衡陽市湘南球鐵廠鑄造車間一臺(tái)HTD50-11的高壓離心風(fēng)機(jī)，銘牌參數(shù)為：轉(zhuǎn)速5750r/min，全風(fēng)壓12753Pa，風(fēng)量3000m3/h，配電機(jī)型號(hào)Y160L-2，電機(jī)功率18.5kW。該風(fēng)機(jī)已使用4年，近一年來運(yùn)行效果不理想，現(xiàn)場測試風(fēng)量2300m3/h，風(fēng)壓9980Pa，電機(jī)功率10.5kW，由于風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)壓低，使得鐵水流動(dòng)性差，鐵水溫度和成分不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)分析研究認(rèn)為其原因是泄漏損失過大，為此決定對(duì)該風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。

圖1　風(fēng)機(jī)流體泄漏回流和間隙形式

2　原因分析

　　離心風(fēng)機(jī)葉輪工作時(shí)，機(jī)內(nèi)存在壓力較高和壓力較低的兩個(gè)區(qū)域，同時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)部件和固定部件之間必然存在間隙，這就使流體有從高壓區(qū)通過縫隙泄漏到低壓區(qū)的可能性，如圖1所示，氣體從通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與蝸殼之間的間隙Δ處泄漏，形成外泄漏損失。蝸殼靠近前盤的氣流，經(jīng)過葉輪進(jìn)口與進(jìn)氣口之間的間隙δ，流回到葉輪進(jìn)口的低壓區(qū)，導(dǎo)致內(nèi)泄漏損失，經(jīng)檢查，HTD50-11風(fēng)機(jī)的間隙δ過大達(dá)到17mm，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)內(nèi)泄漏損失增大，使得風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓減小，效率降低。

 　　 為了減小內(nèi)泄漏損失，應(yīng)盡量減小間隙δ。試驗(yàn)表明：δ與葉輪直徑D的比值δ/D從0.5/100減小到0.05/100，可使通風(fēng)機(jī)效率提高(3～4)%。

 　　 間隙δ越大，內(nèi)泄漏損失越大，風(fēng)機(jī)效率越低。這一點(diǎn)既為試驗(yàn)所證實(shí)，也為風(fēng)機(jī)技術(shù)人員所承認(rèn)。目前在通風(fēng)機(jī)制造行業(yè)中采用先進(jìn)的工藝可使間隙δ小到3‰以下。

3　改造方法

　　HTD50-11風(fēng)機(jī)起初間隙δ達(dá)到17mm，由于風(fēng)機(jī)使用時(shí)間長，葉輪有磨損，集流器有銹蝕，無論我們怎樣調(diào)試，δ也在10～12mm之間，風(fēng)量風(fēng)壓仍難以達(dá)到令人滿意的程度。

 　　 采用物理方法縮小間隙的工作量太大，需要更換的部件多，或者是讓機(jī)器報(bào)廢，這都是不經(jīng)濟(jì)的。

 　　 我們嘗試采用化學(xué)方法縮小間隙，即在間隙δ內(nèi)均勻填充強(qiáng)力萬能膠JZ-AB。該膠膠接強(qiáng)度高，耐水、油、酸、堿，耐濕熱老化，適用溫度寬，無毒，不易燃，保管期長，適用膠接各種金、銀、銅、鐵、鋁、玻璃等，在機(jī)械制造、維修，農(nóng)機(jī)、家具方面用途十分廣泛。

4　改造效果

　　風(fēng)機(jī)采用化學(xué)方法減小葉輪進(jìn)口與進(jìn)氣口之間的間隙后，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)測試，試驗(yàn)表明風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和壓力均有增加，效率由60.7%，提高到72.76%，改造前后的風(fēng)機(jī)性能列于表1。

表1　間隙δ填充AB膠前后的風(fēng)機(jī)性能
 

5　結(jié)語
　　風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口與進(jìn)氣口之間的間隙，不但影響風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓，而且影響風(fēng)機(jī)的效率。有關(guān)通風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，該間隙δ一般取(0.005～0.010)D，若能采用先進(jìn)的工藝，間隙可達(dá)3‰以下。但是風(fēng)機(jī)安裝時(shí)，葉輪與機(jī)殼分開運(yùn)送到現(xiàn)場，間隙的調(diào)整總是要受人為因素影響；此外風(fēng)機(jī)使用一段時(shí)間后軸承和軸之間產(chǎn)生磨損，引起串動(dòng)，也會(huì)增大間隙，這點(diǎn)是難以避免的。

 　　 采用化學(xué)方法，即在間隙中均勻地抹上一層JZ—AB膠，可以有效地減小間隙。我們將此方法推廣使用到其它高壓離心風(fēng)機(jī)上，都取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

 　　 實(shí)踐證明，這是一種簡單易行的風(fēng)機(jī)節(jié)能改造方法，它可以明顯降低風(fēng)機(jī)內(nèi)泄漏損失，提高風(fēng)機(jī)效率。