电厂风机的应用及故障分析 毕业论文.doc

毕业设计说明书作 者： 学 号： 系 ： 机电一体化系 专 业： 机电一体化 题 目： 电厂风机的应用及故障分析 指导者： 评阅者： 2012 年 6 月 摘 要机械故障诊断是上世纪六七十年底产生并发展起来的一门综合性边缘学科。随着科学技术的不断发展，生产设备越来越复杂，自动化水平越来越高，故障诊断的难度明显增大。因此，研究和开发高效、使用的机械故障诊断技术，不仅是现代化生产及设备制造自动化的需要，也是现代机械设备运行维护和管理的一个课题。风机是一种从动的流体机械，广泛应用于隧道、地下车库、高级民用建筑、冶金、厂矿、电厂等场所的通风换气及消防高温排烟。风机的工作是以输出流量，产生全压、所需功率及效率等参数来体现的，这些工作参数之间存在着相应的关系。在发电厂中，需要许多风机同时配合主机工作，才能使整个机组正常运转、生产电能，这些风机有离心式、轴流式、混流式等多种形式，风机输送的流体有凝结水、冷却水、润滑油、酸碱类等液体，空气、烟气等气体。送风机、引风机使火力发电厂中的重要辅助设备，它们对于火力发电厂的安全、经济生产起着重要的作用。风机在发电厂的热力系统中，如人体的心脏一样，不断地在循环系统中工作，同时，近年来大容量火力发电机组在我国迅速发展，大型电站风机的可靠性直接关系到发电机组的安全运行和电厂的经济效益等。 本课题在现有风机性能试验台的基础上，利用电子技术、计算机技术、数据处理技术及组态软件技术向结合，研究并设计了一套计算机辅助风机性能自动测试与数据处理及管理系统。 风机刚开始工作时轴承部位的振动很小，但是随着运转时间的加长，风机内粉尘会不均匀的附着在叶轮上，逐渐破坏风机的动平衡，使轴承振动逐渐加大，一旦振动达到风机允许的最大值11mm/s时（用振幅值表示的最大允许值如下），风机必须停机修理（清除粉尘堆积，重做动平衡）。因为这时已是非常危险的，用户千万不可强行使用。在风机振动接近危险值时，有测振仪表的会报警。关键词：风机；流体机械；机械故障诊断abstractmechanical fault diagnosis is the last century at the end of sixty or seventy the establishment and development of a comprehensive interdisciplinary. with the development of science and technology, the production equipment is more and more complex, more and more high level of automation, fault diagnosis significantly increases the difficulty. therefore, the research and development of high efficiency, the use of the mechanical fault diagnosis technology, is not only the modernization of production equipment manufacturing and automation needs, is also the modern mechanical equipment maintenance and management of a project.the fan is a follower of fluid machinery, widely used in tunnels, underground garage, senior civil construction, metallurgy, mining, power plants and other places of ventilation and fire of high temperature flue gas. the working air fan is to output flow, total pressure, the required power and efficiency of parameter to reflect, these parameters corresponding relationship exists between. in the power plant, need a lot of fans at the same time with the main work, in order to make the normal operation of the machine set, the production of electric energy, the fan is centrifugal, axial flow, mixed flow type and so on many