1 前言 安钢酚氰污水处理系统是 199 7 年与 5 、 6 # 焦炉 同时设计 、 同时施工 、 同时投用 的环保工程 。 投资 23 00 万元 , 处理 污水能力为 114 耐lh 。 主 要处理焦 化厂化工生产 中产生 的酚氰 污水 , 使其达标排放 。 该系统投用后 , 曾因为供给系统 , 给好氧池提供压缩 空气的 D1 50 离心风机故障频繁 , 致使池内的生物细 菌无法训化培养而影响该系统的污水处理效果 。 为 此我们对风机出 现的经常性 故障进行 了全 面的分 析 。 找出了故障原 因 , 进行 了技术改造 。 风机故障 大为减少并延 长了风机轴承的使用寿命 。

2 故障分析 通过对风机故障进行分析发现 , 风机故障是 由 于轴承点蚀和剥落造成 , 轴承型号为 1614 双列调心 球轴承 , 国产轴承 在该风 机上 的平均使 用寿命为 720 h , 后改为进 口 轴承 , 其平均寿命为 144 0 h。 仍不 能满足使用要求。 于是我们对影响风机轴承使用寿 命和 出现的经常性故障产生的原因从几个方面做了 以下分析 :

2 . 1 进行动载荷校核 滚动轴承的动载荷是影响轴承使用寿命的一个 重要 因素 . 轴承的额定动载荷是一批同型号轴承 , 外 圈固定 , 内圈旋转 , 当其额定寿命 为一百 万次 (即1护 转次 , oo % 的轴承完好)轴承所受的确定不变 的 载荷成为额定动载荷 。 载荷 、额定动载荷与寿命 的 关系曲线如图 1 所示 : 由图 1 可以看出 , 轴承的动载荷如果大 , 对轴承 的寿命影响很大。 下面结合实际情况计算轴承的动 载荷 , 考虑到轴承的工作载荷和温度等因素的影响 , 由公式计算 :

2 . 2 轴承受力情况分析 装轴承 的风机叶轮轴 , 安装时温度与使用时温 度不一样 , 安装时平均温度 为 22 “ C , 使用时平均温 度为 82 oC , 温度差为 60 “C , 而两轴承座之间的距离 约 2(X X)~ , 由于热涨冷缩原 因 , 风机叶轮轴在温差 下变长 , 变长量 L 为 : L = 甄 x a x 6 二 印 x Z(X X) x l. l x lo 一 6 = 0 . 132mm 式中: 甄—件长度; 一线膨胀系数 ; 6—温度差 。风 机叶轮轴 的变长导致两轴承之间 的距离变 大 , 这种变化远远大于轴承的轴向游隙, 双列球轴承 在这种情况下只有一列受力 , 使轴承局部负荷变大 , 引起轴承失效 。

2 . 3 风机叶轮动平衡原 因 风机叶轮过一段时间要做动平衡校验 , 但不能达到百分之百的理想平衡程度 , 总存在着一些不平 衡量 , 这些不平衡量要引起风机的少量震动。 此时 风机的实际动负荷要大于计算值而引起轴承失效 。 通过以上从三个方面的原 因分析 , 都会造成轴 承过早的失效 。 3 改进措施 根据以上分析 , D1 50 风机故障的主要 问题是轴 承的额定动载荷小 、 双列轴承只有单列受力 、 和叶轮 的动不平衡引起的 。 要解决该间题的主要方法应该 是改变现用轴承型号 。 新选轴承不仅在额定动负荷 上要求大于现用轴承 , 而且在外 型尺寸上要求与现 用轴承相符。 否则就要改变风机叶轮轴的尺寸或是 改变轴承座尺寸 。 那样就要花费很多的改造费用 。 通过查阅资料 , 我们选定 了新轴承的型号为 326 140 该轴承的特点是 : 额定动负荷大 , 极 限转速高 , 允许 有较大的轴 向移动量 , 这个性能 可以克服上述温差 造成的轴承单列受 力的情 况 。 使轴 承受 力情 况变 好 , 但是该轴承高速运行时容易发热 。 两种轴承的外形尺寸和主要参数比较见表 1 。

由表 1 可以看 出3261 4 轴承外型尺寸与 1614 轴 承一样 , 额定动负荷 、额定静负荷、极限转速都高 , 由 于 326 14 轴承是单列短圆柱辊子轴承在润滑情况不 好时会发热而导致轴承发生烧损 , 现用的甩 油环式 润滑方法不能适应。 必须改变润滑方法。 改进方法 是 , 新建一套 供油系统 。 整个 供油系统 由油泵 、 管 路 、 电接点压力表 、两个 喷油嘴 、 两个单 向阀 、 节流 阀 、高位油箱和低位油箱组成 。 启动风机前 , 先开启 油泵 , 润滑油经单向阀 、 电接点压力表 、 分别向高位 油箱和喷油嘴供油 。 少量 油经节 流阀进人高位油箱 , 大部分油经喷油嘴 , 喷向轴承。 高位油箱的上部 有一个溢流口 , 当油面高于溢流口 , 高出部分 由溢流 口流 回油箱 , 高位油箱始终保持一定的存油量 , 如果 油泵出现故障, 管路中油压降到一定数值时 , 电接点 压力表将会使风机 自动停车 , 起 自动保护风机的作 用 , 风机叶轮在风机断电后 , 惯性将使叶轮继续转 2 一 3 而n , 此时 的润滑 油 由高位油箱 经单 向阀、 经 管 路、提供给喷油嘴 。 以保证风机安全停下来 。 另外 为了保证风机的安全运行 , 我们在风机的两个轴承 座上分别安装有电接点温度表 , 当轴承温度升高时 能 自动停机。 4 改后效果 用上述方法对风机实施改造 已连续运行了两年 多 , 至今运行效果很好 , 平 均年检修次数 由原来 的 12 次减少到现在的 2 次 。 年节约检修费用 5 万余 元 。 不仅减少了检修工人工作量 , 而且节约了检修 费用 。 也为生物脱酚废水处理提供 了必要 的条件 , 为安钢的废水达标排放和环境保护工程做出 了贡 献 。 改造前后轴承的寿命和检修次数见表 2。

该改造实施后 , 好氧池的供风条件得到了保证 , 保证 了生物细菌 的生长 、训化和培养 , 使生物脱酚脱 氮得 以顺利进行 。 提高了废水处理 的质量 , 为废水 的达标排放 、为我们生存环境的改善做出了贡献 。 经过对风机改造后一年多的观察和实践 , 认为 该项改造是成功的 , 从根本上解决了 D1 50 风机的多 故障问题。

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