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可转导叶在轴流风机中的应用
发布时间：2013-04-23 08:35 来源：未知
23450-0.49/0.096型轴流风机是哈尔滨汽轮机厂有限责任公司为燕钢新建1080m3高炉设计的电拖轴流风机。用户要求该风机运行时可以变转速、变导叶角度或两者同时分别变化，需要时可以采用汽轮机拖动，并且对风机各工况点风量、风压都有严格的要求。根据以卜要求，哈汽应用了6列可转导叶，通过研究和严谨的设计，完美地满足了用户的需求。
1、机组结构说明
本台轴流风机为下进气下排气单轴双支点的风机，按同定式动力装置设计。风机主要由汽缸、转子、轴承箱联轴器、进排气系统、油系统、保护系统和防喘、防阻塞、防逆流等阀门组成。通流部分包括15个轴流级和扩压器。15列导叶中前6列为可转导叶，进口导叶和00级导叶采用弯扭叶片改善风机进口气动性能，其他导叶均为直叶片。可转导叶具有柄型叶根，以便在转柄机构中可以转动。通流部分出口为有叶扩压器，扩压器的背面为平衡活塞的低压气腔，通过平衡管与风机进气口相连以减小转子的轴向推力。
汽缸为双层缸结构，分内缸和外缸。内缸和外缸均分前后部分，并用螺栓连接。外缸为进排气蜗壳的组合体，水平中分面结构，下部进气，下部排气，空气通过空气过滤装置、进气管组，由外缸下部进入轴流风机，进气管组与风机外缸为方法兰连接，尺寸为870mmx2160mm，外缸这圆筒形结构，铸铁HT200材料，外形尺寸小，刚性好，对风机件能十分有利，外缸两端均通过垂直键和猫爪结构J/刚’轴承箱相连，前后轴承箱均为焊接结构，落地形式。内缸材料为铸铁QT400-15A，双支点圆筒形，水平中分面结构。内缸装有可转导叶转柄机构和导叶转动筒。通过一个转动筒控制各级可转导叶的转动，且各级导叶的转角是不同的。装在外缸下部一侧的导叶油动机的活塞杆穿过外缸壁拉动转动筒旋转，从而达到调节目的。内缸后段为光滑气道，排汽段作为扩压器通道的一部分，外面装有排气护罩，它也是排气蜗壳的内表面，罩住了内缸后段的水平中分面法兰，内缸的轴向定位环安装于外缸的对应凹槽中，中心是靠支承环卜的垫片与外缸配准。排气蜗壳为同心圆环形结构，排气口尺寸为咖900mm。
转子为两支点结构，前面为支持轴承，后面为支持推力联合轴承，轴承为落地式，通过轴承箱和基架与基础相连。转子为组合式鼓筒转子，是由鼓简两整体端轴，端轴与鼓筒采用螺柱连接成的。为减少鼓风损失，螺母埋在端轴里，并且加盖，获得光滑的轴端面。转子前端经膜片式联轴器与齿轮箱相连。
转子后端被高压汽封和低压汽封隔开，形成低压腔，该腔通过平衡管与进气蜗壳相通，保证低压腔压力，又使高压汽封漏气输回到进气管。
2、可转导叶的应用
如图1所示，可转导叶通过转柄机构安装在内缸上。转柄机构是由可转导叶的轴承和转柄组成。轴承是自润滑的滑动轴承，两个轴承安装在一个钢轴内，有一定的过盈量。可转导叶的径向为置靠垫片调整，保证叶片顶部与转子的间隙，转柄与叶片柄的安装角通过销钉来保证。其安装位置是通过专门工艺设备实现，以保证精确的安装位置。转柄的头部将放在导叶转动筒的轴向槽中，为了保证转柄机构在缸上位置不变，每两个导叶的转柄机构中间用压板压住。导叶转动筒转动时，关节轴承在其槽中滑动，从而使转柄转动，这样就实现了导叶有规律的转动。导叶转动筒的转动是通过其上的耳朵和连杆与油动机活塞杆相连，油动机固定在外缸的外壁右侧下部。
油动机的活塞杆穿过外缸壁，同时在缸内有一个滑套支点以保持连杆的稳定性，整个导叶转动筒为水平中分面结构，内部有轴向槽，转柄的关节轴承就在此槽中滑动，导叶转动筒的转动通过槽和转柄使可转导叶按设计要求的转动规律转动，各级可转导叶只用一个槽。导叶数与槽数相等。
导叶转柄机构首先在与内缸中心线进行垂直调整，调好后转成水平位置。导叶转动筒成水平状态时，利用螺栓固定与内缸前端下半上的内缸翻身工具，以避免翻身时转动筒受力而压坏内缸上的滑块。然后转动筒与内缸一起由中分面分开，在中分面装压板，使转动筒下半与内缸下半成一体，一起装入外缸下部，再用外缸下部的两个450方向顶起螺栓将转动简顶起，再卸去压板、装入转子。
通过可转导叶机构的应用，可以在机组运行中通过改变可转导叶的角度改变进气流量，使轴流风机的结构简化，并提高机组的总体热效率；还能在轴流风机启动、停机过程低转速过程中起到防止压气机发生喘振的作用。使轴流风机的整体设计结构紧凑，设计运行更加自由灵活。
3、结语
本台典型轴流风机是哈尔滨汽轮机厂有限责任公司目前掌握的比国内外同等级同定式风机热力性能更优良的亚音速压气机母型，试验资料齐全，效率高，可变转速，工况范围广。应用了先进的可转导叶技术（已获国家专利），不仅在流量变化范围较小时效率保持高点，而且在许多工况范围内实现高效率。该机型技术成熟，运行可靠，是哈汽第三代轴流风机研发产品之一，深受广大用户好评。
