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AV85电动轴流风机润滑油系统故障原因分析与处理
发布时间：2013-05-02 09:29 来源：未知
1、引言
涟钢热电厂AV85轴流风机是为满足炼铁2200 m3高炉需要于2003年安装投产的．该机组由瑞士MAN公司生产，布置形式为风机通过变速箱与电机相连，风机、变速箱、电机的型号、功率和生产厂家见表1。
该机组润滑油系统由主油泵、润滑油站、高位油箱、机组本体以及相连的管道等组成，主油泵安装在变速箱上，辅助油泵安装在润滑油站内，主油泵和辅助油泵的主要参数见表2。
该机组润滑油压要求0.12 MPa以上，辅助油泵联琐自投润滑油压取0.12 MPa，风机联锁停机润滑油压取0.06 MPa．以上压力的取点为润滑油最远点压力。
2、存在问题
在该机安装后的调试过程中，启辅助油泵，最远点润滑油压为0.186 MPa，满足要求。试主油泵，启动风机运行正常后，停辅助油泵，出现辅助油泵一停，润滑油压迅速下降，辅助油泵自投的现象，经过三次试验，结果一样。调试完后，根据往常经验停机对润滑油管道、阀门系统进行检查，没有发现问题，于是认为该机主油泵存在问题。
通过与瑞士MAN公司联系，该公司同意配置一台功率大的主油泵，但需要一段时间，所以在主油泵更换之前，该机一直开辅助油泵运行。由于润滑油站只有一台辅助油泵，且没有地方再安装一台，如果该辅助油泵一旦出问题，将可能导致风机停机，引起高炉灌碴，给生产带来巨大影响。同时，长期开一台油泵也增加了电耗，提高了生产成本，所以解决润滑油系统问题成了当务之急。
2005年3月10日．由于公司内部电力系统故障，导致辅助油泵断电，结果润滑油压最低降到0.060 MPa．6s后回升到0.095 MPa(这是从当时的润滑油压监视曲线得到的)，30 min后系统恢复送电，辅助油泵重新投入运行。此次润滑油压刚好降到了联锁停机值，但由于联锁停机设置了3 s延迟，且润滑油压马上回升，所以此次没有引起停机。经过再三联系，瑞士MAN公司没过多久就发了一台型号为R95-800的主油泵过来。2005年5月2日至3日，把主油泵进行了更换，安装完成后试车，结果还是与原主油泵一样，考虑到原主油泵在辅助油泵断电的情况下保住了机组没停机，又把主油泵换为原来的。通过这次检修，润滑油系统问题还是没有解决。
3、问题分析
为了尽快找到润滑油系统存在的问题（润滑油系统见图1．早日消除此隐患，利用每次停机的时间对该润滑油系统进行全面检查，确认没有阀门的质量问题和安装问题，然后，对该润滑油系统进行全面分析、考虑和计算，终于发现了存在的一些问题，主要如下。
(1)主油泵设计偏小。
从2005年3月5日辅助油泵断电的润滑油曲线可以看出．润滑油压最低降到0.060 MPa．说明该机在开机后退出辅助油泵的过程中很可能导致联锁停机，同时，该辅助油泵单独运行时，最远点润滑油压为0.186 MPa，并不是很高。从主油泵与辅助油泵的参数可以看出，主油泵的流量、工作压力和功率明显比辅助油泵小得多，只能勉强维持机组运行，绝对偏小。
(2)从润滑油系统图一可以看出，由于瑞士MAN公司所配置的主油泵进出油管口径一样，均为DN100．进油与出油的流向通过逆止阀的作用来实现，还这些逆止阀在进油管道上增加了进油阻力，影响主油泵出力。
(3)进油管口径偏小。
按照油管道管径的计算公式：
d=(21.22Q/Vn)1/2式中
Q-油的流量，L/min
d一管道内径，mm
Vm -管内油的流速，m/s管道内油流速度的选用：①吸油管道。推荐流速为0.6~1.2 m/s，一般常取lm/s以下。②润滑油供油管道。推荐流速为1.5～2 m/s;③润滑油回油管道，推荐流速为0.5~1 m/s。另外，管道长时取偏小值，管道短时取偏大值；粘度大时取偏小值，粘度小时取偏大值。在此选油流速度为1 m/s，则型号为R65/630的主油泵的进口管径应为：d=(21.22Q/v。)1/2=(21.22x930/l)m一140mm，即使按最快流速，管径也要达到128 mm。尽管经验取值存在较大的安全系数，但原进油管管径(DN100)还是太小，有可能仅仅满足R65/630主油泵的需要。这就是第一次更换型号为R95/800的主油泵时调试结果与原主油泵调试结果一样的原因。
4、处理措施
针对上述问题，采取了以下措施：
(1)把R65/630的主油泵更换为R95/800的主油泵。
(2)把主油泵进油管道上的逆止阀取消。
(3)对进油管道进行了全部更换。通过经验公式d =(21.22Q/Vm)1/2可得，d =(21.22 x1200/l)1/2≈159mm，所以尽管R95/800主油泵的进油口口径为DN125，但为了保险起见，这次改造选择了∮159x4.5的管道，采用大小头与主油泵连接法兰相接，以便主油泵的能力充分发挥。考虑到出油管压力大，流速快，对过油量没有多大影响，所以对出油管没做多大变动，与上次更换主油泵一样，在原来管道基础上通过大小头与主油泵相连。
(4)把给主油泵在工作前为进油管注油的逆止阀及管道取消，另接一根内径为DN20的管道给主油泵注油，中间装一截止阀。开机前，把截止阀打开，当主油泵正常工作后把截止阀关掉样。大修改造后的润滑油系统图见图2。
5、处理后的结果及效益分析
通过这次大修改造后，开机调试，在机组达到正常转速后，停辅助油泵，结果辅助油泵还是出现自投现象。鉴于2005年3月5日辅助油泵断电的经验，决定把辅助油泵自投退出，停下辅助油泵，等主油泵工作正常后再把辅助油泵打到自投位置。按照这样的程序试验，结果润滑油压从0.192 MPa最低降到0.0872 MPa，然后又恢复到0.181 MPa．整个过程时间为6.5 s．这从开机后完成上述操作的润滑油压力变化曲线图3可以看出（第一次油压变化是没有操作好辅助油泵）。进行改造后，尽管在停辅助油泵时润滑油压在短时内有较大波动，但不对机组运行造成任何影响，并能很好地满足机组安全运行需要，彻底解决了这一重大安全隐患。
另外，今后不再需要开辅助油泵运行了，每年可降低生产成本25kWx24h/dx365d/ax0.6元kW=13.14万元/a。同时，这一问题也说明瑞士MAN公司生产的AV85轴流风机最好配置R95/800主油泵，确保风机安全运行，