kinds of forms, fan for conveying a fluid has condensed water, cooling water, oil, acid and other liquid, air, flue gas. fan, fan so that the thermal power plant the important auxiliary equipment of thermal power plant, the safety, economic production plays an important role in. fan in power plant thermodynamic system, such as the human body heart, constantly in the circulation system, at the same time, in recent years, large capacity fossil power unit develops rapidly in china, large power wind turbine reliability directly related to the safe operation of generating set and electric power plant economic benefits.the issue of the existing fan performance test bed based on, use of electronic technology, computer technology, data processing technology and configuration software technology to combine, study and design a set of computer auxiliary ventilator performance automatic testing and data processing and management system.fan at the beginning of work part of bearing vibration is small, but as the running time longer, fan dust will not even attached to the impeller, the gradual destruction of fan dynamic balance, so that the bearing vibration increase gradually, once the vibration to fan the maximum allowed11mm/s ( amplitude value representation the maximum allowable values below), the wind turbine must be shut down repair ( removal of dust accumulation, redo dynamic balance ). because it was very dangerous, users should never be forced to use. in fan vibration approaches the dangerous value, measuring instrument with alarm.key words: wind turbine; fluid machinery; machinery fault diagnosis- iii -目 录摘 要i引 言11热力发电厂的设备及其发电原理21.1热力发电厂主要设备21.2热电厂发电原理31.2.1汽水系统31.2.2燃烧系统31.2.3 发电系统42风机在电厂中的应用52.1风机的分类52.2离心式风机和轴流式风机62.2.1离心式风机62.2.2轴流式风机72.2.3离心式风机和轴流式风机的比较82.3送风机的作用82.4送风机的结构92.5风机在电厂中的应用93风机的性能、结构及其工作原理103.1风机的性能103.1.1风机在电厂中的应用113.1.2风机的测试参数的选定113.1.3曲线拟合113.2风机的结构123.3电厂风机的工作原理134电厂风机的日常维护与保养144.1叶轮的维护与保养144.2机壳与进气室维修144.3轴承部的维护保养144.4风机的维护145电厂风机常见的故障分析165.1风机的主要故障原因165.1.1风机的主要故障165.1.2风机的故障排除205.2风机振动故障原因分析235.3电厂风机常见故障245.4电场风机喘振的条件255.5电厂风机的调试255.6风机的安装255.6.1安装前的准备255.6.2注意事项266电厂风机的节能改造27结 论29致 谢31- v - 引 言风机已有悠久的历史。