上海豪冠機(jī)電設(shè)備有限公司作者
在旋渦高壓風(fēng)機(jī)故障中,我國(guó)大容量電站風(fēng)機(jī)故障所造成的電量損失是很大的,通過(guò)對(duì)這些風(fēng)機(jī)故障的分析研究表明,其中50%以上都是由于風(fēng)機(jī)的磨損而造成的。磨損現(xiàn)象包含哪些因素以及防止磨損的措施有哪些呢?
一、旋渦風(fēng)機(jī)磨損機(jī)理
磨損現(xiàn)象包含著許多復(fù)雜因素,它往往是多重機(jī)理綜合作用的結(jié)果。塵粒進(jìn)入葉輪后與壁面相互作用,在離心流道的進(jìn)口區(qū)域和整個(gè)軸向流道內(nèi),塵?;旧鲜窃跉饬鞯膴A帶及自身慣性的綜合作用下,以非零攻角在碰撞壁面,然后又反彈進(jìn)入流道內(nèi),這樣引起的壁面材料磨損是典型的沖蝕磨損。而在離心流道的出口區(qū)域內(nèi),塵粒在流道內(nèi)運(yùn)動(dòng)了較長(zhǎng)的一段距離,大部分和壁面發(fā)生過(guò)多次碰撞,基本上沿著壓力表面滑動(dòng)或滾動(dòng),并對(duì)著壁面有一定的壓力作用,這樣造成的背面材料的磨損屬于擦傷式塵粒磨損,塵粒在壓力面附近區(qū)域的集中更加劇了塵粒磨損的危害程度。
凸凹不平的接觸表面,因相對(duì)運(yùn)動(dòng)下的銼削效應(yīng)或界面間分散的固體顆粒的研磨作用所導(dǎo)致的磨損。它對(duì)葉輪磨損的程度影響zui大。在高壓鼓風(fēng)機(jī)中固體顆粒以一定的速度與零件表面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)就會(huì)引起磨粒磨損。
研究表明,在其它條件相同時(shí),即使提高加工表面的加工精度等級(jí)和潔凈度,使彼此貼合更好,但其磨損并不降低,反而因界面貼近,分子吸附作用顯著,加重了界面的磨損,稱此為吸附磨損。
二、防磨措施
針對(duì)不同的磨損形式,可以將防磨措施分為以下幾種。
1.對(duì)葉片表面進(jìn)行處理
對(duì)葉片表面可以進(jìn)行滲碳、等離子堆焊、噴涂硬質(zhì)合金、粘貼陶瓷片處理。這些方法的共同優(yōu)點(diǎn)是增加了葉片表面的硬度,從而在一定程度上提高了葉片的耐磨性,但各種方法均存在各自的缺點(diǎn)。滲碳工藝難度大,實(shí)際滲碳時(shí),滲碳層的部位和厚度要由葉片厚度和磨損情況以及滲碳工藝決定;堆焊時(shí)葉片變形大,而且反復(fù)焊接會(huì)導(dǎo)致葉面產(chǎn)生裂縫,易產(chǎn)生事故;噴涂時(shí)涂層的厚度很難確定好;粘貼陶瓷片的效果比較好,但價(jià)格高。
2.表面噴涂耐磨涂層
這種方法操作簡(jiǎn)單,成本低,但涂層磨損快,一次大約使用3~5個(gè)月
3.改進(jìn)葉片結(jié)構(gòu)
共有將葉片工作面加工成鋸齒狀、變中空葉片為實(shí)心葉片、葉片加焊防磨塊等方法,這些都可以在一定程度上降低葉輪的磨損。
4.前置防磨葉柵
在zui易磨損處安裝防磨葉柵后,可以阻止粒子向后盤(pán)及葉根處流動(dòng),從而將粒子的集中磨損轉(zhuǎn)化為均勻磨損,提高了葉輪的耐磨性,延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽命。
5.改善氣動(dòng)設(shè)計(jì)
合理選用風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口形狀,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證葉輪zui小入口相對(duì)速度,盡量降低通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù),選擇適當(dāng)?shù)娜~輪流道形狀,使葉片進(jìn)口到出口的弧度的曲率半徑由小漸大,這樣能減少固體顆粒與葉片的撞擊機(jī)會(huì)。
6.使用除塵裝置
使風(fēng)機(jī)在凈化的氣流中,以降低磨損。
雖然目前旋渦高壓風(fēng)機(jī)防磨方法很多,但大多數(shù)是局部的和被動(dòng)的,一種既經(jīng)濟(jì)又切實(shí)可行的防磨方法亟待提出。從氣動(dòng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā),通過(guò)改變粒子軌跡,從根本上降低磨損是風(fēng)機(jī)防磨措施的發(fā)展方向。
