一，葉輪產(chǎn)生不平衡問題的主要原因
葉輪在使用中產(chǎn)生不平衡的原因可簡要分為兩種：葉輪的磨損與葉輪的結(jié)垢。造成這兩種情況與引風(fēng)機(jī)前接的除塵裝置有關(guān)，干法除塵裝置引起葉輪不平衡的原因以磨損為主，而濕法除塵裝置影響葉輪不平衡的原因以結(jié)垢為主。現(xiàn)分述如下。
1.葉輪的磨損
干式除塵裝置雖然可以除掉煙氣中絕大部分大顆粒的粉塵，但少量大顆粒和許多微小的粉塵顆粒隨同高溫、高速的煙氣一起通過引風(fēng)機(jī)，使葉片遭受連續(xù)不斷地沖刷。長此以往，在葉片出口處形成刀刃狀磨損。由于這種磨損是不規(guī)則的，因此造成了葉輪的不平衡。此外，葉輪表面在高溫下很容易氧化，生成厚厚的氧化皮。這些氧化皮與葉輪表面的結(jié)合力并不是均勻的，某些氧化皮受振動(dòng)或離心力的作用會(huì)自動(dòng)脫落，這也是造成葉輪不平衡的一個(gè)原因。
2．葉輪的結(jié)垢
經(jīng)濕法除塵裝置(文丘里水膜除塵器)凈化過的煙氣濕度很大，未除凈的粉塵顆粒雖然很小，但粘度很大。當(dāng)它們通過引風(fēng)機(jī)時(shí)，在氣體渦流的作用下會(huì)被吸附在葉片非工作面上，特別在非工作面的進(jìn)口處與出口處形成比較嚴(yán)重的粉塵結(jié)垢，并且逐漸增厚。當(dāng)部分灰垢在離心力和振動(dòng)的共同作用下脫落時(shí)，葉輪的平衡遭到破壞，整個(gè)引風(fēng)機(jī)都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。
二、解決葉輪不平衡的對(duì)策
1．解決葉輪磨損的方法
對(duì)干式除塵引起的葉輪磨損，除提高除塵器的除塵效果之外，最有效的方法是提高葉輪的抗磨損能力。目前，這方面比較成熟的方法是熱噴涂技術(shù)，即用特殊的手段將耐磨、耐高溫的金屬或陶瓷等材料變成高溫、高速的粒子流，噴涂到葉輪的葉片表面，形成一層比葉輪本身材料耐磨、耐高溫和抗氧化性能高得多的超強(qiáng)外衣。這樣不僅可減輕磨損造成葉輪動(dòng)平衡的破壞，還可減輕氧化層產(chǎn)生造成的不平衡問題。
選用引風(fēng)機(jī)時(shí)，干式除塵應(yīng)優(yōu)先選用經(jīng)過熱噴涂處理的葉輪。使用中未經(jīng)過熱噴涂處理的葉輪，在設(shè)備維修時(shí)，可考慮對(duì)葉輪進(jìn)行熱噴涂處理。雖然這樣會(huì)增加葉輪的制造或維修費(fèi)用，但卻提高葉輪的使用壽命l～2倍，延長了引風(fēng)機(jī)的大修周期。從而降低了引風(fēng)機(jī)和整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，綜合效益很好。
2．解決葉輪結(jié)垢的方法
(1)噴水除垢：這是一種常用的除垢方法，噴水系統(tǒng)裝在引風(fēng)機(jī)的機(jī)殼上，由管道、3個(gè)噴嘴(1個(gè)位于葉輪出口處，2個(gè)位于進(jìn)口處)及排水孔組成。水源一般為自來水，壓力約0.3MPa。這種方法通常還是有效的。缺點(diǎn)是每次停機(jī)除垢的時(shí)間較長，每月需停機(jī)數(shù)次進(jìn)行除垢。影響機(jī)組的正常使用。
(2)高壓氣體除垢：該系統(tǒng)采用與噴水系統(tǒng)相似的結(jié)構(gòu)，但其管道為耐高壓管道、專用的噴嘴和高壓氣源。這種裝置對(duì)葉片的除垢是快速有效的，它可以在引風(fēng)機(jī)正常停機(jī)的間隙，開啟高壓氣源，僅用數(shù)十秒的時(shí)間即可完成除垢。由于操作簡單方便，一天可以進(jìn)行許多次，不但解決了人工除垢費(fèi)力、費(fèi)時(shí)的問題，還明顯降低了整個(gè)機(jī)組的生產(chǎn)成本。問題是用戶是否有現(xiàn)成的高壓氣源(壓力在0.8～1.5MPa之間，可以用壓縮空氣或氮?dú)?，否則，需要專用的高壓壓縮機(jī)設(shè)備。