2000多年前，中国就已利用古老的风车提水灌溉、碾磨谷物。 12世纪以后，风车在欧洲迅速发展。中国在公元前就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心风机基本相同。公元7世纪在西亚大概在叙利亚，建造了第一批风车。世界上的这个地区有强风，几乎总是朝着相同的方向吹，因此就面向盛行风而建造了这些早期风车。它们看上去不像如今所见到的风车，而是有着竖式轴，轴垂直排列着翼，与旋转木马装置上排列着木马很相似。12世纪末在西欧出现了第一批风车。有些人认为，在巴勒斯坦参加了十字军东侵的士兵们回家时带回了关于风车的信息。但是，西方风车的设计与叙利亚的风车迥然不同，因而它们可能是独立发明出来的。典型的地中海风车有着圆形石塔和朝向盛行风安装的垂直翼板。它们仍用于磨碎谷物。1862年，英国的圭贝尔发明离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40%左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善了。1892年法国研制成横流风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机，并为各国所广泛采用；19世纪，轴流风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100300帕，效率仅为1525%，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。1935年，德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风；1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机；旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机也都获得了发展。 未来风机发展趋势和方向分析如下：从风机需求特点预测对于使用量大面广的中小型风机，产品结构及制造工艺比较简单，成本也较低，用户主要追求的是高效率、低噪声、长寿命，且价格便宜。另一种是 资金、技术密集型，产品结构复杂，制造周期长，成套性和系统性也强，而且在高压、高温及高速条件下运行，有的甚至在恶劣工况下运行，用户对该类风机各有不同要求。对透平鼓风机和压缩机及大型通风机，用户主要追求的是高质量、高可靠性、运转平稳且周期长。从主要领域需求结构预测一般通风换气风机(一般为中小型离心和轴流通风机)使用最广泛，需求量最多，制造厂商也最多。总体讲，这类产品供大于求。特殊用途风 机(包括防腐风机、高温风机、耐磨风机、消防排烟风机等)需求量虽然不很大，但因作业环境特殊，需要区别对待，因为主要材质要求较特殊。罗茨鼓风机的最大 特点是当压力在允许范围内调节时，流量变化甚微，压力选择范围宽，具有强制输气特征，主要缺点是噪声较大。近年来，通过引进技术、合资及自行开发等，我国 已推出噪声较低的三叶罗茨鼓风机，颇 受用户欢迎，市场前景较好。透平压缩机(包括离心压缩机、轴流压缩机和轴流-离心复合式压缩机)是重大工程成套装置重要设备，在国民经济中起着重要作用。1热力发电厂的设备及其发电原理 热电厂设备主要由粉磨机、锅炉、汽轮机、发电机、热交换器、风机、脱硫设备除尘设备、烟囱、自由通风换热器（凉水塔）、电气控制设备、加压回流泵等等组成。1.1 热力发电厂主要设备 风机是将原动机的机械能转化为气体的压能和动能的动力设备。电厂中的风机是构成烟风系统的关键设备，包括送风机，引风机，一次风机，拍粉风机等，主要用于输送空气、烟气以及煤粉和空气的混合物等。 送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力、输送燃烧风、维持燃料充分燃烧。 风机为卧式布置，将新空气自大气中吸入，通过空气预热器送至锅炉炉膛，提供整个锅炉系统所需的空气。送风机采用电动机驱动，通过带联轴器的中间轴传递功率。风机负荷通过油压可调的叶轮叶片调节。风机叶片安装角可静止状态或运行状态式用电动执行器通过一套液压调节装置进行调节。叶轮转向从顺气流方向看，为逆时针旋转。 引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。 风机为卧式、水平布置，垂直进风，水平出风。其作用是将锅炉燃烧产生的烟气从炉膛排出，通过除尘器，脱硫装置将烟气排入烟囱，最终排往大气，维持锅炉负压。引风机采用电动机驱动，通过带联轴器的中间轴传递功率。风机叶片安装角固定不动，前导叶可在静止状态或运行状态时用电动执行器，通过一套液压调节装置进行调节，并设置静止后导叶，清除轴流叶轮产生的气流旋转。叶轮转向从顺气流方向看，为逆时针旋转。 