一、旋渦風(fēng)機(jī)磨損機(jī)理
磨損現(xiàn)象包含著許多復(fù)雜因素,它往往是多重機(jī)理綜合作用的結(jié)果。塵粒進(jìn)入葉輪后與壁面相互作用,在離心流道的進(jìn)口區(qū)域和整個(gè)軸向流道內(nèi),塵?;旧鲜窃跉饬鞯膴A帶及自身慣性的綜合作用下,以非零攻角在碰撞壁面,然后又反彈進(jìn)入流道內(nèi),這樣引起的壁面材料磨損是典型的沖蝕磨損。而在離心流道的出口區(qū)域內(nèi),塵粒在流道內(nèi)運(yùn)動(dòng)了較長(zhǎng)的一段距離,大部分和壁面發(fā)生過(guò)多次碰撞,基本上沿著壓力表面滑動(dòng)或滾動(dòng),并對(duì)著壁面有一定的壓力作用,這樣造成的背面材料的磨損屬于擦傷式塵粒磨損,塵粒在壓力面附近區(qū)域的集中更加劇了塵粒磨損的危害程度。
凸凹不平的接觸表面,因相對(duì)運(yùn)動(dòng)下的銼削效應(yīng)或界面間分散的固體顆粒的研磨作用所導(dǎo)致的磨損。它對(duì)葉輪磨損的程度影響zui大。在高壓鼓風(fēng)機(jī)中固體顆粒以一定的速度與零件表面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)就會(huì)引起磨粒磨損。
研究表明,在其它條件相同時(shí),即使提高加工表面的加工精度等級(jí)和潔凈度,使彼此貼合更好,但其磨損并不降低,反而因界面貼近,分子吸附作用顯著,加重了界面的磨損,稱此為吸附磨損。
二、防磨措施
針對(duì)不同的磨損形式,可以將防磨措施分為以下幾種。
1.對(duì)葉片表面進(jìn)行處理
對(duì)葉片表面可以進(jìn)行滲碳、等離子堆焊、噴涂硬質(zhì)合金、粘貼陶瓷片處理。這些方法的共同優(yōu)點(diǎn)是增加了葉片表面的硬度,從而在一定程度上提高了葉片的耐磨性,但各種方法均存在各自的缺點(diǎn)。滲碳工藝難度大,實(shí)際滲碳時(shí),滲碳層的部位和厚度要由葉片厚度和磨損情況以及滲碳工藝決定;堆焊時(shí)葉片變形大,而且反復(fù)焊接會(huì)導(dǎo)致葉面產(chǎn)生裂縫,易產(chǎn)生事故;噴涂時(shí)涂層的厚度很難確定好;粘貼陶瓷片的效果比較好,但價(jià)格高。
2.表面噴涂耐磨涂層
這種方法操作簡(jiǎn)單,成本低,但涂層磨損快,一次大約使用3~5個(gè)月
3.改進(jìn)葉片結(jié)構(gòu)
共有將葉片工作面加工成鋸齒狀、變中空葉片為實(shí)心葉片、葉片加焊防磨塊等方法,這些都可以在一定程度上降低葉輪的磨損。
4.前置防磨葉柵
在zui易磨損處安裝防磨葉柵后,可以阻止粒子向后盤(pán)及葉根處流動(dòng),從而將粒子的集中磨損轉(zhuǎn)化為均勻磨損,提高了葉輪的耐磨性,延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽命。
5.改善氣動(dòng)設(shè)計(jì)
合理選用風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口形狀,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證葉輪zui小入口相對(duì)速度,盡量降低通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù),選擇適當(dāng)?shù)娜~輪流道形狀,使葉片進(jìn)口到出口的弧度的曲率半徑由小漸大,這樣能減少固體顆粒與葉片的撞擊機(jī)會(huì)。
6.使用除塵裝置
使風(fēng)機(jī)在凈化的氣流中,以降低磨損。
雖然目前旋渦高壓風(fēng)機(jī)防磨方法很多,但大多數(shù)是局部的和被動(dòng)的,一種既經(jīng)濟(jì)又切實(shí)可行的防磨方法亟待提出。從氣動(dòng)設(shè)計(jì)的角度出發(fā),通過(guò)改變粒子軌跡,從根本上降低磨損是風(fēng)機(jī)防磨措施的發(fā)展方向。
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