1、前言
安鋼酚氰污水處理系統是1997年與5、6#焦爐同時設計、同時施工、同時投用的環保工程。投資2300萬元，處理污水能力為114m3/h。主要處理焦化廠化工生產中產生的酚氰污水，使其達標排放。該系統投用后，曾因為供給系統，給好氧池提供壓縮空氣的D150離心風機故障頻繁，致使池內的生物細菌無法訓化培養而影響該系統的污水處理效果。為此我們對風機出現的經常性故障進行了全面的分析。找出了故障原因，進行了技術改造。風機故障大為減少并延長了風機軸承的使用壽命。
2、故障分析
通過對風機故障進行分析發現，風機故障是由于軸承點蝕和剝落造成，軸承型號為1614雙列調心球軸承，國產軸承在該風機上的平均使用壽命為720h，后改為進口軸承，其平均壽命為1440h。仍不能滿足使用要求。于是我們對影響風機軸承使用壽命和出現的經常性故障產生的原因從幾個方面做了以下分析：
2.1進行動載荷校核
滾動軸承的動載荷是影響軸承使用壽命的一個重要因素．軸承的額定動載荷是一批同型號軸承，外圈固定，內圈旋轉，當其額定壽命為一百萬次（即10
6轉次，90%的軸承完好）軸承所受的確定不變的載荷成為額定動載荷。載荷、額定動載荷與壽命的關系曲線如圖1所示：
由圖1可以看出，軸承的動載荷如果大，對軸承的壽命影響很大。下面結合實際情況計算軸承的動載荷，考慮到軸承的工作載荷和溫度等因素的影響，由公式計算：
1614軸承的許用動負荷= 84500N，c=95985N>84500N不合用。
2.2軸承受力情況分析
裝軸承的風機葉輪軸，安裝時溫度與使用時溫度不一樣，安裝時平均溫度為22℃，使用時平均溫度為82℃，溫度差為60℃，而兩軸承座之間的距離約2000mm，由于熱漲冷縮原因，風機葉輪軸在溫差下變長，變長量L為：
風機葉輪軸的變長導致兩軸承之間的距離變大，這種變化遠遠大于軸承的軸向游隙，雙列球軸承在這種情況下只有一列受力，使軸承局部負荷變大，引起軸承失效。
2.3風機葉輪動平衡原因
風機葉輪過一段時間要做動平衡校驗，但不能達到百分之百的理想平衡程度，總存在著一些不平衡量，這些不平衡量要引起風機的少量震動。此時風機的實際動負荷要大于計算值而引起軸承失效。
通過以上從三個方面的原因分析，都會造成軸承過早的失效。
3、改進措施
根據以上分析，D150風機故障的主要問題是軸承的額定動載荷小、雙列軸承只有單列受力、和葉輪的動不平衡引起的。要解決該問題的主要方法應該是改變現用軸承型號。新選軸承不僅在額定動負荷上要求大于現用軸承，而且在外型尺寸上要求與現用軸承相符。否則就要改變風機葉輪軸的尺寸或是改變軸承座尺寸。那樣就要花費很多的改造費用。通過查閱資料，我們選定了新軸承的型號為32614。該軸承的特點是：額定動負荷大，極限轉速高，允許有較大的軸向移動量，這個性能可以克服上述溫差造成的軸承單列受力的情況。使軸承受力情況變好，但是該軸承高速運行時容易發熱。
兩種軸承的外形尺寸和主要參數比較見表1。
由表1可以看出32614軸承外型尺寸與1614軸承一樣，額定動負荷、額定靜負荷、極限轉速都高，由于32614軸承是單列短圓柱輥子軸承在潤滑情況不好時會發熱而導致軸承發生燒損，現用的甩油環式潤滑方法不能適應。必須改變潤滑方法。改進方法是，新建一套供油系統。整個供油系統由油泵、管路、電接點壓力表、兩個噴油嘴、兩個單向閥、節流閥、高位油箱和低位油箱組成。啟動風機前，先開啟油泵，潤滑油經單向閥、電接點壓力表、分別向高位油箱和噴油嘴供油。少量油經節流閥進入高位油箱，大部分油經噴油嘴，噴向軸承。高位油箱的上部有一個溢流口，當油面高于溢流口，高出部分由溢流口流回油箱，高位油箱始終保持一定的存油量，如果油泵出現故障，管路中油壓降到一定數值時，電接點壓力表會使風機自動停車，起自動保護風機的作用，風機葉輪在風機斷電后，慣性將使葉輪繼續轉2～3min，此時的潤滑油由高位油箱經單向閥、經管路、提供給噴油嘴。以保證風機安全停下來。另外為了保證風機的安全運行，我們在風機的兩個軸承座上分別安裝有電接點溫度表，當軸承溫度升高時能自動停機。
4、改后效果
用上述方法對風機實施改造已連續運行了兩年多，至今運行效果很好，平均年檢修次數由原來的12次減少到現在的2次。年節約檢修費用5萬余元。不僅減少了檢修工人工作量，而且節約了檢修費用。也為生物脫酚廢水處理提供了必要的條件，為安鋼的廢水達標排放和環境保護工程做出了貢獻。改造前后軸承的壽命和檢修次數見表2。
該改造實施后，好氧池的供風條件得到了保證，保證了生物細菌的生長、訓化和培養，使生物脫酚脫氮得以順利進行。提高了廢水處理的質量，為廢水的達標排放、為我們生存環境的改善做出了貢獻。
經過對風機改造后一年多的觀察和實踐，認為該項改造是成功的，從根本上解決了D150風機的多故障問題。
三門峽富通新能源銷售風機、軸流風機、離心風機等風機設備。