一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。 每台锅炉配两台一次风机。用于提供以下设备需要的空气：四台磨煤机在b-mcr工况下需要的净风量。150%密封风耗量，空气预热器最大保证漏风率（8%）下的一部分。一次风机质量裕量按25%，静压裕量按30%设计。设计空气温度为20，相对湿度为64%。一次风机采用单吸离心式风机叶轮，包括转子部分，静子部分以及轴承等，其外形转动为顺时针。风机的输出参数由入口导业安置，叶片同步调节。这种调节方式使叶轮前流体产生涡流，适应风机负荷，因而在低速负荷时，风机效率较高。1.2热电厂发电原理基本流程是：煤或其他燃料经过处理进入锅炉燃烧，通过炉膛内的水冷壁把水加热成过热蒸汽，然后在气机的一些东西把过热蒸汽送到汽轮机，使汽轮机旋转起来，从而带动发电机旋转产生电力。而锅炉的烟气和煤渣就通过灰水的电除尘和除渣系统处理了。火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统，燃烧系统，电气系统。1.2.1汽水系统火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽，用以加热给水。在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。此外，在超高压机组中还采用再热循环，既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将作过功的蒸汽全部抽出，送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功，从中压缸送出的蒸汽，再送入低压缸继续作功。在蒸汽不断作功的过程中，蒸汽压力和温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热再经过除氧气除氧，给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器，经过加热后的热水打入锅炉，再过热器中把水已经加热到过热的蒸汽，送至汽轮机作功，这样周而复始不断的作功。在汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备，这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失，因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水，这些补给水一般都补入除氧器中。1.2.2燃烧系统燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱硫等组成。是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打至粗细分离器，粗细分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机），经过排粉机送至粉仓，给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装置，通过石浆喷淋脱出硫的气体经过吸风机送到烟筒排入天空。 1.2.3 发电系统发电系统是由副励磁机、励磁盘、主励磁机（备用励磁机）、发电机、变压器、高压断路器、升压站、配电装置等组成。发电是由副励磁机（永磁机）发出高频电流，副励磁机发出的电流经过励磁盘整流，再送到主励磁机，主励磁机发出电后经过调压器以及灭磁开关经过碳刷送到发电机转子，当发电机转子通过旋转其定子线圈便感应出电流，强大的电流通过发电机出线分两路，一路送至厂用电变压器，另一路则送到sf6高压断路器，由sf6高压断路器送至电网。2风机在电厂中的应用 风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，通常所说的风机包括通风机，鼓风机，风力发电机。 气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械能转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械。 风机是将原动机的机械能转变为输送流体，给予流体能量的机械，随着进年来大容量火力发电机组在我国迅速发展，大型电站风机的可靠性不仅直接关系到发电机组的安全运行，也直接影响着电厂的经济效益。本文首先阐述了电厂风机的主要构造，其次对电厂风机常见故障进行分析，同时，对如何正确对电厂风机进行选型进行了深入的探讨，最后以火力发电厂生产过程为例，阐述了风机在其中的应用。2.1风机的分类 风机包括通风机、透平鼓风机、罗茨鼓风机和透平压缩机，详细划分包括离心式压缩机、轴流式压缩机、离心式鼓风机、罗茨鼓风机、离心式通风机、轴流式通风机和叶氏鼓风机等。