelor de reparații ale întreprinderilor metalurgice, se efectuează destul de des echilibrarea rotoarelor de evacuare a fumului și a ventilatoarelor în proprii lagăre. Eficacitatea acestei operațiuni de ajustare este semnificativă în comparație cu micile modificări aduse mecanismului. Acest lucru ne permite să definim echilibrarea ca una dintre tehnologiile low-cost în operarea echipamentelor mecanice. Fezabilitatea oricărei operațiuni tehnice este determinată de eficiența economică, care se bazează pe efectul tehnic al operațiunii sau eventualele pierderi din implementarea intempestivă a acestui impact.

Fabricarea rotorului la o întreprindere de construcție de mașini nu este întotdeauna o garanție a calității echilibrării. În multe cazuri, producătorii se limitează la echilibrarea statică. Echilibrarea pe mașini de echilibrare, desigur, este o operațiune tehnologică necesară în fabricarea și după repararea rotorului. Cu toate acestea, este imposibil să se apropie condițiile de producție de funcționare (gradul de anizotropie a suporturilor, amortizarea, influența parametrilor tehnologici, calitatea asamblarii și instalării și o serie de alți factori) mai aproape de condițiile de echilibrare pe mașini. .

Practica a arătat că un rotor atent echilibrat pe mașină trebuie să fie echilibrat suplimentar în propriile suporturi. Evident, starea de vibrație nesatisfăcătoare a unităților de ventilație în timpul punerii în funcțiune după instalare sau reparare duce la uzura prematură a echipamentului. Pe de altă parte, transportul rotorului la o mașină de echilibrat la mulți kilometri de o întreprindere industrială nu este justificat din punct de vedere al timpului și al costurilor financiare. Demontarea suplimentară, riscul deteriorării rotorului în timpul transportului, toate acestea dovedesc eficiența echilibrării pe șantier în propriile suporturi.

Apariția echipamentelor moderne de măsurare a vibrațiilor face posibilă efectuarea echilibrării dinamice la locul de funcționare și reducerea sarcinii vibraționale a suporturilor la limite acceptabile.

Una dintre axiomele stării sănătoase a echipamentului este funcționarea mecanismelor cu un nivel scăzut de vibrație. În acest caz, impactul unui număr de factori distructivi care afectează unitățile de rulment ale mecanismului este redus. În același timp, crește durabilitatea unităților de rulment și a mecanismului în ansamblu și se asigură o implementare stabilă a procesului tehnologic, în conformitate cu parametrii specificați. In ceea ce priveste ventilatoarele si aspiratoarele de fum, nivelul scazut de vibratie este determinat in mare masura de echilibrul rotoarelor, echilibrarea la timp.

Consecințele funcționării mecanismului cu vibrații crescute: distrugerea ansamblurilor de rulmenți, a scaunelor de rulmenți, a fundațiilor, creșterea consumului de energie electrică pentru a conduce instalația. Această lucrare discută consecințele echilibrării intempestive a rotoarelor de evacuare a fumului și ventilatoarelor atelierelor întreprinderilor metalurgice.

Sondajul de vibrații al ventilatoarelor furnalelor a arătat că principala cauză a vibrațiilor crescute este dezechilibrul dinamic al rotoarelor. Decizia luată - de a echilibra rotoarele în propriile suporturi a permis reducerea nivelului general de vibrații de 3 ... 5 ori, la un nivel de 2,0 ... 3,0 mm / s atunci când se lucrează sub sarcină (Figura 1). Acest lucru a făcut posibilă creșterea duratei de viață a rulmenților de 5...7 ori. S-a stabilit că pentru mecanismele de același tip există o răspândire semnificativă a coeficienților dinamici de influență (mai mult de 10%), ceea ce determină necesitatea echilibrării în suporturile proprii. Principalii factori care influenţează răspândirea coeficienţilor de influenţă sunt: ​​instabilitatea caracteristicilor dinamice ale rotoarelor; abaterea proprietăților sistemului de la liniaritate; erori la instalarea greutăților de testare.

Figura 1 - Niveluri maxime ale vitezei de vibrație (mm/s) ale lagărelor ventilatorului înainte și după echilibrare



A)b)

în)G)

Imaginea 2 - Uzura erozivă neuniformă a palelor rotorului


Dintre motivele dezechilibrului rotoarelor de evacuare a fumului și ventilatoarelor, trebuie evidențiate următoarele:

1. Uzura neuniformă a paletelor (Figura 2), în ciuda simetriei rotorului și a unei viteze semnificative. Motivul acestui fenomen poate sta în aleatorietatea selectivă a procesului de uzură din cauza factorilor externi și a proprietăților interne ale materialului. Este necesar să se țină cont de abaterile reale ale geometriei lamei de la profilul de proiectare.

Imaginea 3 - Lipirea materialelor asemănătoare prafului pe paletele rotorului:

a) extractor de fum al instalației de sinterizare; b) CCM aspirare abur


3. Consecințele reparației lamelor în condiții de funcționare la locul de instalare. Uneori dezechilibrul poate fi cauzat de manifestarea fisurilor inițiale în materialul discurilor și paletelor rotoarelor. Prin urmare, echilibrarea trebuie precedată de o inspecție vizuală amănunțită a integrității elementelor rotorului (Figura 4). Sudarea fisurilor detectate nu poate asigura funcționarea fără probleme pe termen lung a mecanismului. Sudurile servesc ca concentratoare de tensiuni și surse suplimentare de inițiere a fisurilor. Se recomandă ca această metodă de recondiționare să fie folosită doar ca ultimă soluție pentru a asigura funcționarea pentru o perioadă scurtă de timp, permițând funcționarea continuă până când rotorul este fabricat și înlocuit.

Imaginea 4 - Fisuri în elementele rotoarelor:

a) discul principal; b) omoplaţii la punctul de prindere


În funcționarea mecanismelor rotative, un rol important îl joacă valorile admisibile ale parametrilor de vibrație. Experiența practică a arătat că respectarea recomandărilor GOST ISO 10816-1-97 „Vibrații. Monitorizarea stării mașinilor pe baza rezultatelor măsurătorilor vibrațiilor pe piesele nerotative, în raport cu mașinile din clasa 1, permite funcționarea pe termen lung a aspiratoarelor de fum. Pentru a evalua starea tehnică, se propune utilizarea următoarelor valori și reguli:
  • valoarea vitezei de vibrație de 1,8 mm/s, determină limita de funcționare a echipamentului fără limite de timp și nivelul dorit de finalizare a echilibrării rotorului în suporturile proprii;
  • vitezele de vibrație în intervalul 1,8…4,5 mm/s permit echipamentului să funcționeze o perioadă lungă de timp cu monitorizarea periodică a parametrilor de vibrație;
  • vitezele de vibrație peste 4,5 mm/s observate pe o perioadă lungă de timp (1…2 luni) pot duce la deteriorarea elementelor echipamentului;
  • valorile vitezei de vibrație în intervalul 4,5…7,1 mm/s permit echipamentului să funcționeze timp de 5…7 zile, urmat de o oprire pentru reparații;
  • valorile vitezei de vibrație în intervalul 7,1…11,2 mm/s permit echipamentului să funcționeze timp de 1…2 zile, urmată de o oprire pentru reparații;
  • valorile vitezei de vibrație peste 11,2 mm/s nu sunt permise și sunt considerate situații de urgență.
O stare de urgență este considerată o pierdere a controlului asupra stării tehnice a echipamentului. Pentru a evalua starea tehnică a motoarelor de antrenare, GOST 20815-93 „Mașini electrice rotative. Vibrații mecanice ale unor tipuri de mașini cu o înălțime a axei de rotație de 56 mm și mai mult. Măsurare, Evaluare și Valori Admisibile”, care definește valoarea vitezei de vibrație de 2,8 mm/s ca fiind acceptabilă în timpul funcționării. Trebuie remarcat faptul că marja de siguranță a mecanismului face posibilă rezistența la valori și mai mari ale vitezei de vibrație, dar aceasta duce la o scădere bruscă a durabilității elementelor.

Din păcate, instalarea greutăților compensatoare în timpul echilibrării nu ne permite să evaluăm scăderea durabilității ansamblurilor de rulmenți și creșterea costurilor energetice cu vibrația crescută a extractoarelor de fum. Calculele teoretice duc la valori subestimate ale pierderilor de putere datorate vibrațiilor.

Forțe suplimentare care acționează asupra rulmenților, cu rotorul dezechilibrat, duc la creșterea momentului de rezistență la rotație a arborelui ventilatorului și la creșterea consumului de energie. Există forțe distructive care acționează asupra rulmenților și elementelor mecanismului.

Este posibil să se evalueze eficiența echilibrării rotoarelor ventilatorului sau acțiunile suplimentare de reparație pentru reducerea vibrațiilor în condiții de funcționare prin analizarea următoarelor date.

Setări: tip mecanism; puterea de antrenare; Voltaj; frecvența de rotație; greutate; parametrii de bază ai fluxului de lucru.

Parametrii inițiali: viteza vibrației la punctele de control (RMS în domeniul de frecvență 10…1000 Hz); curent si tensiune pe faze.

Acțiuni de reparație finalizate: valorile sarcinii de încercare stabilite; a efectuat strângerea racordurilor filetate; centrare.

Valorile parametrilor după acțiunile efectuate: viteza vibratiei; curent si tensiune pe faze.

