книги / Насосы и вентиляторы

Стягивать разъемные половинки корпуса надо без особых усилий во избежание деформации наружного кольца подшипника. Смазку подшипников качения достаточно высокой консистенции заклады­ вают в корпус более чем на половину его свободного объема. В даль­ нейшем, примерно через три месяца, добавляют смазку через конт­

рольную пробку. Раз в год корпус желательно разобрать, промыть

детали керосином, затем бензином и заложить свежую смазку.

Вскользящих подшипниках шейка вала вращается во вкладыше,

заполненном баббитом или каким-либо другим специальным мате­ риалом. Необходимо следить за постоянной подачей масла, создаю­ щего пленку между трущимися поверхностями.

Вслучае перемещения нагнетателем горячих жидкостей возмож­

ны деформация вала и перегрев смазки, что может привести к быст­

рому износу и разрушению подшипников. Подшипники качения таких вентиляторных установок (при температуре газа выше 200°) рекомендуется охлаждать водой, циркулирующей через специаль­ ную рубашку — корпус.

V III.4. Звукоизоляция

Источником шума в нагнетательных установках являются рабо­

тающие нагнетатели, электродвигатели и передача между ними. Шум образуется также в сети при высоких скоростях течения жид­

кости. Уровень шума нагнетателей зависит от их типа, режима

работы, а также от качестве монтажа.

Тип нагнетателя и режим его работы определяют при проекти­ ровании. При работе с одним и тем же давлением осевые, в част­

ности, вентиляторы шумят сильнее, чем радиальные. Объясняется это тем, что коэффициент давления их значительно меньше, чем у радиальных, и поэтому требуются значительно большие окружные скорости. Меньше шумят вентиляторы с большим числом лопастей.

Уровень шума радиальных вентиляторов, колеса которых имеют лопасти, загнутые вперед, при той же окружной скорости больше,

чем при колесах с лопастями, загнутыми назад, так как во втором

случае скорости выхода с лопастей и в кожухе получаются меньши­ ми. Но колеса с лопастями, загнутыми назад, имеют меньший коэф­

фициент давления, вследствие чего при работе с одними тем же дав­

лением их приходится использовать при больших окружных скоро­ стях, чем колеса с лопастями, загнутыми вперед.

Окружная скорость вращения колес как у осевых, так и радиа­ льных вентиляторов по требованиям обеспечения достаточно бес­

шумной работы не должна превышать 25. .30 м/с. При таких ок­ ружных скоростях давления могут достигать 100. . .200 у осевых и 800. .1200 Па у радиальных вентиляторов. Если необходимо

получить большие давления, то для обеспечения относительно

бесшумной работы вентиляторы соединяют между собой последова­

тельно.

Шум механического происхождения вызывается конструкцией

передачи, плохой балансировкой и работой подшипников, недостат­

ками монтажа и т. п.

При проектировании и подборе нагнетателей обычно стремятся

ния, а еще больший — расположение колеса между двумя опорами вместо консольного расположения его на валу. Клиновидная пе­

редача создает меньший шум, чем плоскоременная.

Более бесшумны массивные конструкции центробежных насосов

с литыми колесами, литыми корпусами и станинами. При монтаже нагнетателей и электродвигателей желательно устанавливать их на самостоятельных массивных основаниях с упругими прокладками.

За последнее время в нашей монтажной практике с успехом стали применять виброизолирующие основания — металлические рамы или железобетонные плиты, располагаемые на пружинных аморти­ заторах (рис. V III.4).

Основания под крупные установки не должны соприкасаться

боковыми поверхностями с грунтом, чтобы вибрация не передава­

лась стенам и другим конструкциям здания. Если котлован ограж­ ден шпунтованными сваями, забитыми ниже подошвы фундамента,

промежуток между ними заполняют каким-либо упругим материа­

лом. Упругую прокладку помещают под подошвой основания; кро­ ме того, дополнительно она может быть расположена и под станиной.

Основания под вентиляторами, монтируемыми на перекрытиях

или площадках, должны иметь акустические швы (упругие проклад­ ки), изолирующие их от каркаса здания или плотной ткани.

Для предотвращения передачи шума работающих нагнетателей

через сеть следует в обязательном порядке располагать между ними упругие патрубки из резины или брезента.

Если соединения звеньев трубопроводов фланцевые, в целях

звукоизоляции можно выполнять прокладки из резины, асбестового картона, а затяжные болты изолировать с помощью шайб из кожи или чулок из резиновых трубок.

При значительной скорости течения жидкости шум может по­ явиться и внутри сети — в местных сопротивлениях и регулирую­ щих устройствах.

Для поглощения шума вентиляторных установок стенки воздухо­

проводов на отдельных участках устраивают из звукопоглощаю­ щего материала с гористой поверхностью или предусматривают камеры глушения. Такие камеры (рис. V III.5) представляют собой

уширенные воздухопроводы, снабженные различного рода экранами

и перегородками для отражения и поглощения шума.