（1）风机按使用材质分类可以分好几种，如铁壳风机（普通风机）、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等等（2）风机分类可以按气体流动的方向，分为离心式、轴流式、斜流式（混流式）和横流式等类型。 （3）风机根据气流进入叶轮后的流动方向分为：轴流式风机、离心式风机和斜流(混流)式风机。 （4）风机按用途分为压入式局部风机(以下简称压入式风机)和隔爆电动机置于流道外或在流道内，隔爆电动机置于防爆密封腔的抽出式局部风机(以下简称抽出式风机)。 （5）风机按照加压的形式也可以分单级、双级或者多级加压风机。如4-72是单级加压，高瑞风机则是多级加压风机 （6）风机按照用途划分可以分为：轴流风机、混流风机、屋顶风机、空调风机等。 （7）风机按压力可分为低压风机,中压风机,高压风机. （8）按出口压力（升压）分为：通风机（1.5万pa），鼓风机（1.535万pa），压缩机（35万pa）。 2.2离心式风机和轴流式风机 热电厂多采用的风机为离心式和轴流式。一般送引风机多用轴流式，一次风机和排风机多用离心式。2.2.1离心式风机 风机在工作中，气流由风机轴向进入叶片空间，然后在叶轮的驱动下一方面随叶轮旋转；另一方面在惯性力的作用下提高能量，沿半径方向离开叶轮，靠产生的离心力来做功的风机称为离心式风机。 图2.2.1离心式风机主要结构分解示意图1 吸入口；2叶轮前盘；3叶片；4后盘；5机壳；6出口；7节流板，即风舌；8支架 其性能特点 离心式风机实质是一种变流量恒压装置。当转速一定时，离心式风机的压力-流量理论曲线应是一条直线。由于内部损失，实际特性曲线是弯曲的。离心式风机中所产生的压力受到进气温度或密度变化的较大影响。对一个给定的进气量，最高进气温度(空气密度最低)时产生的压力最低。对于一条给定的压力与流量特性曲线，就有一条功率与流量特性曲线。当鼓风机以恒速运行时，对于一个给定的流量，所需的功率随进气温度的降低而升高。 其工作原理离心式风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。 离心式风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。在单级离心式风机中，气体从轴向进入叶轮，气体流经叶轮时改变成径向，然后进入扩压器。在扩压器中，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压过程。在多级离心式风机中，用回流器使气流进入下一叶轮，产生更高压力。 离心式风机可制成右旋和左旋两种型式。从电动机一侧正视，叶轮顺时针旋转，称为右旋转风机，逆时针旋转，称为左旋。2.2.2轴流式风机 轴流式风机，就是与风叶的轴同方向的气流(即风的流向和轴平行)，如电风扇,空调外机风扇就是轴流方式运行风机。 轴流式风机又叫局部通风机，是工矿企业常用的一种风机，它不同于一般的风机，它的电机和风叶都在一个圆筒里，外形就是一个筒形，用于局部通风，安装方便，通风换气效果明显，安全，可以接风筒把风送到指定的区域风机性能参数 。风机根据轴流式风机的特性做出以下分类： 按材质分类:钢制风机、玻璃钢风机、塑料风机、pp风机，pvc风机，铝风机、不锈钢风机等等 按用途分类：防爆风机、防腐风机、防爆防腐风机等类型。 按使用要求分类：管道式、 壁式、岗位式、固定式、防雨防尘式、 电机外置式等。轴流式风机用途： 可用于冶金、化工、轻工、食品、医药及民用建筑等场所通风换气或加强散热之用.若将机壳去掉,亦可用做自由风扇,也可在较长的排气管道内间隔串联安装,以提高管道中的风压。 轴流式风机特点：轴流式风机具有结构简单,稳固可靠、噪声小、功能选择范围广等特点。2.2.3离心式风机和轴流式风机的比较离心式风机和轴流式风机主要区别在于：离心改变了风管内介绍的流向，而轴流不改变风管内介质的流向；前者安装较复杂前者电机一般是通过轴连接的，后者电机一般在内；前者常安装在空调机组进、出口处，锅炉鼓风机、引风机等等。后者常安装在风管当中、风管出口前端。图 2.2.2 轴流式风机结构图2.3送风机的作用送风机的作用是向炉膛内提供燃烧所需的二次风及磨煤机所需的干燥用风。2.4送风机的结构（1）进气箱送风机的进气箱由钢板制成，其作用是使介质在风机的入口处转向，减少阻力损失，进气箱的一端通过膨胀节与风机的外壳相连，另一端与风道相连。 （2）风机外壳送风机外壳由钢板制成，直径为2000，呈圆筒形。为了便于检修，风机外壳做成水平中分式结构，叶轮及轴承位于风机外壳内，风机的外壳对叶轮起支承作用。 （3）轴承箱送风机的转子由轴承箱内的轴承支承，轴承箱内共有三列轴承 （4）转子转子是送风机的主要部件，转子包括主轴、叶轮、液压缸、控制头等 （5）主轴 主轴的作用是将电动机的功率传递给叶轮对介质做功，主轴横穿轴承箱，由三盘轴承支承，主轴的一端是叶轮，另一端借助联轴器与空心轴相连，主轴的长度为12835mm。 （6）叶轮 叶轮为焊接结构，因此叶轮质量较轻，惯性矩较小。