În condiții de laborator, au fost efectuate studii pentru a reduce consumul de energie al motorului ventilatorului D-3 ca urmare a echilibrării rotorului.

Rezultatele experimentului nr. 1.

Vibrația inițială: verticală - 9,4 mm/s; axial - 5,0 mm/s.

Curent de fază: 3,9 A; 3,9 A; 3,9 A. Valoare medie - 3,9 A.

Vibrații după echilibrare: verticală - 2,2 mm/s; axial - 1,8 mm/s.

Curent de fază: 3,8 A; 3,6 A; 3,8 A. Valoare medie - 3,73 A.

Scăderea parametrilor de vibrație: direcția verticală - de 4,27 ori; direcția axială de 2,78 ori.

Scăderea valorilor curente: (3,9 - 3,73) × 100% 3,73 = 4,55%.

Rezultatele experimentului nr. 2.

vibratie initiala.

Punctul 1 - rulment frontal al motorului electric: vertical - 17,0 mm/s; orizontală - 15,3 mm / s; axial - 2,1 mm/s. Vector rază - 22,9 mm/s.

Punctul 2 - rulment liber al motorului electric: vertical - 10,3 mm/s; orizontală - 10,6 mm / s; axial - 2,2 mm/s.

Raza vectorului vitezei de vibrație este de 14,9 mm/s.

Vibrații după echilibrare.

Punctul 1: vertical - 2,8 mm/s; orizontală - 2,9 mm / s; axial - 1,2 mm / s. Raza vectorului vitezei de vibrație este de 4,2 mm/s.

Punctul 2: vertical - 1,4 mm/s; orizontală - 2,0 mm/s; axial - 1,1 mm/s. Raza vectorului vitezei de vibrație este de 2,7 mm/s.

Scăderea parametrilor de vibrație.

Componente la punctul 1: vertical - de 6 ori; orizontală - de 5,3 ori; axial - de 1,75 ori; vector rază - de 5,4 ori.

Componente la punctul 2: vertical - de 7,4 ori; orizontală - de 5,3 ori; axial - de 2 ori, raza vector - de 6,2 ori.

Indicatori energetici.

Înainte de echilibrare. Consum de energie pentru 15 minute - 0,69 kW. Putere maxima - 2,96 kW. Puterea minima este de 2,49 kW. Putere medie - 2,74 kW.

După echilibrare. Consum de energie pentru 15 minute - 0,65 kW. Putere maxima - 2,82 kW. Puterea minima este de 2,43 kW. Putere medie - 2,59 kW.

Scăderea performanței energetice. Consum de energie - (0,69 - 0,65) × 100% / 0,65 \u003d 6,1%. Putere maximă - (2,96 - 2,82) × 100% / 2,82 \u003d 4,9%. Putere minimă - (2,49 - 2,43) × 100% / 2,43 \u003d 2,5%. Putere medie - (2,74 - 2,59) / 2,59 × 100% \u003d 5,8%.

Rezultate similare au fost obținute în condiții de producție la echilibrarea ventilatorului VDN-12 al unui cuptor metodic cu trei zone de încălzire al unei laminoare. Consumul de energie electrică pentru 30 de minute a fost de 33,0 kW, după echilibrare - 30,24 kW. Reducerea consumului de energie electrică în acest caz a fost (33,0 - 30,24) × 100% / 30,24 = 9,1%.

Viteza vibratiei inainte de echilibrare - 10,5 mm/s, dupa echilibrare - 4,5 mm/s. Valori scăzute ale vitezei de vibrație - de 2,3 ori.

O reducere cu 5% a consumului de energie pentru un motor de ventilator de 100 kW va duce la economii anuale de aproximativ 10.000 UAH. Acest lucru se poate realiza prin echilibrarea rotorului și reducerea sarcinilor de vibrație. În același timp, există o creștere a durabilității rulmenților și o reducere a costului opririi producției pentru reparații.

Unul dintre parametrii de evaluare a eficacității echilibrării este frecvența de rotație a arborelui de evacuare a fumului. Deci, la echilibrarea extractorului de fum DN-26, s-a înregistrat o creștere a frecvenței de rotație a motorului electric AOD-630-8U1 după instalarea unei greutăți corective și reducerea vitezei de vibrație a suporturilor lagărelor. Viteza de vibrație a suportului de rulment înainte de echilibrare: verticală - 4,4 mm/s; orizontală - 2,9 mm/s. Viteza de rotație înainte de echilibrare - 745 rpm. Viteza de vibratie a suportului de rulment dupa echilibrare: verticala - 2,1 mm/s; orizontală - 1,1 mm / s. Viteza de rotație după echilibrare este de 747 rpm.

Caracteristici tehnice ale motorului asincron AOD-630-8U1: număr de perechi de poli - 8; turație sincronă - 750 rpm; puterea nominală - 630 kW; moment nominal - 8130 N/m; viteza nominala -740 rpm; MPUSK / MNOM - 1,3; tensiune - 6000 V; eficienta - 0,948; cosφ = 0,79; factor de suprasarcină - 2,3. Pe baza caracteristicilor mecanice ale motorului asincron AOD-630-8U1, este posibilă o creștere a vitezei cu 2 rpm cu o scădere a cuplului cu 1626 N/m, ceea ce duce la o scădere a consumului de energie cu 120 kW. Aceasta este aproape 20% din puterea nominală.

O relație similară între viteza de rotație și viteza vibrației a fost înregistrată pentru motoarele asincrone ale ventilatoarelor unităților de uscare în timpul lucrărilor de echilibrare (tabel).

Tabel - Valori ale vitezei de vibrație și ale vitezei de rotație a motoarelor ventilatoarelor

Amplitudinea vitezei de vibrație a componentei frecvenței de rotație, mm/s

Frecvența de rotație, rpm

2910

2906

2902

10,1

2894

13,1

2894


Relația dintre frecvența de rotație și valoarea vitezei de vibrație este prezentată în Figura 5, ecuația liniei de tendință și fiabilitatea aproximării sunt de asemenea indicate acolo. Analiza datelor obținute indică posibilitatea unei modificări treptate a vitezei de rotație la diferite valori ale vitezei de vibrație. Deci, valorile de 10,1 mm/s și 13,1 mm/s corespund unei valori a vitezei de rotație - 2894 rpm, iar valorile de 1,6 mm/s și 2,6 mm/s corespund frecvențelor de 2906 rpm. și 2910 rpm Pe baza dependenței obținute, se pot recomanda și valorile de 1,8 mm/s și 4,5 mm/s ca limite ale condițiilor tehnice.

Figura 5 - Relația dintre viteza de rotație și valoarea vitezei de vibrație

În urma cercetării, a fost stabilit.

1. Echilibrarea rotoarelor în suporturile proprii ale extractoarelor de fum ale unităților metalurgice permite o reducere semnificativă a consumului de energie și o creștere a duratei de viață a rulmenților.

Cauzele deteriorării mașinilor de tracțiune

Cauzele deteriorării mașinilor de tracțiune în timpul funcționării pot fi mecanice, electrice și aerodinamice.

Motivele mecanice sunt:

Dezechilibrul rotorului ca urmare a uzurii sau a depunerilor de cenusa (praf) pe palete;
- uzura elementelor cuplajului: slăbirea potrivirii bucșei rotorului pe arbore sau slăbirea brațurilor rotorului;
- slăbirea șuruburilor de fundație (în absența piulițelor de blocare și a blocărilor nesigure împotriva deșurubarii piulițelor) sau rigiditate insuficientă a structurilor de susținere a mașinilor;
- slăbirea strângerii șuruburilor de ancorare ale carcaselor rulmenților din cauza instalării de garnituri necalibrate sub acestea în timpul alinierii;
- alinierea nesatisfăcătoare a rotoarelor motorului electric și mașinii de tiraj;
-incalzirea excesiva si deformarea arborelui datorita temperaturii crescute a gazelor de ardere.

Motivul caracterului electric este o neuniformitate mare a spațiului de aer dintre rotor și statorul motorului electric.

Motivul naturii aerodinamice este performanța diferită pe părțile laterale ale aspiratoarelor de fum cu dublă aspirație, care poate apărea atunci când aeroterma este introdusă cu cenușă dintr-o parte sau clapetele și paletele de ghidare sunt reglate incorect.

În buzunarele de aspirație și volutele mașinilor de tracțiune care transportă un mediu praf, carcasele, precum și pâlniile de aspirație ale volutelor, sunt supuse la cea mai mare uzură abrazivă. Laturile plate ale volutelor și buzunarelor se uzează într-o măsură mai mică. La aspiratoarele axiale de fum ale cazanelor, armătura se uzează cel mai intens în locurile paletelor de ghidare și rotoarelor. Intensitatea uzurii crește odată cu creșterea debitului și a concentrației de praf de cărbune sau particule de cenușă în acesta.

Cauzele vibrațiilor mașinilor de tracțiune

Principalele cauze ale vibrațiilor aspiratoarelor și ventilatoarelor pot fi:

a) echilibrarea nesatisfăcătoare a rotorului după reparații sau dezechilibrul în timpul funcționării ca urmare a uzurii neuniforme și a deteriorării paletelor din apropierea rotorului sau a deteriorării lagărelor;
b) alinierea incorectă a arborilor mașinilor cu motor electric sau nealinierea lor din cauza uzurii cuplajului, slăbirea structurii de susținere a lagărelor, deformarea garniturilor de sub acestea, când după aliniere rămân multe garnituri subțiri necalibrate etc. .;
c) încălzirea crescută sau neuniformă a rotorului de evacuare a fumului, care a cauzat deformarea arborelui sau deformarea rotorului;
d) deplasarea unilaterală a cenușii încălzitorului de aer etc.