V III.5. Камеры глушения:

1 — расширительная; 2 — с экранами; 3 — пластинчатая

Методика расчета звукоизоляции описывается в специальных

Пособиях. В качестве звукопоглощающего материала (штукатурки)

можно применять шлакоцементные плиты, пористый бетон, мине­ ральную вату и т. п.

Силу шума (уровень звукового давления) оценивают в децибелах. Встречающиеся на практике уровни звукового давления лежат в

пределах от 20 (в радиостудиях) до 130 дБ (на аэродроме).

В жилых помещениях уровень звукового давления не должен

превышать 35 дБ, в служебных — 40 дБ и в торговых — 50 дБ.

Восприятие шума обусловливается не только его силой, но и часто­

той. Шум с большей частотой действует менее раздражительно. В зависимости от частоты уровень шума оценивают в фонах. При час­ тотах, лежащих в пределах 800. .2000 Гц, результаты измерений В децибелах или фонах практически совпадают. Если в помещении

формулы следует, что 10 источников шума увеличат его уровень на )0 дБ, а 100 — на 20 дБ. Таким образом, уровни звуковых давле­ ний практически не складываются. Отсюда следует, что при наличии нескольких источников шума, мало отличающихся по мощности друг от друга, нужно предусматривать звукоизоляцию всех источ­

ников.

VII 1.5. Экономика эксплуатации нагнетателей

Даже безукоризненно налаженные нагнетатели могут спустя

некоторое время работать неудовлетворительно, если их эксплуа­

тация не организована надлежащим образом.

Правильная эксплуатация нагнетателей заключается не только

в повседневном наблюдении за их техническим состоянием и в сво­

евременном ремонте, выполнении правил техники безопасности и

пожарной профилактики, но и в обеспечении наименьших материаль­ ных издержек.

В большинстве случаев расходы на эксплуатацию нагнетателей за определенный промежуток времени, зависящие в основном от стоимости потребляемой двигателями электроэнергии, превосходят их монтажную стоимость, отнесенную к тому же промежутку време­

ни (амортизацию).

Количество потребляемой двигателем электроэнергии зависит

от режима работы сети, нагнетателя и самого двигателя. Известно,

например, что увеличение расхода жидкости через сеть приводит к резкому увеличению мощности центробежных (радиальных) нагнета­

телей, в связи с чем целесообразно отключать бездействующие

ответвления.

Еще больший эффект общего снижения расхода жидкости через

сеть (например, в вентиляционных установках при изменении сезо­

на) дает снижение частоты вращения нагнетателей. Это позволяет резко снизить мощность, в частности, лопастных нагнетателей (в

соответствии с третьей степенью уменьшения частоты вращения).

При этом нужно иметь в виду, что уменьшение мощности нагне­

тателей не приводит к пропорциональному уменьшению мощности,

потребляемой электродвигателями из сети, так как у недогружен­

ного электродвигателя снижается cos ср. Поэтому при постоянном

или длительном изменении режима необходимо заменять двигатель. Рентабельной может оказаться и замена самого нагнетателя. Сле­

дует ясно представлять, что в случае возможности даже незначитель­

ного увеличения КПД установки затраты по перемонтажу или за­

мене оборудования быстро окупятся.

Пример. Вентиляторная установка мощностью 30 кВт работает ежесуточно по 21 ч. Годовая (365 дн) стоимость электроэнергии из расчета 0,02 руб. за 1 кВт-ч составляет 30*21-365-0,02=4600 руб.

Р е ш е н и е . В результате замены вентилятора (что обошлось

в 100 руб.) КПД установки увеличился на 10 %; это дало годовую экономию по электроэнергии в 4600-0,1=460 руб., т. е. с избытком окупило расходы на реконструкцию.

Снизить стоимость эксплуатации нагнетателей можно также

уменьшением издержек на содержание обслуживающего персонала. Механизация и удешевление обслуживания обеспечиваются приме­ нением автоматизации и диспетчеризации управления.

Автоматику можно применять для текущей регулировки путем прикрывания или открывания задвижек моторчиками, для выклю­

чения двигателей при перегрузке с помощью тепловых реле и т. д. Диспетчеризация осуществляется путем управления всеми нагнета­

телями из одного пункта. При этом дублирующие пусковые устрой­ ства должны быть расположены непосредственно возле оборудова­

ния.

На рис. V III.6 показана функциональная схема автоматического регулирования, например вентиляции помещения. В сфере действия объекта размещают чувствительный измерительный орган —: дат­ чик в виде термопары, гигрометра, манометра или другого прибора.

Командный импульс от датчика поступает в усилитель — управ­ ляющий орган, а оттуда в исполнительный орган (механизм), ко­ торый может быть в виде электродвигателя, электромагнитного клапана, мембранного или поршневого устройства. Ими

приводится в действие регу­

лирующий орган — задвижка,

клапан, направляющий аппа­

рат и др.

Пневматические устройст­

ва проще, но электрические универсальнее. Для обеспе­ чения устойчивого регулиро­ вания предусматриваются

различные виды обратной свя­

зи с управляющим органом.