(3)氣流連續(xù)吹掃除垢：從結(jié)構(gòu)上講，連續(xù)吹掃裝置不需要外部氣源，它利用引風(fēng)機(jī)本身的排氣壓力，將少量的煙氣(額定風(fēng)量的1％～2％)從引風(fēng)機(jī)的內(nèi)部引向?qū)Ｓ脟娮欤瑖娮煳挥谌~輪的進(jìn)口，以很高的速度將煙氣咳射到葉片的非工作表面，這種吹掃是連續(xù)地，它隨著引風(fēng)機(jī)的開啟而開始，不但將剛剛粘到葉片上的粉塵吹掉，還可防止粉塵沉積加厚，且無需停機(jī)除垢。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、對(duì)引風(fēng)機(jī)改動(dòng)量很小，防結(jié)垢效果很好，是一種很有發(fā)展的新技術(shù)。
3．葉輪動(dòng)平街的校正
無論是采用熱噴涂處理的葉輪，還是采用各種方法除垢的葉輪，其效果都不會(huì)一勞永逸。引風(fēng)機(jī)在長期使用后，仍會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)超過允許上限值階情況。此時(shí)，葉輪的不平衡問題只能通過動(dòng)平衡校正來解決。
以往葉輪的動(dòng)平衡校正通常是在動(dòng)平衡機(jī)上進(jìn)行的，這對(duì)使用中的引風(fēng)機(jī)，特別是大型風(fēng)機(jī)是很不方便的。因此，現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)近年來越來越得到人們的重視。它與以往的方法相比主要的優(yōu)點(diǎn)為(1)避免繁瑣的拆裝工作，節(jié)省了拆裝和運(yùn)輸費(fèi)用，縮短了維修時(shí)間；(2)保存了原有的安裝精度，提高了整個(gè)引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的平衡精度。其測(cè)試方法簡述如下。
測(cè)試設(shè)備：現(xiàn)場動(dòng)平衡儀型號(hào)：HG—3538
測(cè)試步驟：(1)在風(fēng)機(jī)軸上貼反光條，測(cè)得初始振動(dòng)值：通頻振幅Vrmso，工頻振幅Vo，相角φo；(2)測(cè)得加試重后振動(dòng)值：通頻振幅Vrmsl，工頻振幅V1，相角φ1，自動(dòng)求得動(dòng)平衡解算結(jié)果(配重值和加配重的角度)；(3)加配重后，測(cè)剩余振動(dòng)值：通頻振幅Vrms2，工頻振幅V2，相角φ2，只要能滿足振動(dòng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)即可。
測(cè)試時(shí)間：對(duì)熟練的現(xiàn)場測(cè)試人員，完成上述工作只需l～2小時(shí)。
現(xiàn)場動(dòng)平衡技術(shù)是一種成熟、實(shí)用的維修技術(shù)，它可以簡便、快捷和經(jīng)濟(jì)地解決不平衡問題。（金清肅 郭聚東 馬治平 河北科技大學(xué)機(jī)械電子學(xué)院）
設(shè)備動(dòng)平衡不良特征
設(shè)備動(dòng)平衡不良或故障通常是指旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的軸心發(fā)生偏心時(shí)所引起異常振動(dòng)。現(xiàn)場動(dòng)平衡就是指在不拆除設(shè)備的情況下，直接進(jìn)行轉(zhuǎn)子部件的動(dòng)平衡校正(一般需要專用儀器)。在講述如何動(dòng)平衡前，首先讓我們認(rèn)識(shí)、了解動(dòng)平衡不良表現(xiàn)出來的特征及動(dòng)平衡不良對(duì)設(shè)備的影響：
一、動(dòng)平衡異常對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的不良影響：
1.
降低設(shè)備的預(yù)期使用壽命，特別表現(xiàn)在軸承的早期損壞；
2.
縮短設(shè)備的保養(yǎng)周期；
3.
增加設(shè)備維護(hù)成本；
4.
影響產(chǎn)品質(zhì)量；
5.