叶轮套装在主轴上通过键固定，并由锁母锁紧，叶轮自径为1000。2.5风机在电厂中的应用 在发电厂中，需要许多风机同时配合主机工作，才能使整个机组正常运转、生产电能，这些风机油离心式、轴流式、混流式和容积式等各种形式、风机输送的流体有凝结水、冷却水、润滑油、酸碱类等液体；空气、烟气等气体。送风机和引风机是火力发电厂中的重要辅助设备，他们对于火力发电厂的安全、经济生产起着重要的作用。风机在发电厂的热力系统中，如人体的内脏一样，不断地在循环系统中工作，同时，近年来大容量火力发电机组在我国迅速发展，大型电站风机的可靠性不仅直接关系到发电机组的安全运行，也直接影响着电厂的经济效益。3风机的性能、结构及其工作原理3.1风机的性能风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指风机的输入功率，即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。风机全压效率可达90。（1） 流量 质量流量：qm，单位时间内流经通风机气体的质量，单位：kg/s。 容积流量：qvsg1, 单位时间内流经风机进口法兰处的气体容积。常用单位有：m3/s、m3/min、m3/h。（2）压力风机压力是指气体在通风机内的压力升高值，或者说是风机进出口处气体压力之差。单位为pa，其他单位有：mmh2o、mbar、mmhg等。它有动压、静压、全压之分。 风机压力：风机出口滞止压力和风机进口滞止压力之差，也就是单位容积气体通过风机以后获得的总能量风机静压：风机压力减去用马赫系数修正的通风机动压。（3）功率风机单位质量功：通过风机的单位质量流体能量的增加。风机单位质量静功风机空气功率：质量流量与风机单位质量功的乘积，或进口容积流量、压缩性修正系数kp和风机压力的乘积。风机静空气功率：质量流量与风机单位质量静功的乘积，或进口容积流量、压缩性修正系数kps和风机静压的乘积叶轮功率：供给风机叶轮的机械功率。风机轴功率：供给风机轴的机械功率。电机输出功率：电机或其他原动机的输出轴功率。电机的输入功率：电机驱动装置端子上供给的电功率。（4）效率 风机叶轮效率：风机空气功率与除以叶轮功率。风机叶轮静效率：风机静空气功率与除以叶轮功率。风机轴效率：风机空气功率与除以风机轴功率。风机电机效率：风机空气功率与除以电机输出功率。总效率：风机空气功率与除以电机输入功率。部件是叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等。3.1.1风机在电厂中的应用在通风系统中工作的通风机，仅用性能参数表达是不够的。即使在转速相同时，所输送的风量也可能各不相同。风机的性能参数之间的变化关系并不能够用简单的函数表示，例如，当风机系统中的压力损失小时，要求的通风机的风压就小，输送的气体量就大；反之，系统的压力损失大时，要求的风压就犬，输送的气体量就小。为了全面评定通风机的性能，就必须了解在各种工况下通风机的全压和风量，以及功率、转速、效率与风量的关系。这就是要通过风机性能试验作出风机特性曲线的原因。通风机特性曲线是在一定的条件下提出的。当风机转速、叶轮直径和输送气体的密度改变时，对风压、功率及风量都会有影响。一定的风量对应于一定的全压、静压、功率和效率。对于一定的风机类型，将有一个经济合理的风量范围。3.1.2风机的测试参数的选定在风机实验中，必须得到的十个参数是：扭矩、转速、动压、静压、大气压力、大气温度、其他参数可通过一定的算法计算得出。3.1.3曲线拟合曲线拟合（curve fitting）是指选择适当的曲线类型来拟合观测数据，并用拟合的曲线方程分析两变量间的关系。曲线直线化是曲线拟合的重要手段之一。对于某些非线性的资料可以通过简单的变量变换使之直线化，这样就可以按最小二乘法原理求出变换后变量的直线方程，在实际工作中常利用此直线方程绘制资料的标准工作曲线，同时根据需要可将此直线方程还原为曲线方程，实现对资料的曲线拟合。3.2风机的结构（1）叶轮 叶轮为焊接结构，因此叶轮质量较轻，惯性矩较小。叶轮套装在主轴上。 图3.2.1叶轮叶片形状 （2）进气箱送风机的进气箱由钢板制成，其作用是使介质在风机的入口处转向，减少阻力损失，进气箱的一端通过膨胀节与风机的外壳相连，另一端与风道相连。 （3） 风机外壳 送风机外壳由钢板制成，直径为2000，呈圆筒形。为了便于检修，风机外壳做成水平中分式结构，叶轮及轴承位于风机外壳内，风机的外壳对叶轮起支承作用。 （4）轴承箱送风机的转子由轴承箱内的轴承支承，轴承箱内共有三列轴承 （5）转子转子是送风机的主要部件，转子包括主轴、叶轮、图3.2.2风机外壳（6）主轴主轴的作用是将电动机的功率传递给叶轮对介质做功，主轴横穿轴承箱，由三盘轴承支承，主轴的一端是叶轮，另一端借助联轴器与空心轴相连，主轴的长度为12835mm。 （7） 集流器安装在旋转构件上的电阻应变计和测量仪器之间，用来传递旋转构件的应变信号的器件，又称引电器。它分为接触式集流器和非接触式集流器两类。