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1、动叶可调轴流风机性能和结构介绍一、 引进技术为使我公司风机能更好地为电厂服务，上海鼓风机厂有限公司于 1979 年 12 月与德国 TLT 公司（全称为Turbo-lufttechnik Gmbh 德国透平通风技术有限公司）以许可证协议方式引进该公司轴流风机的全套技术。引进部分包括：设计、工艺、生产、检验、服务、销售及其配套技术（如：消声器、油站、轴承等） 。由于我公司在我国风机行业通风机领域内是第一家实现技术引进的，因而对所需技术及世界上知名的有关厂商有充分的选择余地。在经过细致而科学的分析后，我公司选择了德国 TLT 公司。这是基于以下原因：1. 德国是产煤国家，对应用于粉尘介质的风机有着
2、很丰富的经验，如叶片耐磨措施及密封性问题、机组的检修方法等，均有完善的研究；2. 只有 TLT 公司的技术最适用于燃煤机组,切合中国国情。3. 工艺的实践性与我国的国情及我公司情况接近，易于保证产品的质量且能较快地实现成批生产，如叶轮结构采用焊接完成，比铸件较易掌握；4. 先进的气动性能及结构和技术提供完整性好，从试验、设计、质控、销售等一整套完整技术的提供，为量体裁衣变形设计创造了前提。5. 业绩广泛，在国际轴流风机市场具有绝对的领导地位。简述为安全、可靠、技术先进、工艺科学。二、 性能特点动叶可调轴流风机，因为它在运行中可以调节动叶片的安装角，其工况范围不是一条曲线，而是一个面。所以流量变
3、化范围大及高效率运行区宽广。对于大容量机组，特别是大容量变工况机组采用动叶可调轴流式风机，其节能效果非常显著，降低运行成本。本次投标风机采用量体裁衣 的风机设计方法。第一步：以用户的要求参数输入计算机，对引进的全套 896 种模型级进行匹配筛选根据用户的安全可靠性要求、余量要求、调节工况运行需要、性能保证点、效率考核点、单机运行需要、加工及运行业绩等多个因素按优先次序排序；第二步：用叶型组合、叶片弦长变换、轮毂匹配、叶片数优化、叶片气流进口角更改等 8 种方法再进行优化调整。第三步：对流道的全过程进行性能核算。第四步：选定配套件。保证所选风机为用户所需的最优风机。三、 结构特点动叶可调轴流式送
4、风机一般包括：进口消音器、进口膨胀节、进口风箱、机壳、转子、扩压器、联轴器及其保护罩、调节装置及执行机构、液压及润滑供油装置和测量仪表、风机出口膨胀节、进、出口配对法兰。电动机通过中间轴传动风机主轴。1、进气箱(52.00)、扩压器(55.00)进气箱和进气管道，扩压器和排气管道分别通过挠性进气膨胀节和排气膨胀节连接；进气箱和机壳、机壳与扩压器间用挠性围带连接。这种连接方式可防止振动的传递和补偿安装误差和热胀冷缩引起的偏差。进气箱中心线以下设计成弧形结构，更符合气流流动规律，减小进气箱进气损失，并相对减小了气流的脉动，有利于提高风机转子的做功效率。进气箱、扩压器、机壳保证相对轴向尺寸，形成较长
5、的轴向直管流道，较其他技术风机轴向尺寸长 30，虽然增加了加工成本，但风机气流流动平稳，减少了流动损失，提高了抗不稳定性能，保证了风机装置效率。进气箱和扩压器均设有人孔门，便于检修。进气箱有疏水管。2、机壳(51.00)机壳具有的水平中分面以及机壳前后的挠性围带连接，很容易拆卸机壳上半，便于安装和检修转子部, 优于其他轴流风机须轴向移位检修的繁琐。机壳底部有钢制底脚，底脚下配置独立的调平螺钉，便于安装和调平, 机壳在基础上的固定是采用预埋地脚螺栓箱, 地脚螺栓二次灌浆，安装调整方便。机壳在工厂内整体装配，进行整机试车后整体出厂。现场安装方便，只需把进气箱、机壳、扩压器分别装于基础预埋件上即可。
6、3、 转子转子由叶轮、轴承箱、中间轴、液压调节装置等组成。3.1 轴承箱(11.00)为整体结构，借助两个与主轴同心的由圆柱面内置于机壳内筒中的下半法兰上，轴承箱两个法兰的下半部分与机壳内圆筒的相应法兰用螺栓固定。机壳上半内筒的法兰紧压轴承箱相应法兰。整体轴承箱及其固定方式，保证了轴承箱的刚性，安装及其牢固，并且无论多少次装拆，不需作重新调整，总是能保证叶轮和机壳的同心（机壳是在大型数控立车上加工的） 。此结构是 TLT 技术的独到设计。轴承箱采用进口滚动轴承，一端为圆柱滚子轴承，另一端为圆柱滚子轴承和向心推力轴承。轴承采用油池和强制循环润滑和冷却。轴承外侧装有氟橡胶制的径向轴密封，防止漏油。