Vibrația crește atunci când vibrațiile naturale ale mașinii și ale structurilor de susținere coincid (rezonanță), precum și atunci când structurile nu sunt suficient de rigide și șuruburile de fundație sunt slăbite. Vibrația rezultată poate duce la slăbirea conexiunilor cu șuruburi și a știfturilor de cuplare, a cheilor, la încălzire și la uzura accelerată a rulmenților, ruperea șuruburilor care fixează carcasele rulmenților, paturile și distrugerea fundației și a mașinii.

Prevenirea și eliminarea vibrațiilor mașinilor de tracțiune necesită măsuri cuprinzătoare.

În timpul acceptării și livrării schimbului, ei ascultă aspiratoarele de fum și ventilatoarele în funcțiune, verifică absența vibrațiilor, zgomotul anormal, funcționalitatea atașării la fundația mașinii și a motorului electric, temperatura lagărelor lor, și funcționarea cuplajului. Aceeași verificare se face atunci când se plimbă în jurul echipamentului în timpul unei ture. Când se constată defecte care amenință o oprire de urgență, aceștia informează șeful de tură pentru a lua măsurile necesare și a întări supravegherea mașinii.
Vibrațiile mecanismelor rotative sunt eliminate prin echilibrarea și centrarea lor cu o acționare electrică. Înainte de echilibrare, se efectuează reparația necesară a rotorului și a rulmenților mașinii.

Cauzele deteriorării rulmenților

La mașinile de tracțiune se folosesc rulmenți de rulare și alunecare. Pentru lagărele de alunecare, se folosesc inserții de două modele: auto-aliniante cu un rulment cu bile și cu o suprafață de rulment cilindrică (rigidă) pentru montarea inserției în carcasă.

Deteriorarea rulmentului se poate datora supravegherii personalului, defectelor de fabricație a acestuia, reparațiilor și asamblarii nesatisfăcătoare și, în special, lubrifierii și răcirii slabe.
Funcționarea anormală a rulmenților este identificată printr-o creștere a temperaturii (peste 650 ° C) și un zgomot caracteristic sau o lovitură în carcasă.

Principalele motive pentru creșterea temperaturii lagărelor sunt:

Contaminare, cantitate insuficientă sau scurgere de grăsime din rulmenți, nepotrivire a lubrifiantului cu condițiile de funcționare ale mașinilor de tiraj (ulei prea gros sau subțire), umplerea excesivă a rulmenților cu unsoare;
- absenta jocurilor axiale in carcasa rulmentului necesar pentru a compensa alungirea termica a arborelui;
- joc radial de aterizare mic al rulmentului;
- joc radial de lucru mic al rulmentului;
- lipirea inelului de ungere în lagăre de alunecare la un nivel de ulei foarte ridicat, ceea ce împiedică rotirea liberă a inelului, sau deteriorarea inelului;
- uzura și deteriorarea rulmenților:
cărările și elementele rulante se prăbușesc,
inele de rulment crăpate
inelul interior al rulmentului este slăbit pe arbore,
strivirea și spargerea rolelor, separatoarelor, care este uneori însoțită de o lovitură în rulment;
- încălcarea răcirii rulmenților cu răcire cu apă;
- dezechilibrul rotorului și vibrațiile, care înrăutățesc brusc condițiile de încărcare ale lagărelor.

Rulmenții de rulare devin nepotriviți pentru lucrări ulterioare din cauza coroziunii, uzurii abrazive și oboseale și distrugerii cuștilor. Uzura rapidă a rulmentului apare în prezența unui joc radial de lucru negativ sau zero din cauza diferenței de temperatură dintre arbore și carcasă, jocului radial inițial selectat incorect sau montarea rulmentului pe arbore sau în carcasă incorect selectată și efectuată etc. .

În timpul instalării sau reparației mașinilor de tracțiune, rulmenții nu trebuie utilizați dacă au:

Fisuri pe inele, separatoare si elemente de rulare;
- spărturi, lovituri și decojire pe șenile și elementele de rulare;
- așchii pe inele, părțile de lucru ale inelelor și elementele de rulare;
- separatoare cu distruse prin sudură și nituire, cu înclinare inacceptabilă și distanță neuniformă a ferestrelor;
- decolorare pe inele sau elemente de rulare;
- plate longitudinale pe role;
- decalaj excesiv de mare sau rotație strânsă;
- magnetism rezidual.

Dacă se constată aceste defecte, rulmenții trebuie înlocuiți cu alții noi.

Pentru a vă asigura că rulmenții nu sunt deteriorați în timpul dezasamblarii, trebuie respectate următoarele cerințe:

Forța trebuie transmisă prin inel;
- forța axială trebuie să coincidă cu axa arborelui sau carcasei;
- impacturile asupra rulmentului sunt strict interzise, ​​acestea trebuie trecute printr-o deriva de metal moale.

Aplicați metode prin presare, termice și de impact de montare și demontare a rulmenților. Dacă este necesar, aceste metode pot fi utilizate în combinație.

La dezasamblarea suporturilor lagărelor, controlați:

Starea și dimensiunile suprafețelor de așezare a carcasei și arborelui;
- calitatea montajului rulmentului,
- alinierea carcasei fata de arbore;
- joc radial și joc axial,
- starea elementelor de rulare, separatoarelor si inelelor;
- lejeritate si lipsa de zgomot in timpul rotatiei.

Cele mai mari pierderi apar la plasarea unei viraj în imediata apropiere a ieșirii mașinii. Un difuzor trebuie instalat direct în spatele ieșirii mașinii pentru a reduce pierderile de presiune. Când unghiul de deschidere al difuzorului este mai mare de 200, axa difuzorului trebuie deviată în direcția de rotație a rotorului, astfel încât unghiul dintre prelungirea carcasei mașinii și partea exterioară a difuzorului să fie de aproximativ 100. Când unghiul de deschidere este mai mic de 200, difuzorul trebuie făcut simetric sau cu partea exterioară, care este o continuare a carcasei mașinii. Deviația axei difuzorului în direcția opusă duce la creșterea rezistenței sale. Într-un plan perpendicular pe planul rotorului, difuzorul este simetric.

Cauzele deteriorării rotoarelor și carcaselor evacuatoarelor de fum

Principalul tip de deteriorare a rotoarelor și carcaselor pt fumători este uzura abrazivă în timpul transportului într-un mediu prăfuit din cauza vitezei mari și a concentrațiilor mari de antrenare (cenusa) în gazele de ardere. Discul principal și lamele se uzează cel mai intens în locurile de sudare. Uzura abrazivă a rotoarelor cu palete curbate înainte este mult mai mare decât cea a rotoarelor cu palete curbate înapoi. În timpul funcționării mașinilor de tracțiune, se observă uzura prin coroziune a rotoarelor și în timpul arderii păcurului sulfuros în cuptor.
Zonele de uzură ale lamelor din tablă trebuie să fie acoperite cu suprafață dură. Uzura palelor si discurilor rotoarelor de evacuare a fumului depinde de tipul de combustibil ars si de calitatea functionarii colectoarelor de cenusa. Funcționarea defectuoasă a colectoarelor de cenușă duce la uzura intensă a acestora, reduce rezistența și poate provoca dezechilibru și vibrații ale mașinilor, iar uzura carcaselor duce la scurgeri, praf și deteriorarea tracțiunii.

Reducerea intensității uzurii erozive a pieselor se realizează prin limitarea vitezei maxime a rotorului mașinii. Pentru aspiratoarele de fum, viteza de rotație este considerată a fi de aproximativ 700 rpm, dar nu mai mult de 980.

Metodele operaționale de reducere a uzurii sunt: ​​lucrul cu un exces minim de aer în cuptor, eliminarea aspirației aerului în cuptor și în conductele de gaz și măsuri de reducere a pierderilor din arderea mecanică insuficientă a combustibilului. Acest lucru reduce vitezele gazelor arse și concentrația de cenușă și antrenarea în acestea.

Motive pentru scăderea performanței mașinilor de tracțiune

Performanța ventilatorului se deteriorează atunci când paletele rotorului se abat de la unghiurile de proiectare și când fabricarea lor este defectă. Trebuie luat în considerare. că la suprafațarea cu aliaje dure sau întărirea lamelor prin căptușeli de sudură pentru a prelungi durata de viață a acestora poate apărea o deteriorare a caracteristicilor evacuatorului de fum: uzură excesivă și armătură anti-uzură necorespunzătoare a corpului evacuatorului de fum (reducerea debitului). secţiuni, creşterea rezistenţelor interne) duce la aceleaşi consecinţe. Defectele căii gaz-aer includ scurgeri, aspirarea aerului rece prin trapele suflantei și locurile în care acestea sunt încorporate în căptușeală, cămine de vizitare în căptușeala cazanului. arzătoare nefuncționale, treceri ale dispozitivelor permanente de suflare prin căptușeala cazanului și suprafețele de încălzire a cozii, găuri în camera de ardere și orificii pilot pentru arzătoare etc. Ca urmare, volumele de gaze arse și, în consecință, rezistența căii crește. Rezistența la gaz crește, de asemenea, atunci când tractul este contaminat cu reziduuri focale și atunci când aranjarea reciprocă a bobinelor supraîncălzitorului și economizorului este perturbată (lafundare, intercalare etc.). Motivul creșterii bruște a rezistenței poate fi o rupere sau blocare în poziția închisă a clapetei sau a aparatului de ghidare al evacuatorului de fum.