接触式集流器是用接触电阻较低的材料制成和构件一起旋转的动环和固定不动的定环，利用它们之间的滑动接触来传递信号。常用的接触式集流器有：拉线式集流器、水银集流器和炭刷集流器三种。非接触式集流器是用线圈通过电磁感应传递信号，又称为感应式集流器。（8）蜗壳蜗壳是蜗壳式引水室的简称，它的外形很像蜗牛壳，故通常简称蜗壳。为保证向导水机构均匀供水，所以蜗壳的断面逐渐减小，同时它可在导水机构前形成必要的环量以减轻导水机构的工作强度。蜗壳应采用适当的尺寸以保证水力损失较小，又可减小厂房的尺寸及降低土建投资。它是用钢筋混凝土或金属制造的闭式布置，可以适应各种水头和容量的要求。蜗壳是反击式水轮机中应用最普遍的一种引水室. 离心式通风机的吸气口（进口）实证压，所以它既可以向锅炉内鼓风，也可以从锅炉内抽风（或排风）。图3.2.8风机蜗壳3.3电厂风机的工作原理风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理 4电厂风机的日常维护与保养4.1叶轮的维护与保养正确的维护、保养，是风机安全可靠运行，提高风机使用寿命的重要保证。因此，在使用风机时，必须引起充分的重视。在叶轮运转初期及所有定期检查的时候，只要一有机会，都必须检查叶轮是否出现裂纹、磨损、积尘等缺陷。只要有可能，都必须使叶轮保持清洁状态，并定期用钢丝刷刷去上面的积尘和锈皮等，因为随着运行时间的加长，这些灰尘由于不可能均匀地附着在叶轮上，而造成叶轮平衡破坏，以至引起转子振动。 叶轮只要进行了修理，就需要对其再作动平衡。如有条件，可以使用便携试动平衡仪在现场进行平衡。在作动平衡之前，必须检查所有紧定螺栓是否上紧。因为叶轮已经在不平衡状态下运行了一段时间，这些螺栓可能已经松动。4.2机壳与进气室维修除定期检查机壳与进气室内部是否有严重的磨损，清除严重的粉尘堆积之外，这些部位可不进行其他特殊的维修。定期检查所有的紧固螺栓是否紧固，对有压紧螺栓部的风机，将底脚上的蝶形弹簧压紧到图纸所规定的安装高度。 4.3轴承部的维护保养经常检查轴承润滑油供油情况，如果箱体出现漏油，可以把端盖的螺栓拧紧一点，这样还不行的话，可能只好换用新的密封填料了。轴承的润滑油正常使用时，半年内至少应更换一次，首次使用时，大约在运行200小时后进行，第二次换油时间在12个月进行，以后应每周检查润滑油一次，如润滑油没有变质，则换油工作可延长至24个月一次，更换时必须使用规定牌号的润滑油（总图上有规定），并将油箱内的旧油彻底放干净且清洗干净后才能灌入新油。如果要对风机轴承作更换，应注意以下事项：在将新轴承装入前，必须使轴承与轴承箱都十分清洁。将轴承置于温度约为7080的油中加热后再装入轴上，不得强行装配，以避免伤轴。其余各配套设备的维修保养各配套设备包括电机、电动执行器、仪器、仪表等的维修保养详见各自的使用说明书。这些使用说明书都由各配套制造厂家提供，本制造厂将这些说明书随机装箱提供给用户。4.4风机的维护(1) 使用环境应经常保持整洁，风机表面保持清洁，进、出风口不应有杂物。定期消除风机及管内的灰尘等杂物。 (2)只能在风机完全正档情况下方可运转，同时要保持供电设施容量充足，电压稳定，严禁缺相运行，供电线路必须为专用线路，不应长期用临时线路供电。 (3)风机在运行过程中发现风机有异常声、电机严重发热、外壳带电、开关跳闸、不能起动等现象，应立即停机检查。为了保证安全，不允许在风机运行中进行维修。检修后应进行试运转五分钟左右，确认无异常现象再开机运转。 (4)根据使用环境条件不定期对轴承补充或更换润滑油脂（电机封闭轴承在使用寿命期内不必更换润滑油脂），为保证风机在运行过程中的良好的润滑，加油次数不少于1000小时/次，封闭轴承和电机轴承，加油用zl3锂基润滑油脂填充轴承内外圈的2/3。严禁缺油运转。 (5)风机应贮存在干燥的环境中，避免电机受潮。风机在露天存放时，应有防雨措施。在贮存与搬运过程中应防止风机磕碰，以免风机受到损伤。 择风机壳主要看冷镀锌板的镀层厚薄。薄的易锈，不宜选用；风机进风罩有镀锌钢板和玻璃2种材质，选用镀锌钢板为好；与之匹配的电机功率有750瓦和1100瓦2种，选择1100瓦的电机为好；风机类型较多，材质有不锈钢、镀锌钢板、铝合金、彩钢板，从性能而言，宜选用不锈钢风叶。风叶造型多种多样，性能好的造型和加工工艺均复杂；转动总成有压铸铝、铸铁2种，相比之下，压铸铝性能较好；百叶窗自动开启装置有离心锤式、重力锤式和风吹式。从经验看，离心锤式较稳定，重力锤式易受积尘影响，启闭易失灵。风吹式主要用于36寸风机。百叶窗主要看其密合性是否优良。 在电力、钢铁、水泥、造纸等行业中大量使用的风机设备，因输送的气体介质中含有大量的硬质粉尘颗粒和酸性气体，这些设备的过流部件，受到强烈的冲刷腐蚀，尤其是其心脏部件叶轮，在其叶片的末端运行线速度达到160米每秒，磨损速度比其它部位更为严重。据统计，使用普通的碳钢或一般耐磨钢16mn制造的叶轮，一般使用寿命只有半年，最短的只有几十天，虽然使用过各种表面防磨措施如堆焊，喷涂，喷焊、涂覆高分子耐磨材料等，使用寿命也难以得到显著提高。