Автоматизированными и неавтоматизированными нагнетателями, особенно при большом их числе, следует управлять с помощью средств диспетчеризации, для чего контрольные приборы, кнопки

руются сигналы о нормальном действии оборудования, изменении

режима эксплуатации, об аварийном отключении и производится

дистанционно включение и отключение. Все это позволяет значи­

тельно сократить дежурный персонал у местных щитов управле­ ния.

Диспетчеризацию нагнетателей выгодно объединить с диспет­ черизацией других систем — энергоснабжения, водоснабжения и др.

VII 1.6. Служба эксплуатации нагнетателей

При эксплуатации всех видов объемных и лопастных нагнетате­ лей требуется обеспечивать тщательный надзор, регулировку, сво­ евременный ремонт.

На предприятиях всегда имеются насосы, компрессоры и обычно

много вентиляторов, комплектующих технологические, энергети­

ческие и всякого рода вентиляционные системы. Поэтому для

обслуживания вентиляторных установок общей численностью свы­

ше 100 часто в эксплуатационно-ремонтной службе энергетика или механика предприятия создаются самостоятельные группы из на­

ладчиков, ремонтников, а также лаборантов и конструкторов. Этот персонал пускает и останавливает вентиляторы, выпол­

няет мелкий текущий ремонт, делает необходимые анализы воздуш­

ной среды, разрабатывает реконструкцию, определяет объем плано­

во-предупредительного ц капитального ремонта.

В соответствии со спецификой предприятия разрабатываются соответствующие правила и инструкции, повседневно ведется эк­ сплуатационный журнал,

Серьезное внимание при эксплуатации .нагнетателей должно уде­

ляться пожарной и производственной безопасности.

Опасность пожара и взрыва особенно значительна при эксплуа­

тации вентиляторов, перемещающих горючие газы и смеси. Источ­ ником воспламенения могут стать искрообразование при касании

вращающегося колена вентилятора с корпусом, накопление заряда

статического электричества, несоответствие или неисправность электрооборудования.

В этом случае необходимо применение искрозащищенных венти­ ляторов или вообще замена вентиляторов эжекторами, а также

применение специальных электродвигателей, пусковых устройств и

предохранителей.

Наиболее вероятными причинами несчастных случаев при эк­

сплуатации нагнетателей являются поражения электротоком при пуске или ремонте электродвигателей, повреждения движущимся рабочим органом, шкивом, приводом, для предотвращения чего должно быть обеспечено надежное заземление, ограждение. Долж­

ны строго также выполняться и все другие, действующие правила по

пожарной и производственной безопасности.

Все действующие нагнетатели должны иметь технические пас­

порта, содержащие сведения из проектной документации, протоко­ лов испытаний, сведений по ремонту и др. Также должен составлять­ ся сводный для всего предприятия паспорт нагнетательного хозяй­

ства.

VII 1.7. Характерные неисправности и меры по их устранению

Эффект действия нагнетателя может резко сократиться по многим причинам. Наиболее характерные и важные из них перечисляются

ниже, указываются также меры по их устранению..

1.Колесо центробежного (радиального) нагнетателя вращается против разворота спирали корпуса, а колесо осевого нагнетателя— выпуклостью или острой кромкой вперед. Нужно изменить направ­

ление вращения, для чего достаточно переключить концы двух фаз

уэлектродвигателя; осевое колесо, кроме того, следует перевернуть на валу

2.Колесо центробежного (радиального) нагнетателя забито

изнутри тряпками, волокном.

Необходимо отсоединить всасывающий трубопровод, снять вход­

ной патрубок и очистить колесо; следует заметить, что такое засоре­

ние наиболее вероятно для нагнетателей с часто расставленными лопастями колеса, например вентиляторов типа Ц14-46. Но засоре­

ние практически исключается при использовании пылевых венти­ ляторов типа ЦП7-40.

3. Колесо осевого нагнетателя, расположенное в цилиндрическом корпусе, имеет слишком большой зазор. Следует уменьшить диаметр корпуса, доведя величину зазора не более чем до 1,5 % от длины лопасти. Увеличивать зазор между колесом центробежного (ради­

ального) нагнетателя и внутренней кромкой входного патрубка так­ же недопустимо, хотя по сравнению с осевыми нагнетателями влия­ ние зазора менее значительно.

4.При пуске нагнетателя возникают стуки, вибрация. Следует подтянуть болты крепления корпуса, проверить надежность креп­ ления колеса на валу, а если это не помогает, то следует проверить и произвести балансировку колеса.

5.Ременный привод буксует. Надо передвинуть электродвига­

тель на салазках, перешить ремень или заменить его.

6. Перегорает предохранитель или обмотка электродвигателя.

Их следует восстановить, устранив причину повреждения.

7 Засорен трубопровод. Следует установить место засорения простукиванием, затем разобрать звено и прочистить его.

О предотвращении кавитации и помпажа см. выше.

ЛИТЕРАТУРА

Электродвигатели. Типы, мощности, частоты вращения электродвигателей серии А2