Apariția scurgerilor pe calea gazului în apropierea evacuatorului de fum (camină deschisă, supapă explozivă deteriorată etc.) duce la o scădere a vidului în fața evacuatorului de fum și la creșterea performanței acestuia. Rezistența tractului la locul scurgerii scade, deoarece evacuatorul de fum lucrează într-o măsură mai mare pentru a aspira aer din aceste locuri, unde rezistența este mult mai mică decât în ​​tractul principal și cantitatea de gaze de ardere prelevată din acesta. tractul scade.

Performanța mașinii se deteriorează odată cu un flux crescut de gaze prin golurile dintre conducta de admisie și rotor. În mod normal, diametrul țevii în limpede ar trebui să fie cu 1-1,5% mai mic decât diametrul de intrare în rotor; Jocurile axiale și radiale dintre marginea țevii și intrarea în roată nu trebuie să depășească 5 mm; deplasarea axelor găurilor lor nu trebuie să fie mai mare de 2-3 mm.

In exploatare este necesara eliminarea prompta a scurgerilor in locurile prin care trec arborii si langa carcase din cauza uzurii acestora, in garniturile conectorilor etc.
În prezența unei conducte de ocolire a unui aspirator de fum (funcționare înainte) cu un clapete slăbit, este posibil un flux invers al gazelor de ardere ejectate în conducta de aspirație a evacuatorului de fum.

Recircularea gazelor de ardere este posibilă și atunci când pe cazan sunt instalate două aspiratoare: prin extractorul din stânga - la un altul funcțional. Cu funcționarea în paralel a două aspiratoare de fum (două ventilatoare), este necesar să se asigure că sarcina lor este aceeași tot timpul, care este controlată de citirile ampermetrelor motoarelor electrice.

În cazul scăderii productivității și presiunii în timpul funcționării mașinilor de tracțiune, trebuie verificate următoarele:

Sensul de rotație al ventilatorului (aspiratorul de fum);
- starea palelor rotorului (uzura si acuratetea montajului de suprafata sau captuseala);
- conform sablonului - montarea corecta a palelor in conformitate cu pozitia lor de proiectare si unghiurile de intrare si iesire (pentru rotoare noi sau dupa inlocuirea palelor);
- respectarea desenelor de lucru a configurației volutei și a pereților corpului, a limbii și a golurilor dintre confuzor; precizia instalării și completitatea deschiderii clapetelor înainte și după ventilator (aspirator de fum);
- rarefacție în fața extractorului de fum, presiune după acesta și presiune după ventilator și comparați cu precedentul;
- etanșeitate în locurile prin care trec arborii mașinii, dacă se detectează o scurgere în acestea și în conducta de aer, eliminați-o;
- densitatea încălzitorului de aer.

Fiabilitatea funcționării mașinilor de tracțiune depinde în mare măsură de acceptarea atentă a mecanismelor care sosesc la locul de instalare, de calitatea instalării, de întreținerea preventivă și de funcționarea corectă, precum și de funcționalitatea instrumentelor pentru măsurarea temperaturii gazelor de ardere, temperatura de încălzire a rulmenților, a unui motor electric etc.

Pentru a asigura funcționarea fără probleme și fiabile a ventilatoarelor și a aspiratoarelor de fum, este necesar:
- monitorizează sistematic lubrifierea și temperatura rulmenților, previne contaminarea uleiurilor lubrifiante;
- umpleți rulmenții cu unsoare pentru cel mult 0,75, iar la viteze mari ale mecanismului de tiraj - nu mai mult de 0,5 din volumul carcasei rulmentului pentru a evita încălzirea acestora. Nivelul uleiului trebuie să fie în centrul rolei inferioare sau al bilei atunci când umpleți rulmenții cu ulei. Baia de ulei a rulmenților lubrifiați cu inel trebuie să fie umplută până la linia roșie de pe vizorul de ulei care indică nivelul normal de ulei. Pentru a elimina excesul de ulei atunci când carcasa este supraumplută peste nivelul admis, carcasa rulmentului trebuie să fie echipată cu un tub de scurgere;
- să asigure răcirea continuă cu apă a lagărelor de evacuare a fumului;
- pentru a putea controla evacuarea apei de racire rulmentii trebuie sa fie realizati prin conducte deschise si pâlnii de scurgere.

La dezasamblarea și asamblarea lagărelor de alunecare, înlocuirea pieselor, următoarele operații sunt controlate în mod repetat:
a) verificarea centrarii carcasei in raport cu arborele si a etanseitatii semi-cheptunii inferioare;
b) măsurarea golurilor superioare, laterale ale căptușelii și a etanșeității căptușelii de către capacul carcasei;
c) starea suprafeței babbit a umpluturii de căptușeală (determinată prin lovire cu un ciocan de alamă, sunetul trebuie să fie clar). Suprafața totală de peeling nu este permisă mai mult de 15% în absența fisurilor în locurile de peeling. Peelingul nu este permis în zona gulerului încăpățânat. Diferența de diametre pe diferite secțiuni ale insertului nu este mai mare de 0,03 mm. În carcasele de rulment de pe suprafața de lucru se verifică absența golurilor, zgârieturilor, zgârieturilor, carcasei, porozității, incluziunilor străine. Elipticitatea inelelor de lubrifiere nu este permisă mai mult de 0,1 mm, iar neconcentricitatea la punctele de despicare - nu mai mult de 0,05 mm.

Personalul de service ar trebui:
- monitorizeaza instrumentele astfel incat temperatura gazelor de evacuare sa nu depaseasca cea calculata;
- efectuează inspecția și întreținerea extractoarelor de fum și ventilatoarelor conform programului cu schimbarea uleiului și spălarea rulmenților, dacă este cazul, eliminarea scurgerilor, verificarea corectitudinii și ușurinței deschiderii porților și paletelor de ghidare, funcționalității acestora etc.;
- inchideti orificiile de aspiratie ale suflantelor cu plase;
- faceți o recepție minuțioasă a pieselor de schimb care sosesc spre înlocuire în timpul reviziilor și reparațiilor curente ale mașinilor de tracțiune (lagăre, arbori, rotoare etc.);
- să efectueze testarea mașinilor de tracțiune după instalare și revizie, precum și acceptarea unităților individuale în timpul instalării (fundații, cadre de susținere etc.);
- nu permiteți acceptarea în exploatare a mașinilor cu vibrații ale rulmenților de 0,16 mm la turația de 750 rpm, 0,13 mm la 1000 rpm și 0,1 mm la 1500 rpm.

Informatiile de pe site au doar scop informativ.

Dacă nu ați găsit răspunsul la întrebarea dvs., vă rugăm să contactați specialiștii noștri:

Prin telefon 8-800-550-57-70 (apelul în Rusia este gratuit)

Prin e-mail [email protected]

Controlul zgomotului și vibrațiilor La instalarea ventilatoarelor, este necesar să se îndeplinească anumite cerințe comune diferitelor tipuri de aceste mașini. Când instalați ventilatoare de alte modele, este foarte important să centrați cu atenție axele geometrice ale ventilatorului și arborilor motorului, dacă acestea sunt conectate folosind cuplaje. În prezența unei transmisii prin curea, este necesar să se controleze cu atenție instalarea scripetelor ventilatorului și motorului în același plan, gradul de tensiune al curelelor și integritatea acestora. Porturile de aspirație și evacuare ale ventilatoarelor nu sunt...


Distribuiți munca pe rețelele sociale

Dacă această lucrare nu vă convine, există o listă de lucrări similare în partea de jos a paginii. De asemenea, puteți utiliza butonul de căutare


Instalarea ventilatoarelor. Controlul zgomotului și vibrațiilor

La instalarea ventilatoarelor, este necesar să se îndeplinească anumite cerințe comune diferitelor tipuri de aceste mașini. Înainte de instalare, este necesar să se verifice conformitatea ventilatoarelor și motoarelor electrice destinate instalării cu datele proiectului. O atenție deosebită trebuie acordată sensului de rotație al rotoarelor, pentru a asigura distanța necesară între piesele rotative și staționare, pentru a verifica starea rulmenților (fără deteriorare, murdărie, lubrifiere).

Cea mai ușoară instalareventilatoare electrice(design 1, vezi prelegerea 9). Când instalați ventilatoare de alte modele, este foarte important să centrați cu atenție axele geometrice ale ventilatorului și arborilor motorului, dacă acestea sunt conectate folosind cuplaje. În prezența unei transmisii prin curea, este necesar să se controleze cu atenție instalarea scripetelor ventilatorului și motorului în același plan, gradul de tensiune al curelelor și integritatea acestora.

Axele ventilatoarelor radiale trebuie să fie strict orizontale, arborii ventilatoarelor de acoperiș trebuie să fie strict verticale.

Carcasele motorului trebuie să fie împământate, cuplajele și transmisiile cu curele trebuie protejate. Orificiile de aspirație și evacuare ale ventilatoarelor care nu sunt conectate la conductele de aer trebuie protejate cu plase.