比较常用的方法中，以堆焊使用比较多，效果尚可，一般能使用一年以上而不需要大面积修理。其缺点是由于堆焊输入大量热量，如果控制不好，会导致叶轮变形，而且不能反复修理使用。热喷涂喷焊也有同样的问题，而大大限制了它们的应用。 目前一种较好的方法是在叶轮或蜗壳便面粘贴或镶嵌耐磨陶瓷，由于耐磨陶瓷有良好的耐磨性能，可以大大提高风机的耐磨性性能。5电厂风机常见的故障分析5.1风机的主要故障原因 在风机的运转过程中，可能发生某些故障，对于所产生的故障，对于所产生的故障，必须迅速查明原因，及时解决，防止事故的发生。5.1.1风机的主要故障（1）轴承箱剧烈振动的原因 1）风机轴与电机轴不平行，皮带轮槽错位； 2）机壳或进风口与叶轮磨擦； 3）基础的刚度不够或不牢固； 4）叶轮铆钉松动或轮盘变形； 5）叶轮轴盘与轴松动； 6）机壳与支架、轴承箱与支架、轴承箱盖与座等联接 7)螺栓松动； 8)风机进出气管道的安装不良； 9)转子不平衡。（2）轴承温升过高的原因 1)轴承箱剧烈振动； 2)润滑油脂质量不良、变质、含有灰尘、粘砂、污垢等杂质； 3)轴承箱盖、座联接螺栓之紧力过大或过小； 4)轴与滚动轴承安装歪斜，前后二轴承不同心； 5)滚动轴承损坏。（3）电机电流过大和温升过高的原因 1)开车时进气管内阀门或节流阀未关严； 2)流量超过规定值，或风管漏气； 3)风机输送气体密度过大； 4)电机输入电压过低或电源单相断电； 5)受轴承箱剧烈振动的影响； 6)风机工作情况恶化，或发生故障。（4）噪声过大的原因 1)叶轮碰到进风口； 2)叶轮碰到蜗舌； 3)驱动结构发生故障； 4)轴承发生故障； 5)轴密封尖叫； 6)叶轮发生故障； 7)机壳内有外来杂质； 8)电器方面的故障； 9)轴发生变形； 10)气流速度过高； 11)高速气流阻碍会产生嘎嘎声或纯音响； 12)脉冲或喘振； 13)穿过裂口、孔或通过障碍的气体速度。（5）气体流量不够的原因 a：风机 1）前弯式叶轮弯成后弯式； 2)风机反向转动； 3)叶轮与进口圈不同轴； 4)锅舌没装好； 5)风机速度太低； 6)叶轮直径太小；b：管网系统 1）系统阻力过大； 2）风门关闭了； 3）调节门关闭； 4）进气管泄漏； 5）保温风筒衬松动；c：过滤器有灰尘或被堵塞d：盘管有灰尘或被堵塞e：气体循环短路分隔风机出口和进口隔板上的气室泄露造成气流短路。f：风机出口处无直风筒通常在管网系统中使用的风机是在风机的出口处用一段直风筒试验。如在风机出口处无直风筒，就会降低性能。如在风机出口处不能安装一段直风筒，那么提高风机的转速就可客服这个压力损失。g：风机进口阻力过大弯管，箱壁或其他障碍物阻碍了空气的流动，进口阻碍物是系统受限制。h：告诉空气流的障碍 1）风机出口处附近有障碍； 2）风机出口处附近有突然的转弯； 3）转向叶片设计的不好； 4）在空气速度高的部分系统中有突出物，风门或其他障碍物。（6）气体流量太大的原因a：系统 1）官网尺寸大； 2）检修门打开； 3）没安装调节门或格删； 4）调节风门放到旁通管路； 5）过滤器没就位。（7）风机静压超限a：系统、风机及其测量结果 如风机装置进口和出口况和实验室的进口不一致的话，现场静压测量很少与实验室一致，因此必须考虑系统效应。b：系统中风机静压流量偏高 系统所具有的气流阻力比预期的小，这是常见的以降低风机转速来获得理想的流量，这就会减少功率消耗。c：气体密度 在海拔或气体温度高的时候压力就变小。d：风机 1）后倾叶轮装反了，耗用功率就会升高。 3）风机转速过高。e：系统静压低风机进口或出口条件和实验室的不一样。f：系统静压高 1）系统中有障碍物； 2）过滤器太脏； 3）盘管有灰尘； 4）系统阻力大。（8） 功率超限 1)风机后倾叶轮装反了;风机转速过高 2)系统管网过大，阻力偏小;过滤器遗漏了;检修门没关 3)气体密度根据轻气体计算需要的功率值，但实际气体是重的 4)风机的选择风机没有在高校功率额定点上运行。（9）风机不能运行 1)机械电器故障 2)熔断器烧断了 3)带断了 4)带轮断了 5)电压不对 6)叶轮碰到了蜗壳 7）电动机功率太小，且超载保护器以切断电源 。 5.1.2风机的故障排除表5.1.2故障现象 发生原因 排除方法 风量不足（1）叶轮与机体因磨损而引起间隙增大（1)更换磨损零件(2)配合间隙有所变动（2）按要求调整 （3）系统有泄漏（3）检查后排除电动机过载（1）系统压力变化（1）进口过滤网堵塞，或其他原因造成阻力增高，形成负压。检查后排除出口系统压力增大 检查后排除（2）另部件不正常引起（2）静动件发生摩擦调整间隙齿轮损坏更换 轴承损坏更换温度过高（1）机体（1）由于压比值p出/p进增大检查后排除由于进口气体温度增高检查后排除静动体发生摩擦调整间隙 （2）轴承（2）轴承损坏更换润滑油不足或过多调整油量润滑油油温过高或油质欠佳调整油量（3）润滑油（3）冷却水断路或水量不足检查后排除或调节齿轮吻合不正常或损坏检查后调整或更换轴承损坏更换油质欠佳 更换叶