惡化工作環(huán)境等。
二、動(dòng)平衡不良所表現(xiàn)出的特征及分析時(shí)的一些注意事項(xiàng)：
既然動(dòng)平衡不良對(duì)設(shè)備有如此嚴(yán)重的影響，在設(shè)備存在動(dòng)平衡不良時(shí)，我們就必須對(duì)其進(jìn)行動(dòng)平衡矯正，但在動(dòng)平衡矯正前，分析鑒別引起動(dòng)平衡不良原因是我們進(jìn)行動(dòng)平衡矯正的最本質(zhì)的首要步驟，以下從不平衡的振動(dòng)特征和一些已經(jīng)驗(yàn)證過的分析技巧來論述如何鑒別不平衡：
1.
不平衡的振動(dòng)特征：
不平衡的基本特征直觀易懂，當(dāng)質(zhì)量分布不均的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不平衡量的旋轉(zhuǎn)特性即通過振動(dòng)特征反映出來；
a.
振動(dòng)的周期性與工作轉(zhuǎn)速同頻，主要振動(dòng)能量集中于設(shè)備的一倍旋轉(zhuǎn)速度；
b.
振動(dòng)強(qiáng)度程度相對(duì)工作轉(zhuǎn)速的變化很敏感；
c.
徑向振動(dòng)幅度最高；
d.
振動(dòng)的振幅和相位角具有穩(wěn)定性和可重復(fù)性；
e.
振動(dòng)的相位角在水平和垂直方向相差約900。
2.
不平衡的分析確認(rèn)：
a.
頻譜的一倍轉(zhuǎn)速振幅大且諧波非常小；
b.
重大振幅中不夾帶其他峰值；
c.
運(yùn)用高解析度放大或用時(shí)間同步平均方法證實(shí)精確的一倍轉(zhuǎn)速特征；
d.
一倍轉(zhuǎn)速頻率的振幅在水平和垂直方向沒有巨大差異，除非在結(jié)構(gòu)上存在不對(duì)稱的鋼性特征；(中國風(fēng)機(jī)行業(yè)網(wǎng))
e.
軸向一倍頻的振動(dòng)強(qiáng)度小于徑向
f.
每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期產(chǎn)生一次對(duì)稱波形，不存在削頂或頂端間斷；
g.
相位分析中，同一軸承座水平與垂直相差約90度；
3.
導(dǎo)致設(shè)備不平衡的主要因素（可矯正）有：
1． 加工公差與安裝公差不正確；
2． 制造誤差（轉(zhuǎn)動(dòng)部件偏心等）；
3． 材質(zhì)不均（鑄件存在空洞等）；
4． 部件缺損（轉(zhuǎn)動(dòng)部件腐蝕或磨損等）；
5． 存在熱變形或機(jī)械變形等；
6． 轉(zhuǎn)動(dòng)部件彎曲；
7． 異物附著導(dǎo)致質(zhì)量偏心；
4.
不能通過動(dòng)平衡矯正的其他因素：
1.
設(shè)備存在嚴(yán)重松動(dòng)（包括軸承間隙變大）；
2.
設(shè)備在運(yùn)行速度附近激發(fā)共振；
3.
軸破裂；
4.
軸承損壞；
5.
傳動(dòng)部件磨損導(dǎo)致力矩不平衡；
6.
設(shè)備存在不對(duì)心；
7.
設(shè)備安裝傾斜（如設(shè)備基礎(chǔ)沉降，設(shè)備安裝調(diào)整墊損壞等造成）；
小結(jié)：引起動(dòng)平衡不良的因素錯(cuò)綜復(fù)雜，因此我們?cè)趧?dòng)平衡前必須認(rèn)真分析導(dǎo)致設(shè)備振動(dòng)異常的真正原因，如果設(shè)備存在以上不可矯正原因，我們就必須在動(dòng)平衡前將這些問題處理好，否則動(dòng)平衡矯正將不能達(dá)到預(yù)期效果。
三、現(xiàn)場快速動(dòng)平衡儀器簡介：
我們目前使用的儀器為美國CSI公司生產(chǎn)的雙通道2120機(jī)械分析儀，他可以同時(shí)監(jiān)測(cè)到一個(gè)平面不同兩點(diǎn)的振動(dòng)和設(shè)備的實(shí)際轉(zhuǎn)速，根據(jù)測(cè)量出的兩點(diǎn)振動(dòng)值及相位角與初始振動(dòng)及相位角變化進(jìn)行比較，自行計(jì)算出不平衡量的多少及分布角度，我們只要根據(jù)儀器計(jì)算結(jié)果，就可以很方便的在不平衡旋轉(zhuǎn)部件的相應(yīng)位置增減配重塊單元，完成設(shè)備的動(dòng)平衡矯正。