Un indicator al unei instalări de bună calitate a ventilatorului este reducerea la minimum a vibrațiilor. vibratii - sunt mișcări oscilatorii ale elementelor structurale sub acțiunea unor forțe perturbatoare periodice. Distanța dintre pozițiile extreme ale elementelor oscilante se numește deplasare de vibrație. Viteza de mișcare a punctelor corpurilor care vibrează variază în funcție de o lege armonică. Valoarea RMS a vitezei este normalizată pentru ventilatoare ( v  6,7 mm/s).

Dacă instalarea este efectuată corect, atunci cauza vibrațiilor estemase rotative dezechilibratedin cauza distribuției neuniforme a materialului în jurul circumferinței rotorului (datorită sudurilor neuniforme, prezenței cochiliilor, uzurii neuniforme a palelor etc.). Dacă roata este îngustă, atunci forțele centrifuge cauzate de dezechilibru R , poate fi considerat situat în același plan (Fig. 11.1). În cazul roților largi (lățimea roții este mai mare de 30% din diametrul exterior al acesteia), pot apărea câteva forțe (centrifuge), schimbându-și periodic direcția (la fiecare rotație) și, prin urmare, provocând și vibrații. Acest așa-zisdezechilibru dinamic(spre deosebire de statică).

Orez. 11.1 Static (a) și dinamic (b) 11.2 Echilibrare statică

dezechilibru al rotorului

Când dezechilibru static, pentru a o elimina, se folosește echilibrarea statică. Pentru a face acest lucru, rotorul fixat pe arbore este așezat pe prisme de echilibrare (Fig. 11.2), instalate strict orizontal. În acest caz, rotorul va tinde să ia o poziție în care centrul maselor dezechilibrate este în poziția cea mai joasă. Greutatea de echilibrare, a cărei valoare este determinată experimental (prin mai multe încercări), trebuie instalată în poziția superioară și, în final, sudată ferm pe suprafața posterioară a rotorului.

Dezechilibrul dinamic cu un rotor (rotor) care nu se rotește nu se manifestă în niciun fel. Prin urmare, producătorii trebuie să echilibreze dinamic toate ventilatoarele. Se execută pe mașini speciale cu rotirea rotorului pe suporturi flexibile.

Astfel, lupta împotriva vibrațiilor începe cu echilibrarea rotoarelor. O altă modalitate de a reduce vibrațiile ventilatorului este să le instalațibaze izolatoare de vibrații. În cele mai simple cazuri se pot folosi garnituri de cauciuc. Cu toate acestea, arcurile speciale sunt mai eficiente. izolatoare de vibrații , care poate fi furnizat complet cu ventilatoare de către producători.

Pentru a reduce transmiterea vibrațiilor de la compresor prin conductele de aer, acestea din urmă trebuie conectate la ventilator folosindinserții moi (flexibile)., care sunt manșete din material cauciucat sau prelată de 150-200 mm lungime.

Atât izolatoarele de vibrații, cât și conectorii flexibili nu afectează magnitudinea vibrației supraalimentatorului, servesc doar la localizarea acesteia, adică. nu-i permit să se răspândească de la compresor (de unde provine) la structurile clădirii pe care este instalat compresorul și la sistemul de conducte de aer (conducte).

Vibrațiile elementelor structurale ale ventilatoarelor sunt una dintre sursele de zgomot generate de aceste mașini. Zgomotul este definit ca sunete care sunt percepute negativ de către o persoană și sunt dăunătoare sănătății. Se numește zgomotul ventilatorului cauzat de vibrațiizgomot mecanic(aceasta include și zgomotul de la rulmenții motorului electric și ai rotorului). Prin urmare, principala modalitate de a combate zgomotul mecanic este reducerea vibrațiilor ventilatorului.

Cealaltă componentă majoră a zgomotului ventilatorului estezgomot aerodinamic. În general, zgomotele sunt tot felul de sunete nedorite care irită o persoană. Cantitativ, sunetul este determinat de presiunea sonoră, dar la normalizarea zgomotului și la calculele de atenuare a zgomotului se folosește o valoare relativă - nivelul de zgomot în dB (decibeli). Se măsoară și nivelul puterii sonore. În general, zgomotul este o colecție de sunete de diferite frecvențe. Nivelul maxim de zgomot apare la frecvența fundamentală:

f=nz/60, Hz;

unde n - viteza de rotatie, rpm, z este numărul de pale ale rotorului.

Caracteristica zgomotuluiventilatorul este de obicei numit un set de valori ale nivelurilor de putere sonoră ale zgomotului aerodinamic în benzi de frecvență de octave (adică la frecvențe de 65, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz (spectrul de zgomot)), precum și dependența a nivelului de putere sonoră pe debit.

Pentru majoritatea suflantelor, nivelul minim de zgomot aerodinamic corespunde modului nominal de funcționare al suflantei (sau este aproape de acesta).

Instalarea pompelor. Fenomenul de cavitație. înălțimea de aspirație.

Cerințele pentru instalarea suflantelor în ceea ce privește eliminarea vibrațiilor și a zgomotului se aplică pe deplin la instalarea pompelor, totuși, atunci când vorbim despre instalarea pompelor, este necesar să aveți în vedere unele caracteristici ale funcționării acestora. Cea mai simplă diagramă de instalare a pompei este prezentată în fig. 12.1. Apa prin supapa de admisie 1 intră în conducta de aspirație și apoi în pompă, iar apoi prin supapa de reținere 2 și supapa de deschidere 3 în conducta de presiune; unitatea de pompare este echipată cu un manometru 4 și un manometru 5.

Orez. 12.1 Schema unității de pompare

Deoarece, în absența apei în conducta de aspirație și în pompă, la pornirea acesteia din urmă, vidul din conducta de admisie este departe de a fi insuficient pentru a ridica apa la nivelul ramificației de aspirație, a pompei și a conductei de aspirație. trebuie umplut cu apă. În acest scop, ramura 6 este închisă cu un dop.

La instalarea pompelor mari (cu un diametru al conductei de admisie mai mare de 250 mm), pompa se umple cu o pompă de vid specială care creează un vid profund atunci când se lucrează în aer, suficient pentru a ridica apa din puțul de recepție.

În modelele convenționale ale pompelor centrifuge, presiunea cea mai scăzută are loc în apropierea intrării în sistemul de palete pe partea concavă a paletelor, unde viteza relativă atinge valoarea maximă și presiunea atinge valoarea minimă. Dacă în această zonă presiunea scade la valoarea presiunii vaporilor de saturație la o anumită temperatură, atunci apare un fenomen numit cavitație.

Esența cavitației constă în fierberea unui lichid într-o zonă de presiune scăzută și în condensarea ulterioară a bulelor de vapori atunci când lichidul care fierbe se deplasează într-o zonă de înaltă presiune. În momentul închiderii bulei, are loc un impact punctial și presiunea în aceste puncte atinge o valoare foarte mare (mai mulți megapascali). Dacă bulele în acest moment sunt aproape de suprafața lamei, atunci impactul cade pe această suprafață și provoacă distrugerea locală a metalului. Aceasta este așa-numita pitting - o mulțime de scoici mici (ca în variola).

Mai mult, nu are loc doar distrugerea mecanică a suprafețelor paletelor (eroziune), ci și procesele de coroziune electrochimică sunt intensificate (la rotoare din metale feroase - fontă și oțeluri nealiate).

Trebuie remarcat faptul că materiale precum alama și bronzul rezistă mult mai bine efectelor nocive ale cavitației, dar aceste materiale sunt foarte scumpe, astfel încât fabricarea rotoarelor de pompe din alamă sau bronz trebuie justificată în mod corespunzător.

Dar cavitația este dăunătoare nu numai pentru că distruge metalul, ci și pentru că eficiența scade brusc în modul de cavitație. și alți parametri ai pompei. Funcționarea pompei în acest mod este însoțită de zgomot și vibrații semnificative.

Funcționarea pompei în timpul etapei inițiale a cavitației este nedorită, dar permisă. Cu cavitația dezvoltată (formarea de caverne - zone de separare), funcționarea pompei este inacceptabilă.

Principala măsură împotriva cavitației în pompe este menținerea acestui cap de aspirație H soare (Fig. 12.1), în care nu apare cavitația. Această înălțime de aspirație se numește acceptabilă.

Fie P 1 și c 1 - presiunea si viteza absoluta a curgerii in fata rotorului. R a este presiunea pe suprafața liberă a lichidului, H - pierderea de presiune în conducta de aspirație, apoi ecuația Bernoulli:

de aici

Cu toate acestea, atunci când curge în jurul lamei, pe partea sa concavă, viteza relativă locală poate fi chiar mai mare decât în ​​conducta de admisie. w 1 (w 1 - viteza relativa in sectiune, unde absolutul este egal cu de la 1)

(12.1)

unde  - coeficient de cavitație egal cu:

Condiția pentru absența cavitației este P 1 >P t ,

unde Р t - presiunea vaporilor saturați a lichidului transportat, care depinde de proprietățile lichidului, temperatura acestuia, presiunea atmosferică.

Hai sa sunăm rezerva de cavitațieexcesul capului total al lichidului peste cap corespunzător presiunii vaporilor saturați.

Determinând din ultima expresie și substituind în 12.1, obținem:

Valoarea rezervei de cavitație poate fi determinată din datele testelor de cavitație publicate de producători.

suflante cu deplasare

13.1 POMPE PISTONE

Pe fig. 13.1 prezintă o diagramă a celei mai simple pompe cu piston (vezi prelegerea 1) de aspirație unilaterală antrenată printr-un mecanism manivelă. Transferul de energie către fluxul de fluid are loc datorită creșterii și scăderii periodice a volumului cavității cilindrului din partea laterală a cutiei supapelor. În acest caz, cavitatea specificată comunică fie cu partea de aspirație (cu creșterea volumului), fie cu partea de refulare (cu scăderea volumului), prin deschiderea uneia dintre supape; cealaltă supapă este apoi închisă.