7、置于整体式轴承箱中的主轴承为油池强制循环润滑。润滑油和液压油均由 25 l/min 的公用油站供油。3.2 叶轮(10.00)叶轮轮壳采用低碳合金钢（后盘及承载环为锻件）通过多次焊接后成型，强度刚度相当高，优于其他技术的铸件结构，并且加工和检验技术成熟，比铸件结构能保证质量。叶轮悬臂装在轴承箱的轴端。叶轮与主轴的过盈配合，由于借助液压装拆工具进行装拆，也相当方便，不会损坏叶轮与轴的配合面。3.3 叶柄(14.00)叶柄(置于轮壳内部，通过径向止推轴承安装在轮毂支撑环上，叶片离心力通过叶柄，最终由 23 个叶柄轴承和锻件支撑环承受。叶柄采用锻件，轴径较其他技术粗一倍（76 和 38）安全系数较高
8、，提高风机运行的可靠性。叶柄轴承采用 23 个滚动轴承，转动灵活，寿命长。3.4 主轴主轴一端支撑叶轮，另一端通过按引进技术制造的刚挠性联轴器和穿过进气箱的中间轴与置于进气箱外侧的电动机连接。3.5 中间轴中间轴外有中间轴护罩，防止进气箱漏气和转动的中间轴与气流隔开，保持进气箱气流稳定。3.6 叶片叶片(13.00)为机翼形扭曲叶片，送、一次风机由高强度铸铝合金采用真空差压铸造制成，无杂质，密度高，叶片整体晶相结构紧密接合，过渡平滑，结构强度高，引风机采用钢制叶片，通过增加喷焊耐磨合金粉末，增强叶片的耐磨性能，并按 TLT 公司技术标准 X 光拍片，表面渗透检验和实物解剖试棒性能检验。铸铝合金
9、叶片的材料系对国产牌号经改进研制的材料，其机械性能达到和超过德国 TLT 公司所用同类材料的性能，超过国内部分牌号的锻铝。至今没有发生过因质量引起的叶片折断事故。叶片在加工过程中除进行强度、抗拉、表面探伤等正常检测外，每片叶片进行编号，作全面的 X 光拍片判废，片子存档，以保证表面与内在质量要求，在国内外同类产品中是少见的。为提供局部作功，取叶片弦长最优最长，提高风机叶片的抗振能力，保证风机稳定启停。叶片用直径大于 M12 的 6 个特制高强度螺栓固定在叶轮内的叶柄上，加上机壳水平剖分，检修更换叶片方便，两个工人 6 小时即能从开缸到合缸全部完成。叶柄通过叶柄推力轴承、导向轴承和叶柄螺母等装在
10、叶轮内，轴承采用油脂润滑。叶柄通过调节杆、滑块、调节环与液压调节装置连接，液压调节装置固定在叶轮的支承体内。其结构布置方式使调节叶片所需的液压缸推力的反作用力由叶轮承受，不会传给主轴的推力轴承。3.7 液压动叶调节装置(18.00)具有反馈机构。需要叶片调节至某一角度，叶片就定在该角度，液压动叶调节装置操纵力矩小，只需 30-50Nm，采用 100Nm 电动执行器，调节灵活、方便。机壳外设置叶片角度指针和刻度盘，现场观察直观方便。值得重视的是每个叶片的叶柄上配有平衡重 ，平衡叶片离心力产生回复力矩，降低调节力，因此，调节油压实际仅需约 18 巴以下，调节油压设定 25 巴，油泵 35 巴，油压
11、较低。调节系统安全性、可靠性强。如用油压来衡量此力矩，则整台风机将须 60巴以上的油压，这将对安全运行要求增加很大的难度。4、 35.00 油站油站由两台油泵传动切换运行，过滤精度 25m 。双筒过滤器可切换运行。油站具有温度、压力、流量、液位等保护，控制、报警和联锁仪表为一体（如冰箱）设计。运行安全、可靠，调整、操作方便。此油站为 TLT 专利，现由我公司自行生产。5、钢挠性联轴器RIGIFEX 联轴器是一种真正的平衡联轴器，能够平衡安装和运行时的误差（轴挠度和轴向变形等） 。RIGIFEX 联轴器没有零件受到摩擦或磨损。此联轴器的联轴节时紧固的。正确公差的弹簧片是由特种高级弹簧钢制成，弹簧
12、片成对地配置可使连接机械在三个方向上自由移动。RIGIFEX 联轴器无需保养，不用润滑，运行在 150以下不会发生故障。6、配套消声器我公司生产的消声器同样采用引进技术设计、制造。其热动力计算和流道设计是与风机技术配套引进的，消声效果良好并保证了风机的运行效率。四、风机可靠性随着电站机组容量的扩大，风机的安全可靠性已成为用户的第一要求。近年来，上海鼓风机厂有限公司在加强风机运行的可靠性上下功夫，从售前、售中、售后的各个环节入手，在选型、设计计算、制造工艺、安装施工、运行操作和检测维护等各个技术领域上改进完善提高各项技术要求和加工检测手段，逐步提高风机的可靠性。在上海发电设备成套设计研究所的 CDC-Cyber170/825 大型电子计算机上建成的火电机组送风机和引风机的可靠性数据库，将上海鼓风机厂有限公司生产的 15 套 300MW 火电机组使用的 28 台动叶可调轴流式送风机和 24 台动叶可调引风机的可靠性数据储存入库。利用该可靠性数据库及可靠性分析的专用计算软件，得出了上海鼓风机厂有限公司生产的 300MW 火电机组动叶可调轴流式送风机和引风机的可靠性分别达到了 99.97%和 99.84%。这一数据已经达到了国际同类产品的先进水平，何况国外同类机组其引风机的含尘量一般都小于 150mg/m3。上海鼓风机厂有限公司 2012 年 7 月
