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探究玻璃钢风机失效的分析及改进

2020-07-30

      某玻璃钢风机厂家生产的风机在运用了1年后振动加剧,经检测分析属轴套腐蚀后导致气体进入叶轮内部腐蚀轴盘、主轴,引起振动。其轴套为不锈钢 Hastelloy-C,叶轮l200mm,轴盘的120mm材质25钢,镶在叶轮内,外包环氧玻璃钢,叶轮螺母密封罩为玻璃钢,后密封盒为硬聚乙烯PVC内镶嵌0"型密封圈,密封函内是碳素纤维与串水环。以下是具体的分析:

      一、失效形式:

      轴套与0”型密封圈密封处腐蚀严重,外径75mm变为72mm;轴盘腐蚀严重,叶轮与主轴脱离,主轴键槽处腐蚀严重;后密封盒与叶轮粘结处出现放射状裂纹,后密封盒损坏。

      二、原因分析:

      从失效形式看,玻璃钢风机的密封及轴套设计存在缺陷,轴套选材不合理, Hastelloy-C在浓盐酸中每年腐蚀1~1.5mm;后密封盒选用PVC也不适合,其线膨胀系数5~8×10K,收缩率0.6%~0.8%,而环氧玻璃钢伸长率1.7%,温度变化造成膨胀量不一样,玻璃钢与PVC粘结处出现裂纹,气体进入轴盘加速腐蚀。

      三、改进措施:

      对上述问题,玻璃钢风机厂家选用了陶瓷轴套,材质为氮化硅(SiN4),对其尺寸作改进。因SiN4具有较高的耐腐蚀性,除氢氟酸及熔融碱外,对其他腐蚀介质在任一浓度下都稳定;但很脆,易碎,需将轴套加厚。轴套外径φ75m不变,内径φ65mm改为φ55mm,长度由140mm改为120mm。主轴重新加工并在图示位置加工外螺纹M60x2,安装圆螺母两个,螺纹旋向与叶轮螺母旋向相反,主轴材质选用45钢。轴套与叶轮轴盘加一聚四氟乙烯垫起密封作用。叶轮后密封盒材质改用环氧玻璃钢,尺寸不变。

叶轮轴盘材质选用45钢,按原尺寸重新加工,叶轮、主轴、轴套安装后,转子螺帽及后密封盒需涂玻璃胶,并做动静平衡。

      四、成果分析:

      经过玻璃钢风机厂家的上述改进后,该风机具有以下成果:

      1、更换SiN4轴套后提高了耐盐酸腐蚀性,使用周期长。

      2、轴套前面加一聚四氟乙烯垫有益于保护叶轮,使其内部不被腐蚀;后面加两个圆螺母方便调整间隙,并能压紧轴套。

      3、运转时,前轴承径向振动量<7.5mm/s在允许范围内。

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