Orez. 13.1 Diagrama unei pompe cu piston 13.2 Diagrama indicatorilor

pompa cu piston cu simpla actiune

Modificarea presiunii în această cavitate este descrisă de așa-numita diagramă indicator. Când pistonul se mișcă din poziția extremă din stânga la dreapta, se creează un vid în cilindru R p , lichidul este antrenat în spatele pistonului. Când pistonul se mișcă de la dreapta la stânga, presiunea crește la o valoare R gol , iar lichidul este împins în conducta de refulare.

Aria diagramei indicatorului (Fig. 13.2), măsurată în Nm/m 2 , reprezinta lucrul pistonului in doua timpi, referitor la 1 m 2 suprafața acestuia.

La începutul aspirației și la începutul nedescărcării apar fluctuații de presiune datorită influenței inerției supapelor și „lipirea” acestora de suprafețele de contact (șa).

Deplasarea unei pompe cu piston este determinată de dimensiunea cilindrului și de numărul de curse ale pistonului. Pentru pompele cu acțiune simplă (Fig. 13.1):

unde: n - numărul de curse duble ale pistonului pe minut; D – diametrul pistonului, m; S - cursa pistonului, m;  despre - Eficienta volumetrica

Eficienta volumetrica ia în considerare faptul că o parte din lichid se pierde prin scurgeri, iar o parte se pierde prin supape care nu se închid instantaneu. Se determină în timpul testării pompei și este de obicei o = 0,7-0,97.

Să presupunem că lungimea manivelei R mult mai mică decât lungimea bielei, adică R/L  0 .

Deplasându-se din poziția extremă stângă la dreapta, pistonul parcurge o cale

x=R-Rcos  , unde  - unghiul de rotatie al manivelei.

Apoi viteza pistonului

Unde (13.1)

Accelerația pistonului:

Evident, aspirația fluidului în cutia supapelor și injecția din aceasta sunt extrem de neuniforme. Acest lucru determină apariția unor forțe inerțiale care perturbă funcționarea normală a pompei. Dacă ambele părți ale expresiei (13.1) sunt înmulțite cu aria pistonuluiD2/4 , obținem modelul corespunzător pentru alimentare (Fig. 13.3)

Prin urmare, lichidul se va mișca neuniform în întregul sistem de conducte, ceea ce poate duce la defectarea prin oboseală a elementelor lor.

Orez. 13.3 Curba de deplasare a unei pompe cu piston 13.4 Programul de livrare a pistonului

pompă cu dublă acțiune

O modalitate de egalizare a debitului este utilizarea pompelor cu dublă acțiune (fig. 13.5), în care au loc două curse de aspirație și două curse de refulare la fiecare rotație a arborelui de antrenare (fig. 13.4).

O altă modalitate de a crește uniformitatea alimentării este utilizarea capacelor de aer (Fig. 13.4). Aerul conținut în capac servește ca un mediu elastic care egalizează viteza fluidului.

Lucrări complete ale pistonului pe dublă cursă

Și putere, kW.

Orez. 13.5 Diagrama unei pompe cu piston

dubla actiune cu capac de aer

Aceasta este așa-numita putere a indicatorului - zona diagramei indicatorului. Putere reală N mai mult decât indicatorul prin valoarea pierderilor prin frecare mecanică, care este determinată de valoarea eficienței mecanice.

13.2 COMPRESOARE RECIPROCANTE

Conform principiului său de funcționare, bazat pe deplasarea mediului de lucru de către piston, compresorul cu piston seamănă cu o pompă cu piston. Cu toate acestea, procesul de lucru al unui compresor cu piston are diferențe semnificative legate de compresibilitatea mediului de lucru.

Pe fig. 13.6 prezintă o diagramă și o diagramă indicatoare a unui compresor cu piston cu acțiune simplă. Pe diagramă(v) abscisa arată volumul sub piston din cilindru, care depinde în mod unic de poziția pistonului.

Deplasându-se din poziția extremă dreaptă (punctul 1) spre stânga, pistonul comprimă gazul din cavitatea cilindrului. Supapa de aspirație este închisă în timpul întregului proces de compresie. Supapa de refulare este închisă până când diferența de presiune în cilindru și conducta de refulare depășește rezistența arcului. Supapa de refulare se deschide apoi (punctul 2) și pistonul forțează gazul în conducta de refulare până la punctul 3 (poziția cea mai din stânga a pistonului). Apoi pistonul începe să se miște spre dreapta, mai întâi cu supapa de aspirație închisă, apoi (punctul 4) se deschide și gazul intră în cilindru.

Orez. 13.6 Schemă și diagramă indicator 13.7 Diagrama unei pompe cu angrenaje

compresor cu piston

Astfel linia 1-2 corespunde procesului de compresie. Într-un compresor cu piston, următoarele sunt posibile teoretic:

Proces politropic (curba 1-2 din Fig. 13.6).

Proces adiabatic (curba 1-2'').

Proces izoterm (curba 1-2').

Cursul procesului de comprimare depinde de schimbul de căldură dintre gazul din butelie și mediu. Compresoarele alternative sunt de obicei realizate cu un cilindru răcit cu apă. În acest caz, procesul de contracție și expansiune este politropic (cu exponenți politropi n

Este imposibil să împingi tot gazul din cilindru, pentru că pistonul nu se poate apropia de capac. Prin urmare, o parte din gaz rămâne în cilindru. Volumul ocupat de acest gaz se numește volumul spațiului nociv. Acest lucru duce la o scădere a cantității de gaz aspirat. V Soare . Raportul dintre acest volum și volumul de lucru al cilindrului V p , se numește coeficient volumetric o \u003d V soare / V p.

Deplasarea teoretică a unui compresor cu piston

Feed valid Q \u003d  despre Q t.

Munca compresorului este cheltuită nu numai pentru comprimarea gazului, ci și pentru depășirea rezistenței la frecare.

A=A naiba +A tr .

Raportul A iad / A \u003d  iad se numește eficiență adiabatică. dacă pornim de la un ciclu izotermic mai economic, atunci obținem așa-numita eficiență izotermă. de la \u003d A de la / A, A \u003d A de la + A tr.

Daca lucrarea A înmulțiți cu alimentarea în masă G , atunci obținem puterea compresorului:

Ni =AG – putere indicator;

N iadul =A naibii G – cu un proces de compresie adiabatică;

N din =A din G – în timpul procesului de compresie izotermă.

Puterea arborelui compresorului N în mai mult decât indicatorul prin valoarea pierderilor prin frecare, care este luată în considerare de randamentul mecanic: m \u003d N i / N în.

Apoi eficiența totală compresor =  din  m.

13.3.1 POMPE DREPTATE

Schema pompelor cu angrenaje este prezentată în fig. 13.7.

Roțile dințate prinse 1, 2 sunt plasate în carcasa 3. Când roțile se rotesc în direcția indicată de săgeți, fluidul curge din cavitatea de aspirație 4 în cavitatea dintre dinți și se deplasează în cavitatea de presiune 5. Aici, când dinții intră în prindere, fluidul este deplasat din cavitate.

Debitul pe minut al unei pompe cu viteze este aproximativ egal cu:

Q \u003d  A (D g -A) în  o,

unde un - distanta centru-centru (Fig. 13.7); D g - diametrul circumferinței capului;în - latimea angrenajelor; n - frecventa de rotatie a rotorului, rpm; despre - randamentul volumetric, care este în intervalul 0,7 ... 0,95.

13.3.2 Pompe cu palete

Cea mai simplă diagramă a unei pompe cu palete este prezentată în fig. 13.8. Un rotor 2 situat excentric se rotește în carcasa 1. Plăcile 3 se mișcă în caneluri radiale realizate în rotor.Secțiunea suprafeței interioare a carcasei av si cd , precum și plăcile separă cavitatea de aspirație 4 de cavitatea de refulare 5. Datorită prezenței excentricității e , când rotorul se rotește, lichidul este transferat din cavitatea 4 în cavitatea 5.

Orez. 13.8 Diagrama unei pompe cu palete 13.9 Schema unei pompe de vid cu inel lichid

Dacă excentricitatea este constantă, atunci debitul mediu al pompei este:

Q=f a lzn  o ,

unde f a - aria spațiului dintre plăci, când se desfășoară de-a lungul unui arc aw; l - lățimea rotorului; n - frecventa de rotatie, rpm; despre - Eficienta volumetrica; z - numărul de plăci.

Pompele cu palete sunt folosite pentru a crea presiuni de până la 5 MPa.

13.3.3 POMPE DE VID CU INEL DE APĂ

Pompele de acest tip sunt folosite pentru a aspira aer și pentru a crea un vid. Dispozitivul unei astfel de pompe este prezentat în Fig. 13.9. Într-un corp cilindric 1 cu capacele 2 și 3, este amplasat excentric un rotor 4 cu palete 5. Când rotorul se rotește, apa care umple parțial corpul este aruncată la periferia acestuia, formând un volum inelar. În acest caz, volumele situate între lame se modifică în funcție de poziția acestora. Prin urmare, aerul este aspirat prin orificiul în formă de semilună 7, care comunică cu conducta 6. În partea stângă (în Fig. 13.9), unde volumul scade, aerul este forțat să iasă prin orificiul 8 și conducta 9.

În cazul ideal (în absența unui spațiu între pale și carcasă), pompa de vid poate crea o presiune în conducta de aspirație egală cu presiunea de saturație a vaporilor. La o temperatură T \u003d 293 K, va fi egal cu 2,38 kPa.

Flux teoretic:

unde D 2 și D 1 - diametrele exterior si interior ale rotorului, m; A - imersiunea minima a lamei in inelul de apa, m; z - numarul de lame; b - latimea lamei; l este lungimea radială a lamei; s – grosimea lamei, m; n – frecvența de rotație, rpm; despre - Eficienta volumetrica

suflante cu jet

Supraalimentatoarele cu jet sunt utilizate pe scară largă ca lifturi la intrarea rețelelor de încălzire în clădiri (pentru a asigura amestecarea și circulația apei), precum și ejectoarele în sistemele de ventilație de evacuare a spațiilor explozive, ca injectoare în instalațiile frigorifice și în alte cazuri.

Orez. 14.1 Lift cu jet de apă 14.2 Ejector de ventilație

Supraalimentatoarele cu jet sunt formate dintr-o duză 1 (Fig. 14.1 și 14.2), unde este alimentat fluidul de evacuare; camera de amestec 2, unde se amestecă lichidele ejectate și ejectate și difuzorul 3. Lichidul de ejectare furnizat duzei iese din acesta cu viteză mare, formând un jet care captează lichidul ejectat în camera de amestecare. În camera de amestec, există o egalizare parțială a câmpului de viteză și o creștere a presiunii statice. Această creștere continuă în difuzor.

Ventilatoarele de înaltă presiune (ejectoarele de joasă presiune) sunt folosite pentru a furniza aer la duză, sau aerul este utilizat dintr-o rețea pneumatică (ejectoarele de înaltă presiune).

Principalii parametri care caracterizează funcționarea unui compresor cu jet sunt debitele masice ale ejectorului G 1 \u003d  1 Q 1 și lichidul ejectat G 2 \u003d  2 Q 2 ; ejector cu presiune maximă P 1 și ejectat P 2 lichide la intrarea în compresor; presiunea amestecului la ieșirea supraalimentatorului P3.

Ca caracteristici ale suflantei cu jet (Fig. 14.3), dependențele se construiesc pe gradul de creștere a presiunii P c /  P p din raportul de amestecare u=G2/G1. Aici  P c \u003d P 3 -P 2,  P p \u003d P 1 -P 2.

Pentru calcule se folosește ecuația impulsului:

C 1 G 1 +  2 c 2 G 2 +  3 c 3 (G 1 + G 2 )=F 3 (P k1 -P k2 ),

unde c 1 ; c2; c 3 sunt vitezele la ieșirea duzei, la intrarea în camera de amestec și la ieșirea acesteia;

F3 este aria secțiunii transversale a camerei de amestecare;

 2 și  3 sunt coeficienții ținând cont de neuniformitatea câmpului de viteză;

Pk1 și Pk2 - presiunea la intrarea si iesirea din camera de amestec.

eficienţă compresorul cu jet poate fi determinat prin formula:

Această valoare pentru suflantele cu jet nu depășește 0,35.

mașini de tragere

aspiratoare de fum - gazele de ardere sunt transportate prin canalele cazanului si cosul de fum si, impreuna cu acesta din urma, invinge rezistenta acestui traseu si a sistemului de indepartare a cenusii.

Suflați ventilatoarefuncționează cu aer exterior, furnizându-l printr-un sistem de conducte de aer și un încălzitor de aer în camera de ardere.

Atât aspiratoarele de fum, cât și suflantele au rotoare cu palete curbate înapoi. În denumirile aspiratoarelor de fum, există litere DN (un aspirator de fum cu lame curbate înapoi) și numere - diametrul rotorului în decimetri. De exemplu, DN-15 este un aspirator de fum cu palete curbate înapoi și un diametru rotor de 1500 mm. În denumirea suflantelor - VDN (ventilator de suflare cu lame curbate înapoi) și, de asemenea, diametrul în decimetri.

Mașinile de aspirare dezvoltă presiuni mari: aspiratoare de fum - până la 9000 Pa, suflante - până la 5000 Pa.

Principalele caracteristici operaționale ale aspiratoarelor de fum sunt capacitatea de a lucra la temperaturi ridicate (până la 400 C) și cu un conținut ridicat de praf (cenuşă) - până la 2 g / m 3 . În acest sens, aspiratoarele de fum sunt adesea folosite în sistemele de curățare a prafului cu gaz.

Un element obligatoriu al extractoarelor de fum și al ventilatoarelor de tiraj este paleta de ghidare. Construind caracteristicile acestui extractor de fum la diferite unghiuri de instalare ale paletei de ghidare și evidențiind zonele de funcționare economică pe acestea (  0,9  max ), obțineți o anumită zonă - o zonă de funcționare economică (Fig. 15.1), care sunt utilizate pentru a selecta un extractor de fum (similar cu caracteristicile rezumate ale ventilatoarelor industriale generale). Un grafic rezumat pentru ventilatoarele de suflare este prezentat în Fig. 15.2. Atunci când alegeți dimensiunea standard a unei mașini de tiraj forțat, este necesar să vă străduiți să vă asigurați că punctul de operare este cât mai aproape posibil de modul de eficiență maximă, care este indicat pe caracteristicile individuale (în cataloagele industriale).

Orez. 15.1 Design evacuator de fum

Caracteristicile fabricii ale extractoarelor de fum sunt date în cataloage pentru temperatura gazului t har \u003d 100  C. Atunci când alegeți un aspirator de fum, este necesar să aduceți caracteristicile la temperatura reală de proiectare t . Apoi presiunea redusă

Aspiratoarele de fum sunt utilizate în prezența echipamentelor de colectare a cenușii, conținutul de praf rezidual nu trebuie să depășească 2 g/m 3 . La selectarea extractoarelor de fum din catalog sunt introduși factori de siguranță:

Q la \u003d 1,1Q; P la \u003d 1,2P.

În aspiratoarele de fum se folosesc rotoare cu pale curbate înapoi. În practică, în încăperile cazanelor se folosesc următoarele dimensiuni: DN-9; zece; 11,2; 12,5; cincisprezece; 17; nouăsprezece; 21; 22 - aspirație simplă și DN22 2; DN24  2; DN26 2 - dubla aspiratie.

Principalele unități de evacuare a fumului sunt (Fig. 15.1): rotorul 1, „melc” - 2, trenul de rulare -3, conducta de admisie - 4 și paleta de ghidare - 5.

Rotorul include un „rotor”, adică lame și discuri legate prin sudură și un butuc montat pe un arbore. Trenul de rulare este format dintr-un arbore, rulmenti de rulare situati intr-o carcasa comuna si un cuplaj elastic. Ungerea rulmenților - carter (ulei situat în cavitățile carcasei). Pentru răcirea uleiului, în carcasa rulmentului este instalată o bobină prin care circulă apa de răcire.

Aparatul de ghidare are 8 palete rotative conectate printr-un sistem de pârghii cu un inel rotativ.

Motoarele electrice cu două viteze pot fi folosite pentru a regla aspiratoarele de fum și ventilatoarele de tiraj.

LITERATURĂ

Principal:

1. Polyakov V.V., Skvortsov L.S. Pompe și ventilatoare. M. Stroyizdat, 1990, 336 p.

Auxiliar:

2. Sherstyuk A.N. Pompe, ventilatoare, compresoare. M. „Școala superioară”, 1972, 338 p.

3. Kalinushkin M.P. Pompe si ventilatoare: Proc. indemnizație pentru universități pe special. „Alimentarea și ventilația cu căldură și gaz”, ed. a 6-a, revizuită. Și adaugă.-M.: Școala superioară, 1987.-176 p.

Literatura metodica:

4. Ghid pentru lucrul de laborator la cursul „Mașini hidraulice și aerodinamice”. Makeevka, 1999.

Alte lucrări conexe care vă pot interesa.vshm>

4731. LUPTA CORUPȚIEI 26KB
Corupția este o problemă serioasă cu care se confruntă nu numai Federația Rusă, ci și multe alte țări. În ceea ce privește corupția, Rusia se află pe locul 154 din 178 de țări.
2864. Lupta politică în anii 20 - începutul anilor 30. 17,77 KB
Acuzat de sabotaj, expropriere de teroare împotriva liderilor Partidului Comunist din Sovgos în timpul războiului civil. Decizia Comitetului Central: izolarea liderului partidului de la muncă în interesul sănătății. Reînnoirea rândurilor Partidului Birourilor. Membrii partidului sunt de 735 de mii de persoane.
4917. Combaterea criminalității în țările din Asia-Pacific 41,33 KB
Probleme de cooperare în lupta împotriva criminalității în relațiile internaționale moderne. Formele de cooperare internațională în domeniul combaterii criminalității sunt foarte diverse: asistență în cauze penale civile și familiale; încheierea și implementarea tratatelor și acordurilor internaționale privind combaterea...
2883. Luptă în spatele liniilor inamice 10,61 KB
Ideea organizării rezistenței împotriva inamicului din spatele său a fost discutată intens de armata sovietică la începutul anilor 1930. (Tuhacevski, Yakir). Totuși, după „cazul armatei” = distrugerea vârfului generalilor sovietici = a încetat pregătirea și elaborarea planurilor de organizare a unei lupte subterane și partizane.
10423. Luptă pentru un avantaj competitiv durabil 108,32 KB
Acestea din urmă, care diferă în ceea ce privește calitățile fizice, nivelul de serviciu, locația geografică, disponibilitatea informațiilor și/sau percepția subiectivă, pot avea o preferință clară din partea a cel puțin unui grup de cumpărători între produsele concurente la un anumit preț. De regulă, în structura sa există cea mai influentă forță competitivă care determină limita profitabilității industriei și, în același timp, este de o importanță capitală în dezvoltarea unei anumite strategii a întreprinderii. Dar, în același timp, trebuie amintit că chiar și firmele care ocupă ...
2871. Lupta politică în anii 1930 18,04 KB
El a amenințat că va reveni la conducere în viitor și că va împușca pe Stalin și susținătorii săi. discurs împotriva lui Stalin la presovnarkom din Syrtsov și Lominadze. Au cerut răsturnarea lui Stalin și a clicei sale. În discursurile oficiale, ideea victoriei cursului general al Comitetului Central pentru o restructurare radicală a țării despre rolul remarcabil al lui Stalin.
3614. Lupta Rusiei împotriva invaziilor externe în secolul al XIII-lea 28,59 KB
Marele Ducat al Lituaniei, care s-a format pe pământurile lituaniene și rusești, a păstrat multă vreme numeroase tradiții politice și economice ale Rusiei Kievene și s-a apărat cu mare succes atât de Ordinul Livonian, cât și de mongoli. JUGUUL MONGOLOTATAR În primăvara anului 1223, aceștia erau mongolotatarii. Mongolotatarii au venit la Nipru pentru a-i ataca pe Polovtsy, al cărui han Kotyan a apelat la ginerele său, prințul galic Mstislav Romanovici, pentru ajutor.
5532. Unitate de hidrotratare U-1.732 33,57 KB
Automatizarea procesului tehnologic este un set de metode și mijloace destinate implementării unui sistem sau sisteme care permit gestionarea procesului de producție fără participarea directă a unei persoane, dar sub controlul acesteia. Una dintre cele mai importante sarcini de automatizare a proceselor tehnologice este controlul automat, care are ca scop menținerea constanței, stabilizarea valorii setate a variabilelor controlate sau modificarea acestora în funcție de un timp dat...
3372. Probleme în Rusia în secolul al XVII-lea: cauze, condiții prealabile. Criza puterii politice. Lupta împotriva invadatorilor 27,48 KB
Ca urmare a războiului de succes cu Suedia, o serie de orașe au fost returnate Rusiei, ceea ce a consolidat poziția Rusiei în Marea Baltică. Relațiile diplomatice ale Rusiei cu Anglia, Franța, Germania și Danemarca s-au intensificat. a fost încheiat un acord cu Suedia, conform căruia suedezii erau gata să acorde asistență Rusiei, sub rezerva renunțării acesteia la pretențiile pe coasta baltică.
4902. Centrală electrică pentru nave (SPP) 300,7 KB
Tensiunea de încovoiere admisă pentru pistoanele din fontă. Efortul de încovoiere care apare în momentul acțiunii forței. Tensiunea de forfecare. Efort de încovoiere și forfecare admisibil: Efort de încovoiere admisibil pentru oțel aliat: Efort de forfecare admisibil.

Diagnosticarea vibrațiilor ventilatoarelor este o metodă eficientă de testare nedistructivă, care vă permite să identificați în timp util defectele incipiente și pronunțate ale ventilatoarelor și, prin urmare, să preveniți situațiile de urgență, să anticipați durata de viață reziduală a pieselor și să reduceți costurile de întreținere și reparare a ventilatoarelor ( unități de ventilație).

  1. Frecvențele de vibrație caracteristice ale ventilatoarelor
  • Componenta principală a vibrației rotorului cu rotorul este componenta armonică cu viteza rotorului , din cauza fie unui dezechilibru al rotorului cu rotorul, fie al unui dezechilibru hidrodinamic/aerodinamic al rotorului. (Dezechilibrul hidrodinamic/aerodinamic al rotorului poate apărea din cauza designului paletelor, care creează portanță care nu este egală cu zero în direcția radială).
  • A doua cea mai importantă componentă a vibrației ventilatorului este componenta cu palete (palete), datorită interacțiunii rotorului cu un flux de aer neuniform. Frecvența acestei componente este definită ca: f l \u003d N * f BP, Unde N– numărul palelor ventilatorului
  • În cazul unei rotații instabile a rotorului în rulmenți de rulare/alunecare, sunt posibile auto-oscilații ale rotorului la jumătate din frecvența de rotație sau mai puțin și, ca urmare, componente armonice apar în spectrul vibrațiilor la frecvența auto- oscilații ale rotorului.
  • Fluctuațiile de presiune turbulente apar atunci când paletele curg în jurul palelor, care provoacă vibrații aleatorii ale rotorului și ale ventilatorului în ansamblu. Puterea acestei componente de vibrație aleatorie poate fi modulată periodic de viteza rotorului, de frecvența paletei sau de frecvența auto-oscilațiilor rotorului.
  • O sursă mai puternică de vibrații aleatorii (comparativ cu turbulența) este cavitația, care apare și atunci când există un flux în jurul palelor. Puterea acestei componente de vibrație aleatorie este modulată și de viteza de rotație a rotorului, de frecvența paletei sau de frecvența auto-oscilațiilor rotorului.
  1. Semne de vibrodiagnostic ale defectelor ventilatorului
Tabelul 1. Tabelul semnelor de diagnostic ale ventilatorului
  1. Dispozitive pentru diagnosticarea vibrațiilor ventilatoarelor
Vibrodiagnosticarea ventilatoarelor se realizează folosind metode standard pentru analiza spectrelor de vibrații și a spectrelor anvelopei de vibrații de înaltă frecvență. Punctele de măsurare a spectrului, precum și pentru controlul vibrațiilor ventilatoarelor, sunt selectate pe rulmenți. Specialistii BALTECH recomanda folosirea unui analizor de vibratii cu 2 canale BALTECH VP-3470-Ex ca dispozitiv pentru diagnosticarea vibratiilor si controlul vibratiilor. Cu ajutorul acestuia, puteți obține nu numai autospectre de înaltă calitate și spectre anvelope și puteți determina nivelul general de vibrație, ci și echilibrați ventilatorul în propriile suporturi. Posibilitatea de echilibrare (până la 4 planuri) este un avantaj important al analizorului BALTECH VP-3470-Ex, deoarece principala sursă de vibrații crescute ale ventilatorului este dezechilibrul arborelui cu rotorul.
  1. Setări principale ale analizorului pentru diagnosticarea vibrațiilor ventilatoarelor
  • Frecvența de tăiere superioară a spectrului de anvelopă este determinată din relația: f gr \u003d 2f l + 2f VR \u003d 2f VR (N + 1) Fie, de exemplu, viteza de rotație a rotorului fvr = 9,91 Hz, numărul de pale N =12, apoi f gr =2*9.91(12+1) =257, 66 Hz iar în setările analizorului BALTECH VP-3470 selectam cea mai apropiată valoare de 500 Hz în sus
  • La determinarea numărului de benzi de frecvență din spectru, se respectă regula astfel încât prima armonică la frecvența de rotație să cadă în cel puțin banda a 8-a. Din această condiție, determinăm lățimea unei singure benzi Δf=f vr /8=9.91/8=1.24Hz. De aici determinăm numărul necesar de benzi n pentru spectrul anvelopei: n=f gr /Af=500/1,24=403 Alegem cel mai apropiat număr de benzi în direcția de creștere a setărilor analizorului BALTECH VP-3470 și anume 800 de benzi. Atunci lățimea finală a unei benzi este Δf=500/800=0,625Hz.
  • Pentru autospectre, frecvența de tăiere trebuie să fie de cel puțin 800 Hz, apoi numărul de benzi pentru autospectre n=f gr /Δf=000/0,625=1280. Alegem cel mai apropiat număr ascendent de benzi în setările analizorului BALTECH VP-3470 și anume 1600 de benzi.
  1. Exemplu de spectre de ventilatoare defecte Crăpătură în butucul roții unui ventilator centrifugal
    • punct de masurare: pe suportul de rulment al motorului electric din partea rotorului în direcțiile verticală, axială și transversală;
    • viteza de rotatie f BP = 24,375 Hz;
    • semne diagnostice: vibratii axiale foarte mari la viteza f BPşi dominaţia celei de-a doua armonice 2f hîn direcția transversală; prezența armonicilor mai puțin pronunțate de multiplicitate mai mare, până la a șaptea (vezi Fig. 1 și 3).




În cazul în care calificările angajaților dumneavoastră nu permit diagnosticarea vibrațiilor de înaltă calitate a ventilatoarelor, atunci vă recomandăm să îi trimiteți la un curs de formare la Centrul de Formare pentru Recalificare și Pregătire Avansată al Companiei BALTECH și să încredințați diagnosticarea vibrațiilor echipamentului dumneavoastră unui certificat certificat. specialiști (OTS) ai companiei noastre, care au o vastă experiență practică în reglarea vibrațiilor și diagnosticarea vibrațiilor a echipamentelor dinamice (rotative) (pompe, compresoare, ventilatoare, motoare electrice, cutii de viteze, rulmenți, rulmenți alți).
Se încarcă...Se încarcă...